Brevet FR2860952A1 — publié le 20050422

La présente invention concerne un dispositif de protection des cultures et des plantes contre les dégâts du froid et du gel. Le gel d'hiver et de printemps est à l'origine, très régulièrement, de dégâts très importants sur les cultures. Suivant le niveau de température atteint, les plantes peuvent périr. La production de l'année peut être réduite fortement, voire détruite. La protection des cultures contre le gel et le froid est réalisée selon diverses techniques. Les moyens de protection sont plus particulièrement développés en viticulture en raison de la forte valeur ajoutée de ce type de culture. En viticulture, par exemple, plusieurs dispositifs existent. - De grandes hélices, de type éoliennes, sont disposées dans le vignoble et brassent l'air. Ce brassage mélange les couches d'air froides et les couches d'air plus chaudes et permet de limiter la diminution de température au niveau des pieds de vigne. Son niveau de protection atteint -4 /-5 C et dépend de la topographie du site. - Des rampes de brûleurs alimentées en fuel (manuellement ou par des tuyauteries enterrées) sont disposées sur le sol entre les rangées de vignes. La combustion dégage de la chaleur. Ce dispositif nécessite une surveillance. Le fuel est un risque de pollution du sol. La combustion pollue l'air. Son niveau de protection atteint -7 /-9 C. - Des combustibles solides, disposés entre les rangées de vigne, sont brûlés et dégagent de la chaleur. Cette méthode est inefficace sur fortes gelées. Son niveau de protection atteint -4 /-6 C. L'allumage est délicat et nécessite une manutention assez lourde. Une surveillance est nécessaire. Ce dispositif n'est pas adapté pour une utilisation sur grande parcelle. Il y a également pollution de l'air. - Des fils électriques chauffants placés au niveau du fil de liage dégagent de la chaleur. Son niveau de protection atteint -6 C. - L'aspersion d'eau, qui établit un équilibre eau-glace autour du bourgeon afin de le maintenir à 0 C. Des arroseurs son disposés dans la parcelle à protéger. Ce système est très efficace et recommandé pour de grandes parcelles. Son niveau de protection atteint - 7 /-9 C. Cependant ce dispositif demande une certaine technicité au déclenchement. Le démarrage est risqué et l'échec peut être pire à la non intervention. Ce dispositif est consommateur d'eau (50 à 60m3/h/ha) ce qui nécessite des réserves importantes lors de gelées qui durent (plusieurs jours). - Des voiles et bâches disposées au dessus des vignes limitent la chute de température des plantes. L'implantation est lourde sur de grandes parcelles. Son niveau de protection atteint -4 /-6 C. Le bâchage est interdit pour conserver l'appellation AOC en viticulture. En arboriculture, le même dispositif d'aspersion d'eau est utilisé. Pour d'autres cultures, et également les cultures domestiques, des films plastiques, de la paille ou des matériaux thermiquement isolants, enveloppent le pied des plants (pour les asperges par exemple). Le dispositif selon l'invention permet de protéger efficacement les plantes du froid. Le dispositif permet de protéger de grandes superficies de cultures aussi bien que des plants seuls jusqu'à des températures extrêmes allant jusqu'à -30 C. Il comporte selon une première caractéristique un film plastique (1) souple parcouru par un courant électrique haute intensité qui provoque, par effet joule, un échauffement à la surface du film plastique (1). La souplesse et la légèreté du film plastique (1) permet plusieurs modes d'utilisation. Il peut être enroulé autour de la plante, déposé au pied de la plante, tendu au dessus ou à côté de la plante, enfoui dans le sol. Dans tous les cas, le film plastique (1) est disposé à proximité de la zone à protéger des dégâts du froid à l'aide d'un support ou d'une fixation adaptée. Le dégagement de chaleur du film plastique (1) s'oppose à la chute de température de la plante. Le film peut être de grandes dimensions en longueur et en largeur. Le film plastique (1) est équipé de connecteurs électriques (2 et 7). Ces connecteurs électriques (2 et 7) permettent la bonne répartition et diffusion du courant électrique dans le film plastique (1) et limitent l'échauffement du film plastique (1) au droit des connecteurs (2 et 7). L'alimentation en courant est assurée par un transformateur (3) relié à au moins un des connecteurs (2) comme sur la figure 1 ou aux deux (2 et 7) comme sur la figure 2. Le transformateur (3) comporte un circuit secondaire basse tension et haute intensité qui peut être doté de prises de réglage de tension au circuit primaire pour le réglage de la tension au circuit secondaire. Typiquement l'alimentation du film est obtenue par un transformateur très basse tension (environ 40 volts) pour des raisons de sécurité vis à vis des contacts avec des personnes. Le transformateur fournit un courant de forte intensité et de faible tension. La tension au circuit primaire est spécifiée en fonction du réseau utilisateur (6) qui alimente le transformateur (3). Le transformateur (3) est également relié à un dispositif de régulation (4). Le régulateur (4) est relié à un ou plusieurs capteurs de températures (5) disposés à proximité de la plante à protéger. Lorsque le film est enfoui, la configuration du film utilisée est celle décrite à la figure 4. Le polymère conducteur (9) est isolé électriquement par les couches de polymère non conducteur (8) pour ne pas créer des courants de fuite dans le sol. La tranche du film sur toute la périphérie du film, hormis l'emplacement des connecteurs électriques (2 et 7), est également rendue isolante soit par la réalisation d'un pli soudé ou par chauffage thermique élevé. Le film plastique (1) se caractérise par l'utilisation de polymères conducteurs électriques pour la conduction de l'électricité et l'obtention de l'effet joule. Le film peut être réalisé de plusieurs façons et selon divers procédés. En monocouche (figure 5), le polymère conducteur électrique est utilisé pur ou mélangé à un polymère non conducteur dans des proportions permettant d'obtenir une résistivité donnée. En multicouches (figures 3 et 4), un film de polymère conducteur électrique (9) peut être associé à un ou deux films de polymères non conducteurs (8). Le polymère conducteur (9) peut être associé au film en polymère non conducteur (8) par enduction, par extrusion multicouches ou par calandrage à chaud. Le polymère non conducteur (8) apporte les caractéristiques mécaniques du film et assure l'isolation électrique. Le polymère conducteur électrique (9) apporte les propriétés électriques. Les polymères conducteurs électriques peuvent être de type intrinsèques et extrinsèques. Les polymères conducteurs intrinsèques sont choisis parmi la famille des polyanilines, polyacétylènes, polyphénylènes, polyphénylènevinylènes, polypyrroles, polythiophènes. Les polymères conducteurs extrinsèques sont obtenus par ajout de charges conductrices de type carbone, fils d'acier, fils d'inox. Une configuration particulière (figure 6) consiste à réaliser un assemblage multicouches en venant rabattre par pliage une face non revêtue de polymère conducteur (9) sur une face revêtue. Cet assemblage possède l'avantage de créer un espace d'air (11). Cet espace d'air (11) est un isolant thermique qui va favoriser le flux thermique sous le polymère conducteur (9). Lors de la mise en place de cette configuration de film, le côté du film revêtu de polymère conducteur (9) doit être mis en contact ou en face de la plante à protéger. Cette configuration permet de réduire de façon importante l'énergie électrique nécessaire pour chauffer la plante à protéger. Les dessins annexés illustrent l'invention: La figure 1 représente le dispositif de l'invention La figure 2 représente une variante de ce dispositif. En référence à ces dessins, le dispositif comporte un film plastique souple (1) équipé de connecteurs électriques (2 et 7). Ces connecteurs électriques (2 et 7) assurent la bonne répartition du courant dans le film et limitent l'échauffement du film par effet joule au droit des connecteurs. Le dispositif comporte un transformateur électrique (3) avec un circuit secondaire basse tension et haute intensité. La tension au circuit primaire est spécifiée en fonction du réseau utilisateur (6). Le transformateur (3) est relié à au moins un des connecteurs (2) comme sur la figure 1 ou aux deux (2 et 7) comme sur la figure 2. Un boîtier de régulation (4) et relié à un capteur de température (5). Le boîtier de régulation (4) asservit l'intensité du courant fourni par le transformateur (3) à la température mesurée par le capteur (5). A titre d'exemple non limitatif, une réalisation pour la protection de la vigne consiste à utiliser un film en polyéthylène (1) de 100m de long, 0, 4m de large et 100pm d'épaisseur obtenu par extrusion et revêtu sur la moitié d'une face, par enduction, d'une couche de 30pm de polyaniline (9) dopée de conductivité de 0,1 S/cm. Le film est ensuite dossé pour réaliser une couche d'air conformément à la figure 6. Le transformateur (3) alimentant le film à ses deux extrémités fournit un courant continu de 40, volts et de 10 ampères. Il est alimenté par un courant de 220V (6) monophasé. Les connecteurs d'extrémités (2 et 7) sont réalisés en cuivre. Il s'agit de trois plaques de mêmes dimensions entre lesquelles le film est enroulé de façon à avoir sa face conductrice au contact du cuivre. Une graisse électroconductrice est appliquée entre le film et les plaques de cuivre. Les plaques sont maintenues serrées entre elles pour favoriser le passage de courant à l'aide de 3 vis traversantes. Le film (1) est tendu verticalement à ses extrémités à l'aide de deux piquets en polyéthylène plantés dans le sol et isolés électriquement. Entre ces deux extrémités le film est fixé sur les fils de la vigne à l'aide de pinces isolantes. Le film (1) longe une rangée de vigne de façon que les branches inférieures des plants soient à hauteur du film et à une distance de 10cm maximum du film (1). La face du film non isolée par la couche d'air est présentée face aux branches de la vigne. La partie basse du film se trouve ainsi à environ 40-50 cm du sol. L'échauffement maximum du film dans cette configuration correspond à une puissance thermique d'environ 600 W/m2. En conditions climatiques avec faible vent, à -10 C au niveau du plant mesuré à l'aide du capteur (5), une puissance équivalente à 27W/m2, soit 1080 W régulés par le régulateur (4) est suffisante pour amener et maintenir le plant à 0 C. -5-REVENDICATIONS 1) Dispositif pour protéger les plantes des dégâts du froid caractérisé en ce qu'il comporte un film plastique (1) souple disposé à proximité des plantes à protéger, ledit film est disposé horizontalement ou verticalement, posé sur le sol ou enfoui dans le sol, ledit film plastique (1) souple est parcouru par un courant électrique, ledit film plastique (1) souple est constitué d'au moins un polymère conducteur électrique. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le film plastique (1) souple est réalisé en monocouche et constitué entièrement à partir d'un polymère conducteur électrique obtenu par ajout d'une charge conductrice de type carbone, fils d'acier, fils d'inox dans une matrice polymère non conductrice. 3) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le film plastique (1) souple est réalisé en monocouche et constitué entièrement d'un ou plusieurs polymères conducteurs électriques intrinsèques de type polyaniline, polyacétylène, polyphénylène, polyphénylènevinylène, polypyrrole, polythiophène. 4) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le film plastique (1) souple est réalisé en monocouche par mélange d'un ou plusieurs polymères conducteurs et d'un polymère non conducteur, ledit polymère conducteur est un polymère conducteur électrique intrinsèque de type polyaniline, polyacétylène, polyphénylène, polyphénylènevinylène, polypyrrole, polythiophène. 5) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le film plastique (1) souple 20 est réalisé en multicouches. La couche conductrice étant constituée d'un mélange d'un ou plusieurs polymères conducteurs (9) et d'un polymère non conducteur (8). 6) Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que le polymère conducteur (9) est obtenu par mélange d'une charge conductrice de type carbone, fils d'acier, fils d'inox à un polymère non conducteur. 7) Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que le polymère conducteur (9) est un polymère conducteur électrique intrinsèque de type polyaniline, polyacétylène, polyphénylène, polyphénylènevinylène, polypyrrole, polythiophéne. 8) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le film plastique (1) souple est alimenté à travers des connecteurs (2, 7) fixés intimement à deux extrémités du film 30 plastique (1) souple. 9) Dispositif selon la revendication 8 caractérisé par l'utilisation d'un transformateur basse tension et haute intensité (3) pour alimenter le film plastique (1) souple, ledit transformateur est asservi par un régulateur (4) à la température mesurée par un ou plusieurs capteurs (5). 10) Dispositif selon la revendication 6 ou 7, caractérisé par la réalisation d'une couche d'air entre une face du polymère non conducteur (8) et une face du polymère conducteur (9)