WO2021123390A2 - Chambre optimisée de traitement d'air d'une serre de culture, et serre correspondante - Google Patents

Chambre optimisée de traitement d'air d'une serre de culture, et serre correspondante Download PDF

Info

Publication number
WO2021123390A2
WO2021123390A2 PCT/EP2020/087336 EP2020087336W WO2021123390A2 WO 2021123390 A2 WO2021123390 A2 WO 2021123390A2 EP 2020087336 W EP2020087336 W EP 2020087336W WO 2021123390 A2 WO2021123390 A2 WO 2021123390A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
air
greenhouse
chamber
zone
air inlet
Prior art date
Application number
PCT/EP2020/087336
Other languages
English (en)
Other versions
WO2021123390A3 (fr
Original Assignee
Richel Group
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from FR1915273A external-priority patent/FR3104900B1/fr
Priority claimed from FR1915316A external-priority patent/FR3104899B1/fr
Priority claimed from FR1915287A external-priority patent/FR3104901B1/fr
Application filed by Richel Group filed Critical Richel Group
Priority to US17/786,979 priority Critical patent/US20230044520A1/en
Priority to AU2020407296A priority patent/AU2020407296A1/en
Priority to EP20833710.5A priority patent/EP4075946A2/fr
Publication of WO2021123390A2 publication Critical patent/WO2021123390A2/fr
Publication of WO2021123390A3 publication Critical patent/WO2021123390A3/fr

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G9/00—Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
    • A01G9/24—Devices or systems for heating, ventilating, regulating temperature, illuminating, or watering, in greenhouses, forcing-frames, or the like
    • A01G9/246—Air-conditioning systems
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G9/00—Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
    • A01G9/24—Devices or systems for heating, ventilating, regulating temperature, illuminating, or watering, in greenhouses, forcing-frames, or the like
    • A01G9/241—Arrangement of opening or closing systems for windows and ventilation panels
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/25—Greenhouse technology, e.g. cooling systems therefor

Definitions

  • TITLE Optimized air treatment chamber of a cultivation greenhouse, and corresponding greenhouse.
  • the field of the invention is that of air treatment for cultivation greenhouses.
  • the invention relates more specifically to devices and other air treatment chambers associated with a cultivation greenhouse, for delivering air to one or more cultivation areas of this greenhouse under optimized temperature and / or temperature conditions. 'humidity.
  • the air inside a cultivation greenhouse be treated permanently, to meet the needs of the crops, in particular as regards the temperature and / or the temperature. air humidity.
  • air treatment means are generally used in greenhouses. These means conventionally comprise one or more air treatment chambers, having at least one recycling air inlet, coming from a cultivation area of the greenhouse, and generally placed in the upper part of the chamber, and at least one outside air inlet, or fresh air, taking air from outside the greenhouse, also placed in the upper part of the chamber.
  • the air inlets can be completely or partially blocked or released, using shutters.
  • the means for treating the air inside the chamber generally comprise means for cooling the fresh outside air, extending opposite the fresh air inlets, which perform, depending on the case, the functions of cooling and / or dehumidification, and heating means, for example an air heater, which provides heating of the air, and the circulation of the air.
  • Such a chamber can in particular operate according to three main modes, namely: A recycling mode, in which the recirculation air inlet (s) coming from the cultivation zone are open, while the fresh air inlet (s) are closed, the air coming from the cultivation zone being thus recycled, and its appropriate temperature, before being reinjected into the culture zone;
  • a recycling mode in which the recirculation air inlet (s) coming from the cultivation zone are open, while the fresh air inlet (s) are closed, the air coming from the cultivation zone being thus recycled, and its appropriate temperature, before being reinjected into the culture zone;
  • An air renewal mode in which the recirculation air inlet (s) are closed while the fresh air inlet (s) are open, so that fresh air from outside the the greenhouse is introduced into the cultivation area, if necessary, after having been dehumidified, cooled and / or reheated;
  • a mixing mode in which the recirculation air inlet (s) and the fresh air inlet (s) are opened, if necessary, partially, so that the air reinjected into the culture zone is formed a mixture of recycled air and fresh air.
  • means of heating, cooling and / or dehumidification can be implemented, to adapt the characteristics of the air reintroduced into the cultivation zone, so that this air is suitable for the development of crops.
  • This approach has a number of drawbacks. First of all, it disrupts the arrival of light inside the greenhouse, since the chamber extends along a wall of the greenhouse, depending on the case, on the inside or outside of this greenhouse. wall.
  • the cooling means are opaque by nature, that is to say they do not let light through. This aspect is important for the efficiency of crops, since it is known that 1% more outside light allows to obtain 1% more crop yield, on average.
  • the implementation and / or control of means for closing off the various air inlets can prove to be relatively complex, and not easy to install and / or maintain.
  • the object of the invention is in particular, according to these various aspects, to provide solutions to at least some of these drawbacks.
  • the air in a cultivation greenhouse must be continuously treated so as to meet the needs of the crops.
  • the air treatment devices are implemented in greenhouses.
  • the air treatment devices conventionally comprise a chamber provided with at least one inlet for recycling air coming from the cultivation zone of the greenhouse, at least one inlet of fresh air coming from outside the greenhouse and at least one air outlet opening into at least one ventilation duct with a perforated peripheral wall extending to the bottom of the culture zone.
  • the recirculation air inlet (s) and the fresh air inlet (s) can be completely or partially blocked or released by means of one or more shutters.
  • Means can be used to heat or cool the air in the treatment chamber.
  • Such a chamber is capable of operating according to three main ventilation modes, namely:
  • recirculation mode in which the recirculation air intake (s) coming from the culture zone are open while the fresh air intake (s) are closed, so that the air coming from the culture zone is recycled there by passing through the treatment chamber;
  • each box can be regulated in a different way so that the air treatment can be adapted locally in different areas of the greenhouse to better meet the needs of the crops.
  • the invention aims in particular to provide an effective solution to at least some of these various problems.
  • an objective of the invention is to improve the treatment of the air in a cultivation greenhouse.
  • the object of the invention is to provide a box-type air treatment device which is optimized.
  • Another object of the invention is to provide such a technique which contributes to improving the production efficiency of a greenhouse.
  • Another objective of the invention is to provide such a technique which is simple in design and / or efficient and / or reliable and / or robust and / or simple to maintain.
  • the invention aims, according to at least one embodiment, to provide such a technique which is economical.
  • the air in a cultivation greenhouse must be continuously treated so as to meet the needs of the crops.
  • the air treatment devices conventionally comprise a chamber provided with at least one inlet for recycling air coming from the cultivation zone of the greenhouse, at least one inlet of fresh air coming from outside the greenhouse and at least one air outlet opening into at least one ventilation duct with a perforated peripheral wall extending to the bottom of the culture zone.
  • the recirculation air inlet (s) and the fresh air inlet (s) can be completely or partially blocked or released by means of one or more shutters.
  • Means can be used to heat or cool the air in the treatment chamber.
  • a recycling mode in which the recirculation air inlet (s) coming from the cultivation zone are open while the fresh air inlet (s) are closed, so that the air coming from the cultivation zone is recycled there by passing through the treatment chamber;
  • a renewal mode in which the recirculation air inlet (s) coming from the cultivation zone are closed while the fresh air inlet (s) are open, so that fresh air coming from the outside the greenhouse is introduced into the cultivation area through the treatment chamber; the excess air being evacuated by overpressure openings generally located on the roof;
  • each ventilation duct is fitted with a fan to depressurize the treatment chamber so as to generate the air flows inside it and to convey the air contained in the chamber. treatment in the corresponding ventilation duct. The air then diffuses into the treatment area via the perforations made at the periphery of the ducts.
  • connection cone requires leaving a space between the inlet of the sleeve and the chute placed above the sleeve, this chute supporting the substrate in which the crops grow. It is thus not possible to place crops above the entrance to the ducts, which tends to reduce the cultivable area of the cultivation area, and therefore to reduce the production yield per floor area of a tight.
  • connection cone still requires raising the ducts by leaving a space between it and the soil of the growing area. This makes it more difficult for operators in the harvesting process to access crops which are placed high enough.
  • grow greenhouse air handling chambers generally provide fairly efficient ventilation in a greenhouse. However, they can still be improved.
  • the invention aims in particular to provide an effective solution to at least some of these various problems.
  • an objective of the invention is to provide a technique for treating the air of a cultivation greenhouse which makes it possible to generate a homogeneous climate inside the cultivation zone. of a greenhouse.
  • the invention aims, according to at least one embodiment, to provide such a technique which contributes to increasing the cultivable area of a greenhouse for a given ground area.
  • Another objective of the invention is, according to at least one embodiment, to provide such a technique which helps to facilitate access to crops by the operators in charge of the picking.
  • Another objective of the invention is to provide such a technique which is simple in design and / or efficient and / or reliable and / or robust.
  • the invention aims, according to at least one embodiment, to provide such a technique which is economical.
  • the invention relates to an air treatment chamber of a cultivation greenhouse, comprising at least one recycling air inlet, delivering air from at least one cultivation zone of said greenhouse, to the at least one fresh air inlet, delivering air from outside said greenhouse, and at least one air outlet intended to supply said at least one cultivation zone.
  • said fresh air inlet is formed in a lower part of said chamber, and an upper part of said chamber, extending above said air inlet, is equipped with elements allowing the passage light towards the interior of said greenhouse.
  • the light penetrates more effectively inside the greenhouse, at the level of the cultivation area, which allows to increase the crop yield.
  • the chamber may comprise means for closing off said fresh air inlet which can take at least three positions: a closed position, in which said fresh air inlet is completely closed; at least a first open position, in which an upper part of said fresh air inlet is open, allowing the passage of air; and at least a second open position, in which a lower part of said fresh air inlet is open, allowing the passage of air.
  • said closure means can take at least two first open positions and / or at least two second open positions, so as to modulate the quantity of air coming from the outside.
  • said closure means comprise a shutter sliding parallel to said fresh air inlet, movable so as to be able to take said closed position and said first and second open positions.
  • This approach is effective because it allows you to easily control the different levels of opening and closing with a single shutter.
  • said closure means can be mounted on the outside of said chamber or inside said chamber.
  • the chamber comprises means for heating the air, mounted facing said air inlet so that: in at least a first open position, the fresh air circulates inside said air heating means; and in at least a second open position, the fresh air is not treated by said air heating means.
  • the air treatment chamber may comprise at least one recycling air duct, connecting an upper part of said greenhouse to said recycling air inlet, the latter being placed in the immediate vicinity of the part. upper side of said fresh air inlet.
  • said recycling air inlet is placed so that said flap closes said recycling air inlet in at least one of said second open positions.
  • the air treatment chamber may comprise at least two fresh air inlet openings, a first opening being equipped with cooling and / or dehumidifying means and a second opening being placed so that the fresh air circulates in the heating means.
  • said flap may be provided to close off the two fresh air inlets or selectively release one of said fresh air inlets.
  • the invention also relates to cultivation greenhouses comprising at least one cultivation zone and at least one air treatment chamber as described above.
  • said treatment chamber may be provided inside said greenhouse between at least one peripheral wall of said greenhouse and an internal partition separating said cultivation zone from said air treatment chamber.
  • Said treatment chamber can also be provided on the outside of said greenhouse between a peripheral wall of said greenhouse and external partitions separating said air treatment chamber from the outside.
  • the invention provides a device for treating greenhouse air for cultivation, said device comprising a box, said box comprising:
  • an air outlet intended to be connected to a ventilation duct with a perforated peripheral wall intended to stretch into said culture zone;
  • said box comprising an upper face, a lower face, a bottom intended to come close to a wall of a cultivation greenhouse and two lateral sides and being closed by at least one plane heat exchanger (preferably a cooling means with evaporation of water or the like) extending away from said bottom not parallel thereto, said fresh air inlet being at least in part constituted by said at least one heat exchanger.
  • the invention is based on an original approach which consists in closing an air treatment box by means of at least one heat exchanger through which the fresh air enters the box, this heat exchanger not being parallel to the bottom of the box intended to come close to a wall of a greenhouse, but on the contrary being inclined.
  • the invention therefore makes it possible to significantly increase the surface area for exchanging fresh air with the heat exchange means in a space that remains small.
  • the invention thus makes it possible to optimize heat exchanges with the fresh air while maintaining a good level of compactness.
  • the invention makes it possible to reduce the height of the box while providing an exchange surface. equivalent or even superior.
  • Reducing the height of the box increases the amount of light entering the greenhouse when the box is attached to it. Indeed, the box being opaque, the lower its height, the more light it allows to enter the greenhouse.
  • the implementation of the invention contributes to improving the yield of the greenhouse.
  • said box is closed by two flat heat exchangers or by a flat heat exchanger and a flat anti-insect net, said two exchangers or said exchanger and said net forming an angle.
  • the value of said angle is between 25 and 70 °.
  • At least one of said exchangers constitutes an access door to the interior of said box.
  • said box comprises an internal partition delimiting inside said box a fresh air inlet zone into which the said fresh air inlet opens and a mixing zone into which the said air inlet opens out. recycling, said internal partition being crossed by at least one opening placing said inlet and mixing zones in fluid communication.
  • a device comprises a shutter for closing said opening.
  • a device comprises a shutter for shutting off said recycling air inlet.
  • said shutter (s) are of the sliding or pivoting type, said shutter (s) being of the same or different type.
  • a device comprises a fan, said fan being positioned in said air outlet.
  • a device comprises a fan, said fan being positioned in said mixing zone upstream of said air outlet.
  • At least some of the air treatment devices are regulated in different ways so as to allow the creation of different atmospheres in different ventilation ducts of said greenhouse.
  • the invention provides a cultivation greenhouse air treatment chamber, said chamber comprising:
  • At least one air outlet intended to be connected to at least one ventilation duct with a perforated peripheral wall intended to stretch into said culture zone;
  • At least one fan configured to pressurize at least one zone of said chamber and to induce the passage of the air contained in said pressurized zone towards said at least one air outlet in the direction of said at least one duct.
  • the invention is based on an original approach which consists in providing an air treatment chamber provided with at least one fan able to pressurize at least one zone of the chamber and to induce the passage of the air contained. in the pressurized area to an air outlet opening into a ventilation duct placed in a growing area of a greenhouse.
  • the pressurized area constitutes a plenum.
  • Such a plenum constitutes a calming zone allowing the air contained in the chamber to enter the ventilation ducts under the effect of a predominantly static pressure.
  • the penetration of air into a duct is thus more linear and less turbulent.
  • the air diffuses through the peripheral perforations of the duct in an essentially homogeneous manner all along the duct, starting from the entry of the duct.
  • the velocity vectors of the air jets through these perforations are almost perpendicular to the axis of the sheath all along the latter.
  • the homogeneous distribution of air all along the ducts avoids hot or cold spots in the growing area and creates a homogeneous climate.
  • a duct is no longer directly interconnected with a fan.
  • a chamber according to the invention comprises:
  • an upper zone comprising at least one recycling air inlet capable of cooperating with a cultivation zone of said greenhouse, and at least one fresh air inlet capable of cooperating with the exterior of said greenhouse;
  • a lower zone comprising at least one air outlet intended to be connected to at least one ventilation duct with a perforated peripheral wall intended to stretch into said culture zone; at least one air passage being formed between said upper zone and said lower zone, said chamber comprising at least one fan arranged between said upper and lower zones, said fan being configured to induce the passage of the air contained in said upper zone in said lower zone.
  • said fan comprises a rotor whose axis of rotation extends essentially vertically.
  • the number of fans is not equal to the number of air outlets.
  • a chamber according to the invention comprises or at least one shutter for shutting off said recycling air inlet.
  • a chamber according to the invention comprises or at least one shutter for shutting off said fresh air inlet.
  • said shutters for shutting off said recirculation air intake and said fresh air intake are of the tilting type or of the sliding type, said shutters for shutting off said recirculation air intake and said fresh air inlet being of identical or different types.
  • a chamber according to the invention comprises means for reheating the recirculated air housed in said upper zone.
  • a chamber according to the invention comprises means for cooling the new air housed in said lower or upper zone.
  • the invention also relates to a cultivation greenhouse comprising a cultivation zone and an air treatment chamber according to any one of the variants described above.
  • said treatment chamber is provided inside said greenhouse between at least one peripheral wall of said greenhouse and an internal partition separating said cultivation zone from said air treatment chamber.
  • said treatment chamber is provided on the outside of said greenhouse between a peripheral wall of said greenhouse and external partitions separating said air treatment chamber from the outside.
  • FIG. 1 is a view of an example of an air treatment chamber according to the invention, implemented in a lean-to corridor mounted outside the structure of a greenhouse;
  • FIG. 2A illustrates a first embodiment of the invention, the air treatment chamber is in an air recycling position
  • FIG. 2B shows the chamber of Figure 2A in an air dehumidification position
  • FIG. 2C illustrates the chamber of Figures 2A and 2B, in an air cooling position
  • FIG. 3A illustrates a second embodiment of the invention, the air treatment chamber is in an air recycling position (shutter closed);
  • FIG. 3B shows the chamber of Figure 3A in an air dehumidification position
  • FIG. 3C illustrates the chamber of FIGS. 3A and 3B, in a first position for mixing new or external air and recycled air;
  • FIG. 3D illustrates the chamber of FIGS. 3A to 3C, in a second position for mixing new or external air and recycled air;
  • FIG. 4A illustrates a third embodiment of the invention, the air treatment chamber is in an air recycling position (shutter closed);
  • FIG. 4B shows the chamber of Figure 4A in an air dehumidification position
  • FIG. 4C illustrates the chamber of Figures 4A and 4B, in a second position for mixing new air, or outside, and recycled air;
  • FIG. 5 illustrates a perspective view of an example of an air treatment device according to the invention
  • Figure 6 illustrates a cross-sectional view of the device of Figure 1 along a plane perpendicular to the bottom and parallel to the lateral sides and passing through the connection line between the two exchangers;
  • FIG 7 illustrates an example of a heat exchanger of a device according to the invention
  • FIG 8 illustrates the integration of the device according to the invention along a greenhouse
  • Figure 9 illustrates a cross-sectional view along a plane parallel to the underside of a variant of the device according to Figure 1 comprising a single exchanger;
  • FIG. 10 schematically illustrates a first example of an air treatment chamber according to the invention
  • FIG 11 Figure 11 schematically illustrates a second example of an air treatment chamber according to the invention.
  • Figure 12 illustrates a perspective view of an example of a greenhouse
  • FIG 13 illustrates the integration of a chamber according to the invention within a greenhouse
  • Figure 14 illustrates the integration of a chamber according to the invention outside of a greenhouse
  • Figure 15 illustrates a perspective view of a greenhouse provided with a chamber according to the invention placed outside the greenhouse in the manner of a shed, against the long side;
  • Figure 16 shows a perspective view of a greenhouse with a chamber according to the invention placed outside the greenhouse in the manner of a shed, along the gable.
  • FIGS. 1 to 4C A first aspect of the invention is presented in relation to FIGS. 1 to 4C.
  • an air treatment chamber according to the invention is placed along a wall 11 of the structure of a greenhouse.
  • This chamber 12 is in the form of a lean-to corridor mounted outside the greenhouse structure.
  • the chamber can be mounted on the inside of the wall 11.
  • the opening 13 allowing the entry of new air, or of outside air, conventionally equipped with cooling means 14, also ensuring dehumidification, for example in the form of a radiator, is placed in the lower part PB of the chamber, so as to release in the upper part PH an essentially transparent zone, allowing the passage of light 15 through a transparent wall.
  • the fresh air inlet and the associated cooling means must be placed in the upper part, as well as the heating means to allow if necessary to heat the air (new and / or recycled) before it is sucked in by the fans ensuring the diffusion in the greenhouse
  • the invention proposes a new and effective approach, consisting in placing the air inlet and the cooling means as close to the ground as possible, which has many advantages, and especially :
  • this approach makes it possible to mount the means 17 for heating the air, for example an air heater, in the lower part PB of the chamber, for example, opposite the upper part of the air inlet 13. In this way, the space of the upper PH part remains free, and allows the passage of light to the cultivation area.
  • the maintenance of the air heater 17 and of the cooling means 14 is carried out at human height, and the distance traveled by the air cooled and / or dehumidified by the cooling means 14 and / or heated by the air heater 17 follows.
  • the air diffused in the sheath 19 can come, in whole or in part, from the interior of the greenhouse. This air is then recovered in the upper part of the chamber 12, via an opening 110, which can be open or closed, or take an intermediate open position, using a suitable closure means 111, for example. , a pivoting hatch.
  • Means for closing this opening 13 are also provided for example in the form of a shutter 114 sliding vertically making it possible to release everything. or part of the opening 13.
  • the opening 13 and the flap 114 are mounted so that the flap can be moved in two directions, up and down, so in selectively releasing a lower part or an upper part of the opening 13, which allows the new air introduced to pass, in a first configuration directly into the lower part of the chamber, or to be treated beforehand by the air heater 17 in a second configuration.
  • the closure means can of course be adapted, and in particular two separate shutters can be provided, one associated with the lower part and the other with the upper part of the opening. Other opening mechanisms than sliding movement can be considered.
  • the shutter (s) can moreover be mounted on the exterior side of the chamber (as in FIG. 1) or on the interior side thereof (embodiments of FIGS. 3A to 3D).
  • the shutter 114 can move vertically, in two directions, up and down.
  • Three main operating modes can therefore be defined:
  • FIG. 2A recycling mode: the shutter 114 completely closes the opening 13, and the recycled air (Fl), coming from the upper part of the greenhouse, is introduced into the chamber in the upper part, the hatch 111 being open .
  • This recycled air passes through the air heater 17, which ensures heating of the air and its circulation, towards the lower part of the chamber and the air outlet 115 thereof;
  • FIG. 2B dehumidification mode: the shutter 114 is moved downwards, releasing an upper part of the opening 13.
  • the fresh air (F2) is cooled and consequently dehumidified by the cooling means 14, then passes through the air heater 17 to be placed at the desired temperature;
  • FIG. 2C cooling mode: the shutter 114 is moved upwards, releasing a lower part of the opening 13.
  • the fresh air (F3) cooled and dehumidified enters directly into the lower part of the chamber, without passing through the means warming 17.
  • intermediate situations can of course be defined, by opening more or less the hatch 111 (different positions are illustrated by way of examples in FIGS. 2A to 2C) and / or the shutter 114, so as to modulate the quantities of recycled air and new air, heated or not, introduced into the greenhouse via the air outlet.
  • FIGS. 3A to 3D illustrate a second embodiment of the invention.
  • the hatch 111 allowing the introduction of the recycled air leaves room for a pipe 31, connecting the opening 110 to a recycled air outlet 32 placed near the upper part of the fresh air opening 13.
  • the shutter 111 is placed inside the chamber, along cooling means 14, and mounted so that, depending on its positions, it closes or releases, fully or partially, the outlet of recycled air.
  • a single flap and therefore simple actuation and control, make it possible to manage the opening and closing of all the air inlets, in return for two constraints: the recirculated air and fresh air inlets do not. cannot be closed at the same time; the mode of mixing recirculated air and fresh air (figure 3D) only allows a limited flow rate for the two types of air.
  • Figure 3A recycling mode: the shutter 114 completely closes the opening 13, and the recycled air, coming from the upper part of the greenhouse, is introduced into the chamber via the outlet 32. This recycled air passes through the fan heater 17, which ensures heating of the air and its circulation, towards the lower part of the chamber and the air outlet thereof;
  • FIG. 3B dehumidification mode (mixing by outside air intake in the upper part): the shutter 114 is moved downwards, freeing an upper part of the opening 13.
  • the fresh air (F2) is cooled and consequently dehumidified by the cooling means 14, then passes through the heater 17 to be placed at the desired temperature.
  • the recycled air (Fl) also enters the chamber, and is mixed with the fresh air;
  • FIG. 3C cooling mode: the shutter 114 is moved upwards, freeing all or part of the opening 13, and closing off the recirculated air inlet 32.
  • the fresh air (F3) cooled and dehumidified enters directly into the lower part of the chamber, without passing through the heating means 17;
  • FIG. 3D dehumidification mode (mixing by outside air intake in the lower part): the shutter 114 is moved upwards, freeing a lower part of the opening 13.
  • the fresh air (F3) cooled and dehumidified enters directly in the lower part of the chamber, without passing through the heating means 17.
  • the opening 32 is partially open and the recycled air (Fl) also enters the chamber, and is mixed with the New air.
  • FIGS. 4A to 4D illustrate a third embodiment of the invention.
  • a second fresh air inlet 41 is provided, above the first inlet 13. This second inlet is not associated with cooling means, so that the fresh air is directed directly to the heating means ( Figure 4B).
  • only one opening can be provided, the upper part of which does not face cooling means.
  • the shutter 114 is adapted to be able to simultaneously close the two openings 13 and 41.
  • FIG. 4A recycling mode: the shutter 114 completely closes the opening 13 and 41, and the recycled air (Fl), coming from the upper part of the greenhouse, is introduced into the chamber in the upper part, the hatch 111 being open. This recycled air passes through the air heater 17, which ensures heating of the air and its circulation, towards the lower part of the chamber and the air outlet thereof;
  • FIG. 2B dehumidification mode: the shutter 114 is moved downwards, releasing an opening 41.
  • the fresh air (F4) passes through the heater 17 to be placed at the desired temperature, without having previously passed through means cooling and / or dehumidification;
  • FIG. 3C cooling mode: the shutter 114 is moved upwards, releasing a lower part of the opening 13.
  • the fresh air (F3) cooled and dehumidified enters directly into the lower part of the chamber, without passing through the means warming 17.
  • intermediate situations can of course be defined, by opening more or less the hatch 111 and / or the shutter 114, so as to modulate the quantities of recycled air and new air, heated or not, introduced. in the greenhouse via the air outlet.
  • such a device 100 comprises a box 4.
  • This box 4 comprises an upper face 41, a lower face 42 intended to rest on the ground 9, a bottom 43 intended to come close to a wall of a cultivation greenhouse and two lateral sides 44, 45.
  • the box Opposite the bottom 43, the box comprises an opening 46.
  • This opening preferably extends from the lower face 42 to the upper face 43 and from the side 44 to the side 45. In a variant, it could have smaller dimensions.
  • the opening 46 is closed by means of two plane heat exchangers 8, preferably evaporative cooling means. These heat exchangers are not parallel to the bottom 43 and form an angle ⁇ .
  • the angle a is the angle formed between the heat exchanger and an axis parallel to the bottom.
  • the value of the angle a is preferably between 25 ° and 70 °.
  • One or both heat exchangers 8 are covered with an optional insect net 17. In a variant, only one heat exchanger could be used, the second heat exchanger being replaced by an anti-insect net 17.
  • a single heat exchanger could be used to close the box.
  • the upper 41 and lower 42 faces will have the shape of a trapezoid.
  • This exchanger may or may not be covered with an anti-insect net.
  • the box further comprises at least one recycling air inlet 3 able to cooperate with a cultivation zone 20 of a greenhouse.
  • This entry 3 is preferably made through the upper face 41. It could however also be made through the bottom 43 or through one of the sides 44, 45 although this is less practical.
  • the box includes at least one fresh air inlet capable of cooperating with the exterior of said greenhouse.
  • This inlet is formed by the heat exchanger (s) or net 17.
  • the box includes an air outlet 11 intended to be connected to a ventilation duct 13 with a perforated peripheral wall intended to stretch into the culture zone 20.
  • the heat exchanger (s) and / or anti-insect net (s) can be attached to the box in a fixed manner. However, at least one of them, and preferably both where appropriate, constitute one or more doors 7 for access to the interior of the box.
  • the exchanger possibly covered with an anti-insect net or the net are connected to the box, and in particular to the sides 44, 45 by means of hinges 16, hinges or the like.
  • Locking means such as a hook, a lock, a strike-pin system or the like, could also be implemented to keep the door or doors closed.
  • the box comprises an internal partition 19.
  • This internal partition extends vertically to define inside the box a fresh air inlet zone 21 into which the fresh air inlet opens and a mixing zone 10 (also called mixing zone) into which the recycling air inlet 3 opens.
  • the internal partition is preferably removable to facilitate maintenance of the device.
  • At least one opening 5 passes through the internal partition, placing the inlet 21 and mixing 10 zones in fluid communication.
  • the device comprises a shutter 6 for closing the opening 5.
  • This is a sliding shutter. However, it could be replaced by a pivoting shutter.
  • the device comprises a shutter 2 for closing the recirculation air inlet 3.
  • This is a pivoting shutter. It could however be replaced by a sliding shutter.
  • the mixing zone houses heating means 18 which may for example comprise an air heater or any other suitable means.
  • the device comprises a fan 12. This fan is preferably placed positioned in the air outlet 11.
  • the fan could however be positioned in the mixing zone upstream of the air outlet, for example below the heating means. In this case, for example, it could be placed in the opening of a horizontal partition which would separate the mixing zone into an upper mixing zone and a lower zone forming a plenum.
  • each heat exchanger is connected to a flexible coolant supply pipe 23 and a coolant discharge pipe 22, the connection of the heat exchangers to their respective pipes being made near the connection of the heat exchanger with the casing.
  • the height H of the box is preferably between 1.8 and 2.7 meters. Its thickness E may preferably be between C and D meters. Its width L may preferably be between 1, 3 and 2 meters.
  • the height h of the exchangers is preferably between 1, 6 and 2.5 meters. Their width I may preferably be between 1 and 1.8 meters.
  • Means for motorizing the movement of the shutters and regulating means are conventionally used to control the opening / closing of the various shutters and to control the implementation of the cooling means (heat exchanger) and heating means to generate the desired atmosphere.
  • Such regulation means are known per se and not described in detail here.
  • the recycling air inlets 3 will be connected to the cultivation area of the greenhouse by means of ducts 1.
  • the inlet of each of these ducts 1 will be connected to an opening 15 made through the wall 14 of the greenhouse against which the box is leaned.
  • conduits may extend outside the greenhouse as shown in FIG. 6. They may alternatively extend inside the greenhouse and only emerge outside the greenhouse at the level of the. entrance 3.
  • the different air treatment devices can be regulated identically. They will then have identical operation.
  • the different processing devices may also each have their own operation.
  • Each row of culture (each duct) will then have a dedicated air treatment device to create an air of particular atmosphere.
  • the air handling devices will be regulated differently, either for location reasons or for functional reasons, for example so as to allow the creation of different atmospheres in different ventilation ducts. greenhouse and therefore in different parts of the growing area.
  • a group of two treatment devices could be dedicated to the west wall.
  • one in five treatment devices could be used for cooling the greenhouse, and four in five treatment devices will recycle the greenhouse air for recycling, each operating without mixing, with the mixing taking place in the greenhouse.
  • the implementation of the doors 7 facilitates maintenance.
  • This technique also makes it possible to provide targeted air treatment for each row of crops, i.e. for each duct or for groups of ducts in order to create different atmospheric zones in the greenhouse to create different cultivation zones.
  • This allows the treatment area to be functionalized by dividing it into several portions of different atmospheres to produce different crops in the same greenhouse. This can more simply allow to create in the greenhouse a homogeneous atmosphere / climate despite the fact that the climatic conditions outside the greenhouse are not uniform all around it.
  • the flaps 6 of juxtaposed treatment devices could be linked step by step and actuated by a single motor in the case where a group of boxes have a dedicated operation.
  • This principle is applicable to part 2.
  • An air treatment device according to the invention is particularly compact. It can also be delivered fully equipped and ready for use by connecting the fluid and electrical connections.
  • the variant consisting in creating a plenum in the box has many advantages.
  • Such a plenum constitutes a calming zone allowing the air contained in the mixing chamber to enter the ventilation ducts under the effect of a predominantly static pressure.
  • the penetration of air into a duct is thus more linear and less turbulent.
  • the air diffuses through the peripheral perforations of the duct in an essentially homogeneous manner all along the duct, starting from the entry of the duct.
  • the velocity vectors of the air jets through these perforations are almost perpendicular to the axis of the sheath all along the latter.
  • the homogeneous distribution of air all along the ducts avoids hot or cold spots in the growing area and creates a homogeneous climate.
  • a duct is no longer directly interconnected with a fan.
  • the crops, established lower, are thus more easily accessible by operators working in their maintenance and picking.
  • a treatment device comprises a unitary box and constructed independently grouping together all the air treatment means necessary for supplying a diffusion tube in a cultivation greenhouse. to create a homogeneous climate conducive to the uniform growth of plants.
  • This box has a door at the entrance to provide access to the machinery, and includes a heat exchanger providing cooling function for the air passing through it. Its inclined positioning increases the air treatment surface, and therefore reduces the height of the box.
  • the caissons can cooperate in subgroups to control the climate of specific areas in the greenhouse. By construction, their maintenance from the outside is simple and can be done individually without stopping the entire installation.
  • FIGS. 10 to 16 a third aspect of the invention is presented.
  • FIG. 10 A first example of a cultivation greenhouse air treatment chamber according to the invention is presented in relation to FIG. 10. As shown, such a treatment chamber 1 forms an enclosure.
  • This treatment chamber includes an upper zone A.
  • This upper zone A comprises at least one recycling air inlet 11 able to cooperate with a cultivation zone 20 of a greenhouse. It also includes at least one fresh air inlet 3 able to cooperate with the outside of the greenhouse.
  • the chamber also includes a lower area B.
  • This lower zone B comprises at least one air outlet 6 intended to be connected to at least one ventilation seed 8 with a perforated peripheral wall intended to stretch into the culture zone. It will generally include several air outlets 6, each of these outlets being connected to a separate ventilation duct.
  • each sheath 8 and the corresponding outlet 6 in fact by means of a simple connector 13 of the collar, ferrule or other type, but no longer requires the implementation of a more bulky, more complex and more expensive cone. This makes it possible to reduce the distance D between the gutter 14 and the start of the sheath.
  • At least one air passage 13 is formed between the upper zone A and the lower zone B. This passage is formed through a partition 9 separating the upper A and lower zone B.
  • the chamber comprising at least one fan 5 arranged between the upper A and lower B zones.
  • This fan 5 is configured to induce the passage of the air contained in said upper zone in said lower zone through passage 13.
  • the fan 5 comprises a rotor 50 whose axis of rotation is essentially vertical.
  • the rotor axis could extend inclined or essentially horizontally.
  • the upper chamber A may partly stretch laterally along the lower chamber B to the floor 7.
  • the number of fans may be equal to the number of air outlets and therefore to the number of ventilation ducts. However, preferably, the number of fans may be less than the number of air outlets and therefore the number of ventilation ducts. More generally, the number of fans can be decorrelated from the number of ducts. This will allow the characteristics of the fans to be optimized.
  • the chamber includes or less one shutter 12 of the recirculation air inlet 11.
  • a single shutter can be used to seal one or more air inlets. However, there can be as many flaps as there are air inlets.
  • the chamber includes or less one shutter 4 of the fresh air inlet 3.
  • a single shutter can be used to seal one or more air inlets. However, there can be as many flaps as there are air inlets.
  • the shutter 12 is tilting while the shutter 4 is sliding (type guillotine).
  • the shutters 12, 4 of the recirculation air inlet and of the fresh air inlet are of the tilting type or of the sliding type, the shutters of the inlet d recirculation air and the fresh air intake can be of the same or different types.
  • the chamber comprises means 10 for reheating the recycling air housed in the upper zone A. It may for example be a unit heater or any other suitable heating means.
  • the chamber comprises means 2 for cooling the fresh air housed in the lower zone B. It may for example be one or more air / water exchangers, in particular cardboard panels through which the fresh air circulates and inside which cold water is circulated.
  • FIG. 11 a second example of a cultivation greenhouse air treatment chamber according to the invention is shown.
  • the renewal air inlet (s) are formed in a side wall of the upper zone, whereas in the second embodiment it is or are. are formed in an upper wall of the upper zone.
  • a treatment chamber according to one or the other of these two exemplary embodiments can be implemented within different types of cultivation greenhouse.
  • a cultivation greenhouse 200 conventionally comprises four peripheral walls and is covered by a cover 21 generally of glass or of plastic film.
  • the roof shown is sloped. However, it could be in an arc, Gothic vault or other.
  • the four peripheral walls include two gables 22 and two front walls 23.
  • the treatment chamber 1 can be provided inside the greenhouse 200 between at least one peripheral wall 22, 23 of the greenhouse and an internal partition 24 separating the culture zone 20 from the air treatment chamber 1.
  • the air inlet (s) 11 and air outlet (s) 6 are then formed through the partition 24 while the air inlet (s) 3 are formed through a peripheral wall 22, 23.
  • the chamber 1 preferably stretches out. between three peripheral walls and the internal partition. However, it can be segmented so that the greenhouse contains several juxtaposed, contiguous or spaced apart chambers.
  • the chamber (s) may stretch from the floor to the blanket or stop before the blanket.
  • the upper part of zone A can be closed by a wall (see figure 10) or by a shutter (see figure 11).
  • the treatment chamber 1 can also be arranged outside the greenhouse 200 between a peripheral wall 22, 23 of the greenhouse and external partitions 100, 101, 102, 103 separating the air treatment chamber from the outside. .
  • the chamber 1 preferably stretches over the entire length or width of the greenhouse. She can however, be shorter or be segmented into several juxtaposed contiguous or spaced apart chambers.
  • the height H of the upper zone A may preferably be between 1, 5 and 4 meters. Its width L may preferably be between 0.90 and 2 meters. The height h of the lower zone B may preferably be between 1, 8 and 3 meters. Its width I may preferably be between 0.90 and 2 meters.
  • the present invention relates to an air treatment chamber for a cultivation greenhouse separated into two distinct volumes, the upper first stage mainly dedicated to the management of air flows, to the control of the flow, of the temperature and humidity, the essentially dedicated second lower stage pressurize this treated air for the most part static while reducing turbulence in order to provide the diffusion ducts with air capable of leaving it almost perpendicularly at an alpha angle of between 75 ° and 90 ° to avoid a non-homogeneous distribution of the air thus treated in the greenhouse, along the crops.
  • These two floors are separated by a wall equipped with a number of fans that can be optimized to achieve this goal.
  • Means for motorizing the movement of the shutter shutters and regulating means are conventionally implemented to control the opening / closing of the various shutters and to control the implementation of the cooling means and of the heating means to generate the desired atmosphere.
  • Such regulation means are known and either and not described in detail here.

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Greenhouses (AREA)

Abstract

L'invention concerne une chambre (12) de traitement d'air d'une serre de culture, comprenant au moins une entrée (110) d'air de recyclage, délivrant de l'air issu d'au moins une zone de culture de ladite serre, au moins une entrée (13) d'air neuf, délivrant de l'air issu de l'extérieur de ladite serre, et au moins une sortie d'air destinée à alimenter ladite au moins un zone de culture, ladite entrée (13) d'air neuf étant formée dans une partie inférieure (PB) de ladite chambre (12), et en ce qu'une partie supérieure (PH) de ladite chambre (12), s'étendant au-dessus de ladite entrée (13) d'air, est équipée d'éléments permettant le passage de la lumière vers l'intérieur de ladite serre.

Description

DESCRIPTION
TITRE : Chambre optimisée de traitement d'air d'une serre de culture, et serre correspondante.
1. Domaine de l'invention
Le domaine de l'invention est celui du traitement de l'air pour les serres de culture. L'invention concerne plus précisément les dispositifs et autres chambres de traitement de l'air associées à une serre de culture, pour délivrer dans une ou plusieurs zones de culture de cette serre de l'air dans des conditions optimisées de température et/ou d'humidité.
2. Art antérieur 2.1. Premier aspect
227
Selon un premier aspect de l'invention, Il est souhaitable que l'air à l'intérieur d'une serre de culture soit traité en permanence, pour répondre aux besoins des cultures, notamment en ce qui concerne la température et/ou l'humidité de l'air.
Pour ce faire, des moyens de traitement d'air sont généralement mis en oeuvre au sein des serres. Ces moyens comprennent classiquement une ou plusieurs chambres de traitement d'air, présentant au moins une entrée d'air de recyclage, provenant d'une zone de culture de la serre, et placée généralement en partie supérieure de la chambre, et au moins une entrée d'air extérieur, ou air neuf, prélevant de l'air depuis l'extérieur de la serre, également placée en partie supérieure de la chambre.
Au moins une sortie d'air est prévue, délivrant l'air traité dans la chambre vers la zone de culture. Cette sortie d'air est placée en partie inférieure de la chambre, au niveau du sol. Elle est généralement équipée d'un ventilateur, qui dirige l'air dans une gaine de ventilation à paroi périphérique perforée, s'étendant à proximité du sol de la zone de culture.
Selon les besoins, les entrées d'air peuvent être en tout ou en partie obturées ou libérées, à l'aide de volets d'obturation.
Les moyens de traitement de l'air à l'intérieur de la chambre comprennent généralement des moyens de refroidissement de l'air neuf extérieur, s'étendant en regard des entrées d'air neuf, qui assurent, selon les cas, les fonctions de refroidissement et/ou de déshumidification, et des moyens de chauffage, par exemple un aérotherme, qui assure un réchauffement de l'air, et la circulation de l'air.
Une telle chambre peut notamment fonctionner selon trois modes principaux, à savoir : Un mode de recyclage, dans lequel la ou les entrées d'air de recyclage en provenance de la zone de culture sont ouvertes, alors que la ou les entrées d'air neuf sont fermées, l'air en provenance de la zone de culture étant ainsi recyclé, et sa température adaptée, avant d'être réinjecté dans la zone de culture ;
Un mode de renouvellement de l'air, dans lequel la ou les entrées d'air de recyclage sont fermées alors que la ou les entrées d'air neuf sont ouvertes, de façon que de l'air neuf en provenance de l'extérieur de la serre soit introduit dans la zone de culture, le cas échéant, après avoir été déshumidifié, refroidi et/ou réchauffé ;
Un mode de mixage, dans lequel la ou les entrées d'air de recyclage et la ou les entrées d'air neuf sont ouvertes, le cas échéant, de façon partielle, de façon que l'air réinjecté dans la zone de culture soit formé d'un mélange d'air recyclé et d'air neuf.
Dans les différents cas, des moyens de chauffage, de refroidissement et/ou de déshumidification peuvent être mis en oeuvre, pour adapter les caractéristiques de l'air réintroduit dans la zone de culture, pour que cet air soit propice au développement des cultures.
Ces moyens sont généralement placés au voisinage des entrées d'air, en partie supérieure de la chambre.
Cette approche présente un certain nombre d'inconvénients. Tout d'abord, elle perturbe l'arrivée de la lumière à l'intérieur de la serre, puisque la chambre s'étend le long d'une paroi de la serre, selon les cas, du côté intérieur ou du côté extérieur de cette paroi. Or les moyens de refroidissement sont par nature opaques, c'est à dire qu'ils ne laissent pas passer la lumière. Cet aspect est important, pour l'efficacité des cultures, puisque l'on sait que 1% de lumière extérieure en plus permet d'obtenir 1% de rendement des cultures en plus, en moyenne.
Par ailleurs, la maintenance des équipements est souvent mal aisée, du fait de l'emplacement de ceux-ci.
Par ailleurs, le rendement d'une telle chambre est souvent insuffisant, l'air pouvant subir, dès avant d'avoir atteint la sortie d'air, une baisse de température.
Enfin, souvent, la mise en oeuvre et/ou le contrôle de moyens d'obturation des différentes entrées d'air peut s'avérer relativement complexe, et peu aisé à installer et/ou à maintenir. L'invention a notamment pour objectif, selon ces différents aspects, d'apporter des solutions à au moins certains de ces inconvénients.
2.2. Deuxième aspect
Selon un deuxième aspect de l’invention, l’air d’une serre de culture doit être en permanence traitée de manière à satisfaire les besoins des cultures.
Pour ce faire, des dispositifs de traitement d’air sont mis en œuvre au sein des serres. Les dispositifs de traitement d’air comprennent classiquement une chambre munie d’au moins une entrée d’air de recyclage provenant de la zone de culture de la serre, au moins une entrée d’air neuf provenant de l’extérieur de la serre et au moins une sortie d’air débouchant dans au moins une gaine de ventilation à paroi périphérique perforée s’entendant au fond de la zone de culture.
La ou les entrées d’air de recyclage ainsi que la ou les entrées d’air neuf peuvent être en tout ou partie obturées ou libérées au moyen d’un ou plusieurs volets d’obturation.
Des moyens peuvent être mis en oeuvre pour réchauffer l’air ou le refroidir dans la chambre de traitement.
Une telle chambre est susceptible de fonctionner selon trois principaux modes de ventilation, à savoir :
- un mode recyclage dans lequel la ou les entrées d’air de recyclage en provenance de la zone de culture sont ouvertes alors que la ou les entrées d’air neuf sont fermées, si bien que l’air en provenance de la zone de culture y est recyclé en passant par la chambre de traitement ;
- un mode renouvellement dans lequel la ou les entrées d’air de recyclage en provenance de la zone de culture sont fermées alors que la ou les entrées d’air neuf sont ouvertes, si bien que de l’air neuf en provenance de l’extérieur de la serre est introduite dans la zone de culture en passant par la chambre de traitement ; l’air excédentaire étant évacué par des ouvrants de surpression généralement situés en toiture ;
- un mode mixage dans lequel la ou les entrées d’air de recyclage en provenance de la zone de culture sont ouvertes comme la ou les entrées d’air neuf sont ouvertes, si bien que de l’air neuf en provenance de l’extérieur de la serre se mélange dans la chambre de traitement avec de l’air de recyclage en provenance de la zone de culture, ce mélange étant introduit dans la zone de culture.
La mise en œuvre de ces trois modes de ventilation associée le cas échéant à l’utilisation des moyens de chauffage et/ou des moyens de rafraîchissement permet de générer dans la zone de culture un climat dont la température et l’hygrométrie sont propices au développement des cultures.
Il est connu de ménager une telle chambre de traitement sous la forme d’une unique chambre climatique disposée soit à l’intérieur d’une serre soit à l’extérieur de celle-ci. La mise en œuvre d’une telle chambre permet alors de traiter l’air dans la chambre de manière uniforme pour l’introduire ensuite dans la serre sans distinction de lieu.
Une telle approche n’est pas entièrement satisfaisante dans la mesure où elle permet un traitement d’air pour l’ensemble de la serre sans distinction des conditions locales de croissance des plantes ou des moments de la journée. Pourtant, le mur EST de la serre est plus chaud que le mur OUEST le matin, par exemple, et devrait être plus refroidi. L’atmosphère créée dans la serre ne permet donc pas de satisfaire de manière optimale les besoins des cultures.
Selon une autre approche, il est connu de ménager la chambre de traitement sous la forme d’un caisson dont la sortie est reliée à une gaine de ventilation s’étirant dans la zone de culture. Plusieurs caissons sont ainsi disposés à l’intérieur ou à l’extérieur de la serre. Selon cette approche, chaque caisson peut être régulé de manière différente de sorte que le traitement de l’air puisse être adapté localement dans différentes zones de la serre pour satisfaire dans une meilleure mesure les besoins des cultures.
Il est toutefois possible d’optimiser encore davantage le traitement de l’air des serres de culture.
L’invention a notamment pour objectif d’apporter une solution efficace à au moins certains de ces différents problèmes.
En particulier, selon au moins un mode de réalisation, un objectif de l’invention est d’améliorer le traitement de l’air d’une serre de culture.
Notamment, l’invention a pour objectif, selon au moins un mode de réalisation, de fournir un dispositif de traitement d’air de type caisson qui soit optimisé.
Un autre objectif de l’invention, selon au moins un mode de réalisation, est de fournir une telle technique qui contribue à améliorer le rendement de production d’une serre.
Un autre objectif de l’invention, selon au moins un mode de réalisation, est de fournir une telle technique qui soit simple de conception et/ou efficace et/ou fiable et/ou robuste et/ou simple à maintenir.
Notamment, l’invention a pour objectif, selon au moins un mode de réalisation, de fournir une telle technique qui soit économique.
2.3. Troisième aspect
Selon un troisième aspect de l’invention, l’air d’une serre de culture doit être en permanence traitée de manière à satisfaire les besoins des cultures.
Pour ce faire, des dispositifs de traitement d’air sont mis en oeuvre au sein des serres.
Les dispositifs de traitement d’air comprennent classiquement une chambre munie d’au moins une entrée d’air de recyclage provenant de la zone de culture de la serre, au moins une entrée d’air neuf provenant de l’extérieur de la serre et au moins une sortie d’air débouchant dans au moins une gaine de ventilation à paroi périphérique perforée s’entendant au fond de la zone de culture.
La ou les entrées d’air de recyclage ainsi que la ou les entrées d’air neuf peuvent être en tout ou partie obturées ou libérées au moyen d’un ou plusieurs volets d’obturation.
Des moyens peuvent être mis en oeuvre pour réchauffer l’air ou le refroidir dans la chambre de traitement.
Une telle chambre est susceptible de fonctionner selon trois principaux modes de ventilation, à savoir :
- un mode recyclage dans lequel la ou les entrées d’air de recyclage en provenance de la zone de culture sont ouvertes alors que la ou les entrées d’air neuf sont fermées, si bien que l’air en provenance de la zone de culture y est recyclé en passant par la chambre de traitement ; - un mode renouvellement dans lequel la ou les entrées d’air de recyclage en provenance de la zone de culture sont fermées alors que la ou les entrées d’air neuf sont ouvertes, si bien que de l’air neuf en provenance de l’extérieur de la serre est introduite dans la zone de culture en passant par la chambre de traitement ; l’air excédentaire étant évacué par des ouvrants de surpression généralement situés en toiture ;
- un mode mixage dans lequel la ou les entrées d’air de recyclage en provenance de la zone de culture sont ouvertes comme la ou les entrées d’air neuf sont ouvertes, si bien que de l’air neuf en provenance de l’extérieur de la serre se mélange dans la chambre de traitement avec de l’air de recyclage en provenance de la zone de culture, ce mélange étant introduit dans la zone de culture
La mise en œuvre de ces trois modes de ventilation associée le cas échéant à l’utilisation des moyens de chauffage et/ou des moyens de rafraîchissement permet de générer dans la zone de culture un climat dont la température et l’hygrométrie sont propices au développement des cultures.
L’entrée de chaque gaine de ventilation est munie d’un ventilateur pour mettre en dépression la chambre de traitement de sorte à générer les flux d’air à l’intérieur de celle-ci et à acheminer l’air contenu dans la chambre de traitement dans la gaine de ventilation correspondante. L’air se diffuse alors dans la zone de traitement via les perforations ménagées à la périphérie des gaines.
Toutefois, la présence d’un ventilateur au début d’une gaine induit la création d’une pression dynamique et de turbulences au début de la gaine. En outre, ces phénomènes occasionnent à l’intérieur de la gaine des vecteurs vitesse V qui tendent à pousser l’air insufflé dans les gaines vers la sortie de la gaine (i.e. vers l’extrémité opposée à celle via laquelle l’air est insufflé dans la gaine par le ventilateur). Ainsi, dans une zone proche de l’entrée de la gaine, l’air diffuse de manière trop inclinée à travers les perforations de la gaine alors qu’elle diffuse bien mieux le long du reste de la gaine. On observe ainsi un niveau de diffusion de l’air à l’intérieur de la zone de culture qui n’est pas uniforme tout le long d’une gaine. Cette diffusion non uniforme de l’air dans la zone de culture génère la création de points plus chauds que d’autres dans la zone de culture. Ainsi, le climat régnant à l’intérieur de la zone de culture n’est pas homogène, ce qui a des conséquences négatives sur le développement des cultures.
En outre, l’interconnexion de l’entrée d’une gaine avec un ventilateur suppose la mise en œuvre d’un cône de raccordement assez volumineux, en ce qu’il doit notamment intégrer un redresseur de flux pour minimiser les effets décrits ci-dessus.
La mise en œuvre d’un tel cône de raccordement impose de ménager un espace entre l’entrée de la gaine et la goulotte placée au-dessus de la gaine, cette goulotte supportant le substrat dans lequel poussent les cultures. Il n’est ainsi pas possible de placer des cultures au-dessus de l’entrée des gaines, ce qui tend à réduire la surface cultivable de la zone de culture, et donc de réduire le rendement de production par surface au sol d’une serre.
Parfois, la mise en œuvre d’un tel cône de raccordement impose encore de surélever les gaines en ménageant un espace entre elle et le sol de la zone de culture. Ceci rend plus difficile l’accès par les opérateurs en oeuvre de la récolte aux cultures qui sont placées assez haut.
Les chambres de traitement d’air de serre de culture permettent malgré tout généralement d’assurer une ventilation plutôt efficace d’une serre. Elles peuvent toutefois encore être améliorées.
L’invention a notamment pour objectif d’apporter une solution efficace à au moins certains de ces différents problèmes.
En particulier, selon au moins un mode de réalisation, un objectif de l’invention est de procurer une technique de traitement de l’air d’une serre de culture qui permet de générer un climat homogène à l’intérieur de la zone de culture d’une serre.
Notamment, l’invention a pour objectif, selon au moins un mode de réalisation, de fournir une telle technique qui contribue à augmenter la surface cultivable d’une serre pour une surface au sol donnée. Un autre objectif de l’invention est, selon au moins un mode de réalisation, de procurer une telle technique qui contribue à faciliter l’accès aux cultures par les opérateurs en charge de la cueillette.
Un autre objectif de l’invention, selon au moins un mode de réalisation, est de fournir une telle technique qui soit simple de conception et/ou efficace et/ou fiable et/ou robuste.
Notamment, l’invention a pour objectif, selon au moins un mode de réalisation, de fournir une telle technique qui soit économique.
3. Exposé de l'invention
3.1 Premier aspect de l'invention
Ainsi, l'invention concerne une chambre de traitement d'air d'une serre de culture, comprenant au moins une entrée d'air de recyclage, délivrant de l'air issu d'au moins une zone de culture de ladite serre, au moins une entrée d'air neuf, délivrant de l'air issu de l'extérieur de ladite serre, et au moins une sortie d'air destinée à alimenter ladite au moins un zone de culture.
Selon l'invention, ladite entrée d'air neuf est formée dans une partie inférieure de ladite chambre, et une partie supérieure de ladite chambre, s'étendant au-dessus de ladite entrée d'air, est équipée d'éléments permettant le passage de la lumière vers l'intérieur de ladite serre.
De cette façon, la lumière pénètre de façon plus efficace à l'intérieur de la serre, au niveau de la zone de culture, ce qui permet d'augmenter le rendement des cultures.
Selon un aspect particulier de l'invention, la chambre peut comprendre des moyens d'obturation de ladite entrée d'air neuf pouvant prendre au moins trois positions : une position fermée, dans laquelle ladite entrée d'air neuf est complètement obturée ; au moins une première position ouverte, dans laquelle une partie supérieure de ladite entrée d'air neuf est ouverte, permettant le passage de l'air ; et au moins une deuxième position ouverte, dans laquelle une partie inférieure de ladite entrée d'air neuf est ouverte, permettant le passage de l'air.
En permettant d'ouvrir sélectivement la partie inférieure ou la partie supérieure, il est notamment possible de sélectionner un passage de cet air neuf dans des moyens de réchauffement (via la partie supérieure) ou non (via la partie inférieure).
Selon un aspect particulier, lesdits moyens d'obturation peuvent prendre au moins deux premières positions ouvertes et/ou au moins deux deuxièmes positions ouvertes, de façon à moduler la quantité d'air issu de l'extérieur.
Selon un aspect particulier, lesdits moyens d'obturation comprennent un volet coulissant parallèlement à ladite entrée d'air neuf, mobile de façon à pouvoir prendre ladite position fermée et lesdites premières et deuxièmes positions ouvertes.
Cette approche est efficace, car elle permet de piloter simplement les différents niveaux d'ouverture et de fermeture avec un unique volet.
Selon différentes mises en oeuvre, lesdits moyens d'obturation peuvent être montés sur l'extérieur de ladite chambre ou à l'intérieur de ladite chambre.
Selon un mode de réalisation particulier, la chambre comprend des moyens de réchauffage de l'air, montés en regard de ladite entrée d'air de façon que : dans au moins une première position ouverte, l'air neuf circule à l'intérieur desdits moyens de réchauffage de l'air ; et dans au moins une deuxième position ouverte, l'air neuf n'est pas traité par lesdits moyens de réchauffage de l'air.
Selon un aspect particulier, la chambre de traitement d'air peut comprendre au moins un conduit d'air de recyclage, reliant une partie supérieure de ladite serre à ladite entrée d'air de recyclage, celle-ci étant placée à proximité immédiate de partie supérieure de ladite entrée d'air neuf.
Notamment, ladite entrée d'air de recyclage est placée de façon que ledit volet obture ladite entrée d'air de recyclage dans au moins une desdites deuxièmes positions ouvertes.
Il est ainsi possible de gérer la fermeture et l'ouverture des deux entrées d'air avec un unique volet.
Selon un autre aspect particulier, la chambre de traitement d'air peut comprendre au moins deux ouvertures d'entrée d'air neuf, une première ouverture étant équipée de moyens de refroidissement et/ou de déshumidification et une deuxième ouverture étant placée de façon que l'air neuf circule dans des moyens de réchauffement. Dans ce cas, ledit volet peut être prévu pour obturer les deux entrées d'air neuf ou libérer sélectivement l'une desdites entrées d'air neuf.
L'invention concerne également les serres de culture comprenant au moins une zone de culture et au moins une chambre de traitement d'air telle que décrite ci-dessus.
Notamment, dans une telle serre, ladite chambre de traitement peut être ménagée à l'intérieur de ladite serre entre au moins un mur périphérique de ladite serre et une cloison interne séparant ladite zone de culture de ladite chambre de traitement d'air.
Ladite chambre de traitement peut également être ménagée à l'extérieur de ladite serre entre un mur périphérique de ladite serre et des cloisons externes séparant ladite chambre de traitement d'air de l'extérieur.
3.2 Deuxième aspect de l'invention
Selon un deuxième aspect, l’invention propose un dispositif de traitement d’air de serre de culture, ledit dispositif comprenant un caisson, ledit caisson comprenant :
- au moins une entrée d’air de recyclage apte à coopérer avec une zone de culture de ladite serre,
- au moins une entrée d’air neuf apte à coopérer avec l’extérieur de ladite serre ;
- une sortie d’air destinée à être reliée à une gaine de ventilation à paroi périphérique perforée prévue pour s’étirer dans ladite zone de culture ; ledit caisson comprenant une face supérieure, une face inférieure, un fond destiné à venir à proximité d’un mur d’une serre de culture et deux côtés latéraux et étant refermé par au moins un échangeur de chaleur plan (préférentiellement un moyen de refroidissement à évaporation d’eau ou autre) s’étendant à l’opposé dudit fond non parallèlement à celui-ci, ladite entrée d’air neuf étant au moins en partie constituée par ledit au moins un échangeur de chaleur.
Ainsi, l’invention repose sur une approche originale qui consiste à refermer un caisson de traitement d’air au moyen d’au moins un échangeur de chaleur à travers duquel l’air neuf pénètre le caisson, cet échangeur de chaleur n’étant pas parallèle au fond du caisson destiné à venir à proximité d’un mur d’une serre, mais étant au contraire incliné.
Si le caisson était refermé au moyen d’un seul échangeur de chaleur parallèle au fond, sa surface serait identique à celle du fond. Le fait d’utiliser selon l’invention un échangeur de chaleur incliné permet d’avoir une surface d’échangeur supérieure à la surface du fond.
L’invention permet donc d’augmenter de manière important la surface d’échange de l’air neuf avec les moyens d’échange de chaleur dans un encombrement restant réduit.
L’invention permet ainsi d’optimiser les échanges de chaleur avec l’air neuf tout en conservant un bon niveau de compacité.
Mieux, l’invention permet de diminuer la hauteur du caisson tout en offrant une surface d’échange équivalente voir supérieure.
Le fait de réduire la hauteur du caisson permet d’augmenter la quantité de lumière pénétrant la serre lorsque le caisson y est accolé. En effet, le caisson étant opaque, plus sa hauteur est faible, plus il laisse de lumière rentrer dans la serre.
Sachant qu’un 1 % de lumière en plus dans la serre induit une augmentation de 1 % du rendement de production dans la serre, la mise en oeuvre de l’invention contribue à améliorer le rendement de la serre.
Selon une caractéristique possible, ledit caisson est refermé par deux échangeurs de chaleurs plans ou par un échangeur de chaleur plan et un filet anti insecte plan, lesdits deux échangeurs ou ledit échangeur et ledit filet formant un angle.
Selon une caractéristique possible, la valeur dudit angle est comprise entre 25 et 70°.
Selon une caractéristique possible, au moins un desdits échangeurs constitue une porte d’accès à l’intérieur dudit caisson.
Selon une caractéristique possible, ledit caisson comprend une cloison interne délimitant à l’intérieur dudit caisson une zone d’arrivée d’air neuf dans laquelle débouche ladite entrée d’air neuf et une zone de mixage dans laquelle débouche ladite entrée d’air de recyclage, ladite cloison interne étant traversée par au moins une ouverture mettant en communication fluidique lesdites zones d’arrivée et de mixage.
Selon une caractéristique possible, un dispositif selon l’invention comprend un volet d’obturation de ladite ouverture.
Selon une caractéristique possible, un dispositif selon l’invention comprend un volet d’obturation de ladite entrée d’air de recyclage.
Selon une caractéristique possible, le ou lesdits volets sont de type coulissant ou pivotant, le ou lesdits volets étant de type identiques ou différents.
Selon une caractéristique possible, un dispositif selon l’invention comprend un ventilateur, ledit ventilateur étant positionné dans ladite sortie d’air.
Selon une caractéristique possible, un dispositif selon l’invention comprend un ventilateur, ledit ventilateur étant positionné dans ladite zone de mixage en amont de ladite sortie d’air.
Selon une caractéristique possible, chaque échangeur de chaleur est raccordé à un tuyau flexible d’alimentation en fluide caloporteur et un tuyau d’évacuation de fluide caloporteur, le raccordement des échangeurs de chaleurs à leurs tuyaux respectifs étant réalisé à proximité de la liaison de l’échangeur de chaleur avec ledit caisson. L’invention concerne également une serre de culture comprenant une zone de culture et au moins un dispositif selon l’une quelconque des variantes mentionnées ci-avant, ladite entrée d’air de recyclage et ladite sortie d’air dudit caisson étant reliées à ladite zone de culture de ladite serre. Selon une caractéristique possible, une serre selon l’invention comprend plusieurs dispositifs de traitement d’air juxtaposés le long d’un mur périphérique de ladite serre.
Selon une caractéristique possible, au moins certains des dispositifs de traitement d’air sont régulés de manière différentes de manière à permettre la création d’atmosphères différentes dans différentes gaines de ventilation de ladite serre.
3.3 Troisième aspect de l'invention
Selon un troisième aspect, l’invention propose une chambre de traitement d’air de serre de culture, ladite chambre comprenant :
- au moins une entrée d’air de recyclage apte à coopérer avec une zone de culture de ladite serre, et au moins une entrée d’air neuf apte à coopérer avec l’extérieur de ladite serre ;
- au moins une sortie d’air destinée à être reliée à au moins une gaine de ventilation à paroi périphérique perforée prévue pour s’étirer dans ladite zone de culture ;
- au moins un ventilateur configuré pour mettre sous pression au moins une zone de ladite chambre et pour induire le passage de l’air contenu dans ladite zone sous pression vers ladite au moins une sortie d’air en direction de ladite au moins une gaine.
Ainsi, l’invention repose sur une approche originale qui consiste à procurer une chambre de traitement d’air munie d’au moins un ventilateur apte à mettre sous pression au moins une zone de la chambre et pour induire le passage de l’air contenu dans la zone sous pression vers une sortie d’air débouchant dans une gaine de ventilation placée dans une zone de culture d’une serre.
La zone sous pression constitue un plénum.
Un tel plénum constitue une zone d’apaisement permettant à l’air contenu dans la chambre de rentrer dans les gaines de ventilation sous l’effet d’une pression majoritairement statique. La pénétration de l’air dans une gaine est ainsi plus linéaire et moins turbulente. Il en résulte que l’air diffuse à travers les perforations périphériques de la gaine de manière essentiellement homogènes tout le long de la gaine, et ce dès l’entrée de la gaine. En effet, les vecteurs vitesses des jets d’air à travers ces perforations sont quasi perpendiculaires à l’axe de la gaine tout le long de celle-ci.
La diffusion homogène de l’air tout le long des gaines permet d’éviter les points chauds ou froids dans la zone de culture et d’y créer un climat homogène.
Ceci est propice au développement des cultures et à l’augmentation du rendement de production.
En outre, une gaine n’est plus directement interconnectée avec un ventilateur. Ainsi, il n’est pas nécessaire de mettre en œuvre un cône de raccordement volumineux entre la gaine et le ventilateur. Ceci permet de disposer les gaines plus au ras du sol, est ainsi d’abaisser les gouttières placées au- dessus des gaines contenant le substrat dans lequel poussent les cultures. Les cultures, implantées plus bas, sont ainsi plus facilement accessibles par les opérateurs oeuvrant à leur entretien et à la cueillette.
Ceci permet encore de disposer les gouttières plus près de l’entrée des gaines et ainsi d’augmenter, pour une surface sur sol donnée de la serre, la surface cultivable de sa zone de culture. On augmente ainsi le rendement de la serre pour une surface au sol donnée.
Selon une caractéristique possible, une chambre selon l’invention comprend :
- une zone supérieure comprenant au moins une entrée d’air de recyclage apte à coopérer avec une zone de culture de ladite serre, et au moins une entrée d’air neuf apte à coopérer avec l’extérieur de ladite serre ;
- une zone inférieure comprenant au moins une sortie d’air destinée à être reliée à au moins une gaine de ventilation à paroi périphérique perforée prévue pour s’étirer dans ladite zone de culture ; au moins un passage d’air étant ménagé entre ladite zone supérieure et ladite zone inférieure, ladite chambre comprenant au moins un ventilateur disposé entre lesdites zones supérieure et inférieure, ledit ventilateur étant configuré pour induire le passage de l’air contenu dans ladite zone supérieure dans ladite zone inférieure.
Selon une caractéristique possible, ledit ventilateur comprend un rotor dont l’axe de rotation s’étend essentiellement verticalement.
Selon une caractéristique possible, le nombre de ventilateurs n’est pas égal au nombre de sorties d’air.
Selon une caractéristique possible, une chambre selon l’invention comprend ou moins un volet d’obturation de ladite entrée d’air de recyclage.
Selon une caractéristique possible, une chambre selon l’invention comprend ou moins un volet d’obturation de ladite entrée d’air neuf.
Selon une caractéristique possible, lesdits volets d’obturation de ladite entrée d’air de recyclage et de ladite entrée d’air neuf sont de type basculant ou de type coulissant, lesdits volets d’obturation de ladite entrée d’air de recyclage et de ladite entrée d’air neuf étant de types identiques ou différents.
Selon une caractéristique possible, une chambre selon l’invention comprend des moyens de réchauffage de l’air recyclage logés dans ladite zone supérieure.
Selon une caractéristique possible, une chambre selon l’invention comprend des moyens de refroidissement de l’air neuf logés dans ladite zone inférieure ou supérieure. L’invention concerne également une serre de culture comprenant une zone de culture et une chambre de traitement d’air selon l’une quelconque des variantes exposées ci-avant.
Selon une caractéristique possible, ladite chambre de traitement est ménagée à l’intérieur de ladite serre entre au moins un mur périphérique de ladite serre et une cloison interne séparant ladite zone de culture de ladite chambre de traitement d’air.
Selon une caractéristique possible, ladite chambre de traitement est ménagée à l’extérieur de ladite serre entre un mur périphérique de ladite serre et des cloisons externes séparant ladite chambre de traitement d’air de l’extérieur.
4. Description des figures
D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, donnée à titre de simple exemple illustratif, et non limitatif, en relation avec les figures, parmi lesquelles :
[Fig. 1] est une vue d'un exemple de chambre de traitement d'air selon l'invention, mis en œuvre dans un corridor appentis monté à l'extérieur de la structure d'une serre ;
[Fig. 2A] illustre un premier mode de réalisation de l'invention, la chambre de traitement d'air est dans une position de recyclage de l'air ;
[Fig. 2B] présente la chambre de la Figure 2A dans une position de déshumidification de l'air ;
[Fig. 2C] illustre la chambre des Figures 2A et 2B, dans une position de refroidissement de l'air ; [Fig. 3A] illustre un deuxième mode de réalisation de l'invention, la chambre de traitement d'air est dans une position de recyclage de l'air (volet fermé) ;
[Fig. 3B] présente la chambre de la Figure 3A dans une position de déshumidification de l'air ;
[Fig. 3C] illustre la chambre des Figures 3A et 3B, dans une première position de mélange d'air neuf, ou extérieur, et d'air recyclé ;
[Fig. 3D] illustre la chambre des Figures 3A à 3C, dans une deuxième position de mélange d'air neuf, ou extérieur, et d'air recyclé ;
[Fig. 4A] illustre un troisième mode de réalisation de l'invention, la chambre de traitement d'air est dans une position de recyclage de l'air (volet fermé) ;
[Fig. 4B] présente la chambre de la Figure 4A dans une position de déshumidification de l'air ;
[Fig. 4C] illustre la chambre des Figures 4A et 4B, dans une deuxième position de mélange d'air neuf, ou extérieur, et d'air recyclé ;
[Fig 5] la figure 5 illustre une vue en perspective d’un exemple de dispositif de traitement d’air selon l’invention ; [Fig 6] la figure 6 illustre une vue en coupe transversale du dispositif de la figure 1 selon un plan perpendiculaire au fond et parallèle aux côtés latéraux et passant par la ligne de raccordement entre les deux échangeurs ;
[Fig 7] la figure 7 illustre un exemple d’échangeur de chaleur d’un dispositif selon l’invention ;
[Fig 8] la figure 8 illustre l’intégration de dispositif selon l’invention le long d’une serre ;
[Fig 9] la figure 9 illustre une vue en coupe transversale selon un plan parallèle au la face inférieure d’une variante du dispositif selon la figure 1 comprenant un seul échangeur ;
[Fig 10] la figure 10 illustre de manière schématique un premier exemple de chambre de traitement d’air selon l’invention ;
[Fig 11] la figure 11 illustre de manière schématique un deuxième exemple de chambre de traitement d’air selon l’invention ;
[Fig 12] la figure 12 illustre une vue en perspective d’un exemple de serre de culture ;
[Fig 13] la figure 13 illustre l’intégration d’une chambre selon l’invention à l’intérieur d’une serre ;
[Fig 14] la figure 14 illustre l’intégration d’une chambre selon l’invention à l’extérieur d’une serre ;
[Fig 15] la figure 15 illustre une vue en perspective d’une serre munie d’une chambre selon l’invention placée à l’extérieur de la serre à la manière d’un appentis, contre le long pan ;
[Fig 16] la figure 16 illustre une vue en perspective d’une serre munie d’une chambre selon l’invention placée à l’extérieur de la serre à la manière d’un appentis, le long du pignon.
5. Description détaillée de modes de réalisation de l'invention
A - Premier aspect
5.1 Structure de la chambre
On présente en relation avec les figures 1 à 4C un premier aspect de l'invention.
Comme illustré sur le mode de réalisation de la Figure 1, une chambre de traitement d'air selon l'invention est placée le long d'une paroi 11 de structure d'une serre. Cette chambre 12 se présente sous la forme d'un corridor appentis monté à l'extérieur de la structure de la serre. Dans une variante, bien sûr, la chambre peut être montée du côté intérieur de la paroi 11.
Selon l'invention l'ouverture 13 permettant l'entrée d'air neuf, ou d'air extérieur, classiquement équipée de moyens 14 de refroidissement, assurant également la déshumidification, en se présentant par exemple sous la forme d'un radiateur, est placée en partie basse PB de la chambre, de façon à libérer en partie haute PH une zone essentiellement transparente, permettant le passage de la lumière 15 au travers d'une paroi transparente.
Ainsi, alors que selon l'art antérieur il est considéré que l'entrée d'air neuf et les moyens de refroidissement associés doivent être placés en partie haute, ainsi que les moyens de réchauffement pour permettre si nécessaire de réchauffer l'air (neuf et/ou recyclé) avant qu'il soit aspiré par les ventilateurs assurant la diffusion dans la serre, l'invention propose une approche nouvelle et efficace, consistant à placer l'entrée d'air et les moyens de refroidissement au plus près du sol, ce qui présente de nombreux avantages, et notamment :
Un passage plus important de lumière vers la zone de culture ;
Une maintenance plus aisée ;
Une optimisation de la température en sortie de la chambre.
En effet, cette approche permet de monter les moyens 17 de réchauffement de l'air, par exemple un aérotherme, dans la partie basse PB de la chambre, par exemple, en face de la partie supérieure de l'entrée d'air 13. De cette façon, l'espace de la partie haute PH demeure libre, et permet le passage de la lumière vers la zone de culture. La maintenance de l'aérotherme 17 et des moyens de refroidissement 14 se font à hauteur d'homme, et la distance parcourue par l'air refroidi et/ou déshumidifié par les moyens de refroidissement 14 et/ou réchauffé par l'aérotherme 17 suivent un trajet réduit dans la partie basse PB, ce qui permet que la température sélectionnée en sortie des moyens de refroidissement 14 et/ou de l'aérotherme 17 soit peu modifiée au niveau de la sortie d'air correspondant au ventilateur 16, qui envoie l'air dans la gaine 19 de diffusion d'air dans la zone de culture.
Selon les différentes mises en oeuvre, et comme ceci sera décrit plus en détail par la suite, l'air diffusé dans la gaine 19 peut provenir, en tout ou en partie, de l'intérieur de la serre. Cet air est alors récupéré en partie supérieure de la chambre 12, via une ouverture 110, qui peut être ouverte ou fermée, ou prendre une position d'ouverture intermédiaire, à l'aide d'un moyen d'obturation 111 adapté, par exemple, une trappe pivotante.
Il est également possible d'introduire de l'air neuf, ou extérieur, via l'ouverture 13. Des moyens d'obturation de cette ouverture 13 sont également prévus par exemple sous la forme d'un volet 114 coulissant verticalement permettant de libérer tout ou partie de l'ouverture 13. Dans le mode de réalisation illustré en Figure 1, l'ouverture 13 et le volet 114 sont montés de façon que le volet puisse être déplacé dans deux sens, vers le haut et vers le bas, de façon à libérer sélectivement une partie inférieure ou une partie supérieure de l'ouverture 13, ce qui permet que l'air neuf introduit puisse passer, dans une première configuration directement dans la partie basse de la chambre, ou être préalablement traité par l'aérotherme 17 dans une deuxième configuration.
Les moyens d'obturation peuvent bien sûr être adaptés, et on pourra notamment prévoir deux volets distincts, l'un associé à la partie inférieure et l'autre à la partie supérieure de l'ouverture. D'autres mécanismes d'ouverture qu'à déplacement coulissant peuvent être envisagés. Le ou les volet(s) peuvent par ailleurs être monté(s) côté extérieur de la chambre (comme sur la Figure 1) ou côté intérieur de celle-ci (modes de réalisation des figures 3A à 3D). 5.2 Premier mode de réalisation
Dans le mode de réalisation des figures 2A à 2C, le volet 114 peut se déplacer verticalement, dans deux sens, vers le haut et vers le bas. Trois modes de fonctionnement principaux peuvent donc être définis :
Figure 2A : mode de recyclage : le volet 114 obture intégralement l'ouverture 13, et de l'air recyclé (Fl), issu de la partie supérieure de la serre, est introduit dans la chambre en partie haute, la trappe 111 étant ouverte. Cet air recyclé traverse l'aérotherme 17, qui assure un réchauffement de l'air et sa circulation, vers la partie basse de la chambre et la sortie d'air 115 de celle-ci ;
Figure 2B : mode de déshumidification : le volet 114 est déplacé vers le bas, libérant une partie supérieure de l'ouverture 13. L'air neuf (F2) est refroidi et en conséquence déshumidifié par les moyens de refroidissement 14, puis traverse l'aérotherme 17 pour être placé à la température souhaitée ;
Figure 2C : mode de refroidissement : le volet 114 est déplacé vers le haut, libérant une partie inférieure de l'ouverture 13. L'air neuf (F3) refroidi et déshumidifié pénètre directement dans la partie basse de la chambre, sans traverser les moyens de réchauffement 17.
Dans les différents modes, des situations intermédiaires peuvent bien sûr être définies, en ouvrant plus ou moins la trappe 111 (différentes positions sont illustrées à titre d'exemples sur les figures 2A à 2C) et/ou le volet 114, de façon à moduler les quantités d'air recyclé et d'air neuf, réchauffé ou non, introduit dans la serre via la sortie d'air.
5.3 Deuxième mode de réalisation
Les figures 3A à 3D illustrent un deuxième mode de réalisation de l'invention. Par rapport au premier mode de réalisation, la trappe 111 permettant l'introduction de l'air recyclé laisse place à une canalisation 31, reliant l'ouverture 110 à une sortie d'air recyclée 32 placée à proximité de la partie supérieure de l'ouverture d'air neuf 13.
Dans ce mode de réalisation, le volet 111 est placé à l'intérieur de la chambre, le long de moyens de refroidissement 14, et monté de façon que, selon ses positions, il ferme ou libère, intégralement ou partiellement, la sortie d'air recyclée. Ainsi, un unique volet, et donc un actionnement et un contrôle simples, permettent de gérer l'ouverture et la fermeture de toutes les entrées d'air, en contrepartie de deux contraintes : les entrées d'air recyclé et d'air neuf ne peuvent pas être fermées en même temps ; le mode de mélange d'air recyclé et d'air neuf (figure 3D) n'autorise qu'un débit limité pour les deux types d'air.
Ainsi, quatre modes de fonctionnement principaux peuvent donc être définis :
Figure 3A : mode de recyclage : le volet 114 obture intégralement l'ouverture 13, et de l'air recyclé, issu de la partie supérieure de la serre, est introduit dans la chambre via la sortie 32. Cet air recyclé traverse l'aérotherme 17, qui assure un réchauffement de l'air et sa circulation, vers la partie basse de la chambre et la sortie d'air de celle-ci ;
Figure 3B : mode de déshumidification (mélange par prise d'air extérieur en partie supérieure) : le volet 114 est déplacé vers le bas, libérant une partie supérieure de l'ouverture 13. L'air neuf (F2) est refroidi et en conséquence déshumidifié par les moyens de refroidissement 14, puis traverse l'aérotherme 17 pour être placé à la température souhaitée. Dans ce mode de réalisation, de l'air recyclé (Fl) pénètre également dans la chambre, et est mélangé à l'air neuf ;
Figure 3C : mode de refroidissement : le volet 114 est déplacé vers le haut, libérant tout ou partie de l'ouverture 13, et obturant l'entrée d'air recyclé 32. L'air neuf (F3) refroidi et déshumidifié pénètre directement dans la partie basse de la chambre, sans traverser les moyens de réchauffement 17 ;
Figure 3D : mode de déshumidification (mélange par prise d'air extérieur en partie inférieure) : le volet 114 est déplacé vers le haut, libérant une partie inférieure de l'ouverture 13. L'air neuf (F3) refroidi et déshumidifié pénètre directement dans la partie basse de la chambre, sans traverser les moyens de réchauffement 17. Dans ce mode de réalisation, l'ouverture 32 est partiellement ouverte et de l'air recyclé (Fl) pénètre également dans la chambre, et est mélangé à l'air neuf.
Dans les différents modes, des situations intermédiaires peuvent bien sûr être définies, selon la position du volet, de façon à moduler les quantités d'air recyclé et d'air neuf, réchauffé ou non, introduit dans la serre via la sortie d'air.
5.4 Troisième mode de réalisation
Les figures 4A à 4D illustrent un troisième mode de réalisation de l'invention. Par rapport au premier mode de réalisation, une deuxième entrée d'air neuf 41 est prévue, au-dessus de la première entrée 13. Cette deuxième entrée n'est pas associée à des moyens de refroidissement, de sorte que l'air neuf est dirigé directement vers les moyens de réchauffement (figure 4B).
Dans une variante, une seule ouverture peut être prévue, dont la partie supérieure ne fait pas face à des moyens de refroidissement. Le volet 114 est adapté pour pouvoir obturer simultanément les deux ouvertures 13 et 41.
Trois modes de fonctionnement principaux peuvent donc être définis :
Figure 4A : mode de recyclage : le volet 114 obture intégralement l'ouverture 13 et 41, et de l'air recyclé (Fl), issu de la partie supérieure de la serre, est introduit dans la chambre en partie haute, la trappe 111 étant ouverte. Cet air recyclé traverse l'aérotherme 17, qui assure un réchauffement de l'air et sa circulation, vers la partie basse de la chambre et la sortie d'air de celle-ci ;
Figure 2B : mode de déshumidification : le volet 114 est déplacé vers le bas, libérant une l'ouverture 41. L'air neuf (F4) traverse l'aérotherme 17 pour être placé à la température souhaitée, sans avoir préalablement avoir traversé des moyens de refroidissement et/ou de déshumidification ;
Figure 3C : mode de refroidissement : le volet 114 est déplacé vers le haut, libérant une partie inférieure de l'ouverture 13. L'air neuf (F3) refroidi et déshumidifié pénètre directement dans la partie basse de la chambre, sans traverser les moyens de réchauffement 17.
Dans les différents modes, des situations intermédiaires peuvent bien sûr être définies, en ouvrant plus ou moins la trappe 111 et/ou le volet 114, de façon à moduler les quantités d'air recyclé et d'air neuf, réchauffé ou non, introduit dans la serre via la sortie d'air.
B Deuxième aspect
On présente en relation avec les figures 5 à 9 un exemple d’un dispositif de traitement d’air de serre de culture selon un deuxième aspect de l’invention.
Ainsi que cela est représenté, un tel dispositif 100 comprend un caisson 4.
Ce caisson 4 comprend une face supérieure 41 , une face inférieure 42 destinée à reposer sur le sol 9, un fond 43 destiné à venir à proximité d’un mur d’une serre de culture et deux côtés latéraux 44, 45.
A l’opposée du fond 43, le caisson comprend une ouverture 46. Cette ouverture s’étend préférentiellement depuis la face inférieur 42 jusqu’à la face supérieure 43 et depuis le côté 44 jusqu’au côté 45. Dans une variante, elle pourrait présenter des dimensions plus réduites. L’ouverture 46 est refermée au moyen de deux échangeurs de chaleur plan 8, préférentiellement des moyens de refroidissement par évaporation. Ces échangeurs de chaleur ne sont pas parallèles au fond 43 et forment un angle a.
L’ angle a est l’angle formé entre l’échangeur de chaleur et un axe parallèle au fond.
La valeur de l’angle a est préférentiellement comprise entre 25° et 70°.
L’un ou les deux échangeurs de chaleur 8 sont recouvert d’un filet anti insectes 17 optionnel. Dans une variante, seul un échangeur de chaleur pourra être mis en œuvre, le deuxième échangeur de chaleur étant remplacé par un filet anti-insectes 17.
Dans une autre variante, un seul échangeur de chaleur pourra être mis en œuvre pour refermer le caisson. Dans ce cas, les faces supérieure 41 et inférieure 42 auront la forme d’un trapèze. Cet échangeur pourra ou non être recouvert d’un filet anti-insectes.
Le caisson comprend en outre au moins une entrée d’air de recyclage 3 apte à coopérer avec une zone de culture 20 d’une serre. Cette entrée 3 est préférentiellement ménagée à travers la face supérieure 41. Elle pourrait toutefois également être ménagée à travers le fond 43 ou à travers l’un des côtés 44, 45 bien que cela soit moins pratique.
Le caisson comprend au moins une entrée d’air neuf apte à coopérer avec l’extérieur de ladite serre. Cette entrée est constituée par le ou les échangeurs de chaleurs ou filet 17.
Le caisson comprend une sortie d’air 11 destinée à être reliée à une gaine de ventilation 13 à paroi périphérique perforée prévue pour s’étirer dans la zone de culture 20.
Le ou les échangeurs de chaleurs et/ou filet anti insectes peuvent être solidarisés au caisson de manière fixe. Toutefois, au moins l’un d’eux, et préférentiellement les deux le cas échéant, constituent une ou des portes 7 d’accès à l’intérieur du caisson.
Pour cela, l’échangeur, éventuellement recouvert d’un filet anti insectes ou le filet sont reliées au caisson, et en particulier au côtés 44, 45 au moyen de charnières 16, paumelles ou autre. Des moyens de verrouillage, comme un crochet, une serrure, un système gâche-penne ou autre, pourront en outre être mis en œuvre pour maintenir la ou les portes fermées.
La mise en œuvre de cette ou ces portes peut permettre à un opérateur de pénétrer le caisson pour y procéder à des opérations de maintenance par exemple.
Le caisson comprend une cloison interne 19. Cette cloison interne s’étend verticalement pour délimiter à l’intérieur du caisson une zone d’arrivée d’air neuf 21 dans laquelle débouche l’entrée d’air neuf et une zone de mixage 10 (encore appelée zone de mélange) dans laquelle débouche l’entrée d’air de recyclage 3. La cloison interne est préférentiellement amovible pour faciliter la maintenance du dispositif.
La cloison interne est traversée par au moins une ouverture 5 mettant en communication fluidique les zones d’arrivée 21 et de mixage 10.
Le dispositif comprend un volet d’obturation 6 de l’ouverture 5. Il s’agit ici d’un volet coulissant. Il pourrait toutefois être remplacé par un volet pivotant.
Le dispositif comprend un volet d’obturation 2 de l’entrée d’air de recyclage 3. Il s’agit ici d’un volet pivotant. Il pourrait toutefois être remplacé par un volet coulissant. La zone de mixage loge des moyens de chauffage 18 qui peuvent par exemple comprendre un aérotherme ou tout autre moyen adapté.
Le dispositif comprend un ventilateur 12. Ce ventilateur est préférentiellement placé positionné dans la sortie d’air 11 .
Le ventilateur pourrait toutefois être positionné dans la zone de mixage en amont de la sortie d’air par exemple en dessous des moyens de chauffage. Il pourra dans ce cas par exemple être placé dans l’ouverture d’une cloison horizontale qui séparerait la zone de mixage en une zone supérieure de mixage et une zone inférieure formant un plénum.
De manière préférentielle, chaque échangeur de chaleur est raccordé à un tuyau flexible d’alimentation en fluide caloporteur 23 et un tuyau d’évacuation de fluide caloporteur 22, le raccordement des échangeurs de chaleurs à leurs tuyaux respectifs étant réalisé à proximité de la liaison de l’échangeur de chaleur avec le caisson.
La hauteur H du caisson est préférentiellement comprise entre 1 ,8 et 2,7 mètres. Son épaisseur E pourra être préférentiellement comprise entre C et D mètres. Sa largeur L pourra être préférentiellement comprise entre 1 ,3 et 2 mètres.
La hauteur h des échangeurs est préférentiellement comprise entre 1 ,6 et 2,5 mètres. Leur largeur I pourra être préférentiellement comprise entre 1 et 1 ,8 mètres.
Des moyens de motorisation du déplacement des volets d’obturation et des moyens de régulation sont classiquement mis en œuvre pour mettre de contrôler l’ouverture/fermeture des différents volets et contrôler la mise en œuvre des moyens de refroidissement (échangeur de chaleur) et des moyens de réchauffage pour générer l’atmosphère souhaitée. De tels moyens de régulation sont connus en soit et non décrits en détail ici.
Il est possible de rapprocher les échangeurs de chaleur 8 du ventilateur 12 augmenter le refroidissement de l’air dans la zone de mélange.
Un ou plusieurs dispositifs de traitement pourront être adossés à un mur périphérique d’une serre (mur de façade ou de pignon) préférentiellement de manière jointive. Ils pourront toutefois être espacés les uns des autres.
Les entrées d’air de recyclage 3 seront reliées à la zone de culture de la serre au moyen de conduits 1. L’entrée de chacun de ces conduits 1 sera reliée à une ouverture 15 ménagée à travers le mur 14 de la serre contre lequel le caisson est adossé.
Ces conduits pourront s’étendre à l’extérieur de la serre comme cela est représenté sur la figure 6. Ils pourront alternativement s’étendre à l’intérieur de la serre et ne déboucher en dehors de la serre qu’au niveau de l’entrée 3. Les différents dispositifs de traitement d’air pourront être régulés de manière identique. Ils auront alors un fonctionnement identique.
Les différents dispositifs de traitement pourront également avoir chacun un fonctionnement propre. Chaque rang de culture (chaque gaine) aura alors un dispositif de traitement d’air dédié pour créer un air d’atmosphère particulière.
Toutefois, au moins certains des dispositifs de traitement d’air seront régulés de manière différente, soit pour des raisons d’emplacement, soit pour des raisons fonctionnelles, par exemple de manière à permettre la création d’atmosphères différentes dans différentes gaines de ventilation de la serre et par conséquent dans différentes parties de la zone de culture.
Par exemple un groupe de deux dispositifs de traitement pourra être dédié au mur ouest. Par exemple un dispositif de traitement sur cinq pourra servir au refroidissement de la serre, et quatre dispositifs de traitement sur cinq recycleront l’air de la serre pour le recycler, fonctionnant pour chacun sans mélange, le mélange se faisant dans la serre.
Toute autre combinaison de fonctionnement est possible.
La mise en oeuvre de l’invention procure de nombreux avantages au rang desquels figurent notamment les suivants.
Du fait de l’optimisation de la surface d’échange du ou des échangeurs grâce à leur inclinaison, il est possible de réduire au minimum la hauteur du caisson qui sera préférentiellement à hauteur d’homme.
Il est ainsi possible de faire rentrer davantage de lumière dans la serre et d’augmenter le rendement de production.
La mise en oeuvre des portes 7 facilite la maintenance.
En outre, la maintenance est sélective puisqu’il est possible d’intervenir sur un seul dispositif de traitement d’air sans enrayer le fonctionnement des autres.
Cette technique permet encore d’assurer un traitement ciblé de l’air pour chaque rang de culture, i.e. pour chaque gaine ou pour des groupes de gaines afin de créer dans la serre des zones d’atmosphère différentes pour créer des zones de culture différente. Ceci permet de fonctionnaliser la zone de traitement en la divisant en plusieurs portions d’atmosphères différentes pour produire des cultures différentes dans une même serre. Ceci peut plus simplement permettre de créer dans la serre une atmosphère / climat homogène malgré le fait que les conditions climatiques à l’extérieur de la serre ne sont pas uniformes tout autour d’elle.
Il sera possible, dans des variantes, de grouper mécaniquement et fonctionnellement plusieurs dispositifs de traitement. Par exemple, les volets 6 de dispositifs de traitement juxtaposés, ayant des axes moteurs concentriques, pourront être liés de proche en proche et actionnés par un seul moteur dans le cas où un groupe de caissons ont un fonctionnement dédié. Ce principe est applicable au volets 2. Un dispositif de traitement d’air selon l’invention est particulièrement compact. Il peut en outre être livré tout équipé et prêt à être utilisé moyennant le branchement des raccords de fluides et électriques.
La variante consistant à créer un plénum dans le caisson présente de nombreux avantages.
Un tel plénum constitue une zone d’apaisement permettant à l’air contenu dans la chambre de mixage de rentrer dans les gaines de ventilation sous l’effet d’une pression majoritairement statique. La pénétration de l’air dans une gaine est ainsi plus linéaire et moins turbulente. Il en résulte que l’air diffuse à travers les perforations périphériques de la gaine de manière essentiellement homogènes tout le long de la gaine, et ce dès l’entrée de la gaine. En effet, les vecteurs vitesses des jets d’air à travers ces perforations sont quasi perpendiculaires à l’axe de la gaine tout le long de celle-ci.
La diffusion homogène de l’air tout le long des gaines permet d’éviter les points chauds ou froids dans la zone de culture et d’y créer un climat homogène.
Ceci est propice au développement des cultures et à l’augmentation du rendement de production.
En outre, une gaine n’est plus directement interconnectée avec un ventilateur. Ainsi, il n’est pas nécessaire de mettre en œuvre un cône de raccordement volumineux entre la gaine et le ventilateur. Ceci permet de disposer les gaines plus au ras du sol, est ainsi d’abaisser les gouttières placées au- dessus des gaines contenant le substrat dans lequel poussent les cultures. Les cultures, implantées plus bas, sont ainsi plus facilement accessibles par les opérateurs œuvrant à leur entretien et à la cueillette.
Ceci permet encore de disposer les gouttières plus près de l’entrée des gaines et ainsi d’augmenter, pour une surface sur sol donnée de la serre, la surface cultivable de sa zone de culture. On augmente ainsi le rendement de la serre pour une surface au sol donnée.
Selon un mode de réalisation particulier, un dispositif de traitement selon l’invention, comprend un caisson unitaire et construit de manière indépendante regroupant tous les moyens de traitement d’air nécessaire à l’alimentation d’un tube de diffusion dans une serre de culture pour y créer un climat homogène propice à la croissance uniforme des plantes. Ce caisson dispose à l’entrée d’une porte regroupant la fonction d’accès à la machinerie, et inclue un échangeur de chaleur assurant fonction de refroidissement de l’air la traversant. Son positionnement incliné permet d’augmenter la surface de traitement d’air, et donc de réduire la hauteur du caisson. Par construction les caissons peuvent coopérer en sous-groupes pour contrôler le climat de zones spécifiques dans la serre. Par construction leur maintenance depuis l’extérieur est simple et peut se faire unitairement sans arrêter l’ensemble de l’installation.
C- Troisième aspect
On présente en relation avec les figures 10 à 16 un troisième aspect de l’invention.
On présente en relation avec la figure 10 un premier exemple d’une chambre de traitement d’air de serre de culture selon l’invention. Ainsi que cela est représenté, une telle chambre de traitement 1 forme en enceinte.
Cette chambre de traitement comprend une zone supérieure A.
Cette zone supérieure A comprend au moins une entrée d’air de recyclage 11 apte à coopérer avec une zone de culture 20 d’une serre. Elle comprend également au moins une entrée d’air neuf 3 apte à coopérer avec l’extérieur de la serre.
La chambre comprend également une zone inférieure B.
Cette zone inférieure B comprend au moins une sortie d’air 6 destinée à être reliée à au moins une graine de ventilation 8 à paroi périphérique perforée prévue pour s’étirer dans la zone de culture. Elle comprendra généralement plusieurs sorties d’air 6, chacune de ces soties étant reliée à une gaine de ventilation distincte.
La liaison entre chaque gaine 8 et la sortie 6 correspondant de fait au moyen d’un connecteur simple 13 de type collier, virole ou autre mais ne nécessite plus la mise en œuvre d’un cône plus encombrant, plus complexe et plus onéreux. Ceci permet de réduire la distance D entre la gouttière 14 et le début de la gaine.
Au moins un passage d’air 13 est ménagé entre la zone supérieure A et la zone inférieure B. Ce passage est ménagé à travers une cloison 9 séparant les zone supérieure A et inférieure B.
La chambre comprenant au moins un ventilateur 5 disposé entre les zones supérieure A et inférieure B.
Ce ventilateur 5 est configuré pour induire le passage de l’air contenu dans ladite zone supérieure dans ladite zone inférieure à travers le passage 13.
Dans ce mode de réalisation, le ventilateur 5 comprend un rotor 50 dont l’axe de rotation est essentiellement vertical. Toutefois, dans des variantes, l’axe du rotor pourrait s’étendre de manière inclinée ou essentiellement horizontalement. Dans ce dernier cas, la chambre supérieure A pourra en partie s’étirer latéralement le long de la chambre inférieure B jusqu’au sol 7.
Le nombre de ventilateurs pourra être égal au nombre de sortie d’air et donc au nombre de gaines de ventilation. Toutefois, de manière préférentielle, le nombre de ventilateurs pourra être inférieur au nombre de sortie d’air et donc au nombre de gaines de ventilation. De façon plus générale, le nombre de ventilateur pourra être décorrélé du nombre de gaines. Ceci pourra permettre d’optimiser les caractéristiques des ventilateurs.
La chambre comprend ou moins un volet d’obturation 12 de l’entrée d’air de recyclage 11. Un seul volet pourra servir à l’obturation d’une ou de plusieurs entrées d’air. Toutefois, il pourra y avoir autant de volets que d’entrées d’air.
La chambre comprend ou moins un volet d’obturation 4 de l’entrée d’air neuf 3. Un seul volet pourra servir à l’obturation d’une ou de plusieurs entrées d’air. Toutefois, il pourra y avoir autant de volets que d’entrées d’air.
Dans ce mode de réalisation, le volet 12 est basculant alors que le volet 4 est coulissant (type guillotine).
De façon plus générale, les volets d’obturation 12, 4 de l’entrée d’air de recyclage et de l’entrée d’air neuf sont de type basculant ou de type coulissant, les volets d’obturation de l’entrée d’air de recyclage et de l’entrée d’air neuf pouvant être de types identiques ou différents.
La chambre comprend des moyens de réchauffage 10 de l’air de recyclage logés dans la zone supérieure A. Il peut par exemple s’agir d’un aérotherme ou de tout autre moyen de chauffage adapté.
La chambre comprend des moyens de refroidissement 2 de l’air neuf logés dans la zone inférieure B. Il peut par exemple s’agir d’un ou de plusieurs échangeurs air/eau, notamment de panneaux de carton à travers lesquels l’air neuf circule et à l’intérieur desquels l’on fait circuler de l’eau froide.
On présente en relation avec la figure 11 un deuxième exemple d’une chambre de traitement d’air de serre de culture selon l’invention.
Celle-ci se distingue de celle selon le premier exemple en ce que dans le premier exemple, la ou les entrées d’air de renouvellement sont ménagées dans une paroi latérale de la zone supérieure alors que dans le deuxième mode de réalisation elle est ou elles sont ménagées dans une paroi supérieure de la zone supérieure.
Une chambre de traitement selon l’un ou l’autre de ces deux exemples de réalisation peut être mise en oeuvre au sein de différents types de serre de culture.
Une serre de culture 200 comprend classiquement quatre murs périphériques et est recouverte par une couverture 21 généralement de verre ou de film plastique. La toiture représentée est à pans inclinés. Elle pourrait toutefois être en arc de cercle, en voûte gothique ou autre. Les quatre murs périphériques comprennent deux pignons 22 et deux murs de façade 23.
La chambre de traitement 1 peut être ménagée à l’intérieur de la serre 200 entre au moins un mur périphérique 22, 23 de la serre et une cloison interne 24 séparant la zone de culture 20 de la chambre de traitement d’air 1 . La ou les entrées d’air 11 et sorties d’air 6 sont alors ménagées à travers la cloison 24 alors que la ou les entrées d’air 3 sont ménagées à travers un mur périphérique 22, 23. La chambre 1 s’étire préférentiellement entre trois murs périphériques et la cloison interne. Elle peut toutefois être segmentée si bien que la serre contient plusieurs chambres juxtaposées jointives ou espacées les unes des autres.
La ou les chambres peuvent s’étirer du sol à la couverture ou s’arrêter avant la couverture. Dans ce dernier cas, la partie supérieure de la zone A peut-être refermée par une paroi (cf. figure 10) ou par un volet (cf. figure 11).
La chambre de traitement 1 peut également être ménagée à l’extérieur de la serre 200 entre un mur périphérique 22, 23 de la serre et des cloisons externes 100, 101 , 102, 103 séparant la chambre de traitement d’air de l’extérieur.
La chambre 1 s’étire préférentiellement sur toute la longueur ou largeur de la serre. Elle peut toutefois être plus courte ou bien être segmentée en plusieurs chambres juxtaposées jointives ou espacées les unes des autres.
La hauteur H de la zone supérieure A pourra être préférentiellement comprise entre 1 ,5 et 4 mètres. Sa largeur L pourra être préférentiellement comprise entre 0,90 et 2 mètres. La hauteur h de la zone inférieure B pourra être préférentiellement comprise entre 1 ,8 et 3 mètres. Sa largeur I pourra être préférentiellement comprise entre 0,90 et 2 mètres.
Sous certains aspects, la présente invention concerne une chambre de traitement d’air pour une serre de culture séparée en deux volumes distincts, le premier étage supérieur majoritairement dédié à la gestion des flux d’air, au contrôle du débit, de la température et de l’hygrométrie, le deuxième étage inférieur essentiellement dédié mettre sous pression majoritairement statique cet air traité en réduisant les turbulences et ce afin de fournir aux gaines de diffusion un air apte à en sortir de manière quasi perpendiculaire sous un angle alpha compris entre 75° et 90° pour éviter une répartition non homogène de l’air ainsi traité dans la serre, le long des cultures. Ces deux étages sont séparés par une paroi équipée d’un nombre ventilateurs qui pourront être optimisés pour atteindre cet objectif. Des moyens de motorisation du déplacement des volets d’obturation et des moyens de régulation sont classiquement mis en œuvre pour mettre de contrôler l’ouverture/fermeture des différents volets et contrôler la mise en œuvre des moyens de refroidissement et des moyens de réchauffage pour générer l’atmosphère souhaitée. De tels moyens de régulation sont connus et soit et non décrit en détail ici.

Claims

REVENDICATIONS
1. Chambre (12) de traitement d'air d'une serre de culture, comprenant au moins une entrée d'air de recyclage (110), délivrant de l'air issu d'au moins une zone de culture de ladite serre, au moins une entrée d'air neuf (13), délivrant de l'air issu de l'extérieur de ladite serre, et au moins une sortie d'air (115) destinée à alimenter ladite au moins un zone de culture, caractérisée en ce que ladite entrée (13) d'air neuf est formée dans une partie inférieure (PB) de ladite chambre (12), et en ce qu'une partie supérieure (PH) de ladite chambre (12), s'étendant au-dessus de ladite entrée (13) d'air, est équipée d'éléments permettant le passage de la lumière vers l'intérieur de ladite serre.
2. Chambre (12) de traitement d'air selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens d'obturation (114) de ladite entrée (13) d'air neuf pouvant prendre au moins trois positions : une position fermée, dans laquelle ladite entrée (13) d'air neuf est complètement obturée au moins une première position ouverte, dans laquelle une partie supérieure de ladite entrée (13) d'air neuf est ouverte, permettant le passage de l'air ; et au moins une deuxième position ouverte, dans laquelle une partie inférieure de ladite entrée (13) d'air neuf est ouverte, permettant le passage de l'air.
3. Chambre (12) de traitement d'air selon la revendication 2, caractérisée en ce que lesdits moyens d'obturation (114) peuvent prendre au moins deux premières positions ouvertes et/ou au moins deux deuxièmes positions ouvertes, de façon à moduler la quantité d'air issu de l'extérieur.
4. Chambre (12) de traitement d'air selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisée en ce que lesdits moyens d'obturation comprennent un volet (114) coulissant parallèlement à ladite entrée (13) d'air neuf, mobile de façon à pouvoir prendre ladite position fermée et lesdites premières et deuxièmes positions ouvertes.
5. Chambre (12) de traitement d'air selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens de réchauffage (17) de l'air, montés en regard de ladite entrée (13) d'air de façon que : dans au moins une première position ouverte, l'air neuf circule à l'intérieur desdits moyens de réchauffage (17) de l'air ; et dans au moins une deuxième position ouverte, l'air neuf n'est pas traité par lesdits moyens de réchauffage (17) de l'air.
6. Chambre (12) de traitement d'air selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un conduit (31) d'air de recyclage, reliant une partie supérieure de ladite serre à ladite entrée (32) d'air de recyclage, celle-ci étant placée à proximité immédiate de partie supérieure de ladite entrée (13) d'air neuf.
7. Chambre (12) de traitement d'air selon les revendications 4 et 6, caractérisée en ce que ladite entrée (32) d'air de recyclage est placée de façon que ledit volet (114) obture ladite entrée (32) d'air de recyclage dans au moins une desdites deuxièmes positions ouvertes.
8. Chambre (12) de traitement d'air selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins deux ouvertures d'entrée (13) d'air neuf, une première ouverture étant équipée de moyens de refroidissement et/ou de déshumidification (14) et une deuxième ouverture étant placée de façon que l'air neuf circule dans des moyens de réchauffement (17).
9. Chambre (12) de traitement d'air selon les revendications 4 et 8, caractérisée en ce que ledit volet (114) obture les deux entrées d'air neuf ou libère sélectivement l'une desdites entrées (13) d'air neuf.
10. Serre de culture comprenant au moins une zone de culture et au moins une chambre (12) de traitement d'air selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.
11. Serre selon la revendication 10, dans laquelle ladite chambre (12) de traitement est ménagée à l'intérieur de ladite serre entre au moins un mur périphérique de ladite serre et une cloison interne séparant ladite zone de culture de ladite chambre de traitement d'air.
12. Serre selon la revendication 10, dans laquelle ladite chambre (12) de traitement est ménagée à l'extérieur de ladite serre entre un mur périphérique de ladite serre et des cloisons externes séparant ladite chambre de traitement d'air de l'extérieur.
13. Dispositif de traitement d’air (100) de serre de culture, ledit dispositif comprenant un caisson (4), ledit caisson comprenant :
- au moins une entrée d’air de recyclage (3) apte à coopérer avec une zone de culture (20) de ladite serre,
- au moins une entrée d’air neuf apte à coopérer avec l’extérieur de ladite serre ;
- une sortie d’air (11) destinée à être reliée à une gaine de ventilation (13) à paroi périphérique perforée prévue pour s’étirer dans ladite zone de culture (20) ; ledit caisson (4) comprenant une face supérieure (41), une face inférieure (42), un fond (43) destiné à venir à proximité d’un mur d’une serre de culture et deux côtés latéraux (44, 45) et étant refermé par au moins un échangeur de chaleur plan (8) s’étendant à l’opposé dudit fond (43) non parallèlement à celui-ci, ladite entrée d’air neuf étant constituée par ledit au moins un échangeur de chaleur (8).
14. Dispositif (100) selon la revendication 13 dans lequel la ledit caisson (4) est refermé par deux échangeurs de chaleurs plans (8) ou par un échangeur de chaleur plan et un filet anti insecte plan (17), lesdits deux échangeurs ou ledit échangeur et ledit filet formant un angle (a).
15. Dispositif (100) selon la revendication 13 ou 14 dans lequel la valeur dudit angle (a) est comprise entre 25 et 70°.
16. Dispositif (100) selon la revendication 13 ou 14 dans lequel au moins un desdits échangeurs (8) constitue une porte d’accès (7) à l’intérieur dudit caisson (4).
17. Dispositif (100) selon l’une quelconque des revendications 13 à 15 dans lequel ledit caisson (4) comprend une cloison interne (19) délimitant à l’intérieur dudit caisson une zone d’arrivée d’air neuf (21) dans laquelle débouche ladite entrée d’air neuf et une zone de mixage (10) dans laquelle débouche ladite entrée d’air de recyclage (3), ladite cloison interne étant traversée par au moins une ouverture (5) mettant en communication fluidique lesdites zones d’arrivée et de mixage (21 , 10).
18. Dispositif (100) selon la revendication 17 comprenant un volet d’obturation (6) de ladite ouverture (5).
19. Dispositif (100) selon l’une quelconque des revendications 16 ou 17 comprenant un volet d’obturation (2) de ladite entrée d’air de recyclage (3).
20. Dispositif (100) selon la revendication 18 ou 19 dans lequel le ou lesdits volets (2, 6) sont de type coulissant ou pivotant, le ou lesdits volets étant de type identiques ou différents.
21. Dispositif (100) selon l’une quelconque des revendications 13 à 19 comprenant un ventilateur (12), ledit ventilateur étant positionné dans ladite sortie d’air (11).
22. Dispositif (100) selon l’une quelconque des revendications 13 à 20 comprenant un ventilateur (12), ledit ventilateur étant positionné dans ladite zone de mixage (10) en amont de ladite sortie d’air (11).
23. Dispositif (100) selon l’une quelconque des revendications 16 à 22 dans lequel chaque échangeur de chaleur (8) est raccordé à un tuyau flexible d’alimentation en fluide caloporteur (23) et un tuyau d’évacuation de fluide caloporteur (22), le raccordement des échangeurs de chaleurs à leurs tuyaux respectifs étant réalisé à proximité de la liaison de l’échangeur de chaleur avec ledit caisson (4).
24. Serre de culture comprenant une zone de culture (20) et au moins un dispositif de traitement d’air (100) selon l’une quelconque des revendications 13 à 23, ladite entrée d’air de recyclage (3) et ladite sortie d’air (11) dudit caisson (4) étant reliées à ladite zone de culture (20) de ladite serre.
25. Serre selon la revendication 24 comprenant plusieurs dispositifs de traitement d’air (100) juxtaposés le long d’un mur périphérique de ladite serre.
26. Serre selon la revendication 25 comprenant plusieurs dispositifs de traitement d’air selon l’une quelconque des revendications 19 à 22, dans laquelle lesdits dispositifs de traitement d’air comprennent des moyens de régulation, des moyens de refroidissement et des moyens de réchauffage, lesdits moyens de régulation permettant de contrôler de manière différente l’ouverture/fermeture desdits volets et les moyens de refroidissement et de réchauffage d’au moins certains des dispositifs de traitement d’air (100), de manière à permettre la création d’atmosphères différentes dans différentes gaines de ventilation (13) de ladite serre.
27. Chambre de traitement d’air de serre de culture, ladite chambre comprenant :
- au moins une entrée d’air de recyclage apte à coopérer avec une zone de culture de ladite serre, et au moins une entrée d’air neuf apte à coopérer avec l’extérieur de ladite serre ;
- au moins une sortie d’air destinée à être reliée à au moins une gaine de ventilation à paroi périphérique perforée prévue pour s’étirer dans ladite zone de culture ;
- au moins un ventilateur configuré pour mettre sous pression au moins une zone de ladite chambre et pour induire le passage de l’air contenu dans ladite zone sous pression vers ladite au moins une sortie d’air en direction de ladite au moins une gaine.
28. Chambre selon la revendication 27 comprenant :
- une zone supérieure comprenant au moins une entrée d’air de recyclage apte à coopérer avec une zone de culture de ladite serre, et au moins une entrée d’air neuf apte à coopérer avec l’extérieur de ladite serre ;
- une zone inférieure comprenant au moins une sortie d’air destinée à être reliée à au moins une gaine de ventilation à paroi périphérique perforée prévue pour s’étirer dans ladite zone de culture ; au moins un passage d’air étant ménagé entre ladite zone supérieure et ladite zone inférieure, ladite chambre comprenant au moins un ventilateur disposé entre lesdites zones supérieure et inférieure, ledit ventilateur étant configuré pour induire le passage de l’air contenu dans ladite zone supérieure dans ladite zone inférieure.
29. Chambre selon la revendication 27 ou 28 dans laquelle ledit ventilateur comprend un rotor dont l’axe de rotation s’étend essentiellement verticalement.
30. Chambre selon l’une quelconque des revendications 27 à 29 dans laquelle le nombre de ventilateurs n’est pas égal au nombre de sorties d’air.
31. Chambre selon l’une quelconque des revendication 27 à 30 comprenant ou moins un volet d’obturation de ladite entrée d’air de recyclage.
32. Chambre selon l’une quelconque des revendications 27 à 31 comprenant ou moins un volet d’obturation de ladite entrée d’air neuf.
33. Chambre selon l’une quelconque des revendications 27 à 32 dans laquelle lesdits volets d’obturation de ladite entrée d’air de recyclage et de ladite entrée d’air neuf sont de type basculant ou de type coulissant, lesdits volets d’obturation de ladite entrée d’air de recyclage et de ladite entrée d’air neuf étant de types identiques ou différents.
34. Chambre selon l’une quelconque des revendications 27 à 33 comprenant des moyens de réchauffage de l’air recyclage logés dans ladite zone supérieure.
35. Chambre selon l’une quelconque des revendications 27 à 34 comprenant des moyens de refroidissement de l’air neuf logés dans ladite zone inférieure ou supérieure.
36. Serre de culture comprenant une zone de culture et une chambre de traitement d’air selon l’une quelconque des revendications 27 à 35.
37. Serre selon la revendication 36 dans laquelle ladite chambre de traitement est ménagée à l’intérieur de ladite serre entre au moins un mur périphérique de ladite serre et une cloison interne séparant ladite zone de culture de ladite chambre de traitement d’air.
38. Serre selon la revendication 36 dans laquelle ladite chambre de traitement est ménagée à l’extérieur de ladite serre entre un mur périphérique de ladite serre et des cloisons externes séparant ladite chambre de traitement d’air de l’extérieur.
PCT/EP2020/087336 2019-12-20 2020-12-18 Chambre optimisée de traitement d'air d'une serre de culture, et serre correspondante WO2021123390A2 (fr)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/786,979 US20230044520A1 (en) 2019-12-20 2020-12-18 Optimised greenhouse air treatment chamber, and corresponding greenhouse.
AU2020407296A AU2020407296A1 (en) 2019-12-20 2020-12-18 Optimized greenhouse air treatment chamber, and corresponding greenhouse
EP20833710.5A EP4075946A2 (fr) 2019-12-20 2020-12-18 Chambre optimisee de traitement d'air d'une serre de culture, et serre correspondante

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FRFR1915287 2019-12-20
FR1915273A FR3104900B1 (fr) 2019-12-20 2019-12-20 Chambre optimisée de traitement d’air d’une serre de culture, et serre correspondante
FR1915316A FR3104899B1 (fr) 2019-12-20 2019-12-20 Chambre optimisée de traitement d'air d'une serre de culture, et serre correspondante.
FR1915287A FR3104901B1 (fr) 2019-12-20 2019-12-20 Dispositif de traitement d’air d’une serre de culture à échangeur de chaleur à paroi inclinée, et serre correspondante
FRFR1915273 2019-12-20
FRFR1915316 2019-12-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2021123390A2 true WO2021123390A2 (fr) 2021-06-24
WO2021123390A3 WO2021123390A3 (fr) 2022-05-05

Family

ID=74141533

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2020/087336 WO2021123390A2 (fr) 2019-12-20 2020-12-18 Chambre optimisée de traitement d'air d'une serre de culture, et serre correspondante

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20230044520A1 (fr)
EP (1) EP4075946A2 (fr)
AU (1) AU2020407296A1 (fr)
WO (1) WO2021123390A2 (fr)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL2027017B1 (en) * 2020-12-01 2022-07-06 Van Der Hoeven Horticultural Projects B V A greenhouse

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3246643A (en) * 1964-03-31 1966-04-19 Peerless Mfg Division Dover Co Heating and ventilating system
US6006471A (en) * 1998-05-07 1999-12-28 Sun; En-Jang Air-cleaning ecosystem apparatus
US20040194371A1 (en) * 2003-04-02 2004-10-07 Kinnis Ralph Arthur Greenhouse climate control system
DE10315626A1 (de) * 2003-04-04 2004-11-04 Forschungszentrum Jülich GmbH Klimagerät sowie Klimatisierungsverfahren für die Pflanzenzucht
NL1032779C2 (nl) * 2005-10-31 2008-08-05 Econcern B V Werkwijze voor het bedrijven van een kas, alsmede een luchtbehandelingskast.
US9730397B2 (en) * 2006-06-29 2017-08-15 Houweling Nurseries Oxnard, Inc. Greenhouse and forced greenhouse climate control system and method
US9201800B2 (en) * 2013-07-08 2015-12-01 Dell Products L.P. Restoring temporal locality in global and local deduplication storage systems
NL2011217C2 (en) * 2013-07-25 2015-01-27 Vb Group B V Greenhouse having an air mixing chamber which is equipped with a heating unit at an ambient air inlet.
US9406568B2 (en) * 2014-11-21 2016-08-02 International Business Machines Corporation Semiconductor structure containing low-resistance source and drain contacts
KR101881299B1 (ko) * 2018-06-28 2018-07-26 대영지에스 주식회사 반밀폐형 스마트팜 유리온실

Also Published As

Publication number Publication date
AU2020407296A2 (en) 2022-08-25
WO2021123390A3 (fr) 2022-05-05
US20230044520A1 (en) 2023-02-09
EP4075946A2 (fr) 2022-10-26
AU2020407296A1 (en) 2022-08-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR2953880A1 (fr) Batiment a salles informatiques superposees et procede de climatisation de ce batiment
FR2954670A1 (fr) Procede et dispositif pour reduire la consommation d'energie d'un centre comportant des equipements energivores.
WO2021123390A2 (fr) Chambre optimisée de traitement d'air d'une serre de culture, et serre correspondante
FR2975756B1 (fr) Avaloir a chicane pour poele a usage domestique et a combustible solide, et poele equipe d'un tel avaloir
KR20190107393A (ko) 잔디 관리 시스템
KR101789579B1 (ko) 돈사의 지하채널 환기시스템
WO2017090197A1 (fr) Système de culture hydroponique
FR3104901A1 (fr) Dispositif de traitement d’air d’une serre de culture à échangeur de chaleur à paroi inclinée, et serre correspondante
WO2020245134A1 (fr) Rayonnage de culture hors sol, unité particulièrement destinée à être comprise dans un tel rayonnage, module de culture hors sol comprenant une telle unité et système de culture hors sol comprenant aux moins deux tels rayonnages
FR3104900A1 (fr) Chambre optimisée de traitement d’air d’une serre de culture, et serre correspondante
FR2582472A1 (fr) Procede de traitement de l'atmosphere regnant dans les serres et enceintes pour cultures sous abri, et installation pour la mise en oeuvre de ce procede
FR3104899A1 (fr) Chambre optimisée de traitement d'air d'une serre de culture, et serre correspondante.
FR3107755A3 (fr) chauffe-eau à accumulation par pompe à chaleur air-eau pour les copropriétés
EP2339909B1 (fr) Procédé et dispositif pour réduire la consommation d'énergie d'un centre comportant des équipements énergivores.
EP0852688B1 (fr) Dispositif de gestion optimisee de l'air dans un local
JP5669404B2 (ja) 建屋の局所送風機と、その局所送風方法
EP4125324A1 (fr) Agencement d'une serre fermee a controle de temperature optimise et serre multi modules associée
CA1258018A (fr) Recuperateur de calories a foyer ouvert pour cheminees d'appartement ou de maison individuelle
FR3114220A1 (fr) Système de déshumidification de serre de culture
FR2635172A1 (fr) Equipement de ventilation d'un local d'elevage et local ainsi equipe
FR2733663A1 (fr) Procede et installation de ventilation de salles d'incubation et/ou de culture de champignons
FR3100316A1 (fr) Système de renouvellement d’air et de chauffage pour bâtiments d'élevage, notamment d’élevage avicole.
FR2581738A1 (fr) Procede et installation pour la climatisation de batiments a double paroi
JPH0471432A (ja) 植物栽培方法および植物栽培装置
KR20220051601A (ko) 버섯재배 예열시스템

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20833710

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2020833710

Country of ref document: EP

Effective date: 20220720

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2020407296

Country of ref document: AU

Date of ref document: 20201218

Kind code of ref document: A