Brevet FR3092724A1 — publié le 20200821

Description Titre de l'invention : Engin automoteur pour la protection d'une surface cultivée contre le gel Domaine technique [0001] L'invention relève du domaine général de la protection de surfaces cultivées contre le gel, par exemple de parcelles de vigiles. [0002] Elle concerne notamment un engin automoteur de lutte contre le gel d'une surface cultivée. Technique antérieure [0003] Les gelées de printemps, notamment dans les vignobles, ont des conséquences néfastes sur la production. En effet, à cette période, les bourgeons se forment et une gelée peut endommager, voire détruire, tout ou partie des bourgeons. [0004] Diverses solutions techniques pour protéger des surfaces cultivées en période de gel, par exemple, la nuit, ont donc été développées pour tenter de limiter l'impact de ces gelées. [0005] A titre d'exemple, en assurant le mélange de couches d'air chaud présentes en altitude avec la couche d'air froid au sol, les éoliennes protègent de manière simple et efficace des surfaces cultivées contre le gel. [0006] Toutefois, ces éoliennes sont coûteuses, complexes à entretenir et créent une pollution visuelle et sonore. Elles sont, de plus, inopérantes lorsque les températures sur les zones de culture descendent en-dessous d'environ -4°C. [0007] Dans le même objectif, il est également connu de mettre en oeuvre des hélicoptères, leur déploiement au-dessus de parcelles identifiées permettant de rabattre les couches d'air chaud au sol. Toutefois, les hélicoptères ne peuvent intervenir que lorsque les conditions météorologiques le permettent. Ils nécessitent également des pilotes aguerris et une préparation de vol en amont importante. [0008] Sur de petites parcelles, il est encore connu d'utiliser des bougies qui sont placées entre les rangs de vignes et allumées pour plusieurs heures. En réchauffant l'air, ces bougies sont ainsi efficaces jusqu'à des températures extérieures de l'ordre de -4°C. Toutefois, il faut compter plusieurs centaines de bougies pour protéger une parcelle d'un (1) hectare. Outre le coût élevé d'une telle solution, il faut également disposer d'une main d'oeuvre importante pour préparer et allumer les bougies. [0009] On connaît également des systèmes de brumisation de vignes qui sont activés 2 pendant des alertes au gel. La transformation de l'eau en glace produit de l'énergie et permet donc de réchauffer temporairement les vignes. Néanmoins, leur mise en place est assez complexe et peut entraîner des dégâts importants lorsque ces systèmes sont mal maîtrisés. [0010] Des dispositifs pour générer de l'air chaud, fixes sont encore connus de l'état de l'art pour diffuser de l'air chaud sur des parcelles cultivées. Ces dispositifs sont placés, compte tenu de leur encombrement, en périphérie de ces parcelles cultivées, et donc dans des zones dépourvues de culture. Ils ne peuvent donc pas être posés entre deux rangs de vignes par exemple. Ces dispositifs pour générer de l'air chaud sont également bruyants et leur efficacité est réduite lorsque le vent souffle au-delà d'une certaine limite. Par ailleurs, la couverture géographique assurée par chaque dispositif pour générer de l'air chaud est restreinte, étant équipé d'une unique sortie d'air chaud. En conséquence, ces dispositifs ne me permettent pas de traiter efficacement de grandes parcelles. En outre, et bien que les zones gélives soient quasi identiques d'une année sur l'autre, on peut toutefois observer de légères variations ou déplacements de ces zones, voire la création de nouvelles zones géographiques soumises au gel. L'efficacité de tels dispositifs pour générer de l'air chaud, lesquels sont fixes, peut dès lors s'en trouver diminuée. [0011] Il existe donc un besoin pressant pour un dispositif de protection contre le gel, dont la conception originale permette de surmonter les inconvénients ci-dessus mentionnés. Objet de l'invention [0012] La présente invention vise un engin automoteur pour la protection contre le gel de surfaces cultivées telles que des vignes, des arbres fruitiers, etc..., simple dans sa conception et dans son mode opératoire, peu onéreux et offrant une couverture géographique de traitement étendue. [0013] Un objet de la présente invention est un tel engin automoteur permettant de déposer des calories directement vers le sol, lesquelles sont ainsi maintenues plus longtemps au pied de chaque végétal pour protéger celui-ci du gel. [0014] Un autre objet de la présente invention est un tel engin automoteur entièrement autonome et capable de se déplacer sur une surface cultivée pour couvrir seul, l'intégralité de cette surface. De manière avantageuse, un tel engin automoteur est également capable de prendre en compte des variations annuelles dans l'extension géographique des zones gélives. [0015] Encore un objet de la présente invention est un tel engin automoteur permettant de minimiser les pertes énergétiques pour accroître son autonomie et son efficacité. [0016] La présente invention vise également un procédé de lutte contre le gel d'une parcelle cultivée mettant en oeuvre un tel engin automoteur. 3 Exposé de l'invention [0017] A cet effet, l'invention concerne un engin automoteur pour la protection d'une surface cultivée contre le gel, telle qu'une parcelle de vignes ou surface d'arbres fruitiers, comprenant : - un châssis supportant au moins un générateur d'air chaud, chaque générateur d'air chaud comportant une source de chaleur et au moins un ventilateur pour assurer un échange thermique entre l'air brassé par ledit au moins un ventilateur et ladite source de chaleur, - chaque générateur d'air chaud étant relié et en communication de fluide avec au moins un conduit ayant une forme allongée, la partie inférieure de chaque conduit comportant un coude de renvoi et une bouche d'éjection de l'air chaud soufflé, laquelle est dirigée vers l'extérieur dudit engin automoteur, - chaque conduit étant agencée sur ledit châssis de sorte que l'air chaud est éjecté par sa bouche d'éjection au niveau, ou sensiblement au niveau, du sol, - ledit engin automoteur comportant au moins une source d'alimentation en énergie embarquée pour alimenter ledit au moins un générateur d'air chaud de sorte que ledit engin est autonome. De manière avantageuse, l'air chaud est éjecté par la bouche d'éjection au niveau du sol, et encore mieux au ras du sol, de manière à assurer un stockage dans le sol des calories contenues dans l'air chaud soufflé. En maintenant ainsi ces calories temporairement au pied de chaque végétal, l'espacement temporel entre deux passages de l'engin automoteur, au niveau d'un même végétal, est plus grand, ce qui autorise le traitement d'une zone de culture plus importante. Un tel engin autonome pourrait encore être mis en oeuvre utilement pour augmenter durant la floraison de cultures, les rendements de production ou sécher des fruits ou végétaux lors de période de pluie. Bien entendu, la bouche d'éjection de l'air chaud peut comporter un ou plusieurs orifices. [0018] Dans différents modes de réalisation particuliers de cet engin automoteur, chacun ayant ses avantages propres et susceptibles de nombreuses combinaisons techniques possibles: [0019] - cet engin comprend au moins deux conduits distincts agencés sur ledit engin au- tomoteur de sorte que de l'air chaud est éjecté de part et d'autre dudit engin automoteur. Un tel mode de réalisation offre ainsi une couverture géographique de traitement plus importante avec un seul engin autonome. De manière avantageuse, chaque conduit est relié à un générateur d'air chaud distinct. De préférence, le ou les conduits sont agencés de sorte que l'air chaud est soufflé dans une direction perpendiculaire à la direction de déplacement dudit engin automoteur. - ladite source de chaleur est choisie dans le groupe comprenant un échangeur, un brûleur ou un élément électrique chauffant. De préférence, ladite ou au moins une desdites sources de chaleur étant un brûleur, ledit engin automoteur comprend un réservoir pour stocker un combustible, tel que du fuel ou du gaz, destiné à alimenter au moins ledit brûleur. De manière avantageuse, ladite ou au moins une desdites sources de chaleur étant un brûleur, ledit brûleur comprenant au moins un port de sortie des gaz de combustion, ledit au moins un port de sortie est relié au conduit correspondant de sorte que les gaz de combustion sont directement envoyés dans ledit conduit. Un tel mode de réalisation permet d'optimiser les performances énergétiques de chaque générateur d'air chaud. [0020] - cet engin comporte une source motrice telle qu'un alternateur, ladite source motrice étant soit autonome, par exemple étant un groupe électrogène, soit reliée à une prise de force dudit engin automoteur. Cet engin moteur peut ainsi comprendre un moteur électrique pour alimenter en énergie ledit ou lesdits ventilateurs ainsi qu'éventuellement, un élément électrique utilisé comme source de chaleur. [0021] - cet engin automoteur est un tracteur et encore mieux un tracteur enjambeur. Un tel tracteur enjambeur permet un déplacement entre des rangs de vigiles. Il comporte de préférence une platefonne support susceptible de recevoir et supporter un ou plusieurs générateurs d'air chaud et éventuellement, leur réservoir de stockage de combustible. [0022] - ledit ou au moins un desdits conduits comporte une autre bouche de sortie dé- bouchant au niveau, ou sensiblement au niveau, du sol, du côté, ou encore vers l'intérieur dudit engin automoteur pour traiter la zone de sol placée sous ledit engin. [0023] - ledit au moins un ventilateur est un ventilateur à vitesse variable. Un tel ventilateur autorise une variation du débit d'air brassé, et par conséquent un ajustement de la température de l'air chaud soufflé. [0024] - ledit engin comporte au moins un dispositif d'injection d'un liquide ou d'un mélange de liquides dans l'air chaud sous forme de gouttelettes, avant l'éjection de cet air chaud. Un objet de cet apport de gouttelettes d'un liquide ou d'un mélange de liquides, par exemple de l'eau ou un additif, dans l'air chaud éjecté par chaque bouche d'éjection correspondante est de générer un brouillard maintenant tout ou partie de la chaleur au niveau du sol. [0025] - ledit engin comporte, pour chaque conduit, au moins un capteur pour déterminer l'écartement d'un point de référence par rapport à la surface du sol, des moyens de calcul pour déterminer l'ajustement à apporter à la position d'une bouche d'éjection d'un conduit associé à ce point de référence pour être placée au niveau de, ou sensiblement au niveau, du sol et des moyens de déplacement de ladite bouche d'éjection de manière à positionner celle-ci au niveau de, ou sensiblement au niveau, du sol. A titre purement illustratif, ce conduit peut être télescopique de manière à autoriser une variation de la position de la bouche d'éjection correspondante en fonction du relief du sol. Alternativement, ledit engin automoteur comporte, pour chaque conduit, des moyens de compensation de hauteur entre des éléments de référence associés de son châssis de manière à maintenir l'éjection de l'air chaud au niveau, ou sensiblement au niveau, du sol même lorsque l'engin se déplace sur un terrain non plan ou présentant un dénivelé. A titre purement illustratif, ces moyens de compensation peuvent être hydrauliques. [0026] La présente invention concerne également un procédé de lutte contre le gel d'une parcelle cultivée mettant en oeuvre un engin automoteur tel que décrit précédemment. Selon l'invention, on génère de l'air chaud de part et d'autre dudit engin au niveau du sol, et encore mieux au ras du sol, avec une composante axiale d'éjection parallèle, ou sensiblement parallèle, à la surface du sol. De préférence, cette composante axiale d'éjection de l'air chaud est perpendiculaire à l'axe de déplacement de l'engin automoteur. [0027] Selon un mode de réalisation particulier de ce procédé de lutte contre le gel, ledit engin automoteur étant un tracteur enjambeur, on dévie une partie de l'air chaud soufflé dans au moins un conduit vers l'intérieur du tracteur pour traiter la zone de la parcelle cultivée placée sous le tracteur enjambeur. [0028] Selon un autre mode de réalisation particulier de ce procédé de lutte contre le gel, on varie la vitesse dudit ou d'au moins un ventilateur pour ajuster la température de l'air chaud soufflé. [0029] Selon encore un autre mode de réalisation particulier de ce procédé de lutte contre le gel, l'air chaud est éjecté avec un débit supérieur à 5000 mih, et encore mieux à un débit supérieur à 10000 m'ih et de manière encore plus préférentielle, à un débit supérieur à 15000 m'ib. Un tel débit d'air assure une propagation des calories contenues dans l'air chaud soufflé sur une longue portée depuis la bouche d'éjection correspondante. A titre purement illustratif, ce ventilateur peut être de type hélicoïdal ou encore mieux centrifuge, ce dernier permettant de compenser les pertes de charge dans le système. En outre, chaque générateur d'air chaud est avantageusement capable de générer une 6 puissance thermique supérieure à 200 kW, et encore mieux supérieure à 250 kW, et de manière encore plus préférentielle, supérieure à 300 kW. Un tel mode de réalisation garantie un apport de calories important dans le sol. [0030] Selon encore un autre mode de réalisation particulier de ce procédé de lutte contre le gel, on ajuste la vitesse de déplacement dudit engin automoteur en fonction des conditions atmosphériques externes pour adapter la quantité de calories déposées dans le sol à un instant t. On pourra ainsi tenir compte notamment de la pression gélive. [0031] Selon encore un autre mode de réalisation particulier de cc procédé de lutte contre le gel, on introduit dans ledit air chaud, avant son éjection, des gouttelettes d'un liquide ou d'un mélange de liquides pour générer un brouillard. A titre purement illustratif, ces gouttelettes peuvent être nébulisées pour être introduites dans le flux d'air chaud correspondant. Par exemple, cc liquide peut être de l'eau ou un additif. Brève description des dessins [0032] D'autres avantages, buts et caractéristiques particulières de la présente invention res- sortiront de la description qui va suivre, faite, dans un but explicatif et nullement limitatif, en regard des dessins annexés, dans lesquels: Fig. 1 100331 Ifig.11 est une représentation schématique d'un engin autonome pour la protection d'une surface cultivée contre le gel selon un mode de réalisation particulier de la présente invention ; Fig. 2 100341 I fig.21 est une vue arrière de l'engin autonome de la Fig. 1; Fig. 3 100351 Ifig.31 est une vue en perspective de l'engin autonome de la Fig. 1; montrant les deux conduits de soufflage d'air chaud débouchant de part et d'autre de l'engin autonome ; Description des modes de réalisation [0036] Les dessins et la description ci-après contiennent, pour l'essentiel, des éléments de caractère certain. Ils pourront donc non seulement servir à mieux faire comprendre la présente invention, mais aussi contribuer à sa définition, le cas échéant. [0037] Tout d'abord, on note que les figures ne sont pas à l'échelle. [0038] Les Figures 1 à 3 représentent schématiquement un engin autonome pour la protection d'une surface cultivée contre le gel selon un mode de réalisation particulier 7 de la présente invention. [0039] Un tel engin autonome est, par exemple, destiné à la protection des plants de vigne contre la gelée printanière, niais il pourrait également être mis en oeuvre utilement pour la protection hivernale et printanière d'autres espèces végétales. [0040] Cet engin autonome comprend un tracteur enjambeur 10 comportant une plateforme 11 arrière, sur laquelle sont placés deux générateurs d'air chaud 12 distincts. Chaque générateur d'air chaud 12 comprend ici un caisson pouvant être isolé thermiquement, dans lequel sont disposés un ventilateur et une source de chaleur pour générer un flux d'air chaud. Cc ventilateur est alimenté par un alternateur embarqué lui-même relié à la prise de force du tracteur enjambeur 10 pour son alimentation électrique, le ventilateur étant capable de brasser de l'air prélevé depuis un port d'entrée d'air extérieur et de diriger cet air ainsi brassé vers la source de chaleur assurant le chauffage de cc dernier. De préférence, ces ventilateurs sont des ventilateurs centrifuges, pour générer des débits d'air suffisants, typiquement supérieurs à 10000 mih. Cette source de chaleur est ici un brûleur alimenté en combustible par un réservoir de stockage 13 placé sur la plateforme 11 arrière du tracteur enjambeur 10. A titre purement illustratif, cc réservoir de stockage 13 est une cuve à double paroi d'une contenance d'au moins plusieurs centaines de litres de carburant pour assurer une autonomie de plusieurs heures et encore mieux, d'au moins une dizaine d'heures à la source de chaleur. [0041] Chaque générateur d'air chaud 12 est ici relié directement à, en étant en commu- nication de fluide avec, un conduit 14, sensiblement vertical, formé par une gaine flexible ayant une forme allongée et comportant à chacune de ses extrémités une partie coudée. La partie coudée 17 placée à l'extrémité supérieure de cette gaine est solidaire du châssis du générateur d'air chaud 12 pour recevoir directement l'air chaud soufflé généré par le générateur d'air chaud 12 correspondant. La partie coudée 15 placée à l'extrémité inférieure de cette gaine comporte une bouche d'éjection 16 dirigée vers l'extérieur du tracteur enjambeur 10. [0042] Les bouches d'éjection 16 des deux conduits 14 assurant le transport de l'air chaud soufflé sont agencées de sorte que de l'air chaud est soufflé de part et d'autre du tracteur enjambeur 10. Les conduits 14 sont de plus configurés de sorte que les flux d'air chaud éjectés par leur bouche d'éjection 16 sont placés au niveau du sol en présentant une composante axiale de propagation parallèle, ou sensiblement parallèle, à la surface du sol, laquelle autorise une extension spatiale élevée de cet air chaud soufflé. Cette composante axiale d'éjection de l'air chaud est ici également perpendiculaire à l'axe de déplacement de l'engin automoteur. 8 [0043] On s'assure ainsi d'une parfaite couverture spatiale des flux d'air soufflé dans les rangs de vignes placés de part et d'autre du tracteur cnjambeur 10. Des tests ont montré que jusqu'à huit (8) rangs de vignes étaient traités en une seule passe de part et d'autre de ce tracteur enjambeur 10. 9 [Revendication 1] [Revendication 2] [Revendication 3] [Revendication 4] [Revendication 5] [Revendication 6]