Brevet FR2788335A1 — publié le 20000713

La présente invention concerne les installations de climatisation de locaux techniques, tels que les stations utilisées dans les systèmes de transmission par voie hertzienne. La température des locaux techniques comportant des équipements électroniques doit être limitée pour assurer le bon fonctionnement de ces équipements, par exemple à une température d'environ 30 C. Dans le cas de télécommunications dans des régions io chaudes, telles que des régions désertiques, les relais de télécommunication doivent fonctionner de manière autonome car il n'y a pas de source d'énergie disponible à l'endroit o ils sont implantés. Pour le fonctionnement du relais, on peut utiliser des panneaux solaires car la puissance nécessaire au i5 fonctionnement du relais est relativement faible. Mais il faut assurer également la climatisation du local technique et la puissance nécessaire à cet effet est relativement importante, par exemple de 500 W, et cela entraîne l'utilisation de nombreux panneaux solaires supplémentaires, ce qui augmente notablement le coût de la station. Le problème à la base de l'invention est donc de réaliser une climatisation passive, c'est-à-dire par convection d'air sans apport d'énergie. A cet effet, la présente invention a pour objet un procédé de climatisation passive d'un local technique de télécommunication comportant un mât d'antennes, caractérisé en ce que l'on prélève de l'air au niveau du sol, en ce qu'on le fait circuler dans un circuit d'échange thermique disposé dans 39 le sol, en ce qu'on l'envoie dans le local technique au niveau bas de ce dernier et en ce qu'on l'évacue par une cheminée incorporée au mat d'antennes et reliée au niveau haut du local technique. L'utilisation du mât d'antennes dont la hauteur est importante permet d'obtenir une cheminée qui fournit un tirage important et, par suite, assure la circulation de l'air par convection dans l'ensemble de son parcours. Le mât d'antennes est généralement métallique et, par suite, bon conducteur thermique et cela permet d'obtenir un bon tirage. L'air se refroidit à la température du sol, qui est par exemple 20 C dans une région désertique, dans le circuit d'échange thermique et est introduit dans le local. L'air chaud 0o du local est évacué au niveau haut de ce dernier et est renvoyé dans l'atmosphère par la cheminée constituée par le mât d'antennes ou par une conduite disposée dans le mât d'antennes. Dans le cas de relais de télécommunication se trouvant dans des régions désertiques, on profite du refroidissement nocturne. Avantageusement, le circuit d'échange thermique comporte un puits aménagé dans le sol. Ceci permet d'obtenir une température plus faible pour l'air introduit dans le local. Selon une autre caractéristique de l'invention, on évacue l'eau accumulée autour du local dans le fond du puits et le flux d'air passe sur la surface de l'eau se trouvant au fond du puits. Ceci permet également de diminuer la température de I'air introduit dans le local. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, on commande la circulation de l'air au moyen d'au moins une vanne disposée à la sortie du local technique et commandée par une sonde de température disposée dans le local. L'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé précité, caractérisé en ce qu'il comporte un circuit d'échange thermique disposé dans le sol et reliant une prise d'air au niveau du sol à un dispositif d'admission d'air disposé au niveau bas du local et une conduite aménagée dans le mât d'antennes et reliée au niveau haut du local et en ce que le circuit d'échange thermique comprend une canalisation en serpentin. Le dimensionnement de ce circuit d'échange thermique est calculé en fonction du volume d'air du local et de la température désirée. Avantageusement, le circuit d'échange thermique comporte un puits aménagé dans le sol et qui est avantageusement cloisonné de manière à constituer une io chicane. Selon une autre caractéristique de l'invention, on prévoit un dispositif d'évacuation de l'eau qui s'accumule autour du local technique, cette eau est envoyée dans le puits, le circuit d'échange thermique passant sur la surface de l'eau se i5 trouvant au fond du puits. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit, faite à titre illustratif et nullement limitatif, en se référant aux dessins ci-annexés sur lesquels: la figure 1 représente schématiquement un premier mode de réalisation de l'invention, la figure 2 est une vue de dessus correspondant à la figure 1, la figure 3 représente schématiquement un deuxième mode de réalisation de l'invention, et la figure 4 représente schématiquement en coupe un exemple de réalisation de l'invention dans lequel le local technique est enterré. On voit sur les figures 1 et 2, une station relais de télécommunication par voie hertzienne destinée à réaliser une liaison téléphonique entre des villes qui ne sont reliées par aucun réseau ni routier, ni électrique ou téléphonique, par exemple dans des régions désertiques. Cette station comporte un local technique 1 dans lequel sont logés des équipements électroniques comportant notamment un émetteur-récepteur relié à des antennes 2 portées par un mât ou pylône métallique 3 fixé sur une embase 4 en béton. Les équipements électroniques de ce local technique 1 doivent être maintenus à une température inférieure à 31 C alors que la température ambiante extérieure peut aller jusqu'à C. Il faut donc climatiser le local technique 1 pour maintenir sa température ambiante en dessous de cette valeur. Les équipements électroniques fonctionnent de manière îo autonome et sont alimentés par une batterie de panneaux solaires 10 disposée sur le toit du local technique 1. Pour assurer la climatisation du local technique 1, il est nécessaire de disposer d'une énergie d'environ 500 kW, ce qui augmente nettement le nombre de panneaux solaires nécessaires. Alors que l'alimentation des équipements électroniques ne nécessite qu'environ 50 panneaux solaires, il faut en prévoir 200 si l'on veut également alimenter une installation de climatisation. Le fait de prévoir une climatisation passive sans apport d'énergie permet donc de réduire fortement le prix de la station. Ceci est obtenu conformément à l'invention en utilisant le mat 3 pour réaliser une cheminée qui assure une circulation par convection d'un circuit de climatisation à circulation d'air. A cet effet, on prévoit une prise d'air extérieur ambiant 5 qui est reliée à un circuit d'échange thermique 7 disposé dans le sol et dont l'autre extrémité débouche dans le local technique 1 au niveau du plancher de ce dernier par une ouverture d'entrée d'air 6. La cheminée peut être constituée par le mât 3 lui-même s'il est creux ou par une conduite 8 qui est disposée à lI'intérieur du mât 3, dont l'extrémité libre débouche en haut du mat 3 et dont l'autre extrémité est reliée à l'intérieur du local technique 1 au niveau du plafond par l'intermédiaire d'une ouverture de sortie d'air 9. Comme on peut le voir sur la figure 2, le circuit d'échange thermique 7 est disposé en forme de serpentin dans le sol pour avoir la longueur suffisante pour obtenir la capacité d'échange thermique nécessaire. Le dimensionnement de ce circuit d'échange thermique 7, en particulier sa longueur, est calculé en fonction du volume à climatiser, c'est-à-dire le volume du local technique 1, et de la température extérieure ambiante maximale. Dans le cas de régions désertiques, en particulier, on peut profiter de la variation de la température io entre le jour et la nuit et en tenir compte pour le calcul du dimensionnement du circuit d'échange thermique 7. Ainsi, pour une température extérieure maximale de 50 C, on peut prévoir un circuit d'échange thermique 7 constitué par une canalisation dont la longueur totale est de 25 m et qui est enterrée à 2 m de profondeur. La figure 3 représente une variante de réalisation dans laquelle la prise d'air extérieur ambiant 5 est reliée à un puits 1il aménagé dans le sol au voisinage du local technique 1. Ce puits constitue une partie du circuit d'échange thermique 7 et lI'air est prélevé dans le puits 11 au moyen d'une canalisation 12, qui constitue la deuxième partie du circuit d'échange thermique 7 et qui plonge au fond du puits 11, peut alors être réduite de manière importante. Le local technique 1 peut comprendre une installation d'élimination de l'eau qui s'accumule autour de des parois extérieures.; ce dispositif est constipé par exemple par un caniveau 13 entourant le bas du local technique 1. Dans ce cas, il est particulièrement avantageux que l'eau recueillie dans ce caniveau 13 soit envoyée, par un conduit 14, au fond du puits 11, la canalisation 12 débouchant le plus bas possible dans le puits 11 de telle manière que l'air aspiré dans le puits 11 par la canalisation 12 passe sur la surface de l'eau 20 se trouvant au fond du puits. De cette manière, on améliore encore le fonctionnement de la climatisation. La figure 4 représente un exemple de réalisation de l'invention dans lequel le local technique 15 est enterré et entouré d'une clôture de protection 16. La liaison entre le local technique 15 et le mât 3 est alors enterrée et passe dans I'embase 4. Dans ce mode de réalisation, le puits 17 comporte une paroi interne 18 qui détermine une chicane qui allonge le trajet de l'air dans le puits 17. L'air est prélevé dans le puits 17 par un circuit d'échange thermique 22 qui débouche dans io l'ouverture d'entrée d'air 6. Là encore, on envoie l'eau recueillie dans le caniveau 13 au fond du puits 17 et la paroi interne 18 est disposée au voisinage de la surface de l'eau 20 se trouvant au fond du puits 17. L'évacuation de cette eau qui s'accumule autour du local permet d'éviter que ce dernier ne remonte lorsqu'il est enterré. Dans chaque mode de réalisation, on peut prévoir un dispositif de commande et de contrôle de la climatisation qui est constitué par une vanne ou clapet 19 qui est disposé dans lI'ouverture de sortie d'air 9, dont l'ouverture ou la fermeture est commandée au moyen d'une sonde de température 21 disposée dans le local technique 1 ou 15 et qui présente deux seuils de détection correspondant aux températures minimale et maximale désirées. Ceci permet d'éviter de mettre le local technique 15 en dépression. Une deuxième vanne 23 disposée dans l'ouverture d'entrée d'air 6 peut être accouplée avec la vanne 19, les vannes 19 et 23 étant commandées simultanément. Le dispositif de commande de la climatisation avec les deux vannes est prévu en fonction du débit d'air et de la différence entre les températures diurne et nocturne. En particulier, lorsque cette différence de températures est faible, ce dispositif de commande n'est pas nécessaire. On voit que l'invention permet de réaliser une climatisation passive et, par suite, de réduire fortement le coût d'une station technique alimentée par des panneaux solaires, car le coût de l'installation de climatisation, à savoir essentiellement le circuit d'échange thermique, est beaucoup plus faible que celui des panneaux solaires qui seraient nécessaires pour réaliser une climatisation active classique. En particulier, la combinaison avec l'installation d'évacuation de l'eau accumulée autour du local technique io permet de réduire le coût de l'installation de climatisation. L'invention est particulièrement intéressante dans le cas de stations installées dans des régions désertiques o la différence entre les températures diurne et nocturne est élevée. La description ci-dessus n'a été fournie qu'à titre d'exemples de réalisation non limitatifs et il est évident que l'on peut y apporter des modifications ou variantes sans sortir du cadre de la présente invention. En particulier, on peut prévoir une cheminée constituée par une conduite extérieure au mat ou pylône support d'antennes. Dans le cas o l'on utilise un puits dans lequel on évacue l'eau accumulée autour du local technique, on peut prévoir que le circuit d'échange thermique comporte une canalisation qui plonge dans l'eau se trouvant au fond du puits. Par ailleurs, on peut également concevoir une installation à fonctionnement inverse, c'est-à-dire destinée au réchauffement passif d'un local technique. REVENDICATIONS 1. Procédé de climatisation passive d'un local technique (1; 15) de télécommunication comportant un mât d'antennes (3), caractérisé en ce que l'on prélève de l'air au niveau du sol, en ce qu'on le fait circuler dans un circuit d'échange thermique (7) disposé dans le sol, en ce qu'on l'envoie dans le local technique (1; 15) au niveau bas de ce dernier et en ce qu'on l'évacue par une cheminée réalisée incorporée au mât io d'antennes (3) et reliée au niveau haut du local technique (1 ). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit d'échange thermique comporte un puits (11; 17) aménagé dans le sol. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'on évacue l'eau accumulée autour du local dans le fond du puits (11; 17) et en ce que le flux d'air passe sur la surface de l'eau se trouvant au fond du puits (11; 17). 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on commande la circulation de l'air au moyen d'au moins une vanne (19) disposée à la sortie du local technique (1; 15) et commandée par une sonde de température (21) disposée dans le local (1; 15). 5. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon au moins l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte un circuit d'échange thermique (7, 11,12; 17, 12), disposé dans le sol et reliant une prise d'air (5) au niveau du sol à un dispositif d'admission d'air (6) disposé au niveau bas du local (1, 15) et une conduite (8) aménagée dans le mât d'antennes (3) et reliée au niveau haut du local (1 15) et en ce que le circuit d'échange thermique (7) comprend une canalisation en serpentin (12). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le circuit d'échange thermique (7) comporte un puits (11 17) aménagé dans le sol. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le puits (11; 17) est cloisonné de manière à constituer une chicane. 8. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'on prévoit un dispositif d'évacuation de l'eau qui s'accumule autour du local technique (1; 15), en ce que cette io eau est envoyée dans le puits (11; 17), le circuit d'échange thermique passant sur la surface de l'eau se trouvant au fond du puits (1 1 17). 9. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'on prévoit une première vanne (19) disposée à la sortie du local technique (1;15) et commandée par une sonde de température (21) disposée dans le local technique (1; 15). 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'on prévoit une deuxième vanne (23) disposée dans le dispositif d'admission d'air (6) et commandée de manière simultanée avec la première vanne (19) de sortie du local.