Brevet FR2783306A1 — publié le 20000317

La présente invention concerne un système de ventilation pour un bâtiment d'élevage. Plus précisément, il s'agit d'un système de ventilation dynamique du type transversal, dans lequel la circulation de l'air se fait normalement transversalement entre deux façades opposées du bâtiment, l'une - dite première façade - étant munie de trappes d'entrées d'air obturables, par exemple de volets articulés, tandis que l'autre façade dite seconde façade - est équipée d'organes d'extraction mécanique tels que des ventilateurs ou des turbines. Un système de ce genre est décrit par exemple dans le document US-A-3 352 225 (figure 2). Ce type de bâtiment d'élevage, utilisé notamment pour l'élevage de volailles, a un contour rectangulaire de forme allongée, les façades précitées ayant une longueur sensiblement plus grande que celle des pignons. A titre indicatif, pour un bâtiment ayant une surface au sol de 1 500 m2, les façades ont une longueur de 100 mètres et les pignons une longueur de 15 mètres. Ce type de bâtiment nécessite un débit de l'ordre de 300 000 m3/heure, qui est assuré par une batterie de 9 ventilateurs par exemple, régulièrement répartis sur toute la longueur de la seconde façade. Les volets d'entrée d'air équipant la première façade courent sur toute la longueur de celle-ci dans sa partie haute. Les ventilateurs, ainsi que les volets d'entrée d'air, sont commandés électriquement à partir d'une centrale de régulation qui permet de contrôler la température et l 'hygrométrie à l'intérieur du bâtiment. Les paramètres de contrôle dépendent bien entendu du type d'élevage et de l'âge des animaux. Le système de régulation tient compte également du paramètre de température extérieure. Lors de fortes chaleurs, en particulier en été, il est nécessaire de refroidir l'air entrant dans le bâtiment et/ou d'augmenter la vitesse du flux d'air qui rencontre les animaux, ce qui s'assimile à un refroidissement, si l'on veut maintenir l'état physique des animaux et leur courbe de croissance à un niveau convenable. Ce problème se rencontre en particulier, dans le cas d'un poulailler, dans les 2 ou 3 dernières semaines d'un lot d'élevage des poulets, période au cours de laquelle l'élevage est exothermique en raison du plumage important des animaux; les besoins de ventilation et de réfrigération sont alors d'autant plus importants que l'air extérieur se trouve à une température élevée, ce qui est le cas en particulier en période estivale, notamment dans les régions chaudes. On désigne usuellement ce phénomène par l'expression "coup de chaleur". Pour pallier aux coups de chaleur, il est connu d'équiper la première façade, au niveau des trappes d'entrée d'air, d'une rampe de nébulisation à haute ou basse pression, qui a pour fonction de pulvériser un fin brouillard d'eau dans le flux d'air pénétrant dans le bâtiment. Si on utilise de l'eau à basse pression, il est possible ainsi de rafraîchir l'air de 3 à 4 C, ce qui n'est pas très efficace. Si on utilise de l'eau à haute pression, l'abaissement de température de l'air peut atteindre 7 à 8 C, grâce à une pulvérisation beaucoup plus fine; cependant ce procédé est relativement coûteux. Dans les deux cas, il se pose le problème d'un taux d'hydrométrie très élevé créé par l'air humide, ce qui risque de poser des problèmes de santé des animaux. Dans un autre procédé, on équipe les trappes d'entrée d'air de panneaux réfrigérants, couramment désignés dans le métier par le terme anglais "pad-cooling". Il s'agit de panneaux de type nid d'abeilles, qui sont humidifiés par un circuit d'eau passant dans le panneau, récupéré à la base de celui-ci, et circulant en circuit fermé; l'air entrant dans le bâtiment traverse le panneau, et est rafraîchi par celui-ci de manière efficace, l'abaissement de température pouvant dépasser 10 C. Néanmoins, outre le prix relativement élevé de cet équipement, il se pose le problème de son démontage, qui est nécessaire en période de non utilisation, en particulier en hiver. A défaut de démontage, le panneau risque de se boucher par suite du gel et/ou de l'encrassement, et de contrarier alors le passage de l'air à l'intérieur du bâtiment. On comprend aisément le démontage de cet équipement en fin d'été, et son remontage avant l'été, sont des opérations fastidieuses et coûteuses. La présente invention a pour objectif de résoudre ce problème en proposant un système de ventilation du type décrit ci-dessus, comportant des moyens de réfrigération de l'air susceptibles d'être mis en oeuvre en cas de coups de chaleur, de manière particulièrement efficace, sans nécessité de démontage d'un quelconque équipement en période de non utilisation. Le système de ventilation conforme à l'invention s'adresse à un bâtiment d'élevage dans lequel la circulation de l'air se fait normalement transversalement, entre - -------- - --------- une première façade munie de trappes d'entrée d'air obturables - dites principales - et une seconde façade équipée d'organes d'extraction mécanique. Ce système est remarquable par le fait que la second façade est également munie de trappes d'entrée d'air obturables - dites auxiliaires susceptibles d'être ouvertes alors que les trappes principales sont fermées, de sorte que l'entrée d'air dans le bâtiment et son extraction hors de celui-ci s'opèrent alors toutes deux à travers la seconde façade. De manière tout à fait surprenante, on constate en effet que, bien que l'extraction et l'entrée du l'air se fassent par la même façade, on obtient un flux d'air transversal qui balaye complètement, dans un sens puis dans l'autre, la totalité de l'espace intérieur du bâtiment. Dans un mode de réalisation préférée, les trappes auxiliaires sont - comme les trappes principales - des volets pivotants articulés à leur base, tandis que les organes extracteurs sont des ventilateurs ou des turbines. De manière connue les trappes principales peuvent être situées en partie haute de la première façade. En revanche, il est intéressant de placer les trappes auxiliaires à mihauteur ou en partie en partie basse de la seconde façade. En effet, grâce à cette disposition, le flux d'air parcourant le bâtiment a une trajectoire composée d'une portion aller (de la seconde façade vers la première façade) se situant dans l'espace supérieur du bâtiment, et une trajectoire retour (de la première vers la seconde façade) se situant en partie basse de cet espace, et par conséquent léchant les animaux qui se trouvent au sol. Dans ces conditions on observe que la vitesse de circulation de vitesse au sol, selon cette portion retour, est sensiblement constante sur toute la largeur du bâtiment, de la première à la seconde façade. Dans un mode de réalisation préférée de l'invention, la seconde façade est pourvue de moyens de réfrigération et/ou d'humidification de l'air qui entre dans le bâtiment à travers les trappes secondaires. De préférence, ces moyens de réfrigération et/ou d'humidification de l'air sont des panneaux humidificateurs du type nid d'abeilles - ou "padcooling"- qui sont positionnés de telle manière qu'ils sont traversés par le flux d'air pénétrant dans les trappes secondaires. L'invention concerne également un bâtiment d'élevage, notamment un poulailler, qui est équipé d'un système de ventilation tel que décrit cidessus. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront de la description et des dessins annexé qui en représentent, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation préféré. Sur les dessins: - la figure 1 est une coupe transversale d'un bâtiment d'élevage équipé d'un système de ventilation conforme à l'invention; - la figure 2 est une vue partielle de la façade située à la droite de la figure 1, cette façade étant vue selon le plan désigné II-II sur cette figure 1; - la figure 3 est une vue en détail de cette seconde façade, coupé par le plan transversal désigné III-III sur la figure 2; - les figures 4 et 5 sont des vues en coupe schématique du bâtiment, les plans de coupe étant désignés respectivement par IV - IV et III - III sur la figure 2, ces vues étant destinées à illustrer les flux d'air dans deux modes de ventilation différents du bâtiment. Sur les figures let 2 on a représenté un bâtiment d'élevage, par exemple un poulailler, référencé 8, monté sur un sol S, et présentant deux façades opposées verticales 1 et 2, ainsi qu'une toiture 80. Dans un tel bâtiment, de type connu, les façades ont une longueur nettement plus grande que les pignons (non visibles sur les figures). On désignera conventionnellement par"première façade" la façade 1 et par "seconde façade" la façade 2. De manière bien connue, les façades 1 et 2 possèdent une armature métallique revêtue d'un parement interne 10, respectivement 20, en matériau isolant. De la même manière, la toiture 80 est revêtue intérieurement d'un matériau isolant 30. La première façade 1 est munie, en partie supérieure, de trappes obturables 6. Il s'agit de volets pivotants, articulés à leur base, qui courent sur toute la longueur, ou sur presque toute la longueur, de la façade. Côté extérieur, en regard des volets 6, est installée une jupe 7 destinée à réduire les courants d'air, et à empêcher l'entrée de la pluie dans les trappes 6. Comme cela est également bien connu, la seconde façade 2, est équipée d'un certain nombre d'extracteurs mécaniques, tels que des ventilateurs ou des turbines à commandes électrique 3, qui sont répartis régulièrement le long de la façade 2. Comme cela est illustré sur la vue partielle de la figure 2, il est avantageuse- ment prévu deux types de ventilateurs, des ventilateurs à fort débit 3 et des ventilateurs à plus faible débit 3'. Ainsi, la centrale de contrôle de la ventilation peut jouer sur le nombre et le type de ventilateurs qui sont mis en action pour régler au mieux le débit global mis en oeuvre. La centrale de contrôle commande également le pivotement des volets 6, pour régler les sections d'entrée d'air dans le bâtiment. Comme on le voit sur la figure 2, les ventilateurs ou turbines 3 sont placés sensiblement à mi-hauteur de la façade 2, tandis que les ventilateurs ou turbines de plus faible puissance 3' sont placés en partie haute de cette façade. Conformément à l'invention, cette façade 2 est également munie de volets pivotants 4, similaires aux volets 6 de la façade opposée 1. Il s'agit de volets articulés à leur base, s'étendant horizontalement dans les intervalles séparant les extracteurs principaux 3, en-dessous des petits extracteurs 3'. Comme les volets 6, les volets 4 peuvent pivoter vers l'intérieur du bâtiment selon une course angulaire plus ou moins importante, leur ouverture étant également pilotée par la centrale de contrôle équipant le système de ventilation; sur la figure 3 on a désigné par la référence 40 l'axe d'articulation (horizontal) d'un volet 4. Sur cette figure, on a désigné par la référence 5 un panneau d'humidifi- cation et de réfrigération, du type "pad-cooling". Un panneau 5 est installé en vis-à-vis de chacun des volets 4. Il s'étend à peu près sur la moitié inférieure de la façade 2. De manière connue, il est pourvu, en partie haute d'un conduit de distribution d'eau 50, qui alimente la structure à nid d'abeilles et, à sa base, d'un chéneau récupérateur 51. Un circuit approprié, muni d'une pompe, assure la circulation d'eau à l'intérieur du panneau en continu, ainsi qu'un appoint d'eau destiné à compenser l'évaporation à l'intérieur de la structure à nid d'abeilles. Sur la figure 3 on a désigné par la référence 21 l'ouverture ménagée dans la paroi 20 lorsque le volet 4 est en position ouverte. Entre le bord supérieur de cette ouverture 21 et le bord supérieur du panneau 5 est disposée une plaque 9, par exemple en aluminium. Sa fonction est de canaliser l'air qui pénètre par l'ouverture 21 dans l'espace intérieur E du bâtiment, lorsque le volet 4 est ouvert, pour obliger le flux d'air entrant - référencé F sur la figure - à traverser préalablement le panneau 5. Ce flux d'air est donc nécessairement humidifié et réfrigéré lorsqu'il entre dans le bâtiment. En référence aux figures 4 et 5, nous allons maintenant expliquer comment fonctionne le système de ventilation qui vient d'être décrit. Le schéma de la figure 4 illustre le fonctionnement normal du système, hors période de coup de chaleur. Les trappes auxiliaires 4 situées sur la façade 2 (et non visible sur la figure 4) sont fermées. La ventilation du bâtiment se fait alors de manière classique, par ouverture des trappes 6 et mises en fonctionnement des ventilateurs 3. L'air frais pénètre dans le bâtiment par les trappes ouvertes 6, par la première façade 1, sous l'effet de la dépression engendrée par la mise en route des ventilateurs ou turbines 3, lesquels assurent une extraction de l'air vicié vers l'extérieur, à travers la seconde façade 2. La trajectoire du flux d'air balayant l'espace intérieur E est symbolisé par les lignes fléchées sur la figure 4. Comme déjà dit, le débit de cette ventilation est asservi à différents paramètres tels que l'espèce des animaux et leur âge, leur densité au sol, et les conditions d'hydrométrie et de température, par une centrale de contrôle qui pilote les différents ventilateurs 3 et 3' et le degré d'ouverture des volets 6. En cas de coup de chaleur, on ferme les trappes 6 et on ouvre les trappes 4, comme cela est illustré sur la figure 5. L'air frais est donc admis à l'intérieur de l'espace E par la façade 2, à travers les ouvertures 21; cet air est froid et humide, car il a traversé les panneaux 5. Les volets étant articulés à leur base, et ouverts vers l'intérieur du bâtiment, ils jouent le rôle de déflecteurs, canalisant le flux d'air qui rentre dans le bâtiment vers le haut. Le flux d'air qui circule dans l'espace E décrit donc une boucle fermée, dont le brin aller se situe en partie haute de cette espace, et le brin retour en partie basse, au niveau du sol S. Cette trajectoire est illustrée par les lignes fléchées sur la figure 5. L'air ressort donc du bâtiment par la même façade par laquelle il est rentré, au travers des ventilateurs ou turbines 3, 3'. Cette trajectoire singulière assure une ventilation et une réfrigération particulièrement efficace au niveau du sol S sur lequel déambulent les animaux de l'élevage, par exemple des poulets. Grâce aux panneaux 5 du type - "pad-cooling" - il est possible d'abaisser la température régnant à l'intérieur du bâtiment, au voisinage du sol, d'une dizaine de degrés C. En principe, cette configuration de ventilation n'est utilisée que dans des périodes bien déterminées, de durée limitée; le reste du temps les trappes 4 sont fermées, la configuration de ventilation étant celle de la figure 4. C'est pourquoi, il n'est pas nécessaire de démonter les panneaux 5; il suffit de les protéger pendant les périodes de non utilisation, par exemple en les recouvrant d'une bâche afin d'éviter leur encrassement. Leur présence ne contrarie pas le fonctionnement normal du système de ventilation. Les trappes auxiliaires 4 peuvent également contribuer à une ventilation de secours en cas de dysfonctionnement de la ventilation normale, en particulier si les extracteurs mécaniques 3, 3' sont en panne. Ceci peut être utile notamment lorsque le bâtiment est équipé d'un système d'aération de secours installé dans la toiture, et dont l'ouverture est commandée automatiquement s'il a un problème de ventilation. Ainsi, les trappes principales 6 et les trappes auxiliaires 4 étant toutes ouvertes, un débit d'air relativement important peut être admis par les deux façades 1, 2 dans le bâtiment, et évacué par le système d'aération de secours situé sur le faîtage du bâtiment. Un tel système est décrit par exemple dans le brevet français N 96 02520 (FR-B-2 745 369) dont est titulaire la demanderesse. REVENDICATIONS 1. Système de ventilation pour bâtiment d'élevage (8) dans lequel la circulation de l'air se fait normalement transversalement, entre une première façade (1) munie de trappes d'entrée d'air obturables (6) - dites principales - et une seconde façade (2) équipée d'organes d'extraction mécanique (3), caractérisé par le fait que la seconde façade (2) est également munie de trappes d'entrée d'air obturables (4) - dites auxiliaires - susceptibles d'être ouvertes alors que les trappes principales (6) sont fermées, de sorte que l'entrée d'air dans le bâtiment (8) et son extraction hors de celui-ci s'opèrent alors toutes deux à travers la seconde façade (2). 2. Système de ventilation pour bâtiment d'élevage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdites trappes principales (6) sont situées en partie haute de la première façade (1), tandis que les trappes auxiliaires (4) sont situées à mi-hauteur ou en partie basse de la seconde façade (2). 3. Système de ventilation pour bâtiment d'élevage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que lesdites trappes principales (6) et/ou auxiliaires (4) sont des volets pivotants, articulés à leur base. 4. Système de ventilation pour bâtiment d'élevage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que lesdits organes extracteurs (3) sont des ventilateurs ou des turbines. 5. Système de ventilation pour bâtiment d'élevage selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que la seconde façade (2) est pourvue de moyens de réfrigération et/ou d'humidification de l'air qui entre dans le bâtiment à travers les trappes secondaires (4). 6. Système de ventilation pour bâtiment d'élevage, selon la revendication , caractérisé par le fait que lesdits moyens de réfrigération et/ou d'humidification de l'air sont des panneaux humidificateurs (5) du type nid d'abeilles traversés par le flux d'air (F) pénétrant dans les trappes secondaires (4). 7. Bâtiment d'élevage, notamment poulailler, équipé d'un système de ventilation conforme à l'une des revendications précédentes.