Brevet FR2298938A1 — publié le 19760827

Des progrès notables ont été faits en ce qui concerne les cap--teurs solaires et de l'amélioration de leur rendement. Des aaéliora- tions portant sur la façon de chauffer et ae stocker l'eau ont été apportées aussi. Une meilleure isolation permettant de réduire les certes descalories stockées est désormais de pratique courante. De même il est possible d'utiliser de l'eau additionnée de produits permettant de relever la température d'ébulition. On peut méme faire appel a des composants dont la température d'ébulition est fort élevée. Qn attend maintenant de pouvoir transformer directement 1' énergie calorifique en énergie électrique dans des conditions économiques acceptables, ce qui n'est pas encore le cas.On espère enfin pouvoir économiquement stocker un jour prochain cette électricité produite pendant le jour et donc pouvoir,le cas échéant, assurer le chauffage des serres pendant la nuit. ais actuellement en matière de chauffage de serres, force est de reconnaître que la"crédibilité" du chauffage solaire, c'est-à-dire son utilisation pratique a été jus- qulic- Interdite par le prix de revient trop élevé des installations d'abord. Cette réduction du prix de revient est assurée justement par le dispositif décrit ci-après. Lequel permet en premier lieu de chauffer les cultures tout en apportant beaucoup moins de calories que par les procédés classiques assurant le cnauffage de l'atmos phère des serres. Permet en second lieu de stocker les calories non plus dans des réservoirs coûteux et volumineux et encombrants, mais avant tout dans le sol @ême de l@ serre qui constitue un réservoir gratuit,particulièrement volumineux,dont le refroidissement lent est remarquable par cette lenteur même. Il est venu naturellement a l'idée depuis longtemps de stoc ker les calories provenant des capteurs solaires ou d'autres provenances dans es blocs rocheux. Un tel stockage, dans le cas des ser res a été ervisagé par nous,non pas seulement.comme simple vue de l'esprit, mais dans le cadre de la réalisation pratique en en précisant les modalités. D'aucuns ont utilisé des tubes plats en matière plastique disposés > la surface du sol pour pouvoir répartir dans les serres les calories contenues dans l'eau de température oscillant entre 30 à 40 degrés,provenant de chaudières classiques ou de pompes de chaleur le procédé a ses mérites, mais l'espace lalssé disponible pour les cultures se trouve amenuisé. I1 ne saurait de toute façon convenir là où on veut chauffer les serres à l'aide de capteurs solaires si l'on désire,comme nous l'avons voulu,pouvoir diminuer la densité des capteurs, d'où réduction du prix des installations et pouvoir stocker gratuitement dans la terre des serres les calories accumulées pendant le jour, d'où réduction supplémentaire du prix de revient, s'accompagnant par surcroît d'une nieîlleure utilisation des calories par 12 diminution marquée de l'amplitude de la chaleur du sol que l'on peut mesurer facilement par un thermomè/tre placé dans le sol.Notre dispositif fait essentiellement appel des tuyaux de foras classique, rigides ou semi-rigides, que l'on en fouit dans le sol de la serre, dont le température et curieuse/ment un certain temps à se stabiliser et non moins curieusement, mais de façon aussi explicable, descend peu rapidement lorsqu'sxpérimenta lement on arrête le chauffage ou que celui-ci diminue. A ce point de vue,notre dispositif qui a l'avantage de per mettre--le stockage gratuit des calories recueillies pendant le jour par les capteurs solaires, donne tous ses effets bénéfiques dans le cas du chauffage solaire, mais peut aussi être avantageusentent substitué au; autres moyens de répartir les calories auxquels on peut faire appel là où on veut utiliser les pompes à chaleur, associées ou non au chauffage solaire. Gar là où on utilise des pompes à chaleur, il n'est pas indifférent non plus d'utiliser le sol comme élément régulateur de température. Ceci en prévision des chutes brusques de la température à l'extérieur des serres. En prévision, aussi, de la difficul- té de transférer des calories à l'intérieur des serres lorsque les sources extérieures de calories,à savoir l'eau ou l'air ont une température trop basse'd'où menace de givrage des pompes à chaleur. Ainsi donc,notre dispositif est d'un intèrêt technique in@é- niable, même dans le cas où on utilise des pompes à chaleur, que celles-ci fonctionnent seules ou en association avec des capteurs solaires. Il n'en reste pas moins que c'est avant tout pour assurer au misux sur le plan technique et cultural le chauffage des serres par les capteurs solaires,que n@@savons retenu l'emploi d'un réseau souterrain de tubes pour chauffer le sol et stocker les calories. Détails d'un dispositif de chauffage souterrain là où on utilise la chaleur solaire pour chauffer les serres. jeu tuyaux utilisés peuvent de en métal, auquel cas il est nécessaire de les préserver de la corrosion ou mieux en matière plastique. Dans ce dernier cas, on peut se contenter d'un matériau économique, tel que le polyéthylène ou le rVG. puisque la température de l'eau circulant dans ces tuyaux ne dépassera pas, en principe, 45 degrés. Toutefois, on pourra avoir intèrêt à opter en faveur d'un plastique thermostable en prévision de la désinfection possible du sol par la vapeur d'eau, désinfection qui pcrte la tem- pérature du. sol entre 100 et 110 degrés.Les tuyaux en matière plas tique existent déja sur le marché, qui résistent courarjnent à 130 et 140 degrés ou sont livrés comme tels. En ce qui concerne le diamètre des tuyaux, l'expérience montre qu'on a intérêt à opter pour des tuyaux de petit dismètre(de 25 millimètres intérieur,par exemple) peu coûteux. Pour ce qui a trait à la profondeur à laquelle on aoit placer ces tuyaux, celle de 0m.30 a paru convenir le plus souvent. On peut naturellement l'augmenter, il spparaît dans ce cas que la températu re du sol à Om.20 de profondeur se zaintient plus facilement,le cube de terre influéncé par les tuyaux de chauffage étant plus grand. Quant à ltécartement des tuyaux, il peut varier suivant les sols et les cultures. Dans un cas pris pour exemple,les tuyaux se trouvaient à l'écartement de 1 m. et à Om.30 de profondeur. Or,pratiquement la température du sol à Om.20 de profondeur et à égale distance des tuyaux, était fort régulière. Elle variait entre 18 et 20 degrés, étant entendu que dans les tuyaux l'eau circulait à une température fixée,après expérience, à 40 degrés,à l'entrée dans le sol Température de l'eau à maintenir dans les tuyaux souterrains. Elle peut varier suivant les circonstances, à savoir les sols et leur nature et également leur richesse en eau. SUR ce point des informations détaillées seront fournies ultérieurement ailleurs. Dans le cas cité plus haut,qui a un caractère marqué,qu'on peut qua lifier d'assez général, l'eau dans les tuyaux circulait,rappelonsle à-i une température de 40 degrés à l'entrée dans le sol. Le réservoir destin à recevoir l'eau ou tout autre liquide chauffé par le capteur solaire,est d'un volume @lus réduit. @e sol de la serre constitue en effet et de beaucoup le réservoir le plus important de calories captées. Les indications ci-déssus concernent une serre prise pour exemple et ne sauraient être généralisées. Dans ce cas précis oj il s'agissait d'une culture ae GERBERA, on a Estimé qu'avec @@ le cnauffage à air pulsé habituel il fallait apporter 150 calories au mètre carré et que 60 calories avaient suffi, mis là encore il est interdit de @énéraliser. On peut conclure seulement que l'apport de calories dans le sol dans le cas d'un cnauffage solaire permet de réduire fortement la densité des capteurs,donc le prix.On Peut con dure aussi que le refroidissement du sol en cas d'interruption du chauffage est fort lent,parfois plus lent encore que n'a été le relèvement de la température lors du chauffage,ce qui est particulièrement bénéfique. Its facteurs e cause sont à l'étude. Un chauffage de renfort reste à prévoir,mais il peut être sim plifié et être fort peu coûteux. Nous avons songé à combiner le chauffage solaire avec l'em @@ue nous avons ploi d'une pompe a chaleur,cette association de moyens/réalisée enfin se révèlera peut-être avantageuse, @ais compte tenu de la nécessité d'abaisser le coût d'une installation de chauffage solaire,la solution la plus économique a consisté à prévoir la mise en marche d'a pareils de chauffage à air pulsé,fonctionnant au gas-oil lorsque la terpérature descend par trop. Cette intervention peut permet tre un relèvement ultra-rapide de la température ambiante. Le fonctionnerent de l'installation de chauffage solaire peut être résumé ainsi : des vannes commandées par un thermostat coupe l'arrivé@ d'eau chaude provenant du réservoir du capteur solaire lorsque la température s'élève par trop. Un autre thermostat peut,l@i, déclencher le chauffage thermique à air pulsé, lorsque la température deecend dangereusement pendant la nuit ou au petit matin.Malgé une densité de capteurs réduite on est ainsi à l'abri, peu us frais, du gel en périodes excessivement Froides. R E V E N D I C A T I O N . 1 ) Dispositif de chauffage souterrain permettant de réduire la densité des capteurs solaires nécessaires pour chauffer les serres caractérisé par le fait que le réservoir de st@ckage classique des installations de chauffage solaire se trouve additionné par un réseau de tuyaux en métal ou en matière plastique,enfoui dans le sol des serres,d'où triple avantage : moins de calories a apporter par piètre carré,stockae de calories dans le sol,refroidissement lent du sol, doué par ailleurs de qualités isolantes. 20) dispositif suivant la revendication 1, applicable aussi au chauffage par pompe à chaleur,permettant par un simple jeu de vannes et de thermostats de couper l'alimentation des tuyaux chauffants communiquant avec le réservoir et de la réouvrir,en particulier vendant la nuit ou à tout autre moment. 30) Dispositif suivant la revendication 1, dont les détails d'appli cation ourront varier suivant les lieux et les cultures,pouvant tre complété par des pompes chaleur ou plus simplement par wn chauffage à air ulsé,permettant de relever en peu de temps la tem pérature en cas de froids brusques,assurant ainsi une ;protection totale et à moindres frais contre les abaissements de température, le fonctionnement de ce chauffage d'appoint étant déclenché par un thermostat.