Brevet FR2549692A1 — publié le 19850201

L'invention est relative au conditionnement thermique des sols pour l'agriculture. Elle trouve son application préférentielle, mais non limitative, dans les secteurs de l'agriculture délicate qui concernent l'horticulture, les pépinières, la culture maraîchère, les vergers, que ce soit à 1 r air libre ou, au contraire, sous abri ( serres, tunnels de forçage, etc ) Elle a but principalement de conditionner thermiquement les sols de manière que ceux-ci, placés dans les conditions thermiques appropriées choisies, produisent les effets voulus sur les végétaux, notamment quant à leur germination, leur croissance et leur date de récolte, et ceZquelles que soient les conditions climatiques naturelles environnantes. A cet effet, l'installation selon l'invention est caractérisée par le fait qu'elle comporte au moins un circuit de canalisations enterrées, adaptées pour être parcourues par un flua de et reliées à un groupe de transfert thermique, et une pompe de circulation. Suivant les besoins, le groupe de transfert thermique peut soit céder des calories au fluide, pour le réchauffage du sol, soit lui en prélever, pour le refroidissement du sol. Suivant un mode de réalisation, l'installation comporte deux circuits de canalisations, l'un pour le réchauffage, l'autre pour le refroidissement du sol, les deux circuits étant de préférence reliés à un même groupe de transfert thermique, respectivement aux côtés chaud et froid dudit groupe. Le groupe de transfert thermique peut être de type varié; pour le réchauffage, on peut avoir recours à une pompe à chaleur par son coté chaud ( condenseur), à des capteurs solaires ou géothermiques, à une chaudière à combustible ou encore à une source électrique; pour le refroidissement, on peut avoir recours à une pompe a' chaleur par son côté froid ( évaporateur) ou, d'une façon générale, au côté froid d'un appareil de transfert de calories On comprendra bien l'invention à l'aide de la description qui va suivre, faiteen référence au dessin annexé dans lequel: Fig 1 montre schématiquement une installation selon l'invention à deux circuits de canalisations enterrées reliées à une pompe à chaleur; et Fig 2 montre en coupe verticale l'implantation dans le sol des canalisations des deux circuits de la Fig 1. On a montré à la fig 1 une installation selon un mode de réalisation de l'invention. Cette installation comporte une pompe à chaleur 1 qui reçoit sur ses côtés chaud 2 ( condenseur) et froid 3 ( évaporateur) respectivement un premier 4 et un second 5 circuits de canalisations en boucle fermée . A chacun des circuits sont associés, de façon habituelle, une pompe de circulation 6, 7, un vase d'expansion 8, 9 et des vannes 10, Il pour le fluide circulant dans les canalisations. Comme le montre la fig 2, les canalisations 4, 5 sont enterrées dans le sol 12, de préférence à l'aplomb des végétaux 13 semés ou plantés, à une profondeur appropriée pour, d'une part, être efficaces et, d'autre part, ne pas risquer d'être détériorées par les instruments aratoires ou analogues. On estime en général convenable une profondeur entre 10 et 60 cm, de préférence environ 30cm. Suivant que l'on désire réchauffer ou refroidir le sol, par exemple en fonction des conditions climatiques et/ou de la nature des végétaux intéressés et/ou de l'heure, on met en oeuvre l'un ou l'autre des circuits de canalisations 4 et 5 par une commande programmée ou manuelle. Par nature, la pompe à chaleur 1 est susceptible de prélever des calories au milieu ambiant pour les transférer, par son condenseur, au circuit 4, mais elle peut aussi prélever des calories du circuit 5 par son éva porateur pour les transférer au milieu ambiant. Des sondes thermiques 14 peuvent être enterrées pour donner à l'unité centrale de commande ( non représentée) une indication de la température instantanée du sol. Si l'on estime que l'un seulement des circuits 4, 5 est nécessaire, c'est-à-dire que le sol ne doit être que réchauffé ou que refroidi, l'un des circuits peut être supprimé ou, mieux, on peut prévoir un jeu de vannes à trois voies ou autres distributeurs pour mettre sélectivement les deux circuits en série ou en parallèle. Bien entendu, on pourrait remplacer la pompe à chaleur par tout appareil, unique ou combiné, remplissant la même fonction. Par exemple, on peut utiliser un-appareil de production de chaleur ( capteur solaire ou géothermique, accumulateur, chaudière à combustible, source électrique) et/ou une machine frigorifique. Il est également pos-sible de coupler l'installation selon l'invention avec des systèmes appropriés soit utilisant les calories prélevées des canalisations 5, par exemple pour la production d'eau chaude, soit cédant les calories pour leur transfert aux canalisations 4, par exemple une machine frigorifique de conservation ou d'entreposage, soit stockant un fluide chauffé ou refroidi par l'un ou l'autre des fluides circulant dans les canalisations 4, 5. On peut encore, selon l'invention, prévoir plusieurs circuits 4, 5 de réchauffage et/ou de refroidissement, de dimansions égales ou différentes,sélectitement mis en oeuvre selon les besoins à partir d'un mme groupe de transfert thermique ou de groupes différents. L'invention est applicable de façon préférée à l'agriculture délicate, par exemple l'horticulture, les pépinières, la culture maraîchère, les vergers, à l'air libre ou sous abri ( serres, tunnels de forçage, etc...). Grâce à la régulation de la température du sol qu'elle permet, elle rend possible une action directe sur la germination, la croissance et la date de récolte des végétaux,pratiquement quelles que soient les conditions am biantes ( température de l'air, température normale du sol, longueur des jours, ensoleillement, humidité de l'air ou du sol, etc....) Entre autres- avantages, elle permet par temps froid la suppression des gelées nocturnes et matinales, notamment les gelées blanches si dévastatrices, par le réchauffage et/ou par la suppression de la condensation qui produit la rosée puis la gelée. REVENDICATIONS 1. Installation de conditionnement thermique. des sols pour l'agriculture, notamment l'horticulture, les pé pinières, la culture maraîchère, les vergers, à l'air li bre ou sous abri ( serres, tunnels de forçage, etc..), ca ractérisée par le fait qu'elle comporte au moins un circuit de canalisations (4, 5) enterrées, adaptées pour être par courues par un fluide et reliées à un groupe de transfert thermique (1), ét une pompe de circulation(6, 7). 2. Installation selon la revendication 1, carac térisée par le fait qu'elle comporte au moins un circuit de canalisations (4) de réchauffage du sol (12) et au moins un circuit de canalisation (5) de refroidissement du sol. 3. Installation selon la revendication 2, carac térisée par le fait que les circuits (4, 5) peuvent être sé lectivement couplés entre eux par un système à vannes ou à distributeurs. 4. Installation selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait qu'elle comporte au moins une sonde thermique enterrée (14) reliée à l'unité centrale de commande et propre à indiquer la température instantanée du sol (12). 5. Installation selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait que le groupe de transfert thermique (1) est constitué par une pompe à chaleur dont le côté chaud (2) (condenseur) est relié à un circuit (4) de réchauffage et/ou le côté froid 3 (évaporateur) est re lié à un circuit (5) de refroidissement. 6. Installation selon l'une des revendications I à 4, caractérisée,par le fait qu'elle comporte un appareil de production de chaleur et/ou un appareil de captation de chaleur. 7. Installation selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée par le fait qu'elle est couplée à au moins un système d'accumulation de fluide chauffé ou re froidi, d'utilisation des calories prélevées dans le sol, notamment pour la production d'eau chaude, et/ou d'apport de calories à ceder au sol, notamment une machine frigDri- fique. 8. Installation selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée par le fait que les canalisations sont enterrées à une profondeur de 10 à 60cm, de préférence environ 30 cm.