Dimensionnement d'une installation de refroidissement pour le domaine viticole

Résumé du document

Ce travail est une étude réalisée pour Monsieur Guigue Ghislain, vigneron indépendant et propriétaire du domaine « du Bois des Mèges », Route d'Orange à Violès (proche de Orange, département du Vaucluse, France)Etant vigneron indépendant, il possède ses propres vignes sur Violès et sur Gigondas, deux villages du Vaucluse. Il s'occupe lui-même de ses vinifications, de la vendange jusqu'à la mise en bouteilles mais aussi de la vente à l'extérieur (salons, foires...). La famille gère également quotidiennement la vente au domaine (au caveau. La production totale représente un volume d'environ 700 hectolitres, la majeure partie étant consacrée aux vins rouges. Cette production de qualité lui a d'ailleurs permis de recevoir trois citations dans le célèbre guide Hachette des vins (pour son Gigondas, son Côtes du Rhône Rosé et Plan de Dieu).

Le problème est qu'il possède bien tout son matériel de vinification (cuves, machine à récolter, pompes, échangeurs...) mais il n'est pas le propriétaire de sa cave. Le bâtiment qui lui sert de cave est ancien, mal isolé et trop petit. Il doit en effet porter une partie de ses vendanges dans une autre cave où il loue les cuves.
La production totale représente un volume d'environ 700 hectolitres, la majeure partie étant consacrée aux vins rouges.
Cette production de qualité lui a d'ailleurs permis de recevoir trois citations dans le célèbre guide Hachette des vins (pour son Gigondas, son Côtes du Rhône Rosé et Plan de Dieu).
Le problème est qu'il possède bien tout son matériel de vinification (cuves, machine à récolter, pompes, échangeurs...) mais il n'est pas le propriétaire de sa cave. Le bâtiment qui lui sert de cave est ancien, mal isolé et trop petit. Il doit en effet porter une partie de ses vendanges dans une autre cave où il loue les cuves.

Ne pouvant pas faire de transformation de cette cave, il a fait construire récemment, sur son terrain, un nouveau bâtiment (grand hangar extérieur) qui lui, est bien plus spacieux mais aussi mieux isolé.
A l'heure actuelle, seule une petite partie de ce bâtiment est réellement occupée ; il s'agit de la salle de stockage des bouteilles et des cubitainers qui est climatisée en permanence à 16-17°C pour une bonne conservation du vin.

Extraits

[...] On obtient au total une puissance froide nécessaire de minimum 30,5 kW Détermination des échangeurs drapeaux On refroidira les cuves au moyen d'échangeurs qui seront plongés directement dans les cuves. Ils fonctionnent avec de l'eau glacée/glycolée. Les échangeurs sélectionnés sont appelés drapeaux. Ce sont des échangeurs à plaques réfrigérantes en inox. L'eau glacée passe dans des tubes entre les plaques. Ils proviennent d'un fournisseur de matériel vinicole de la région (André Couturier, Violès). Ils seront du type ENOSPACE Aisi 304 modèle qui garantit l'annulation du risque de contamination de la cuve par le fluide frigorigène (l'eau glycolée dans notre cas). Photos et schéma de drapeaux 5. [...]

[...] Il sera également nécessaire de prévoir un réseau de conduites ainsi qu'une pompe alimentant celles-ci en eau. On utilisera un circuit fermé d'eau, ce qui permettra d'éviter de devoir utiliser de l'eau de ville en continu (ce qui est le cas actuellement). Une machine frigorifique sera indispensable pour refroidir l'eau à la température souhaitée. Dans un souci d'économie, on prévoira un ballon tampon qui servira de réserve d'eau froide disponible. On étudiera également la possibilité de thermorégulation des cuves qui permettra d'assurer un contrôle permanent des températures. [...]

[...] Avec un ventilo réversible on peut donc climatiser ou chauffer la pièce, selon la température de l'eau d'alimentation. En climatisation, les ventilo-convecteurs fonctionnent avec de l'eau à qui en ressort à 12°C. C'est donc bien la même gamme de température que l'eau utilisée pour le refroidissement des cuves. En chauffage, ils fonctionnent avec de l'eau à 40-35°C L'eau d'alimentation L'idée sera donc de rajouter un deuxième circuit fermé de conduites sur la cuve tampon. Ces conduites relieront le ballon aux différents ventilo- convecteurs qui assureront la pulsion de l'air froid ou chaud dans le local. [...]

[...] Une fois toutes les pertes établies, on les additionnera boucle par boucle avec les pertes des échangeurs afin de déterminer la perte maximale devant être reprise par le circulateur. On obtient alors les résultats suivants : Les numéros de boucles correspondent aux numéros des cuves. On en conclut donc que la perte de charge la plus importante est reprise dans la boucle avec 7,5 mCE. Ce qui est logique puisque l'échangeur est celui qui est le plus grand et donc parcouru par le plus grand débit. Par sécurité, on augmentera cette valeur de ce qui nous donne une hauteur maximale de 8,25 m CE. [...]

[...] En effet, l'ensemble de l'installation peut être estimé avec une bonne précision à 53.000 (HTVA), matériel et pose compris. Cela représente donc un investissement non négligeable pour un producteur indépendant. La réalisation ou non de cette installation dépendra évidement du choix du propriétaire, monsieur Guigue Ghislain. Bibliographie Sites Internet www.daikin.fr www.simus.be www.chauffagethermodynamique.com www.climawest.be/climatisation-cave-vin.htm www.wikipédia.org Ouvrages Jacques BLOUIN Emilie PEYNAUD, Connaissance et travail du vin, troisième édition. Paris : Dunod 355p. (Editions la VIGNE) Christian FOULOUNNEAU, Guide pratique de la vinification, deuxième édition. [...]