Brevet FR2348446A1 — publié le 19771110

- La présente Invention concerne les appareils électriques, électroniques, électromécaniques, thermostatiques et hygrostatiques, permettant de programmer les besoins de ventilation et de réguler 1' ambiance de locaux et en particulier de locaux d'élevage. - Dans l'état actuel de la technique, les appareils de ventilation utilisés ne permettent pas de programmer directement les besoins exacts de renouvellement d'air nécessaire. d'est le cas des appa reils à commande de variation progressivesen en fonction de ltévolu- tion de la seule température, de la vitesse des ventilateurs marchant en continu.Dans ces systèmes de marehe -continue à variation progressive de la vitesse des ventilateurs, le débit minimum des ventilateurs, marchant donc en continu, reste toujours largement supérieur aux besoins effectifs des animaux. à certaines périodes critiques ( jeunes animaux en début de croissance, triodes froides La vitesse trop faible à laquelle conduit la recherche d'un débit d'air le plus réduit possible, et pourtant déjà trop important, provoque la-formation, entre les entrées d'air et les ventilateurs d'extraction, de zones laminaires et préférentielles de cheminement de l'air neuf admis, déshomogénéisant dangereusement l'ambiance du local dans lequel se crééent alors une alternance de zones mortes, moites et viciées et de zones froides d'air neuf non mélangé. Dans le cas où un doseur cyclique est utilisé pour commander ou interrompre la marche des ventilateurs, il ntest pas employé actuel lement d'appareil à cycle inférieur ou égale à c-inq minutes ( 300 secondes ). De ce fait, des durées trop longues d'arrêt et de marche des ventilateurs font franchir le seuil de danger de perturbation de l'homogénéité thermique chimique et hygrométrique de l'ambiance du local considéré avec les risques physiologitues que cela entraine pour les animaux. En ce qui concerne l'inversion automatioue de flux, en cas de haus sè excessive de la température, celle-ci n'est pas utilisée et aucun dispositif de commande comportant cette possibilité n'est inclus dans les appareils habituels. A fortiori, l'adaptation aux besoins des animaux de I'intensit8 de cette inversion de flux en fonction de seuils de température à respecter n'est pas non plus utilisée. - Le dispositif suivant l'invention permet avec le même système de commande, d'obtenir une ventilation en extraction directe programmée, en fonction d'une température extérieure de référence, suivant les besoins physiologiques des animaux, aussi bien en saison froide avec des débits horaires minima, qu'en saison chaude, en inversion de flux se mettant automatiquement en marche modulée aux heures de forte chaleur. La programmation en extraction directe st conçue de telle manière qu'elle permet un mélange efficace des couches d'air de la salle d'élevage sans zones mortes entre les points d'extraction des ventilateurs et nécessite le respect de certaines conditions À - EN HIVER Première condition : La vitesse d'admission d'air ne doit pas descendre en dessous de 0,30 mètres par secondes à l'origine des entrées d'air, sous peine donc de crééer des alternances de zones mortEs et de zones préférentielles. La vitesse la plus basse du présent système correspond à cette condition. Deuxième condition : le programmateur du temps d'admission de l'air neuf par séquences répétées, suivant des cycles volontairement resserrés à 300 secondes, au maximum, dose exactement les besoins de renouvellement en respectant la condition l de vitesse d 'admission0 L'opérateur contrôle ainsi, à volonté, les besoins exacts des animaux et impose automatiquement la ventilation nécessaire et suffisante. Une homogénéité d'ambiance maximum est ainsi obtenue avec une dépense électrique et une dépense de chauffage réduites au minimum. Ce dispositif, en comportant par ailleurs, un contact électrique coordonnant l'ouverture et la fermeture des entrées d'air avec la marche des ventilateurs, donne en outre la possibilité de conserver les calories eu local entre les cycles de ventilation, et au contraire, pendant la ventilation, d'avoir des orifices d'entrée d'air parfaitement ouverts et donc de section constante. B - EN EÈ Première condition : À cette saison le mélange indispensable des couches hautes et Dasses de la salle d'élevage devenant plus ardu a fur et à mesure que la température extérieure devient plus élevée, l'admission dr l'air neuf doit être volontairement "cassée" par des changements de rvthme nets et répétés. est la combinaison des vitesses basses, moyennes et fortes, choisies, qui permet d'obtenir ce résultat. Deuxième con:i-tion En son estivale les variations diurnes et nocturnes de température nécessitent le retour automatique, pendant la nuit, au régime décrit dans le paragraphe A. La combinaison d'une sécurité chaude et du programme de base affiché produit automatiquement cette condition recherchée. L'utilisation des ventilateurs en inversion de flux automatique ( réservée aux pointes de chaleur des journées estivales ) permet, sans ventilateurs spécifiques et supplémentaires de distribuer en brumisation ou en disposant des panneaux humidifiables, la correction hygrométrique qui pourrait s'avérer nécessa re. Un hygrostat déclanche alors cette distribution d'eau. Le dispositif objet de l'invention comporte une armoire de commande à reiais électro-mécaniques assurant la logioue de transmission du programme de base de ventilation néces saire aux animaux. Un programmateur à cycle maximum de-trois cents ( 300 ) secondes permettant de programmer deux séquences différentes par cycle. Un thermostat de sécurité chaude permettant éventuellement de compléter automatiquement le cycle de ventilation programmé. Un thermostat de sécurité froide permettant d'arreter automatiquement toute vertil--tion en cas d'incidents provoquant un refroi- dissement excessif de la température. Lin tnermostat à deux ou plusieurs sondes donnant l'ordre d'inversion de flux modulable suivant deux ou plusieurs niveaux réglés pour accélérer automatiquement le débit de flux inverse, si la température ambiante continuait à s'élever. . U transformateur électrique, à plusieurs sorties secondaires, alimentant l'armoire de commande en tensions précises adaptées aux caractéristiques des ventilateurs employés, tensions utilisées suivant un programme zootechnique calculé pour chaque installation considérée, et fonction de la température d'admission de l'air neuf extérieur et de la charge du local en nombre et en poids vif d'animaux. e Des ventilateurs à rotor glissant et à inversion de sens de marche. 0 Un contacteur électrique de commande d'ouverture et de fermeture des orifices d'entrée d'air. . Une rampe de brumisation ou d'humidification de panneaux déflecteurs ou filtreurs commandée par hygrostat. - Une première variante du système consiste à automatiser l'affichage des tensions secondaires du transformateur en faisant enclancher les tensions successives d'alimentation de l'armoire de commande par une batterie de thermostats montés en chaine, placés à l'extérieur du local et déterminant donc, en fonction de la température extérieure du moment, la tension électrique à utiliser, et, par conséquent, le débit des ventilateurs, l'utilisation partielle et répétée de ce débit continuant à être décidée par affichage a au programmateur cyclique spécialement retenu, des besoins correspondants au nombre et au poids vif d'animaux en élevage. - Une deuxième variante, particulièrement intéressante, dans le cas d'élevage d'animaux craintifs, consiste à placer en aval du système et de la variante déjà décrits, un alternostat motorisé ou un variateur électronique de démarrage des ventilateurs, permettant à chaque cycle leur montée progressive en puissance, pour éviter tout changement brutal de bruit de ces ventilateurs. Le dispositif, objet de l'invention, peut être utilisé dans tous les ateliers de production animales. I1 permet d'y assurer : . un contrôle exact du renouvellement d'air, en saison froide, sans perturbation brutale dé l'ambiance. . Une élimination particulièrement efficace de l'excès de chaleur du local en saison chaude et permet a 'assurer é ainsi un confort exceptionnel des animaux. Une économie très importante de chauffage par la possibiLi- té de commander automatiquement avec ce dispositii; un appareil d'ouverture et de fermeture des entrées d'air entre les cycles, appareil ayant fait l'objet dtune demande de brevet d'invention en date du 1l avril 1975(nô 75 11744). par cette programmation exacte, une consommation minimum de courant électrique pour la marche des ventilateurs ainsi programmés. La première variante de ce dispositif, mentionnée plus haut? est particulièrement intéressante dans les régions à forte différence de températures diurnes et nocturnes0 La deuxième variante est indispensable dans les élevages industriels d'animaux farouches ou craintifs et, en particulier, pour celui des pintades et des gibiers R E V E N D I C A T I O N S I - Système de ventilation de locaux d'élevage permettant de programmer les besoins exacts de renoux-ellement d'air en fonction de la température extérieure et d'assurer l'homogénéisation et la régulation de l'ambiance traitée, caractérisé par le fait qu'il comporte une combinaison de moyens destinés à permettre la programmation exacte des besoins minima, l'homogénéisation des couches d'air de l'ambiance intérieure, l'inversion de flux automatique des ventilateurs et la correction de l'hygrométrie. II - Dispositif selon la revendication I, caractérisé par le fait que la programmation exacte des besoins est assurée par un programmateur à répétition de séquence dont la particularité est que son cycle est au maximum de trois cents secondes ( 300 ). III - Dispositif selon la revendication Il, caractérisa' par le fait que l'homogénéisation des couches intérieures est assurée, en saison chaude, par le programmateur qui détermine, suivant les besoins du programme, à l'intérieur du cycle de trois cents eecon- des, deux séquences de ventilation à des débits différents et de durée complément aire. IV - Dispositif selon la revendication II, caractérisé par le fait que le programme affiché au programmateur est déterminé en fonction d'une température extérieure de référence et des besoins physiologiques des animaux en fonction de leur poids et de leur nombre. V - Dispositif Belon la revendication II, caractérisé par le fait que le changement des débits programmés peut être modifié par une batterie de thermostats extérieurs montés en channe pour assurer automatiquement toute modification éventuelle de la température extérieure de référence. VI - Dispositif selon la revendication I, caractérisé par le fait que le système comporte une inversion automatique de flux, temporisée, pour tenir compte du temps nécessaire à l'arrêt des ventilateurs avant de déclancher leur rotation inverse. VII - Dispositif selon la revendication VI, caractérisé par le fait que le débit d'inversion de flux est modulable sur intervention de deux ou plusieurs thermostats intérieurs. ( REVENDICATIONS - suite ). VII - Dispositif selon la revendication I, caractérisé par le fait que le moyen destiné à ne pas effaroucher les espèces animales craintives est un alternostat à micro-moQeur, ou un variateur électronique, associé au système de base et tenant compte de la logique générale du dit système. IX - Dispositif selon la revendication I, caractérisé par le fait qu'un contacteur électrique est prévu pour commander l'ouver- ture des orifices d'entrée d'air quand les ventilateurs se mettent en marche et leur fermeture quand les ventilateurs starrêtent. X - Dispositif selon la revendication I, caractérisé par le fait que les ventilateurs de l'installation pouvant s'utiliser en inversion de flux automatique, peuvent alors servir aussi de distributeur d'air humidifié par panneaux déflecteurs ou filtreurs ou par becs brumisateurs commandés par hygrostat.