Brevet FR2344217A1 — publié le 19771014

La présente invention est relative à un système conçu spé cillement pour obtenir, dans les serres ou enceintes similaires, une clir.latisation totale, avec contrôle des températures et des niveaux d'humidité. Pour arriver à cette fonction, on se sert essentiellement de l'utilisation de l'énergie solaire. Le demandeur, spécialisé dans l'utilisation de l'énergie solaire, dont il a une grande experience dans la thematique et la technique, est arrivé à la conception technique d'un système de serre, idoine pour toute culture, dans lequel on développe une utilisation efficace de l'énergie solaire. On a étudié concrètément sur des panneaux ou des modules faits de materiaux transparents adéquats, qui permettent la transmission du spectre solaire à son plus haut niveau, en même temps qu'ils agissent en tant que capteurs solaires, vu que sur toute la surface laminaire circule un fluide déterminé choisi en tant que bon conducteur. Quatre fonctions primordiales sont établies dans la serre suivant cette invention, et que l'on peut définir comme suit : a) Circuit avec fluide traité chimiquement, de propriétés sélectives, pour une grande absorption de la radiation solaire. b) Circuit de refroidissement, dont la fonction est de pre- server l'ambiance de la chaleur extérieur. c) Circuit conditionneur de a~lumière, avec fluide colorant qui modifie la caractéristique de la lumière à l'intérieur. d) Circuit évaporateur, pour maintenir à l'intérieur un degré optimal d'humidité, dépendant de la culture. Leur description est la suivante a) Circuit avec fluide traité chimiquement. Ce fluide sélectif circule à travers des modules ou des panneaux solaires où il absorbe la radiation solaire, permettant le passage de la lumière. La fonction est de transporter la chaleur absorbée à un conteneur en matière chimique qui absorbe la chaleur reçue, en l'émettant dans l'ambiance au moment adéquat de nécessité thermique, par exemple durant la nuit. A l'aide d'un système thermostatique, on maintien un con trôle de la température à l'intérieur, en agissant sur les débits à faire circuler. b) Circuit de refroidissement. Un fluide refroidisseur circule dans ce circuit (avec la même fonction que celui décrit au chapitre a) et il absorbe la chaleur produite par l'effet de serre ; il est mené de là à un accumulateur où il cède la chaleur absorbée et revient de nouveau refroidi à la surface formée par les modules solaires. Au cas où les conditions de refroidissement ne seraient pas .les meilleures, elles pourraient être obtenues avec un système auxiliaire de refroidissement, avec des machines d'absorption ou des batteries de refroidissement. c) Circuit conditionneur de la lumière. On a dans ce circuit un fluide de couleur adéquate à la culture à produire et le système est basé sur les systèmes antérieurs qui ont été decrits, ou en est le complément. La fonction qui se réalise est, à part l'absorption de chaleur de radiation, ou refroidissante (dépendant de la saison), celle de modifier la carac téristique du spectre solaire en raison de sa couleur, mais en maintenant toujours sa fonction de transmission de la lumière et, par conséquent, on obtient un développement optimal de la photosynthèse avec la modification de la couleur de la lumière, en apportant une notable amelioration à la culture. Ainsi, par exemple, le vert ou le bleu sont des couleurs optimales pour les plantes d'ornement, fleurs, etc... d) Circuit évaporateur. C'est celui qui maintient l'intérieur de la serre avec le degré adéquat d'hygrométrie pour le produit à cultiver ; son action s'effectue sur des plateaux disposés à 7'intérieur de la structure et sur lesquels est disposé une conduite où l'on fait passer un fluide chaud, provenant des accumulateurs de chaleur (décrits en a) et b), à l'aide d'un système automatique de vannes et d'humidostats. Le système se caractérise donc par le fait que la couverture de la serre se compose de plaques ou modules formés par des conduites parallèles de diverses formes géométriques que l'on dispose entre deux collecteurs formés sur leurs propres bords et avec lesquels ils communiquent, ces collecteurs étant à leur tour bran ches avec ceux d'autres modules pour former une structure qui couvre la surface de culture prévue. Comme on l'a spécifié au début, une autre caractéristique de ces modules ou panneaux consiste en ce qu'ils sont transparents, et on fait circuler dans leurs conduits le fluide incolore ou avec la couleur adéquate à la culture que l'on veut produire et à la température requise, en maintenant toujours le passage des rayons solaires. On obtient de cette manière une climatisation complète de la serre avec une energie gratuite, avec un système auxiliaire pour couvrir les pointes extrêmes de variation du climat, ce systeme auxiliaire pouvant être alimenté par l'énergie conventionnelle. Le systeme mécanique de circulation du fluide à travers lesmodules est réalisé par un moyen électrique ou électronique de con trolle des températures, disposant de vannes, pompes, vannes électro- magnétiques, éléments de refoulement de chaleur ou de froid (francoils), serpentins encastrés dans le sol ou conduites munies ou non d'ailettes (qui servent à leur tour d'union des modules solaires), etc... L'alimentation électrique du tableau s'effectue en bas voltage (12 volts) produit par un système de cellules solaires qui accumulent la charge~electrique dans des batteries. On a également prévu que la connexion des modules entre eux se fait de manière qu'elle permette non seulement la formation de grandes surfaces, mais aussi qu'elle assure l'isolation parfaite de l'intérieur, en permettant en outre non seulement l'échange des modules et le remplacement facile au cas où c'est nécessaire, mais aussi d'autres avantages additionnels que l'on verra dans la description qui suit. Afin de mieux faire comprendre ce qui précède, et en mettant en même temps en relief d'autres caractéristiques et avantages de cette invention, on décrit ci-dessous un exemple de réalisation, non limitatif, illustré dans les dessins annexés, sur lesquels : La figure 1 montre schématiquement une forme de réalisation de la toiture et des parois de la nouvelle serre. La figure 2 représente séparément un des modules ou panneaux. La figure 3 est une section verticale schématique de l'enceinte pour que l'on puisse apprécier la disposition des différents éléments mentionnés, et on peut voir à cdté le schéma d'une cellule solaire dont l'énergie est transportée à une batterie capable d'ali- menter les pompes de circulation du fluide. La figure 4 représente en détail l'union en coin de deux modules. La figure 5 est un autre detail de l'un des collecteurs d'un panneau, qui dans ce cas est constitué de maniere qu'il permette la connexion à trois bouches avec le panneau immediat et avec un col lecteur indépendant. La figure 6 représente cette union lorsque le fluide circule dans un conduit auxilaire indépendant qui peut se trouver à 1 'in- térieur ou à l'extérieur de la serre, suivant la saison. Ainsi donc l'enceinte de la serre 1 se trouve dans sa totalité ou au moins dans sa plus grande partie formée par l'assemblage d'une série de modules 2 transparents, qui portent à leur intérieur une série de conduits parallèles de différentes formes géométriques et qui sont relies par deux tubes collecteurs généraux formes sur les bords opposés du panneau, l'un inférieur 3 et l'autre supérieur 4, par lesquels le fluide circule dans le sens ascendant ou descendant, ces modules ayant la possibilité d'être interchangeables en cas d'avarie et aussi réversibles pour alterner la face exposée aux intemperies. On dispose des fancoils 5 impulseurs de chaleur ou de froid à l'intérieur de 1, ainsi que des plateaux horizontaux 6 et 7 pour une réserve d'eau prévue pour son évaporation, celle-ci étant favorisée par la chaleur provenant d'un tube 8 qui se trouve sur lesdits plateaux. On a prévu dans la partie supérieure un autre plateau de plus grande dimension 9 pour une réserve d'eau qui, en s'évaporant, se condense sur la surface interne des parois de lten- ceinte et descend par ces parois. La figure 2 représente schématiquement un des modules ou panneaux au moyen desquels, par connexion des extrémités avec celles des modules contigüs, on forme non seulement la couverture ou partie supérieure de la serre, mais aussi les murs, au moins jusqu'à une hauteur au sol qui permette la captation solaire. La formation du module est, de préférence, d'une seule pièce, c'est-à-dire que dans une seule pièce de matériel adéquat sont formes les conduits principaux 3 et 4 et entre eux les conduits auxiliaires 10 qui communiquent entre eux. Ces derniers conduits peuvent être formés entre deux plaques transparentes et adopter des formes diverses, pour donner naissance aux conduits mineurs. Dans la figure 2, les collecteurs 3 et 4 ont été prolongés par une de leurs extrémités pour donner une idée de leur connexion avec le module contigu, connexion qui peut s'effectuer par la formation de deux bouches de branchement 11 et 12 qui sont reliées par le double raccord 13 (figure 4j ce qui établit la conduite dans tous les panneaux par les collecteurs 3 et 4 de la même rangée. On a prévu dans cette réalisation de disposer le joint 14 en forme de canal pour couvrir le creux entre panneaux et, en meme temps, recueillir l'eau de pluie vers un tuyau extérieur qui la conduit à un réservoir. Une autre forme de connexion entre les panneaux est représentée aux figures 5 et 6, dans lesquelles on peut voir que les collecteurs 3 et 4 ont, de préférence, une section rectanoulaire 3a et 4a et que ces collecteurs présentent à leurs extrémités deux ou trois bouches 15, 16 et 17 pour la connexion en différentes positions avec des collecteurs indépendants, comme par exemple celui signalé en 18, qui peut aller au-dessous, comme on le voit à la figure 6, et qui serait lrintérieur de la serre, ou à l'extérieur, c'est-à-dire en branchant les bouches 17, ou entre deux panneaux par les bouches 15. Ce collecteur indépendant 18 peut être un tube muni d'ailettes longitudinales ou annulaires. La structure se trouve en communication avec le réservoir de matière tinctoriale adéquate pour colorer le fluide qui circule dans les panneaux et, par conséquent, la lumière qui pénètre dans la serre par leur travers, en choisissant pour chaque cas la couleur la plus adéquate pour la culture à réaliser et pour la puissance solaire. Elle se trouve également en communication par les conduites 19, 20 et 21 avec l'installation auxiliaire de chauffage, de refroidissement et d'aération, et il est prévu que l'entrée en fonction de toutes et de chacune de ces installations est réalisée à travers des cellules, thermostats, humidostats et analogues, aussi bien intérieurs qu'extérieurs ou combinés, pour compenser dans la mesure nécessaire la température et/ou l'humidité dans la serre, de telle manière que le fonctionnement de celle-ci soit pratiquement automatique. On a également représenté à la figure 3 e schéma d'une installation auxiliaire d'alimentation des pompes de circulation du fluide, au moyen de la cellule solaire 22 dont l'énergie recharge la batterie 23 qui alimente les pompes 24. I7 va de soi que le système de serre n'a été décrit et représenté qu'à titre purement explicatif, nullement limitatif et que diverses modifications de detail pourraient être apportées à la forme de réalisation indiquée, sans qu'on sorte pour autant du domaine de l'invention. REVENDICATIONS 1. Système de serre, pour toute culture, avec utilisation de la radiation solaire, caractérisé par le fait qu'aussi bien latoiture que les parois sont formées par des modules transparents à double paroi, constituant chacun une enceinte plate formée intérieurement par des séries de fines conduites qui communiquent à leurs extrémités avec des tubes collecteurs sur deux bords opposés du module, par les conduits desquels peut circuler le fluide choisi, ces collecteurs étant reliés entre eux pour former un réseau serré de conduits, sans perdre la transparence de chaque panneau, ce réseau étant à son tour relié au réseau correspondant réseau de tuyauteries auxiliaires, ledit fluide pouvant circuler à l'intérieur des modules transparents mentionnés plus haut, dans lesquels il reçoit l'effet de la radiation solaire, le branchement ayant été prévu à une unité de chauffage-refroidissement et à un réservoir de colorant, le tout de manière que en compensant automatiquement dans un sens ou dans l'autre la température du fluide qui circule à l'inte- rieur des modules, on régule et/ou compense l'apport que produit l'énergie solaire à l'intérieur de l'enceinte ou serre à travers des modules de captation, avec la particularité que, en modifiant la couleur du fluide, on modifie la couleur de la radiation qui arrive à l'intérieur de la serre. 2. Système de serre, pour toute culture, avec utilisation de la radiation solaire suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on y incorpore intérieurement un ou plusieurs fancoils ou autres appareils au moyen desquels la température est également régulée à l'aide de circulation de fluide.