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Régulation en température d'une zone climatique d'un atelier d'élevage
d'insectes
La présente invention concerne le domaine de l'élevage d'insectes.
Les insectes visés par l'invention sont par exemple les coléoptères, les
diptères, les lépidoptères, les isoptères, les orthoptères, les hyménoptères,
les
blattoptères, les hémiptères, les hétéroptères, les éphéméroptères et les
mécoptères,
de préférence, les coléoptères, les diptères, les orthoptères, les
lépidoptères.
Le terme insecte est employé pour désigner tout stade d'évolution de
l'oeuf ou oothèque à l'insecte adulte, et l'invention vise plus
particulièrement l'élevage
des insectes du stade larvaire à l'insecte adulte.
L'élevage d'insectes connaît un certain essor. La production d'insectes
présente de nombreux intérêts, que ce soit pour l'agro-industrie, certaines
espèces
d'insectes comestibles étant riches en protéines, ou dans d'autres domaines
industriels.
Typiquement, l'exosquelette des insectes est constitué en grande partie de
chitine, dont
un dérivé connu est le chitosan. Les applications de la chitine et/ou du
chitosan sont
nombreuses : cosmétique (composition cosmétique), médicale et pharmaceutique
(composition pharmaceutique, traitement des brûlures, biomatériaux, pansements
cornéens, fils chirurgicaux), diététique et alimentaire, technique (agent
filtrant, texturant,
floculant ou adsorbant notamment pour la filtration et dépollution de l'eau),
etc. En effet,
la chitine et /ou le chitosan sont des matériaux biocompatibles,
biodégradables et non
toxiques.
Le document FR3034622 présente un atelier adapté à l'élevage d'insectes
.. à une échelle industrielle. L'élevage y met en oeuvre des contenants
d'élevage
(typiquement des bacs) qui sont empilés, en une ou plusieurs colonnes, pour
former des
unités élémentaires d'élevage. Les unités élémentaires d'élevage sont
stockées, et,
lorsqu'une opération d'élevage doit être réalisée, les contenants sont amenés
vers un
poste adapté à la réalisation de l'opération, groupés en unités élémentaires
d'élevage
ou dégroupés unitairement.
Les insectes vivent ainsi dans une zone dans laquelle ils croissent et se
développent entre les opérations d'élevage. Il est donc important dans cette
zone d'y
faire régner des conditions environnementales favorables à leur santé, leur
bien-être, et
leur croissance rapide.
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Par conditions environnementales, il est notamment fait référence à la
température de l'air, à l'hygrométrie, et au taux de dioxyde de carbone (002)
présent
dans l'air.
Le document 0N107372375 indique de manière générale l'importance de
contrôler la température, l'humidité et le taux de CO2 dans un élevage de vers
à soie.
Ce document décrit un local d'élevage comportant un capteur de température,
d'humidité
dans l'air, et de 002.
Dans le cadre d'un élevage d'insectes à échelle industrielle, il n'est
cependant pas connu dans l'état de la technique de dispositif permettant
l'obtention et
le maintien de conditions environnementales correctement contrôlées et
homogènes.
Par exemple, pour ce qui concerne la régulation de la température dans
l'atelier
d'élevage, deux problématiques principales se posent dans un élevage à très
grande
échelle. D'une part, les insectes en grande quantité (typiquement, plusieurs
dizaines de
tonnes d'insectes dans un atelier d'élevage) génèrent une quantité très
importante de
chaleur. D'autre part, il est difficile d'assurer une homogénéité suffisante
de la
température.
Or, la plage de température optimale pour la croissance des insectes est
généralement assez restreinte. Pour ce qui concerne le ténébrion meunier par
exemple,
bien qu'il soit actif entre 15 C et 40 C et qu'il puisse survivre à une
température
légèrement inférieure ou légèrement supérieure, le taux de croissance de cette
espèce
est maximum à une température située autour de 25 C. De manière similaire,
dans des
zones de l'élevage ou ce n'est pas une croissance maximum des insectes qui est
recherchée, mais par exemple la ponte, une température assez précise doit être
maintenue.
L'obtention dans une zone d'élevage de grandes dimensions d'une telle
température, de manière relativement homogène, et son maintien malgré de
possibles
variations temporelles et spatiales, est une problématique inconnue et a
fortiori irrésolue
dans l'état de la technique.
Il en est de même pour le taux d'humidité dans l'air. En effet, bien qu'il
tolère
une plage d'humidité relative assez large, une humidité trop faible peut
ralentir la
croissance de cet insecte et une humidité trop importante peut favoriser le
développement de maladies fongiques.
Ainsi, l'invention propose un atelier d'élevage d'insectes comportant une
zone climatique dont les conditions environnementales, notamment pour ce qui
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concerne la température, sont contrôlées par un système de conditionnement
d'air
adapté à un élevage à grande échelle.
Ainsi, l'invention porte sur un atelier d'élevage d'insectes comportant une
zone climatique qui comporte un ensemble de rayonnages pour le stockage des
insectes
dans des contenants d'élevage et une zone de conditionnement d'air comportant
un
système de conditionnement d'air configuré pour mettre de l'air à une première
température. L'atelier comporte un premier ensemble de conduits configuré pour
transporter l'air à la première température de la zone de conditionnement
d'air à la zone
climatique et pour délivrer ledit air à la première température dans ladite
zone climatique.
Le système de conditionnement d'air est en outre configuré pour mettre en
température
de l'air à une deuxième température conjointement à la mise en température
d'air à la
première température. L'atelier comporte également un deuxième ensemble de
conduits
configuré pour transporter l'air à la deuxième température de la zone de
conditionnement
à la zone climatique et pour délivrer ledit air à la deuxième température dans
ladite zone
climatique. L'air à la première température et l'air à la deuxième température
se
mélangent dans ladite zone climatique.
Un apport d'air à deux températures différentes dans l'atelier permet une
régulation efficace et rapide de sa température ambiante. En outre, dans un
atelier
équipé selon l'invention, il est possible de générer un flux d'air permettant
un bon
renouvellement de l'air mais aussi une bonne homogénéité des températures dans
la
zone climatique. Enfin, l'apport d'air selon deux régimes différents permet
une
optimisation du besoin en énergie pour refroidir l'atelier d'élevage.
Selon certains modes de réalisation, le dispositif d'extraction d'air comporte
un troisième ensemble de conduits configuré pour le retour d'air, depuis la
zone
climatique, dans la zone de conditionnement d'air.
L'extraction de l'air de la zone climatique considérée peut être réalisée pour
partie via le troisième ensemble de conduits, ce qui permet le recyclage d'une
part de
l'air issu de l'atelier, et son refroidissement dans la zone de
conditionnement d'air en vue
de son retour vers l'atelier (via le premier ensemble de conduits et/ou le
deuxième
ensemble de conduits). La part de l'air qui n'est pas extraite par le
troisième ensemble
de conduits peut être extraite par des extracteurs d'air adaptés, vers
l'atmosphère
extérieure à l'atelier. Une extraction vers l'extérieur de l'atelier permet un
renouvellement
de l'air et s'avère avantageuse lorsque l'air extérieur est à une température
inférieure à
la température visée dans la zone climatique (ce qui permet un refroidissement
de la
zone climatique sans nécessiter une consommation d'énergie pour l'obtention
d'air frais,
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de sorte qu'on peut parler de refroidissement gratuit , ou de freecooling
selon
l'expression anglophone.)
Le premier ensemble de conduits peut comporter une pluralité de gaines de
diffusion d'air à la première température, formées chacune d'un conduit
longitudinal
comportant des buses d'éjection d'air réparties le long de ladite gaine de
diffusion d'air
à la première température, et dans lequel le deuxième ensemble de conduits
peut
comporter une pluralité de gaines de diffusion d'air à la deuxième
température, formées
chacune d'un conduit comportant des buses d'éjection d'air réparties le long
de ladite
gaine de diffusion d'air à la deuxième température.
Les rayonnages de la zone climatique peuvent être organisés de part et
d'autre d'allées parallèles et une allée sur deux est alors une allée de
manutention
configurée pour la circulation des contenants d'élevage dans la zone
climatique ainsi
que pour l'entrée des contenants d'élevage dans la zone climatique et leur
sortie de la
zone climatique, et une allée sur deux est une allée aéraulique qui comporte
une
succession, selon une séquence prédéfinie, de gaines de diffusion d'air à la
première
température et de gaines de diffusion d'air à la deuxième température,
lesdites gaines
de diffusion d'air à la première température et à la deuxième température
s'étendant
sensiblement verticalement entre les rayonnages.
Les allées aérauliques peuvent comporter en outre des gaines d'extraction
d'air du dispositif d'extraction d'air, lesdites gaines d'extraction d'air
s'étendant
sensiblement verticalement entre les rayonnages.
Les gaines de diffusion et d'extraction d'air peuvent être agencées dans
chaque allée aéraulique selon la séquence suivante unique ou répétée plusieurs
fois :
gaine d'extraction d'air, gaine de diffusion d'air à la première température,
gaine de
diffusion d'air à la deuxième température, gaine de diffusion d'air à la
première
température, gaine de diffusion d'air à la deuxième température, gaine de
diffusion d'air
à la première température, gaine d'extraction d'air.
Alternativement, les gaines de diffusion d'air sont agencées dans chaque
allée aéraulique selon la séquence suivante unique ou répétée plusieurs fois :
gaine de
diffusion d'air à la première température, gaine de diffusion d'air à la
deuxième
température, gaine de diffusion d'air à la première température, gaine de
diffusion d'air
à la deuxième température.
Dans un atelier d'élevage d'insectes comportant un dispositif d'extraction
d'air, l'atelier peut comporter en outre des bouches de reprise d'air du
dispositif
d'extraction d'air, situées à une extrémité desdites allées.
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L'atelier d'élevage d'insectes peut comporter en outre des extracteurs d'air
adaptés à extraire de l'air de la zone climatique vers l'extérieur de
l'atelier.
Les extracteurs d'air peuvent être en partie haute de la zone climatique, sur
des tours qui sont accolées à une paroi de l'atelier.
5 Les gaines de diffusion d'air à la première température et les
gaines de
diffusion d'air à la deuxième température peuvent être disposées au-dessus des
rayonnages.
Les rayonnages peuvent alors être organisés en une ou plusieurs strates
comportant chacune, dans un même plan horizontal, plusieurs rayons parallèles,
dans
lequel une gaine de diffusion d'air à la première température et une gaine de
diffusion
d'air à la deuxième température sont disposées au-dessus de chaque rayon, et
une
gaine d'extraction d'air du dispositif d'extraction d'air est disposée sous
chaque rayon.
Par exemple, deux strates successives peuvent être séparées par un plancher
isolant
thermique.
Les rayonnages de la zone climatique peuvent être organisés, en une ou
plusieurs strates, de part et d'autre d'allées parallèles configurées pour la
circulation des
contenants d'élevage dans la zone climatique ainsi que pour l'entrée des
contenants
d'élevage dans la zone climatique et leur sortie de la zone climatique et dans
lequel au-
dessus de chaque rayonnage s'étendent une gaine de diffusion d'air à la
première
température et une gaine de diffusion d'air à la deuxième température, et au-
dessus de
chaque allée s'étend une gaine de diffusion d'air à la première température.
Les rayonnages peuvent être organisés en groupes de rayonnages, chaque
groupe de rayonnage étant formé d'une allée et des rayonnages situés
directement de
part et d'autre de cette allée, et chaque groupe de rayonnages peut être
séparé des
groupes de rayonnages adjacents par des parois isolantes thermiquement.
Les rayonnages de la zone climatique peuvent être organisés de part et
d'autre d'allées parallèles et une allée sur deux est alors une allée de
manutention
configurée pour la circulation des contenants d'élevage dans la zone
climatique ainsi
que pour l'entrée des contenants d'élevage dans la zone climatique et leur
sortie de la
zone climatique, et une allée sur deux est une allée aéraulique au-dessus de
laquelle
s'étend une gaine de diffusion d'air à la première température dont les buses
d'éjection
d'air sont orientées vers un sol de l'atelier.
Les buses d'éjection d'air des gaines de diffusion d'air à la deuxième
température T2 peuvent être orientées vers une gaine de diffusion d'air à la
première
température.
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Dans tout mode de réalisation, des espaces libres peuvent être
avantageusement configurés entre les gaines de diffusion d'air et les
rayonnages pour
permettre l'homogénéisation en température de l'air.
Des parois peuvent être ménagées en regard les buses d'éjection d'air des
gaines de diffusion d'air, de sorte à favoriser le mélange de l'air introduit
dans la zone
climatique respectivement à la première température et à la deuxième
température.
Le système de conditionnement d'air peut permettre en outre le réglage du
taux d'humidité de l'air à la première température et/ou de l'air à la
deuxième
température.
La zone climatique peut comporter en outre au moins un brumisateur d'eau.
La première température peut être supérieure à la deuxième température, le
système de conditionnement d'air étant configuré pour produire de deux à
quatre fois
plus d'air à la première température que d'air à la deuxième température.
Le premier ensemble de conduits et le dispositif d'extraction d'air peuvent
générer l'essentiel du flux d'air dans la zone climatique, et le deuxième
ensemble de
conduit permet une correction de température.
Le premier ensemble de conduits et le deuxième ensemble de conduits
peuvent comporter chacun des branches munies de vannes de régulation
permettant de
moduler le débit d'air dans chacune desdites branches.
Dans un atelier d'élevage d'insectes comportant plusieurs zones climatiques
distinctes, le premier ensemble de conduits et le deuxième ensemble de
conduits
peuvent comporter au moins une branche distincte par zone climatique.
Selon un autre aspect, l'invention porte sur un procédé de conditionnement
d'air dans une zone climatique d'un atelier d'élevage d'insectes, le procédé
comportant
l'introduction d'air à une première température dans la zone climatique
conjointement à
l'introduction d'air à une deuxième température dans la zone climatique et à
l'extraction
de ladite zone climatique d'une quantité similaire d'air à la quantité d'air
introduite, et la
régulation de la quantité d'air respectivement introduite à la première
température et à
la deuxième température selon la différence entre une température de consigne
et une
température mesurée un ou plusieurs points de la zone climatique. Dans un tel
procédé,
la première température peut être supérieure à la deuxième température, et la
première
température et la deuxième température peuvent être toutes les deux
inférieures à la
température de consigne.
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D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore dans
la description ci-après.
Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs :
la figure 1 représente selon une vue schématique en trois dimensions un
exemple
d'organisation générale d'un atelier d'élevage d'insectes conforme à un mode
de
réalisation de l'invention ;
la figure 2 représente, selon une vue schématique en trois dimensions, un
ensemble de
contenants d'élevage pouvant être employé dans un élevage d'insectes ;
la figure 3 représente, selon un schéma de principe, un premier exemple de
configuration
générale d'une zone climatique d'un atelier d'élevage d'insectes conforme à un
mode de
réalisation de l'invention ;
la figure 4 représente, selon un plan schématique, une zone climatique selon
la
configuration de la figure 3 ; selon un premier mode de réalisation ;
la figure 5 représente, selon une vue schématique en trois dimensions, une
zone
climatique selon la configuration des figures 3 et 4;
la figure 6 représente, selon un plan schématique, une zone climatique selon
la
configuration de la figure 3 ; selon un deuxième mode de réalisation ;
la figure 7 représente, selon un plan schématique, une variante de la zone
climatique de
la figure 6 ;
la figure 8 représente, selon une vue schématique en trois dimensions un
exemple
d'organisation générale d'un atelier d'élevage d'insectes conforme à un mode
de
réalisation de l'invention ;
la figure 9 représente selon une vue bidimensionnelle, un exemple de
configuration du
premier ensemble et du deuxième ensemble de conduits dans une zone climatique
d'un
atelier d'élevage d'insectes selon l'invention ;
la figure 10 représente, selon une vue schématique en trois dimensions, un
deuxième
exemple de configuration générale d'une zone climatique d'un atelier d'élevage
d'insectes conforme à un mode de réalisation de l'invention ;
la figure 11 représente une vue schématique de la configuration de la figure
10 selon un
plan bidimensionnel ;
la figure 12 représente, selon une vue partielle en trois dimensions, une
variante de la
configuration des figures 10 et 11 ;
la figure 13 représente la variante de la figure 12 selon un plan
bidimensionnel ;
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la figure 14 représente selon un plan bidimensionnel un troisième exemple de
configuration générale d'une zone climatique d'un atelier d'élevage d'insectes
conforme
à un mode de réalisation de l'invention ;
la figure 15 représente, selon une vue schématique en trois dimensions, la
zone
climatique de la figure 14.
La figure 1 représente un atelier d'élevage d'insectes, ici représenté sous la
forme d'une vue schématique en trois dimensions.
L'élevage d'insectes peut notamment être envisagé comme un ensemble
organisé permettant la ponte d'oeufs par des insectes adultes pour la
production de
larves, certaines larves étant élevées jusqu'au stade adulte pour la ponte de
nouveaux
oeufs, les adultes étant renouvelés régulièrement (par exemple suite à leur
mort) par des
adultes jeunes assurant de nouvelles pontes et ainsi de suite. Le produit
final de la
production peut être des oeufs, et/ou des larves, et/ou des nymphes, et/ou des
insectes
adultes.
L'atelier représenté à titre d'exemple comporte une première zone climatique
Z1 organisée pour le stockage des insectes pendant leur croissance.
Dans cette première zone climatique Z1, les insectes grandissent dans des
conditions environnementales (définies par des paramètres environnementaux
dont la
température, l'hygrométrie...) contrôlées, dirigées, et optimisées.
Tel que précédemment mentionné, la notion d'élevage d'insectes comprend
la croissance d'insectes adultes jusqu'à un stade désiré, mais peut également
comprendre toutes les phases précédant l'obtention d'un insecte adulte (ou
imago),
depuis la ponte des oeufs (ou oothèque) en passant par leur éclosion, le stade
larvaire,
l'éventuel stade de nymphe, de pupe (l'ensemble des stades intermédiaires),
etc. Ainsi,
l'atelier représenté comporte une deuxième zone climatique Z2, qui est dédiée
à la
reproduction et la ponte des insectes. La zone de reproduction et de ponte
pourrait
alternativement être ménagée dans une partie ou silo de la première zone
climatique Z1.
Bien que l'atelier servant d'exemple à la présente invention comporte deux
zones climatiques Z1, Z2, l'atelier objet de l'invention peut bien évidemment
comporter
une seule zone climatique, ou plus de deux zones climatiques.
L'atelier ici représenté comporte également une troisième zone Z3,
organisée pour la réalisation d'une ou plusieurs séquences ou opérations
d'élevage. La
conduite de l'élevage comporte la mise en oeuvre d'une succession de séquences
ou
d'opérations d'élevage. Une séquence ou séquence opératoire comporte une ou
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plusieurs opérations successives prédéfinies, et est réalisée entre deux
phases de
croissance (sauf lorsqu'il s'agit d'envoyer les insectes vers un autre
procédé).
Les opérations d'élevage correspondent à des opérations devant être
menées pour le maintien en vie, la bonne croissance et/ou l'optimisation des
conditions
d'élevage des insectes.
La troisième zone Z3 comporte en particulier un ou plusieurs postes P1, P2
de travail spécialisés dans la réalisation d'une ou plusieurs opérations
d'élevage.
Les insectes (oeufs, larves, nymphes, ou adultes) sont élevés dans des
contenants, pouvant être groupés en ensembles appelés unités élémentaires
d'élevage.
Lors de phases de croissance, les contenants sont stockés dans la première
zone
climatique Z1, par exemple dans des rayonnages à palettes.
Un exemple d'unité élémentaire d'élevage est représenté à la figure 2 selon
une représentation de principe en trois dimensions. Afin d'en faciliter la
manutention,
chaque unité élémentaire d'élevage peut être portée par une palette, comme
représenté
à la figure 2.
En particulier, les contenants 1, 2 d'élevage peuvent être des caisses ou
bacs empilables. Par bacs ou caisses empilables, on désigne en particulier des
bacs ou
caisses qui se superposent les unes au-dessus des autres, de manière
légèrement
encastrée, ce qui procure une certaine stabilité à la colonne de caisses ainsi
formée.
Tel que représenté à la figure 2, les contenants 1, 2 sont palettisés, c'est-à-
dire groupés en unités élémentaires UE sur une palette 3 de manutention. La
palette 3
peut notamment, mais pas exclusivement, être une palette de taille classique,
c'est-à-
dire typiquement une palette de type palette Europe , ou une demi-palette
de ce type.
A titre d'exemple, une unité élémentaire UE d'élevage peut typiquement
regrouper de huit à cent contenants, et comporter une, deux, trois, quatre
piles de
contenants, voire plus. La hauteur d'une unité élémentaire d'élevage complète
peut par
exemple être comprise entre 160 et 230 cm, et typiquement de l'ordre de 200cm.
Lors des phases dites de croissance, chaque unité élémentaire peut être
stockée dans une partie de la première zone climatique Z1 appelée silo, et qui
présente
des conditions environnementales optimisées pour le stade de développement (ou
la
maturité) des insectes de l'unité élémentaire considérée.
Les silos sont isolés entre eux par un cloisonnement adapté. Ce
cloisonnement des silos peut mettre en oeuvre des lames d'air, ou tout autre
moyen de
cloisonnement, notamment des cloisons physiques, permettant de séparer deux
zones
afin de pouvoir y garantir deux conditions atmosphériques (température,
hygrométrie,
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...) différentes et un confinement sanitaire entre les silos. La première zone
climatique
Z1 peut comporter plusieurs silos distincts.
Les silos ainsi constitués peuvent être dédiés à différents stades de maturité
des insectes, ou à plusieurs procédés d'élevage, conforme à des modes de
réalisation
5 de l'invention et menés en parallèle dans un élevage.
Par exemple, la conduite de l'élevage peut comporter plusieurs cycles
auxquels peuvent être associés des conditions d'élevages différentes, c'est-à-
dire des
paramètres environnementaux optimaux différents. Typiquement, l'élevage peut
comporter :
10 - un cycle d'incubation pour la production de juvéniles par des
adultes
fertiles, ce cycle étant mené à une température et dans des conditions
d'humidité
relativement élevées ;
- un cycle de reproduction, du juvénile au jeune adulte mature fertile en
passant par la nymphose dans des conditions environnementales adaptées;
- un cycle de production (ou d'engraissement ) du juvénile à la larve
mature pour l'abattage, avec une température et une humidité plus basse que
pour les
cycles précédemment cités.
Dans l'exemple d'atelier d'élevage d'insectes ici représenté, les insectes
sont stockés
dans la première zone climatique Z1 lors du cycle de production. Le cycle de
reproduction est mené dans un premier silo Si de la deuxième zone climatique
Z2. Le
cycle d'incubation est mené dans un deuxième silo S2 de la deuxième zone
climatique
Z2.
Dans la suite de la présente description, le terme zone climatique sera
employé tant pour
une zone climatique à proprement parler que pour un silo d'une zone
climatique, dans
la mesure où un silo peut être considéré comme une zone distincte dans
laquelle des
conditions environnementales particulières doivent être établies et
maintenues.
Afin de permettre l'établissement de conditions environnementales
contrôlées dans la (ou les) zone climatique, l'atelier d'élevage d'insectes
comporte en
outre une zone de conditionnement d'air Z4. La zone de conditionnement d'air
permet
en particulier de mettre à la température souhaitée une grande quantité d'air
destiné à
la zone climatique Z1, Z2. La mise en température concerne généralement le
refroidissement d'air. En effet, l'élevage de millions d'insectes produit une
grande
quantité de chaleur, de sorte que le maintien de la zone climatique à la
température cible
souhaitée consiste essentiellement à renouveler l'air présent dans l'atelier
par un apport
d'air frais.
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Le refroidissement d'air peut être obtenu, dans la zone de conditionnement
d'air Z4 par un système de conditionnement d'air pouvant comporter divers
dispositifs
de refroidissement de l'air. Parmi ces dispositifs, le système de
conditionnement d'air
peut comporter par exemple une ou plusieurs tours aéro-réfrigérantes. Le
système de
conditionnement d'air peut comporter un ou plusieurs groupes de froid, par
exemple un
ou plusieurs groupes de froid de type centrifuge. La zone de conditionnement
d'air Z4 a
la particularité de pouvoir générer concomitamment deux flux d'air à des
températures
différentes.
Lorsque la température à l'extérieur de la zone climatique (typiquement à
l'extérieur de l'atelier) est suffisamment basse, c'est-à-dire sensiblement
inférieure à la
température ciblée dans l'atelier, le refroidissement de l'air peut être
obtenu ou complété
par admission dans l'atelier d'air provenant de l'extérieur. Pour cela, des
extracteurs d'air
évacuent de l'air de la zone climatique vers l'extérieur, ce qui est compensé
par
l'admission d'air (frais) de l'extérieur dans la zone climatique.
Selon l'invention, la régulation thermique des zones climatiques, ou des silos
des zones climatiques, est réalisée en y délivrant deux flux d'air à des
températures
différentes. Par exemple, pour une température cible donnée, également appelée
température de consigne, de l'ordre de 25 C dans la zone climatique ou le silo
le
système de conditionnement d'air peut générer un premier flux d'air à une
première
température Ti et un deuxième flux d'air à une deuxième température T2. Par
exemple,
la première température Ti peut être de l'ordre de 14 C. Par exemple, la
deuxième
température T2 peut être de l'ordre de 8 C.
Ainsi, la régulation en température peut-elle mettre en oeuvre deux flux d'air
à des températures inférieures à la température de consigne. Par exemple, le
flux d'air
à la première température peut permettre d'abaisser en partie la température
dans la
zone climatique Z1 ,Z2, et de renouveler en majorité de l'air de la zone
climatique. En
outre, le flux d'air à la première température peut permettre de mobiliser
dans la zone
climatique Z1, Z2 une grande quantité d'air et le cas échéant lui conférer un
mouvement
tourbillonnaire (appelé couramment par sa dénomination anglophone swirl )
afin de
favoriser le brassage et le mélange de l'air dans ladite zone climatique.
L'air à la
deuxième température peut permettre de réguler rapidement la température pour
atteindre la température cible. L'air à la deuxième température peut par
exemple
permettre un apport important de froid dans la zone climatique, qui sera
mélangé
rapidement et de manière homogène avec le flux d'air à la première
température.
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Afin d'alimenter en air chaque zone climatique Z1,Z2, l'atelier d'élevage
d'insectes comporte au moins deux ensembles de conduits. Un premier ensemble
de
conduits Cl permet de transporter l'air à la première température Ti depuis la
zone de
conditionnement d'air Z4 vers chaque zone climatique Z1,Z2. Un deuxième
ensemble
de conduits 02 permet de transporter l'air à la deuxième température T2 vers
chaque
zone climatique Z1,Z2.
Dans l'exemple d'atelier ici représenté, un troisième ensemble de conduits
03 permet un retour d'air depuis les zones climatiques Z1,Z2 vers la zone de
conditionnement d'air Z4.
Le retour d'air vers la zone de conditionnement d'air Z4 permet notamment
la récupération dans l'atelier d'air à une température proche de la
température cible ou
de consigne, afin de générer de manière contrôlée les flux d'air à la première
température Ti et à la deuxième température T2. L'intérêt en termes de
puissance à
mettre en oeuvre pour le refroidissement de l'air est également important
lorsque la
température ambiante (extérieure à l'atelier) est supérieure à la température
de l'air
revenant en zone de conditionnement d'air Z4 par le troisième ensemble de
conduits
03.
Néanmoins, tout ou partie de l'air extrait de la zone climatique Z1, Z2 peut
l'être au moyen d'extracteurs conventionnels, par exemple situés au niveau du
toit de
l'atelier (là ou l'air le plus chaud peut s'accumuler).
Afin d'assurer une diffusion homogène de l'air apporté par le premier
ensemble de conduits et par le deuxième ensemble de conduits dans la zone
climatique,
diverses configurations sont possibles. Trois configurations générales sont
décrites ci-
après, de nombreuses variantes étant envisageables dans chacune de ces
configurations.
Une première configuration est en particulier décrite en référence aux figures
3 à 9. Une seconde configuration est décrite en référence aux figures 10 à 14.
Dans la première et dans la deuxième configuration, le premier ensemble de
conduits et le deuxième ensemble de conduits comportent des gaines de
diffusions d'air
dans la ou les zones climatiques. Une gaine de diffusion est un conduit, droit
ou courbé,
comportant des buses permettant l'éjection de gaz (typiquement d'air) depuis
l'intérieur
de la gaine vers l'extérieur. Les buses peuvent notamment avoir une
orientation
perpendiculaire à la direction d'extension de la gaine de diffusion. On parle
d'une
direction radiale de diffusion lorsque la gaine a une section circulaire, ce
qui est
généralement le cas.
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Les buses peuvent consister en de simples orifices calibrés, ménagés dans
la paroi de la gaine de diffusion.
Une gaine de diffusion permet de répartir l'air introduit dans la zone
climatique Z1,Z2. La première configuration et la deuxième configuration de
zone
climatique présentent des dispositions différentes des gaines de diffusion
d'air,
permettant d'obtenir une température suffisamment homogène dans la zone
climatique,
et un renouvellement satisfaisant de l'air.
La première configuration générale, représentée à la figure 3, est fondée sur
une répartition verticale des gaines de diffusion d'air dans la zone
climatique. Les figures
3 à 9 représentent plus particulièrement la première zone climatique Z1 d'un
atelier
conforme à la figure 1, organisée selon cette première configuration générale.
Le système aéraulique mis en oeuvre comporte ainsi selon cette première
configuration des conduits de transport d'air 4 en partie haute (par exemple
courant sous
le plafond) de la zone climatique Z1 . Les conduits de transport d'air 4
appartiennent
respectivement au premier ensemble de conduits Cl, au deuxième ensemble de
conduits 02, ou au troisième ensemble de conduits 03.
Des gaines de diffusion d'air 5 s'étendent verticalement dans la zone
climatique Zl. Chaque gaine de diffusion d'air 5 appartient soit au premier
ensemble de
conduit Cl soit au deuxième ensemble de conduit 02, et permet ainsi
l'introduction d'air
dans l'atelier soit à la première température Ti, soit à la deuxième
température T2.
De manière optionnelle, des gaines d'extraction d'air 6, liées au troisième
ensemble de conduits C3, peuvent être prévues. Les gaines d'extraction d'air 6
ont alors
avantageusement une disposition verticale analogue à celle des gaines de
diffusion d'air
5, dans cette première configuration de zone climatique.
Cette configuration de système aéraulique est particulièrement adaptée à
une zone climatique qui comporte des rayonnages 7 parallèles destinés à
recevoir des
contenants d'insectes (par exemple groupés en ensembles palettisés comme celui
de la
figure 2).
Les rayonnages 7 parallèles forment entre eux des allées parallèles 8. On
peut distinguer dans cette première configuration deux types d'allées 8, selon
leur
affectation fonctionnelle. Certaines allées, dites allées aérauliques 9
comportent les
gaines de diffusion 5, et le cas échéant les gaines d'extraction d'air 6.
Ainsi, les conduits
de transport d'air 4 s'étendent avantageusement au-dessus de ces allées
affectées au
système aéraulique. Les gaines de diffusion 5 alimentent ainsi en air
conditionné les
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rayonnages 7 adjacents à l'allée dans laquelle elles sont disposées. Certaines
allées
dites allées de manutention 10 sont destinées aux mouvements des contenants
d'élevage dans la zone climatique, ainsi qu'à leur entrée dans la zone
climatique et à
leur sortie de la zone climatique (par exemple pour la réalisation d'opération
d'élevage
dans la troisième zone Z3 de l'atelier).
Lorsque les allées aérauliques sont dépourvues de gaines d'extraction d'air,
l'extraction de l'air peut être réalisée aux extrémités des allées, ou à l'une
des extrémités
des allées afin de définir un flux d'air orienté dans les allées, par des
extracteurs
conventionnels et/ou par des moyens d'extraction d'air liés au troisième
ensemble de
conduits 03. Alternativement, l'extraction de l'air peut être réalisée sur un
côté
quelconque de l'atelier, selon l'orientation souhaitée du flux d'air. Cette
disposition peut
également être mise en oeuvre en complément de gaines d'extraction d'air.
Les mouvements des contenants, individuellement ou sous forme d'unité
d'élevage UE, peuvent être réalisés par divers systèmes. Notamment, un
transstockeur
11 peut être prévu, pouvant se déplacer le long de - ou entre - les rayonnages
des allées
de manutention 10. Le transstockeur 11 est par exemple configuré pour déplacer
les
unités élémentaires UE d'élevage vers ou depuis une interface avec la
troisième zone
Z3. Cette interface peut comporter un convoyeur à bande. D'autres systèmes de
manutention ou plus généralement de transport peuvent être envisagés pour la
récupération des contenants d'élevage dans les rayonnages (ou l'installation
des
contenants d'élevage dans les rayonnages 7) et leur déplacement. Des robots,
automates, ou véhicules autonomes de transport peuvent être employés,
éventuellement avec des élévateurs adaptés permettant de déplacer lesdits
robots,
automates, ou véhicules autonomes entre les niveaux verticaux des rayonnages
7.
Les allées de manutention 10 sont ainsi pourvues de dispositifs comportant
une structure fixe pour le transport des unités élémentaires UE
(transstockeur, élévateur)
ou laissées essentiellement libres de tout obstacle pour faciliter le
déplacement de
moyens autonomes (robots, automates, ou véhicules autonomes).
La figure 4 illustre, selon un plan vu de dessus, une zone climatique
conforme à la configuration générale de la figure 3. Dans chaque allée
aéraulique 9, des
gaines de diffusion d'air à la première température 51 sont disposées en
alternance avec
des gaines de diffusion d'air à la deuxième température 52.
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Cette alternance a pour objectif d'assurer une bonne homogénéité en
température dans la zone climatique. L'alternance des gaines de diffusion
d'air peut
consister en la séquence suivante : une gaine de diffusion d'air à la première
température 51, suivie d'une gaine de diffusion d'air à la deuxième
température 52,
5 suivie d'une gaine de diffusion d'air à la première température 51, etc.
Néanmoins,
d'autres séquences d'alternances sont envisageables, afin d'assurer une
homogénéité
optimale en température de l'air. De même, des gaines d'extraction d'air 6
peuvent être
disposées entre les gaines de diffusion d'air, de préférence selon une
séquence
régulière. La répartition entre les gaines de diffusion d'air et les gaines
d'extraction d'air
10 participe à l'établissement d'un flux permettant l'homogénéité en
température et le
renouvellement de l'air dans l'atelier. Ce flux est optionnellement optimisé
par un
cloisonnement partiel entre les gaines de diffusion d'air, dont un exemple est
décrit ci-
après en référence à la figure 5.
Dans l'exemple ici représenté, la séquence suivante est prévue le long de
15 chaque allée aéraulique 9 : une gaine d'extraction d'air 6, suivie d'une
gaine de diffusion
d'air à la première température 51, suivie d'une gaine de diffusion d'air à la
deuxième
température 52, suivie d'une gaine de diffusion d'air à la première
température 51, suivie
d'une gaine de diffusion d'air à la deuxième température 52, suivie d'une
gaine de
diffusion d'air à la première température 51, suivie d'une gaine d'extraction
d'air 6, suivie
le cas échéant d'une nouvelle séquence identique (commençant donc par une
nouvelle
gaine d'extraction d'air 6), etc.
Sur la figure 4, des flèches partant des gaines de diffusion 51,52 illustrent
la
direction principale d'introduction d'air depuis lesdites gaines de diffusion.
De manière
analogue, des flèches dirigées vers les gaines d'extraction 6 illustrent la
direction selon
laquelle l'air est aspiré dans lesdites gaines d'extraction d'air 6.
Ainsi, les gaines de diffusion d'air à la première température 51 tendant à
souffler l'air en direction des rayonnages 7, afin d'assurer un bon
renouvellement de l'air
dans les contenants d'élevage. Les gaines de diffusion d'air à la deuxième
température
52 tendent à souffler l'air à la deuxième température dans la direction de
l'allée
aéraulique 9, en direction des gaines de diffusion d'air à la première
température 51, afin
que l'air à la deuxième température se mêle à l'air à la première température
avant qu'un
flux d'air relativement homogène n'atteigne les contenants d'élevage.
Les gaines d'extraction d'air 6 aspirent l'air depuis les rayonnages 7, afin
qu'un flux de renouvellement de l'air soit correctement établi dans lesdits
rayonnages.
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La figure 4 est un plan bidimensionnel. Néanmoins, des flux identiques sont
ménagés sur toute la hauteur de la zone climatique, ou, à tout le moins, en
plusieurs
niveaux verticaux de la zone climatique, de sorte à assurer une température
sensiblement identique et acceptable sur toute la hauteur de la zone
climatique.
La figure 5 illustre cet aspect. En particulier, la figure 5 représente selon
une
vue schématique en trois dimensions un rayonnage 7 et les gaines de diffusion
et
d'extraction adjacentes à ce rayonnage 7.
Trois plans P1,P2,P3 de flux d'air sont représentés, à titre d'illustration de
l'établissement de flux d'air tant en partie basse de la zone climatique,
typiquement
proche du sol (au niveau du premier plan P1), que dans une partie
intermédiaire de la
zone climatique (au niveau du plan P2) et qu'en partie haute de la zone
climatique,
typiquement proche d'un plafond (au niveau du plan P3).
La figure 5 illustre également la possibilité de mettre en place des cloisons
11 permettant de dévier les flux d'air afin de guider lesdits flux d'air dans
la zone
climatique et d'améliorer l'homogénéité en température de l'air atteignant les
rayonnages 7 et les contenants d'élevage.
Typiquement des cloisons 11 peuvent être disposées en regard des buses
de sortie des gaines de diffusion d'air 5. Pour ce qui concerne les gaines de
diffusion
d'air à la première température 51, cela permet notamment d'éviter l'entrée
dans les
rayonnages d'un flux d'air direct depuis lesdites gaines de diffusion d'air à
la première
température 51. Un tel flux d'air direct pourrait d'une part présenter une
vitesse trop
importante, et, d'autre part, être défavorable au bon mélange de l'air à la
première
température Ti avec l'air à la deuxième température T2.
En outre, des cloisons 11 peuvent être ménagées entre les gaines de
diffusion d'air 5 et les gaines d'extraction 6, afin de limiter la part de
d'air introduit dans
la zone climatique qui ne participerait pas au renouvellement de l'air dans
les contenants
d'élevage présents dans les rayonnages 7.
La figure 6 illustre, selon un plan vu de dessus, une zone climatique
conforme à la configuration générale de la figure 3, selon un deuxième exemple
de
réalisation. Tout comme dans le mode de réalisation de la figure 4, dans
chaque allée
aéraulique 9, des gaines de diffusion d'air à la première température 51 sont
disposées
en alternance avec des gaines de diffusion d'air à la deuxième température 52.
En particulier, dans l'exemple ici représenté, la séquence suivante est
prévue le long de chaque allée aéraulique 9 : une gaine de diffusion d'air à
la première
température Si est suivie d'une gaine de diffusion d'air à la deuxième
température 52,
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suivie d'une gaine de diffusion d'air à la première température 51, suivie
d'une gaine de
diffusion d'air à la deuxième température 52, et cetera.
Dans cette configuration, l'extraction de l'air est réalisée au niveau d'un ou
plusieurs côtés de l'atelier. En l'occurrence des bouches de reprise d'air 62
sont formées
sur une première face de la zone climatique, avantageusement située à
proximité ou en
direction de la zone de conditionnement d'air Z4. En particulier, les bouches
de reprise
d'air 62 sont avantageusement situées à une extrémité des allées (notamment
des allées
aérauliques 9) de l'atelier. Les bouches de reprise d'air alimentent le
troisième ensemble
de conduit 03, permettant un retour d'air depuis la zone climatique vers la
zone de
conditionnement d'air. L'air issu du troisième ensemble de conduits est ainsi
de nouveau
mis en température, à savoir en totalité ou en partie à la première
température Ti ou à
la deuxième température T2.
Des extracteurs d'air 63 sont situés sur un ou plusieurs côtés de la zone
climatique. Les extracteurs d'air 63 sont avantageusement situés en partie
haute de la
zone climatique, là où l'air le plus chaud tend à se localiser. Les
extracteurs d'air 63
permettent d'extraire de l'air chaud présent dans l'atelier vers l'extérieur,
de sorte que
l'air ainsi extrait est remplacé par de l'air issu de l'extérieur. Le
renouvellement de l'air
peut ainsi s'effectuer via l'introduction d'air issu du premier et du deuxième
ensemble de
conduits, ou naturellement via des ouvertures de la zone climatique. Lorsque
l'air
extérieur est à température sensiblement inférieure à la température visée
dans l'atelier,
cet apport d'air extérieur permet un refroidissement dans la zone climatique
sans mettre
en oeuvre de moyens pour abaisser la température de l'air (systèmes de
climatisation ou
équivalents), de sorte que le seul coût énergétique de ce refroidissement
correspond à
l'énergie nécessaire à l'extraction de l'air de la zone climatique par les
extracteurs d'air
63. On peut ainsi parler de refroidissement gratuit , ou selon l'expression
anglophone
de freecooling .
La figure 7 représente, selon une vue analogue à celle de la figure 6, une
variante du mode de réalisation de la figure 6 permettant d'optimiser
l'homogénéité de
la température de l'air dans la zone climatique.
Selon la configuration représentée à la figure 7, la séquence prévue le long
de chaque allée aéraulique 9 est identique à celle de la configuration de la
figure 6 : une
gaine de diffusion d'air à la première température 51 est suivie d'une gaine
de diffusion
d'air à la deuxième température 52, suivie d'une gaine de diffusion d'air à la
première
température 51, suivie d'une gaine de diffusion d'air à la deuxième
température 52, et
cetera. Néanmoins, les gaines de diffusion d'air, respectivement à la première
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température et à la deuxième température, sont disposées en quinconce entre
deux
allées aérauliques consécutives. Ainsi, dans la direction transversale
(considérant que
les allées définissent la direction longitudinale), chaque gaine de diffusion
d'air à la
première température 51 est entourée de gaines de diffusion d'air à la
deuxième
température 52, et chaque gaine de diffusion d'air à la deuxième température
52 est
entourée de gaines de diffusion d'air à la première température 51, excepté
bien
évidemment les gaines situées dans les allées en bordure de la zone
climatique.
De manière analogue, selon une variante non représentée, un décalage
différent pourrait être appliqué entre les gaines de deux allées aérauliques
successives
(par exemple un décalage de la moitié de la distance longitudinale entre deux
gaines de
diffusion).
En outre, les extracteurs d'air étant situés en partie haute de l'atelier, il
peuvent être installés en haut de tours permettant de renforcer la structure
de l'atelier.
Notamment, les extracteurs d'air 63 peuvent être installés en haut de tours 64
accolées
à une paroi de l'atelier, de sorte que non seulement les extracteurs d'air 63
ne constituent
pas une charge à supporter pour la structure de l'atelier, mais les tours qui
les supportent
peuvent renforcer ladite structure de l'atelier. Une telle configuration est
représentée à
la figure 8.
Dans l'exemple de configuration représentée à la figure 3, les gaines de
diffusion d'air sont alimentées par des ensembles de conduits s'étendant sous
le plafond
de la zone climatique. De même, les gaines de récupération d'air sont liées au
troisième
ensemble de conduits qui s'étend également en partie haute de l'atelier.
D'autres configurations sont néanmoins possibles. La figure 9 représente un
exemple de configuration alternative selon un plan bidimensionnel de la zone
climatique.
Selon cette configuration, les rayonnages sont disposés tout comme dans la
configuration décrite en référence aux figures 3 à 8. En particulier, les
rayonnages 7
parallèles forment entre eux des allées parallèles 8, comportant des allées
aérauliques
9 et des allées de manutention 10 (typiquement une allée sur deux est
aéraulique et une
sur deux est de manutention).
Un transstockeur ou tout autre moyen de manutention (notamment des
robots, automates, ou véhicules autonomes de transport) adapté peut être prévu
dans
chaque allée de manutention 10.
Contrairement à la configuration de la figure 3, l'un des deux ensembles de
conduits permettant l'introduction d'air dans la zone climatique, en
l'occurrence le
deuxième ensemble de conduits C2 alimentant les gaines de diffusion d'air à la
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deuxième température 52, s'étend en partie basse de la zone climatique. Dans
l'exemple
représenté, le premier ensemble de conduit Cl alimentant les gaines de
diffusion d'air à
la première température 51 s'étend en partie haute de la zone climatique.
Le fait qu'un ensemble de conduits soit situé en partie basse permet de
limiter la masse des infrastructures devant être supportées par la structure
de la zone
climatique, en partie haute de cette dernière. Cela permet également de
limiter la
longueur totale de conduits dans l'atelier, ce qui est avantageux
économiquement et en
matière de fiabilité.
Bien évidemment, la configuration inverse de celle présentée à la figure 9
est envisageable, c'est-à-dire avec le premier ensemble de conduits alimentant
les
gaines de diffusion d'air à la première température s'étendant en partie basse
et le
deuxième ensemble de conduits alimentant les gaines de diffusion d'air à la
deuxième
température s'étendant en partie haute. De manière générale, le premier
ensemble de
conduits, le deuxième ensemble de conduits, et optionnellement le troisième
ensemble
de conduits (pour l'extraction d'air) peuvent s'étendre en partie basse de la
zone
climatique.
En partie haute ou en partie basse de l'atelier, l'ensemble de conduits peut
comporter ou être constitué d'un plenum ou collecteur d'air.
Dans les gaines de diffusion d'air dont l'alimentation est réalisée par le
bas,
le flux d'air est montant, tandis que dans les gaines de diffusion d'air dont
l'alimentation
est réalisée par le haut, le flux d'air est descendant. Néanmoins, dans un cas
comme
dans l'autre, les buses d'éjection d'air de chaque gaine sont avantageusement
adaptées
(en nombre, en répartition, en forme, en section), pour que le flux d'air
éjecté soit
sensiblement homogène sur toute la hauteur des rayonnages 7 de la zone
climatique.
De manière générale, il est préférable que le flux d'air atteignant et
traversant
les contenants d'élevage ait une vitesse faible, de sorte que ce flux d'air ne
soit pas
susceptible de soulever le matériau d'élevage présent dans les contenants.
Dans toutes les configurations mettant en oeuvre des gaines de diffusion d'air
verticales, telles que celles décrites ci-avant, la diffusion de l'air est
avantageusement
répartie sur toute la hauteur sur laquelle sont présents des contenants
d'élevage
d'insectes. Notamment, la diffusion d'air est réalisée jusqu'à environ 50 cm
sous le
contenant (typiquement la caisse) le plus bas. Le contenant d'élevage le plus
bas peut
être situé à une certaine hauteur vis-à-vis du sol de l'atelier, par exemple à
environ 1,5
mètre du sol, ce qui permet d'accueillir un certain nombre de systèmes
techniques
(mécanismes de transstockeur, ensembles de conduits comme décrits ci-dessus,
etc.)
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et permet également un nettoyage aisé de l'atelier, par exemple à l'aide de
robots de
nettoyage.
La deuxième configuration générale, est fondée sur une répartition
5 .. horizontale des gaines de diffusion d'air dans la zone climatique.
Typiquement, les
gaines de diffusion d'air sont disposées au-dessus des rayonnages 7. Les
figures 10 à
15 représentent plus particulièrement la première zone climatique Z1 d'un
atelier
conforme à la figure 1, organisée selon cette deuxième configuration générale.
La figure 10 représente une première variante de cette deuxième
10 .. configuration, selon une vue en trois dimensions, tandis que la figure
11 représente la
variante de la figure 10 selon un plan bidimensionnel.
Selon la deuxième configuration, les rayonnages 7 sont organisés en une ou
plusieurs strates superposées verticalement et comportant chacune, dans un
même plan
horizontal, plusieurs rayons 71,72,73 parallèles. Les figures 10 et 11
représentent une
15 zone climatique comportant trois strates, à savoir une strate inférieure
51, une strate
intermédiaire S2, et une strate supérieure S3.
Dans la variante de la deuxième configuration présentée aux figures 10 et
11, une gaine de diffusion d'air à la première température 51 et une de gaine
de diffusion
d'air à la deuxième température 52 sont disposées au-dessus de chaque rayon
71,72,73.
20 .. Une gaine d'extraction d'air 6 est disposée sous chaque rayon. Cette
configuration
garantit un flux d'air au travers des rayonnages afin de renouveler l'air
autour des unités
élémentaires (ou contenant d'élevages unitaires) contenu dans lesdits
rayonnages.
Afin d'assurer une température homogène dans chacune des strates, et
notamment éviter que la strate supérieure S3 ne présente une température
largement
plus élevée que les strates en dessous d'elle, les strates peuvent être
séparées les unes
des autres par un plancher isolant thermique. En outre, dans cette
configuration, il est
possible de garantir une température proche entre les différentes strates en
pilotant des
débits d'introduction d'air à la première température et à la deuxième
température
différents dans chacune des strates 51, S2, S3. Typiquement, l'air à la
première
température étant moins froid que l'air à la deuxième température, il peut
être prévu de
diffuser une quantité d'air à la deuxième température plus importante
(proportionnellement à l'air à la première température) plus la strate
considérée est
élevée.
Dans la deuxième configuration générale, que la zone climatique soit
organisée selon la première variante des figures 10 et 11, selon la deuxième
variante
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des figures 12 et 13, ou selon une autre variante alternative, ladite zone
climatique peut
avantageusement comporter des allées parallèles configurées pour la
circulation des
contenants d'élevage dans la zone climatique ainsi que pour l'entrée des
contenants
d'élevage dans la zone climatique et leur sortie de la zone climatique. Ces
mouvements
des contenants d'élevage, le cas échéant groupés en unités élémentaires,
peuvent être
réalisés au moyen de divers dispositifs parmi lesquels un transstockeur, un
convoyeur à
bande, un robot, un automate, ou un véhicule autonome.
Selon la variante de la deuxième configuration présentée aux figures 12 et
13, il n'est pas prévu de gaine d'extraction d'air sous chaque rayon.
L'extraction de l'air
peut être réalisée aux extrémités des allées, par des extracteurs
conventionnels et/ou
par des moyens d'extraction d'air liés au troisième ensemble de conduits 03.
Une
extraction de l'air à l'une des extrémités des allées permet en outre la
création d'un flux
d'air régulier et orienté dans la zone climatique, selon l'orientation des
allées.
Alternativement, l'extraction de l'air peut être réalisée sur un côté
quelconque de la zone
climatique, selon l'orientation souhaitée du flux d'air. En outre, dans la
variante
représentée, la zone climatique est organisée en groupes de rayonnages. Chaque
groupe de rayonnages est formé d'une allée, et des rayonnages situés de part
et d'autre
de l'allée, c'est-à-dire les rayonnages qui lui sont directement adjacents.
Les figures 12
et 13 représentent ainsi chacune un seul groupe de rayonnages. Une strate
d'une zone
climatique organisée selon la deuxième configuration comporte généralement une
pluralité de groupe de rayonnages adjacents. Optionnellement, par exemple pour
affecter deux groupes de rayonnages à des silos différents, lesdits groupes de
rayonnages adjacents peuvent être séparés par une paroi isolante
thermiquement.
Dans l'exemple représenté, dans un groupe de rayonnages, au-dessus de
chaque rayonnage 7 s'étendent une gaine de diffusion d'air à la première
température
51 et une gaine de diffusion d'air à la deuxième température 52, et au-dessus
de chaque
allée 8 s'étend une gaine de diffusion d'air à la première température 51.
Les rayonnages de la strate représentée sont à deux étages, c'est-à-dire
qu'il sont adaptés à stocker des unités élémentaires UE sur deux niveaux.
Les gaines de diffusion d'air à la deuxième température 52 sont
avantageusement situées au-dessus des gaines de diffusion d'air à la première
température 51. Cette configuration permet de disposer les gaines de diffusion
d'air à la
deuxième température 52 (la deuxième température T2 étant plus froide que la
première
température Ti) au plus loin des rayonnages 7 et des contenants d'élevage, ce
qui évite
un apport d'air trop froid dans les contenants d'élevage (l'air à la deuxième
température
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T2 sera nécessairement mêlé à de l'air moins froid, typiquement à la première
température Ti, avant d'arriver à proximité des contenants d'élevage).
Des cloisons 11 peuvent être disposées entre les gaines de diffusion d'air de
sorte à dévier les flux d'air sortant des gaines de diffusion pour guider le
flux d'air dans
la zone climatique et améliorer l'homogénéité en température de l'air
atteignant les
rayonnages 7 et les contenants d'élevage qu'ils contiennent.
En particulier, une cloison 11 peut être disposée en regard des buses de
chacune des gaines de diffusion d'air, de sorte que le flux d'air issu de
chaque gaine
impacte la cloison respectivement positionnée en face de ladite gaine. A titre
d'illustration, à la figure 13, des flèches partant des gaines de diffusion
51,52 illustrent la
direction principale d'introduction d'air depuis lesdites gaines de diffusion.
Les gaines de
diffusion d'air à la première température 51 et les gaines de diffusion d'air
à la deuxième
température 52 située directement au-dessus des rayonnages 7 soufflent
sensiblement
horizontalement, vers le centre de l'allée 8 séparant les rayonnages, de sorte
à ne pas
créer un flux d'air direct entre lesdites gaines et les rayonnages. La gaine
de diffusion
d'air à la première température 51 située au-dessus de l'allée 8 souffle vers
le bas, vers
une cloison 11 qui favorise le mélange de l'air issu des différentes gaines de
diffusion
d'air, et évite la création d'un flux direct vers le base de l'allée 8, les
zones situées en
haut (niveau supérieur des rayonnages 7) étant les plus difficiles à
refroidir, l'air chaud
ayant tendance à s'y accumuler.
La figure 14 représente selon un plan bidimensionnel un troisième exemple
de configuration générale d'une zone climatique d'un atelier d'élevage
d'insectes. Selon
cette configuration, les rayonnages sont disposés tout comme dans la
configuration
décrite en référence aux figures 3 à 9. En particulier, les rayonnages 7
parallèles forment
entre eux des allées parallèles 8, comportant des allées aérauliques 9 et des
allées de
manutention 10 (typiquement une allée sur deux est aéraulique et une sur deux
est de
manutention).
Un transstockeur 11 ou tout autre moyen de manutention (notamment des
robots, automates, ou véhicules autonomes de transport) adapté peut être prévu
dans
chaque allée de manutention.
Une gaine de diffusion d'air à la première température 51 s'étend au-dessus
de chaque allée aéraulique 9. Les buses d'éjection d'air de chaque gaine de
diffusion
d'air à la première température 51 sont orientées vers le sol de la zone
climatique et de
l'allée aéraulique 9 correspondante. Ainsi, les gaines de diffusion d'air à la
première
température 51 assurent l'essentiel de l'apport d'air dans la zone climatique
et du flux
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d'air dans celle-ci. Des gaines de diffusion d'air à la seconde température 52
s'étendent
entre les gaines de diffusion d'air à la première température 51. Par exemple,
une ou
deux gaines de diffusion d'air à la seconde température 52 peuvent être
prévues entre
deux gaines successives de diffusion d'air à la première température 51.
Les gaines de diffusion d'air à la deuxième température 52 comportent des
buses de diffusion orientées vers la ou les gaines de diffusion d'air à la
première
température adjacente. L'air à la deuxième température T2 est ainsi mêlé à
l'air à la
première température Ti avant d'atteindre les rayonnages 7, et est entraîné
par le flux
majoritaire d'air issu des gaines de diffusion d'air à la première température
51.
La figure 15 représente selon une vue schématique en trois dimensions, la
zone climatique de la figure 14.
Dans le mode de réalisation ici représenté, l'extraction de l'air est réalisée
aux extrémités des allées 8, par des extracteurs d'air. Les extracteurs sont
avantageusement positionnés en partie haute des allées de manutention 10. En
coopération avec le flux majoritaire de diffusion d'air dans la zone
climatique dans les
allées aérauliques vers le sol, une telle extraction organise un flux général
d'air dans la
zone aéraulique qui traverse les rayonnages 7, à tous les niveaux desdits
rayonnages
7. Cela permet un renouvellement de l'air dans tous les rayonnages et une
bonne
homogénéité de l'air (en température, humidité et teneur en CO2) dans toute la
zone
climatique.
La configuration de la figure 15 présente également la particularité
(optionnelle dans cette configuration et par ailleurs applicable à toutes les
configurations
de l'invention, notamment les configurations détaillées décrites précédemment,
et
comme représenté à la figure 7) que la zone de conditionnement d'air est
directement
adjacente à la zone climatique. En particulier, la zone de conditionnement
d'air Z4 est ici
organisée au-dessus de la zone climatique. La zone climatique Z4 comporte en
particulier plusieurs centrales de traitement d'air 61. Chaque centrale de
traitement de
l'air 61 permet d'amener de l'air à la première température Ti ou à la
deuxième
température T2.
D'autres dispositions de la zone de conditionnement d'air Z4 sont
envisageables, notamment sur un côté, au sol, au plafond ou contre un mur de
la zone
climatique. L'atelier d'élevage d'insectes peut également comporter plusieurs
zones de
conditionnement d'air, qui peuvent par exemple comporter chacune une ou
plusieurs
centrales de traitement de l'air 61.
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Ainsi, dans les trois configurations envisagées décrites ci-dessus, des
espaces libres sont ménagés entre les gaines de diffusion d'air et les
rayonnages pour
permettre l'homogénéisation en température de l'air. Ces espaces sont situés
soit dans
les allées aérauliques 9 de la première configuration générale illustrée aux
figures 3 à 9,
soit au-dessus des rayonnages dans la deuxième configuration générale
illustrée aux
figures 10 à 13, ou au-dessus et entre les rayonnages comme dans la troisième
configuration générale illustrée aux figures 14 et 15. Les parois 11 ménagées
en regard
des buses d'éjection d'air des gaines de diffusion d'air respectivement à la
première
température et à la deuxième température favorisent en outre le brassage de
l'air
introduit dans la zone climatique respectivement à la première température et
à la
deuxième température.
Le contrôle de la température dans la zone climatique peut être réalisé par
une régulation de la quantité d'air respectivement introduite à la première
température
et à la deuxième température selon la différence entre une température de
consigne et
une température mesurée en un ou plusieurs points de la zone climatique. Dans
le cas
où des températures de consigne différentes sont souhaitées (par exemple si la
zone
climatique est divisée en plusieurs silos, ou si plusieurs capteurs de
température
indiquent qu'une différence importante de température existe entre différents
points de
la zone climatique) les quantités et proportions d'air à la première
température et à la
deuxième température peuvent être régulées, par des vannes de régulation, dans
différentes branches du premier ensemble de conduits et dans différentes
branches du
deuxième ensemble de conduits. Dans l'exemple d'atelier d'élevage d'insectes
représenté à la figure 1, le premier ensemble de conduits Cl présente une
première
branche B1 pour l'introduction d'air dans la première zone climatique Z1, et
une
deuxième branche B2 pour l'introduction d'air dans la deuxième zone climatique
Z2. Des
vannes de régulation V1, V2, permettent la répartition de l'air introduit
respectivement
dans la première zone climatique Z1 et dans la deuxième zone climatique Z2.
Une configuration analogue peut être prévue pour le deuxième ensemble de
conduits. De même, à l'intérieur d'une même zone climatique, chaque ensemble
de
conduits peut présenter plusieurs branches dans lesquelles le débit d'air peut
être réglé
indépendamment.
Le taux d'humidité constitue, comme indiqué ci-avant, un autre paramètre
environnemental dont le contrôle et le pilotage sont importants pour favoriser
la
croissance des insectes et limiter les risques de développement de certaines
maladies.
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Le système de conditionnement d'air présent dans la zone de conditionnement
d'air Z4
est avantageusement adapté à régler le taux d'humidité de l'air à la première
température et/ou le taux d'humidité de l'air à la deuxième température. Si un
seul des
taux d'humidité de l'air à la première température et de l'air à la deuxième
température
5 est
réglable, il peut être adapté en fonction du taux d'humidité dans l'air à
l'autre
température, et en fonction du ratio entre l'air introduit à la première
température et l'air
introduit à la deuxième température. En outre, chaque zone climatique peut
comporter
des dispositifs additionnels d'humidification de l'air (par exemple des
brumisateurs)
permettant de corriger le taux d'humidité, afin d'atteindre un taux d'humidité
cible. Le flux
10 d'air
généré par l'introduction et l'extraction d'air de la zone climatique
considéré, et la
cinématique de l'air décrite en référence au contrôle de la température dans
la zone
climatique, permettent une bonne homogénéité du taux d'humidité dans l'air de
la zone
climatique.
15 Enfin,
le taux de dioxyde de carbone constitue également un paramètre
environnemental dont le contrôle est important. Le maintien d'un taux de
dioxyde de
carbone à un niveau acceptable (sous une limite prédéfinie) est obtenu par un
renouvellement de l'air suffisant. A cette fin, un taux de renouvellement
d'air minimum
peut être fixé. Le renouvellement de l'air est assuré par une introduction et
une extraction
20
concomitante d'air en quantité suffisante. Il peut ainsi être nécessaire,
selon le taux de
dioxyde de carbone dans la zone climatique, d'introduire de l'air moins froid
dans la zone
climatique, mais en plus grande quantité. Par exemple la quantité d'air
introduite à la
deuxième température T2 (a priori plus froid que l'air à la première
température Ti) peut
être limité tandis que la quantité d'air introduite à la première température
est
25 augmentée.
L'invention ainsi développée permet une régulation efficace des paramètres
environnementaux dans un atelier d'élevage d'insectes, en particulier dans le
cadre d'un
élevage à échelle industrielle. Cette régulation, notamment de la température,
est
obtenue par l'introduction d'air à deux températures différentes dans une même
zone
climatique. Ainsi, les flux d'airs peuvent avoir des rôles majoritaires
différents. Par
exemple, l'air introduit à une première température peut participer au
refroidissement de
l'air dans la zone climatique, mais également, en coopération avec des moyens
d'extraction d'air, à générer l'essentiel du flux d'air dans la zone
climatique. Le flux
généré a une fonction de renouvellement de l'air dans la zone climatique et
une fonction
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d'homogénéisation de l'air, que ce soit en température, en humidité, ou en
taux de
dioxyde de carbone. L'air introduit à une deuxième température, généralement
plus
basse que la première température, permet une correction rapide de la
température dans
la zone climatique. Ainsi, le débit d'air introduit dans la zone climatique à
la première
température peut typiquement (et selon les besoins en refroidissement) être de
deux à
quatre fois supérieur au débit de l'air introduit dans la zone climatique à la
deuxième
température.
Un contrôle efficace des paramètres environnementaux dans des zones
climatiques de grandes dimensions (notamment de plusieurs centaines de mètres
carrés, avec une hauteur sous plafond de plusieurs mètres) permet d'envisager
des
élevages d'insectes à l'échelle industrielle, avec un rendement maximisé et de
bonnes
conditions de vie et de croissance pour les insectes de l'élevage.
