Brevet FR2748091A1 — publié le 19971031

DISPOSITIF POUR AMELIORER LA PROGRESSIVITE DU RENOUVELLEMENT D'AIR DANS LES BATIMENTS D'ELEVAGE. La présente invention concerne un dispositif pour améliorer la progressivité de la variation du débit d'air dans les bâtiments d'élevage, en jouant sur des multiples combinaisons de ventilateurs en service, suivant le principe expliqué ci-dessous. Il y a plusieurs types de ventilation dans les bâtiments d'élevage. L'invention concerne les bâtiments de type dynamique composés de ventilateurs de renouvellement d'air soufflant entre l'intérieur et l'extérieur du bâtiment, et de trappes modulant les surfaces d'admission d'air. Les ventilateurs peuvent être commandés soit en variation de vitesse , soit en tout ou rien. L'invention concerne les ventilations avec ventilateurs commandés en tout ou rien, suivant la température et le besoin minimum de renouvellement d'air exigés par les animaux. Lorsque la température est faible, pour assurer le minimum de renouvellement d'air sans refroidir le bâtiment, ces équipements commandent les ventilateurs en mode cyclique. Le mode cyclique consiste en l'alternance de temps de marche et temps d'arrêt d'un ventilateur ou groupe de ventilateurs, sur une certaine période, afin d'obtenir un débit moyen inférieur à celui du ventilateur ou groupe de ventilateurs. Jusqu'à présent lorsque les ventilateurs fonctionnaient en mode cyclique, généralement par abaissement de la température, il y avait alternance des temps de marche et des temps d'arrêt. Pendant les temps d'arrêt tous les ventilateurs de renouvellement d'air étaient arrêtés. Ce fonctionnement ne satisfaisait pas entièrement. En effet, lorsque les animaux sont grands, le volume d'air à renouveler est tellement important qu'il faut démarrer plusieurs ventilateurs de grand débit simultanément pendant les périodes de marche. Ces démarrages intempestifs provoquent des courants d'air au niveau des animaux, des stress dû au bruit des ventilateurs et l'impossibilité de corriger la trappe d'entrée d'air instantanément car le débit d'air subit une variation infinie au démarrage des ventilateurs. Le dispositif selon l'invention permet de diminuer ces démarrages intempestifs, car il garde des ventilateurs de moindre débit en service pendant les temps d'arrêt du fonctionnement cyclique. Par ailleurs, il est géré par un automate équipé de tables de programmation, permettant d'établir de multiples combinaisons dans les sites. Les figures illustrant ce document permettent de mieux comprendre l'invention. Les figures 1 à 4 représentent le fonctionnement cyclique utilisé avant l'invention. La figure 5 représente le fonctionnement sous une autre forme. Les figures 6 à 9 présentent des fonctionnements avec la possiblité offerte par l'invention. La figure 10 représente un exemple de table de programmation des fonctionnements cycliques. En référence à la figure 1, est représenté le fonctionnement avec 1 seul ventilateur (V3) en fonctionnement cyclique. La colonne de gauche (ARRET) représente l'état des ventilateurs (V1 à V5) pendant le temps d'arrêt du fonctionnement cyclique. La colonne de droite (MARCHE) représente l'état des ventilateurs (V1 à V5) pendant le temps de marche. Le graphisme différent du ventilateur (V3) représente son état de fonctionnement. En référence à la figure 2 est représenté le fonctionnement cyclique avec deux ventilateurs (V1 et V5) en service. Pendant le temps d'arrêt, représenté dans la colonne (ARRET) tous les ventilateurs (V1 à V5) sont arrêtés. Pendant le temps, représenté dans la colonne de droite (MARCHE), deux ventilateurs (V1 et V5) démarrent pour renouveler l'air du bâtiment. Ces deux ventilateurs (V1 et V5) débitent 14 000 m3/h lorsqu'ils tournent en permanence. Par exemple, pour obtenir un débit de 10500m3/h, ils tourneront 75s/100s. En référence à la figure 3, est représenté un seul ventilateur (V2) de renouvellement d'air, de plus grand débit, en fonctionnement cyclique. Le débit instantané ainsi obtenu pendant le temps de marche est de 22000 m3/h. En référence à la figure 4, est représenté un niveau de débit encore supérieur obtenu par la mise en service simultanée d'un ventilateur de 7000 m3/h (V3) et d'un autre de 22 000 m3/h (V2), pour un débit total instantané de 29 000 m3/h. I1 est important de remarquer que dans les exemples précédents, selon l'art antérieur, tous les ventilateurs sont à l'arrêt pendant le temps d'arrêt. Le démarrage intempestif d'un fort débit de ventilation entraîne plusieurs problèmes, dont nous signalons - le positionnement des trappes d'entrée d'air qui doivent passer instantanément de la position fermée à une position créant une surface d'entrée d'air idéale, ce qui est mécaniquement impossible. - le stress au niveau des animaux, qui se resserrent les uns contre les autres craignant les courants d'air et le bruit lors du démarrage suivant. - des chocs thermiques ressentis par les animaux. Avec l'expérience l'inventeur a vérifié que plutôt que démarrer deux ventilateurs subitement, il est préférable de garder un petit ventilateur en service permanent, et faire des appels d'air supplémentaires avec un autre ventilateur cyclique. L'invention concerne cette possibilité, comme démontré lors des figures suivantes. En référence à la figure 5, est représenté le fonctionnement décrit à la figure 4 ainsi qu'une représentation simplifiée de l'étant des ventilateurs, sous la forme d'expressions mathématiques. La première expression mathématique (A=) représente la somme des débits des ventilateurs pendant le temps d'arrêt des ventilateurs. La deuxième expression (M=) représente la somme des débits des ventilateurs en service pendant le temps de marche. L'expression représente les ventilateurs dans l'ordre (V1 à V5) respectivement de gauche à droite. En référence à la figure 6, est représentée une possibilité de fonctionnement selon l'invention, sous la nouvelle forme de représentation décrite à la figure 5. La première expression mathématique (A=) représente l'état des ventilateurs lors du temps d'arrêt du fonctionnement cyclique, pendant lequel le ventilateur du centre (V3) reste en service. La deuxième expression (M=) indique que pendant le temps de marche on garde le ventilateur du centre (V3) plus un autre ventilateur (V5). La variation de débit total n'est alors que de 100% au lieu d'être infinie avant l'invention, et les dommages pour les animaux sont amoindris. Dans ce mode de fonctionnement le ventilateur permanent (V3) s'appelle "fixe", et le ventilateur cyclique (V5) s'appelle "doseur". En référence à la figure 7, est représenté un fonctionnement analogue à celui de la figure 6, avec une particularité. En effet, le ventilateur du centre reste en service pendant le temps d'arrêt mais il s'arrête pendant le temps de marche. Il laisse la place à un des ventilateurs (V1) près des extrêmes du bâtiment. Le fonctionnement du ventilateur à l'autre extrême (V5) reste identique à celui décrit à la figure 6. Cette alternance des ventilateurs permet d'homogénéiser la ventilation sur toute la surface du poulailler, dont la longueur peut être de plusieurs dizaines de mètres. Le ventilateur (V3) qui s'arrête pendant le temps de marche s'appelle "Opposé". Les deux ventilateurs des extrêmes (V1) et (V5) sont du type doseur, car ils fonctionnent pendant le temps de marche et s'arrêtent pendant le temps d'arrêt. Il n'y a pas de ventilateurs fixes dans cet exemple. En référence à la figure 8, est représenté un autre mode de fonctionnenent donnant le même débit que les deux précédents, malgré la différence de la répartition du renouvellement d'air. La configuration des ventilateurs en service pendant le temps de marche n'est pas la même d'un cycle à l'autre. Dans le premier cycle (M1=) il y aura les ventilateurs centraux (V3) et dernier (V5) en service. Puis (A=) le dernier ventilateur (V5) s'arrêtera durant le temps d'arrêt, pendant lequel le ventilateur central (V3) reste en service. Le temps de marche suivant (M2=) est caractérisé par la mise en service du premier ventilateur (V1) simultanément avec le central (V3) qui était resté en service pendant le temps d'arrêt. Après le temps de marche du deuxième cycle (M2=), vient un nouveau temps d'arrêt (A=) durant lequel seul le ventilateur central (V3) reste en service. A la fin du temps d'arrêt (A=), le dispositif reprend la configuration donnée dans le premier temps de marche (M1=). En résumé, le dispositif garde le ventilateur central en service permanent, faisant des appels d'air complémentaires et cycliques avec d'autres ventilateurs, afin d'obtenir un débit d'air suffisant. Le ventilateur central (V3) fonctionne en mode fixe car il est en fonctionnement permanent. Les deux ventilateurs des extrêmes (V1) et (V5) fonctionnent en mode doseur, car ils fonctionnent pendant le temps de marche et s'arrêtent pendant le temps d'arrêt. Dans cet exemple il n'y a pas de ventilateurs opposés. En référence à la figure 9, est représenté le fonctionnement cyclique avec débit de 7000 m3/h pendant le temps d'arrêt (A=), et 22000 m3/h pendant le temps de marche (M1=et M2=) obtenus en alternant les ventilateurs (V2) et (V4). Le ventilateur central (V3) est de type opposé car il fonctionne pendant le temps d'arrêt et s'arrête pendant le temps de marche. Les ventilateurs de 22000 m3/h (V2) et (V4) sont du type doseur car ils fonctionnent pendant le temps de marche, et s'arrêtent pendant le temps d'arrêt. Dans cet exemple il n'y a pas de ventilateurs fixes. En référence à la figure 10, est représenté un exemple de table de programmation utilisée pour décrire l'enclenchement des groupes. Les différentes lignes (A) indiquent les configurations successives des ventilateurs, pendant les temps de marche des cycles. Chaque colonne (B) représente la commande d'un ventilateur. La lettre à l'intersection d'une ligne avec une colonne, indique le mode de fonctionnement du ventilateur correspondant lors du temps de marche de la ligne en cours. Un D(D) indique que le ventilateur est du type doseur, il fonctionne pendant le temps de marche et s'arrête pendant le temps d'arrêt. Un F(F) indique qu'il est fixe, il reste en fonctionnement permanent pendant le temps de marche et pendant le temps d'arrêt. Un O(O) indique que le ventilateur est opposé, il fonctionne pendant le temps d'arrêt, et s'arrête pendant le temps de marche. REVENDICATIONS 1) Dispositif pour améliorer la progressivité du débit d'air dans les installations de ventilation avec commande tout ou rien, par combinaison du nombre de ventilateurs en service à chaque instant, avec fonctionnement cyclique. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il commande des ventilateurs en mode fixe (F) qui restent en service même pendant le temps d'arrêt du fonctionnement cyclique. 3) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il commande des ventilateurs en mode opposé (O), qui fonctionnent pendant le temps d'arrêt et s'arrêtent pendant le temps de marche. 4) Dispositif selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est construit avec un automate équipé de tables de mémorisation (A) sur lesquelles on peut programmer les combinaisons souhaitées, sur les sites d'exploitation.