Brevet FR2985751A1 — publié le 20130719

L'invention concerne un dispositif automatique pour faire fondre la neige sur les toits des bâtiments industriels ou privés sans intervention humaine. Cette invention est destinée à protéger les charpentes de bâtiments d'un surpoids dus à des chutes de neige. Les pentes de toitures étant de plus en plus faibles pour les maisons individuelles et presque inexistantes (de l'ordre de quelques degrés) pour les bâtiments industrielles ou commerciaux (type hypermarché) la neige ne peut s'évacuer naturellement en glissant sur les toitures. Le risque d'accumulation peut générer une surcharge fatale pour la charpente. Les charpentes de certains bâtiments ne peuvent résister à des quantités de neige exceptionnelles ou à une durée importante de neige sur le toit. Les normes de construction ne peuvent prendre en compte des quantités de neige exceptionnel. Les surfaces importantes de certains bâtiments (5000 à 10000m2) sont particulièrement vulnérables au poids de la neige. Cinquante centimètres de neige fraîche pèse 50Kgs/m2. Les techniques actuelles de déneigement sont toutes assistées par l'homme. Deux méthodes sont utilisées, la première consiste à épandre des granulés exothermiques via une nacelle ou directement en montant sur les toits avec le produit dans des sacs. Ce produit est réparti sur le toit manuellement avec des pelles. La deuxième méthode plus traditionnelle est un nettoyage par l'homme à l'aide de pelles à neige. Ces hommes montent sur les toits avec des harnais et déblaient la neige en marchant dessus. Le poids des hommes sur un toit fragilisé par la neige devient alors un danger pour leur sécurité et le risque d'effondrement du toit s'accroît. Ces deux techniques demandent beaucoup d'organisation et une main d'oeuvre disponible à un moment ou les déplacements et l'approvisionnement sur les routes sont souvent délicats. Un autre point non négligeable est la quantité de neige à nettoyer sur des bâtiments de plus de 5000m2. Les interventions sont souvent réalisées de jour dans des plages horaires de travail, ce qui est souvent incompatible avec les chutes de neige qui sont aléatoires dans la journée ou dans la nuit. Le dispositif de déneigement automatique consiste à vaporiser sur la neige un liquide exothermique. Ce liquide a pour caractéristiques de faire fondre la neige. Il est d'ailleurs utilisé pour déneiger les aéroplanes. Des diffuseurs ou buses sont positionnées et fixées sur le toit du bâtiment. Des diffuseurs ou buses sont positionnées et fixées sur le toit du bâtiment. Ces diffuseurs sont alimentés par un flexible. Un "skid" au sol équipé d'une pompe et d'une cuve permet d'alimenter en produit exothermique les buses sur le toit via des flexibles. Un détecteur de hauteur de neige fixée sur le toit commande la mise en route de l'installation pour éviter une accumulation trop importante de neige sur le toit. La vaporisation s'effectue à partir d'une certaine quantité de neige en fonction de la capacité des charpentes à supporter une charge plus ou moins importante. Le détecteur envoie une information à un coffret de commande. Le coffret met en marche la pompe et commande l'ouverture des vannes. Le liquide exothermique est envoyé vers des diffuseurs rotatifs "type arrosage de pelouse" fixés sur le toit. Ces diffuseurs sont répartis de façon à couvrir la plus grande surface possible. La rotation des buses assure une bonne répartition du liquide exothermique. Les diffuseurs sont répartis en groupes. Les groupes sont alimentés successivement en fluide grâce à des électrovannes et une temporisation. Ce système permet de réduire la capacité de la pompe. La pompe est calculée en fonction de la hauteur du toit du bâtiment et du nombre de diffuseurs à alimenter en même temps. Apres diffusion du liquide, la neige fond et évacue via les gouttières. Le niveau de neige baisse sur le toit et la charge sur la charpente redevient normale. L'ensemble des éléments de la figure (1) est relié sur un skid. Un skid est un ensemble d'appareil monté sur un châssis. Ce procédé permet un assemblage en usine et facilite le transport. La figure (2) symbolise les différents appareils ou éléments nécessaire au fonctionnement du déneigement. La figure 3 représente le positionnement des buses sur un toit de bâtiment. Chaque buse peut couvrir une certaine surface en fonction de la pression et du débit auquel elle est soumise. L'ensemble de l'installation se décompose en deux parties : un conteneur au sol et un réseau de distribution sur le toit du bâtiment à déneiger. Le conteneur au sol qui centralise l'équipement comprend : Un coffret général : alimentation électrique et commande. Un automate : Il régule les temps de diffusion du produit vers les buses. Une cuve de liquide exothermique : Cette cuve a une capacité proportionnelle au besoin du site. Une pompe : dont la capacité dépend de la hauteur du bâtiment. Le toit du bâtiment est équipé de : Un ensemble de buses ou diffuseurs : Ces buses sont réparties en groupe et alimentées par un flexible. Ce flexible est équipé à l'entrée d'une électrovanne qui va s'ouvrir et se fermer en fonction de la quantité de fluide à diffuser. En période normale, le circuit ou réseau d'alimentation en fluide est vide. L'intérêt d'un circuit vide est de conserver les calories du liquide exothermique. Un deuxième point important, les électrovannes et les buses ne doivent pas être prisonnière du gel. Le produit reste dans sa cuve, ce qui lui permet de garder une température positive et conserver son pouvoir exothermique intact. Un circuit sans produit évite l'évaporation du liquide par les buses l'été. Dans le cas ou les buses sont prises par un gel dû au verglas ou à la neige, le produit conservé à une température idéal pourra dégivrer les buses lors de son utilisation. Les applications industrielles sont nombreuses. Tous les toits d'usines, mais aussi les bâtiments recevant le public de grandes dimensions tel que les écoles, les stades couverts, les supermarchés. Le risque qu'un hypermarché s'effondre sous le poids de la neige n'est pas à négliger et les pertes financières liées à une fermeture forcée ou à un procès devraient inciter les donneurs d'ordres à sécuriser leurs infrastructures. L'arrosage d'un toit de bâtiment ou de maison saturé par la neige grâce à un liquide exothermique pour faire fondre celle-ci. La conservation de ce liquide à température positive, améliore ses propriétés calorifiques indispensables lors d'une utilisation par grand froid sur les toits. Le cadencement de l'arrosage décomposé en groupe de buses (2) pour conserver le débit et la pression adéquates, donc son prix. Ce cadencement est réalisé à l'aide d'un automate et un réseau d'électrovannes. L'agencement des buses en quinconce (3) sur un bâtiment optimise le nombre de buses nécessaires pour couvrir toute la surface du toit. Les conduites ne sont pas alimentées en liquide exothermique avant la mise en route. Le réseau est vide. Cette méthode conserve au liquide toutes ces capacités thermiques puisqu'il est stocké dans une cuve à température positive. Elle permet aussi de dégeler une buse prise dans la neige grâce à la chaleur du liquide et à la pression de la pompe. La réalisation du système de distribution au sol monté sur un "skid". La mise en oeuvre de l'installation sur un "skid" permet de réduire les coûts de fabrication mais aussi de faciliter le transport et l'enlèvement. Il peut être ainsi mise en oeuvre chez le client dans un local ou laisser à l'extérieur s'il a été conçu dans un conteneur. 40 L'utilisation de ce procédé avec de l'eau pour refroidir des panneaux solaires ou photovoltaïques pendant les périodes de fortes chaleurs. Nomenclature figure 1 et 2 Désignation Armoire de commande et de puissance Buses ou diffuseurs Citerne de fluide Détecteur de hauteur de neige Electrovanne Flexible de raccordement Chauffage électrique Alimentation générale Pompe d'alimentation Thermostat Rep A B C D E F G H P T REVENDICATIONS1) Dispositif de déneigement permettant de faire fondre la neige sur les toits. Ce dispositif est caractérisé par la présence de buses d'arrosage (figure 3), d'un liquide exothermique circulant à l'intérieur d'un circuit de distribution (figure 1) partant d'une cuve de stockages jusqu'aux buses à l'aide de vannes commandées par un automate programmable. La détection de hauteur de neige est réalisée par un capteur (B) qui envoie l'information à un automate situé dans l'armoire de commande (A). Celui-ci ouvre les vannes du circuit, met la pompe (P) en marche et envoie le liquide dans le circuit vide en direction des buses (B) par l'intermédiaire des électrovannes (E). 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les conduites transportant le produit exothermique ne sont pas alimentées en liquide avant la mise en route. Le réseau est vide. Le liquide est stocké dans une cuve à température positive située au sol dans un "skid". 3) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le cadencement de l'arrosage est décomposé en groupe de buses figure 2 pour conserver le débit et la pression adéquates, donc son prix. Ce cadencement est réalisé à l'aide d'un automate et un réseau d'électrovannes. 4) Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que l'agencement des groupes de buses est en quinconce (figure 3) sur un bâtiment. 5) Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que la réalisation du système de distribution au sol est monté sur un "skid". 6) Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que l'utilisation de ce procédé de cadencement avec de l'eau pour refroidir des panneaux solaires ou photovoltaïques.