Brevet FR2494554A1 — publié le 19820528

L'invention a pour cbjet une serre dont l'énergie thermique est fournie en toute saison par le soleil, équipée de moyens d'.isolation diurne et nocturne utilisables en hiver, et, d'un système de stockage de chaleur adapté pour assurer le minimum de consommation d'énergie. La serre objet de l'invention est structurée de manière telle qu'elle fonctionne en capteur solaire. Comme on l'a représenté sur la Figure 1, en coupe, elle est orientée vers le sud, sa face sud (S) est d'une hauteur nettement inférieure à sa face nord (N), l'enceinte transparente est couverte d'un toit également transparent constitué d'une série de chapelles (1,2,3) étagées, identiques ne se faisant aucuneombre réciproque, construites sur un bâti, 4, faisant un angle de 150 avec l'horizontale Les faces sud (S) et nord (N) de l'enceinte font avantageusement un angle de 600 à 800 avec l'horizontale. Les faces Sud de chaque chapelle font un angle avec l'horizontale aussi ouvert que possible, pour présenter une bonne transmission du flux solaire, meme quand le soleil est bas. Un angle voisin de 500 avec l'horizontale a été trouvé convenable. L'angle de 1-a face Nord de chaque chapelle, avec l'horizontale, est'calculé en fonction de la hauteur du soleil au solstice d'hiver. Les chapelles sont construites de manière telle qu'elles ne portent aucune ombre aux chapelles voisines. Toutes ces parois transparentes peuvent être en verre, ou en matière plastique, elles sont de préférence réaliséesen film de polyéthylène basse densité résistant aux U.V. Le toit en particulier est constitué d'un tel film de polyéthylène, de largeur déterminée, fixé à la base de chaque chapelle, 5, 6, 7, 8 sur le bati 4, par tout système approprié. Un système de fixation par serrage dit de "clipsage" entre deux profilés 5 s'emboitant l'un dans l'au- tre, s'est révélé particulièrement commode. Il est représenté Fig.2,dans laquelle on voit le film,2l,serré entre un profilé de gouttière,22,et un profilé intérieur,23,sous l'effet de la pression exercée par une garniture de caoutchouc ou d'élastomère 24. Ce système d'auto-serrage permet une mise en place rapide et sûre. Un dispositif mécanique permet de mettre en place le film de chaque chapelle sans tension et de régler la tension du film suivant les saisons. Les mâts 9, 10, 11 peuvent se déplacer en translation suivant leur axe - La figure 3, représente ce dispositif - Le mât, 9, est fileté sur une longueur déterminée, 25, etil est guidé par un tube creux, 26. Un écrou mobile en rotation, 27, entraine e déplacement en translation du mât. Les faces nord du toit et les faces latérales de l'enceinte sont recouvertes en permanence, d'une double paroi, 12, constituée d'un film extérieur de polyéthylène stabilisé aux Ultra-Violets et un film intérieur de polyester aluminisé distante de quelques centimètres,tel que'le matériau désigné par le marque déposée "Claryl"de la Société Plastic Omnium~- Ces faces portent des bardages én bois sur lequel est agrafé le film réfléchissant. La double paroi diminue les pertes de chaleur par convection et, parce qu'elle est réfléchissantewles pertes par rayonnement. Sur la face Nord à l'intérieur de la serre sont placés, en plus de la double paroi, des panneaux réflé chissants, 13, constitués par du film de polyester alumi nisé dont on peut commander l'orientation, et qui réflé chissent au cours de la journée la lumière incidente sur les plantes. En plus de ces moyens d'isolation utiles le jour, un dispositif d'isolation nocturne est prévu qui consiste en un rideau réfléchissant horizontal, 14, amovible, situé à une hauteur de 2,5 m environ. Ce rideau est constitué d'un support en film plastique, tel qu'un copolymère éthylène vinylacétate sur lequel est collé, sur tout ou partie de ce support un matériau totalement réfléchissant dans l'Infra-Rouge tel que le film aluminisé, par exemple. Le critère conditionnant tous ces dispositif d'iso lation et de réflexion est la température de la plante et non la température de l'air. En effet, placée dans un espace totalement réfléchissant, la perte d'énergie des plantes par rayonnement est considérablement réduite. La structure en serres étagées permet de récupérer l'air chaud dans l'enceinte de la chapelle la plus élevée, 3, qui après être passé par le stockage est réintroduit au niveau du sol de la face Sud, de la serre et se réchauffe en progressant le long des différentes chapelles. Un autre avantage du rideau réfléchissant est de limiter la circulation de l'air chaud, la nuit, à l'espace compris entre le sol et le rideau qui arrête le mouvement de l'air au voisinage du toit de la serre ce qui rend le chauffage plus efficace. Le circuit de l'air chaud est schématisé dans la figure 4, où l'on constate que l'air chaud prélevé en 31, le jour, passe par le ventilateur 33 puis par le stockage 34 et est rejeté en 36. La nuit en destockage, l'air chaud est prélevé en 32, au dessous du rideau réfléchissant, se réchauffe dans le stockage, 34, est éventuellement chauffé par le système appoint, 35, et sort en 36 sur la face sud. La. nuit, si le stockage est vide, l'air prélevé en, 32, passe directement au chauffage d'appoint bi-passant ainsi le stockage. Enfin les faces Nord et Sud sont munies d'ouvrants assurant la ventilation de la serre - En été, ces ouvrants restent ouverts en permanence. REVEN'DIC TIONS 1 - Serre dont l'énergie thermique est fournie en toute saison par le soleil caractérisÉe en ce qu'elle est constituée d'une enceinte transparente dont la face Sud, est de hauteur nettement inférieure à la face Nord, couverte d'un toit également transparent constitué d'une série de chapelles étagées, identiques ne se portant pas ombre, construites sur un bâti faisant un angle de 15 avec l'horizontale, et qu'elle est équipée de moyens d'isolation diurne et nocture ainsi que d'un système de stockage de chaleur permettant de réduire au minimum l'énergie d'appoint. 2 - Serre selon revendication 1 caractérisée en ce que les faces Sud de chaque chapelle présentent avec l'horizon tale un angle tel que la transmission du flux solaire soit optimum et les faces Nord de chaque chapelle font un angle avec l'horizontale calculé en fonction de la hauteur du soleil au solstice d'hiver. 3 - Serre selon revendication 1 caractérisée en ce que les faces Nord du toit et de l'enceinte, ainsi que les faces latérales de cette dernière sont recouvertes en permanence d'une double paroi constituée d'un film extérieur en polyéthylène stabilisé aux Ultra-Violets et d'un film intérieur-de polyester aluminisé distants de quelques centimètres. 4 - Serre selon revendication 1 caractériséeen ce que la face Nord de la serre est revêtue intérieurement de panneaux réfléchissants, orientables en film de polyester aluminisé. 5 - Serre selon revendication 1 caractériséeen ce que l'i solation nocturne en hiver est encore améliorée par le déploiement horizontal d'un rideau réfléchissant, barrant la circulation de l'air chaud le long des chapelles. 6 - Serre selon les revendications 1 et 6 caractérisée en ce que le rideau réfléchissant est constitué d'un support en copolymère d'acétate de vinyle et d'éthylène sur lequel est collé sur tout ou partie de ce support un matériau réfléchissant totalement dans l'Infra Rouge. 7 - Serre selon la revendication 1 caractérisée en ce que la circulation de l'air chaud est assurée le jour par prélèvement dans la chapelle la plus élevée, passage dans le stockage et rejet à la base de la face Sud. 8 - Serre selon la revendication 1 caractérisée en ce que la nuit en déstockage, l'air chaud est prélevé au dessous du rideau réfléchissant, réchauffé dans le stockage, éventuellement dans un système d'appoint et rejeté à la base de la face sud. 9 - Serre selon la revendication 1, carautérisée en ce que la nuit si le stockage est vide l'air prélevé sous le rideau réfléchissant passe directement au chauffage d'appoint 10 -Serre selon la revendication 1 caractérisée en ce que les parois Nord et Sud sont munies d'ouvrants ouverts en permanence l'été.