Brevet FR2858823A1 — publié le 20050218

La présente invention concerne un dispositif de Chasse hydraulique dont l'énergie nécessaire au fonctionnement est délivrée à partir d'un générateur photovoltaïque. Le dispositif porte le nom de: Chasse Solaire. Le principe d'une chasse hydraulique est de restituer un débit de fluide aval très supérieur au débit d'entrée amont. Un mécanisme associé à un réservoir libère le volume d'eau stocké et sous l'effet de la pression génère un débit important. Les applications sont nombreuses: Irrigation Auto curage des réseaux d'assainissement - Epuration d'eaux usées sur filtres Ce dispositif doit fonctionner de façon autonome et quelque soit la nature des eaux à mettre en mouvement: Eaux Usées brutes domestiques, Eaux chargées en boues, Eaux clarifiées, Eaux destinées à l'irrigation. Les systèmes autonomes existants sont mécaniques et principalement de trois 15 types: Siphoïde A auget Pendulaire ou à clapet Le premier cas nécessite un petit tube d'amorçage qui arrive à se boucher dans le 20 cas d'eaux usées brutes domestiques. Le deuxième est imposant en terme d'encombrement et limite les volumes d'eau à chasser. Dans ce cas, c'est le réservoir lui-même qui est en mouvement. Enfin, dans le troisième cas, le dispositif placé à l'intérieur même de la réserve d'eau dont le volume est à restituer, est soumis directement aux contraintes liées aux efforts générés par la masse liquide en mouvement d'une part et à la présence des matières contenues dans les eaux (graisses, filasses, sables...) d'autre part. Les mouvements nécessaires au déclenchement sont perturbés voire bloquées et l'étanchéité, non assurée. Le manque d'étanchéité ne permet alors pas à la réserve de se remplir car le débit de fuite est souvent supérieur ou égal au débit d'entrée. La restitution maîtrisée des débits à l'aval est bien souvent aléatoire. Par conséquent, la chasse hydraulique selon l'invention, doit: Fonctionner de façon autonome quelle que soit la nature des eaux usées - Permettre la restitution d'un débit aval maîtrisé de façon fiable et durable dans le temps - Garantir une étanchéité parfaite afin que le réservoir arrive toujours à se remplir même avec des débits très faibles en entrée La chasse solaire fonctionne selon le principe suivant: Le volume d'eau à restituer s'accumule dans un réservoir. En se remplissant, l'eau atteint un contacteur de niveaux haut (1). Ce contacteur est relié par câble conducteur à un micro automate (2). Ce dernier pilote un actionneur électrique (3) monté sur une vanne (4) qui entraîne la rotation du boisseau sphérique (5) en position ouverte. Sous l'effet de la pression hydrostatique, la bâche se vidange et génère un débit, fonction: - Du diamètre de l'orifice laissé libre par l'ouverture du boisseau de la vanne - De la hauteur d'eau accumulée selon la formule suivante: q = KS gh avec q = débit (m3/s) et K =constante S = surface de la section la plus réduite de l'ajutage = PI d2/4 (m2) d = diamètre de l'orifice (m) g = 9, 81 m/s2 h = hauteur de charge entre l'axe de l'orifice et le niveau haut d'eau (m) Après un temps défini réglable à partir du micro automate, la vanne se referme et l'eau remplit à nouveau la bâche. La vanne est de passage intégral, supprime tout risque d'obturation par des détritus ou filasses et garantit une parfaite étanchéité. L'énergie nécessaire à l'actionneur électrique et au micro automate est délivrée par un 25 générateur photovoltaïque. La vanne et ses annexes sont logées dans un regard sec accolé à la bâche. Le cycle vidange (fig 1) : - Lorsque le niveau haut est atteint, le détecteur (1) bascule et crée un contact électrique Ce signal électrique déclenche le programme du micro automate (2), soit: - Mise en service de l'actionneur électrique (3) de la vanne (4) - Rotation du boisseau sphérique (5) de la vanne (4) de + 90 jusqu'à ouverture complète Arrêt de l'actionneur électrique (3) en fin de course - Vidange de la bâche Le cycle remplissage (fig 2) : - Une temporisation réglable au niveau de l'automate (2) déclenche la fermeture de la vanne selon le mode suivant: Mise en service de l'actionneur électrique (3) en sens inverse Rotation de 90 du boisseau (4) jusqu'à fermeture complète. Arrêt de l'actionneur électrique (3) en fin de course Remplissage de la bâche L'alimentation électrique: Un générateur photovoltaïque assure l'approvisionnement continu en énergie du dispositif - Le panneau solaire (6) transforme l'énergie lumineuse en énergie électrique Un régulateur (7) contrôle l'apport régulé d'énergie à l'accumulateur (8) L'accumulateur délivre une tension continue à l'actionneur électrique (3) et au micro automate (2) Information: Le micro automate (2) délivre un certain nombre d'informations ou réglage: - Nombre d'impulsions; ramené au volume utile de la bâche, le nombre d'impulsions renseigne directement l'utilisateur sur le volume transité - Temporisation: réglage de la durée après laquelle on souhaite refermer la vanne - Calcul du débit moyen de remplissage entre deux bâchées Extension: La vanne (4) est préférentiellement à boisseau sphérique (5) mais peut être remplacée par un papillon ou une membrane Le détecteur (1) peut être remplacé par un capteur analysant en continu la hauteur d'eau dans la cuve, ce qui permet à l'utilisateur de régler les seuils de déclenchement à partir de l'automate - Une télésurveillance peut être rajoutée à l'automate (2) afin de consulter à distance le bon état de marche de l'installation et connaître le volume transité. Transmission des informations par télécommunications 15 20 Le dispositif peut piloter plusieurs vannes (4), toutes reliées à la même bâche, soit pour: Augmenter le débit de restitution Distribuer les chasses hydrauliques sur différents systèmes et de façon alternée Le générateur photovoltaïque peut être associé à plusieurs batteries (8), équipé de plusieurs panneaux solaires (6) montés en parallèle ou en série afin de restituer des tensions variables de 12 V à 24 V ainsi que des intensités plus ou moins importantes REVENDICATIONS 1. Dispositif pour créer une chasse hydraulique avec tout type d'eau, constitué par une vanne (4) placée sur la conduite de vidange d'un réservoir. L'ouverture de la vanne crée une chasse hydraulique sous l'effet de la pression hydrostatique. Sa fermeture annule tout débit de fuite et permet de nouveau le remplissage du réservoir 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'ouverture et la fermeture de la vanne (4) soient pilotées par un micro automate (2) 3. Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que la mise en service du micro automate (2) soit produite par contact électrique interne au détecteur (1) lorsque le niveau d'eau dans le réservoir atteint le seuil haut 4. Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que l'apport d'énergie électrique nécessaire au fonctionnement de la vanne (4) et du micro automate (2) soit délivré à partir d'un générateur photovoltaïque disposant de panneaux solaires (6), régulateur (7) et accumulateur (8)