FR2595196A1 - Cell for hydroponic cultivation - Google Patents

Abstract

This cell comprises lateral walls 2, 3 and a roof 4 made from impermeable and heat-insulating panels and a lateral face 5 made from glazed panels, the interior of the cell serving to accommodate a frame 12 forming a support for a number of levels of superposed cultivation tables, each table 15 being inclined in relation to the horizontal so that its upper face is turned to the side of the glazed wall 5, means being provided for ensuring that predetermined temperature, hygrometry and lighting conditions are maintained. Application to the production of grass.

Description

"Cellule de culture hydroponique"
La présente invention a pour objet une cellule de culture hydroponique."Hydroponics cell"
The present invention relates to a hydroponics cell.

Le principe de la culture hydroponique consiste à faire germer, puis pousser hors du sol, sans terre ni matière expansée, toutes sortes de céréales dans un laps de temps très court. Ce procédé consiste à réaliser dans un premier temps le trempage des graines dans de l'eau, puis leur germination et enfin leur culture. Il est ainsi possible d'obtenir en quelques jours un produit arrivé à maturité, tel qu'un herbage, dont les qualités nutritives pour les bêtes d'élevage tels que bovins, ovins, chevaux, ou caprins, sont excellentes par rapport aux qualités des fourrages traditionnels. En effet cet herbage bénéficie, en plus des qualités nutritives, d'une appétence exceptionnelle et d'une bonne digestibilité.A ce sujet, il faut noter que, contrairement au cas des herbages traditionnels, dans l'herbage selon l'invention le bétail consomme non seulement l'herbe proprement dite mais aussi les graines ayant permis la pousse de celle-ci. The principle of hydroponics is to germinate, then grow out of the ground, without soil or expanded matter, all kinds of cereals in a very short time. This process consists in firstly soaking the seeds in water, then their germination and finally their cultivation. It is thus possible to obtain in a few days a product which has reached maturity, such as a grassland, the nutritional qualities of which for breeding animals such as cattle, sheep, horses, or goats, are excellent compared to the qualities of traditional forages. In fact, this herbage benefits, in addition to the nutritive qualities, of an exceptional palatability and a good digestibility. On this subject, it should be noted that, unlike the case of traditional grasslands, in the herbage according to the invention the cattle not only consumes the grass itself but also the seeds that allowed it to grow.

Pour que cette culture soit réalisée dans les meilleures conditions possibles et notamment dans des délais très brefs, il est nécessaire de respecter certaines conditions de température, d'hygrométrie et d'éclairage. In order for this culture to be carried out under the best possible conditions and in particular within a very short time, it is necessary to comply with certain conditions of temperature, humidity and lighting.

La maitrise de ces paramètres à l'intérieur d'une cellule de culture permet d'obtenir une production régulière, indépendamment des conditions climatiques du lieu où est effectuée la culture. Dans ces conditions la culture hydroponique offre une solution au problème d'élevage dans les pays à sol désertique souffrant de la chaleur et d'une manque d'eau.Controlling these parameters inside a culture cell makes it possible to obtain regular production, regardless of the climatic conditions of the place where the culture is carried out. Under these conditions hydroponics offers a solution to the problem of breeding in countries with desert soil suffering from heat and a lack of water.

La présente invention vise à fournir une cellule pour la mise en oeuvre d'une telle culture. The present invention aims to provide a cell for the implementation of such a culture.

Cette cellule comprend des parois latérales et une toiture réalisées à partir de panneaux étanches et isolants thermique et une face latérale réalisée à partir de panneaux vitrés, I'intérieur de la cellule servant au logement d'un bâti formant support pour plusieurs étages de tables de culture superposées, chaque table étant inclinée par rapport à l'horizontale de façon que sa face supérieure soit tournée du côté de la paroi vitrée, des moyens étant prévus pour assurer le maintien de conditions prédéterminées de température, d'hygrométrie et d'éclairage. This cell comprises side walls and a roof made from waterproof and heat insulating panels and a side face made from glass panels, the inside of the cell serving to house a frame forming a support for several floors of tables. superimposed culture, each table being inclined relative to the horizontal so that its upper face is turned towards the side of the glass wall, means being provided to ensure the maintenance of predetermined conditions of temperature, hygrometry and lighting.

Dans la mesure où le cycle de pousse du produit considéré est de cinq jours, il convient que le bâti soit équipé de cinq étages de tables,
I'utilisateur retirant chaque jour du bâti la table de céréale prêt à être consommé et remplaçant cette table par une table comportant des graines qui ont été préalablement trempées pendant environ 24 heures, puis égouttées. Le fait que les tables soient inclinées est intéressant en ce sens qu'elles bénéficient d'un éclairage maximal, et évitent que l'eau utilisée pour l'humidification des graines stagne sur toute leur surface ce qui pourrait se traduire à la longue par le pourrissement des racines.Insofar as the growth cycle of the product under consideration is five days, the frame should be equipped with five stages of tables,
The user daily removing from the frame the cereal table ready to be eaten and replacing this table with a table comprising seeds which have been previously soaked for approximately 24 hours, then drained. The fact that the tables are tilted is interesting in the sense that they benefit from maximum lighting, and avoid that the water used for humidifying the seeds stagnates over their entire surface which could result in the long term by the root rot.

Selon une forme d'exécution de cette cellule, celle-ci comprend d'une part une salle de culture contenant le bâti portant les tables de culture, et d'autre part un sas contenant les organes de commande et servant au stockage des graines et au trempage de celles-ci. According to one embodiment of this cell, this comprises on the one hand a culture room containing the frame carrying the culture tables, and on the other hand an airlock containing the control members and used for the storage of seeds and when soaking them.

Selon une caractéristique de l'invention, des moyens d'éclairage complémentaires sont disposés sur la face de la cellule équipée de panneaux vitrés. Ces éclairages sont commandés par un système de minuterie pour fonctionner à peu près douze heures par jour. According to a characteristic of the invention, complementary lighting means are arranged on the face of the cell equipped with glass panels. These lights are controlled by a timer system to operate approximately twelve hours a day.

Avantageusement chaque table est constituée par plusieurs plateaux amovibles juxtaposés, dont chacun possède une profondeur correspondant à celle du bâti et une largeur qui est un sous-multiple de celle du bâti. Advantageously, each table is made up of several juxtaposed removable trays, each of which has a depth corresponding to that of the frame and a width which is a submultiple of that of the frame.

Cette disposition facilite la manutention des tables et de leur contenu pour le dépôt des graines sur celles-ci ou pour la récupération du produit à consommer. Il faut en effet noter que si la profondeur du bâti est de l'ordre de I mètre, sa largeur peut être de plusieurs mètres. This arrangement facilitates the handling of the tables and their contents for depositing seeds thereon or for recovering the product to be consumed. It should indeed be noted that if the depth of the frame is of the order of I meter, its width can be several meters.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le bâti comporte au-dessus de chaque table de culture une rampe longitudinale d'amenée d'eau elle-même équipée de buses de distribution placées en bout de bras tournants. Avantageusement la commande de l'arrosage est réalisée par l'intermédiaire d'un hygrostat logé dans la salle de culture et agissant sur une électrovanne montée sur le circuit d'amenée d'eau. Il est à noter que l'hygrométrie doit être maintenue entre 70 et 90 %, et que l'arrosage est réalisé par périodes de durée limitée, par exemple de l'ordre de 15 secondes, pour éviter l'amenée simultanée d'une quantité d'eau trop importante pouvant être préjudiciable à la culture. Si cela est nécessaire l'amenée d'eau peut être équipée d'un dispositif surpresseur et/ou d'un dispositif de traitement de l'eau. According to another characteristic of the invention, the frame comprises above each culture table a longitudinal water supply ramp itself equipped with distribution nozzles placed at the end of rotating arms. Advantageously, the control of the watering is carried out by means of a hygrostat housed in the culture room and acting on a solenoid valve mounted on the water supply circuit. It should be noted that the humidity must be maintained between 70 and 90%, and that watering is carried out by periods of limited duration, for example of the order of 15 seconds, to avoid the simultaneous supply of a quantity too much water that could be detrimental to the crop. If necessary, the water supply can be fitted with a booster device and / or a water treatment device.

Pour que la culture s'effectue dans de bonnes conditions il convient de maintenir la température à une valeur comprise entre 18 et 22 C. For the culture to take place in good conditions, the temperature should be kept between 18 and 22 C.

A cet effet, la cellule est équipée d'un système de climatisation par circulation d'air comprenant un premier conduit provenant du sas, qui, comportant un ventilateur et des moyens de chauffage électriquej débouche dans la salle de culture, en bas de celle-ci, à proximité de la paroi vitrée, l'air introduit par ce conduit dans le sas étant repris par un second conduit longitudinal, disposé.en partie haute de la cellule et au-dessus du bâti portant les tables de culture, ce second conduit débouchant lui-me me dans un troisième conduit qui, communiquant avec le premier conduit, comporte une vanne mélangeuse destinée à régler le rapport entre l'air recyclé et de l'air frais en provenance de l'extérieur de la cellule ou d'un groupe frigorigique. To this end, the cell is equipped with an air circulation air conditioning system comprising a first duct coming from the airlock, which, comprising a fan and electric heating means, opens into the culture room, at the bottom of this one. ci, near the glass wall, the air introduced through this duct into the airlock being taken up by a second longitudinal duct, arranged in the upper part of the cell and above the frame carrying the culture tables, this second duct opening itself into a third conduit which, communicating with the first conduit, comprises a mixing valve intended to regulate the ratio between the recycled air and the fresh air coming from outside the cell or from a refrigeration unit.

Avantageusement, un thermostat placé à l'intérieur de la salle de culture agit d'une part sur les moyens de chauffage et d'autre part sur la vanne mélangeuse. Advantageously, a thermostat placed inside the culture room acts on the one hand on the heating means and on the other hand on the mixing valve.

Dans la mesure où la température à l'intérieur de la salle de culture est inférieure à la température de consigne, le thermostat commande la mise en fonctionnement des moyens de chauffage et positionne la vanne mélangeuse de telle sorte que la totalité du volume d'air extrait soit recyclé. Si au contraire, la température de la salle de culture est supérieure à la température de consigne, le thermostat commande l'arrêt des moyens de chauffage ainsi que l'introduction d'air frais par la vanne mélangeuse, permettant d'amener la température de la salle à la température de consigne. Insofar as the temperature inside the culture room is lower than the set temperature, the thermostat controls the activation of the heating means and positions the mixing valve so that the entire volume of air extract be recycled. If on the contrary, the temperature of the culture room is higher than the set temperature, the thermostat controls the stopping of the heating means as well as the introduction of fresh air by the mixing valve, allowing to bring the temperature of the room at the set temperature.

Selon une autre caractéristique de l'invention le conduit de reprise d'air disposé longitudinalement en partie haute de la salle de culture comporte des orifices répartis sur sa longueur, dont la section de passage diminue depuis l'orifice situé le plus loin du sas en direction de l'orifice le plus proche de celui-ci. According to another characteristic of the invention, the air return duct disposed longitudinally in the upper part of the culture room has orifices distributed over its length, the passage section of which decreases from the orifice located furthest from the airlock. direction of the hole closest to it.

De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant à titre d'exemple non limitatif une forme d'exécution de cette cellule:
Figure 1 en est une vue en perspective après arrachement d'une partie des parois et de la toiture
Figure 2 est une vue en perspective du bâti équipant cette cellule et des tables de culture qui lui sont associées
Figure 3 est une vue de côté de cette cellule après arrachement de la paroi vitrée.In any case, the invention will be clearly understood with the aid of the description which follows, with reference to the appended schematic drawing showing by way of nonlimiting example an embodiment of this cell:
Figure 1 is a perspective view after cutaway of part of the walls and the roof
Figure 2 is a perspective view of the frame fitted to this cell and the culture tables associated with it
Figure 3 is a side view of this cell after tearing of the glass wall.

La cellule représentée au dessin, de forme générale parallélèpi pédique comporte trois parois dont deux transversales 2 et une longitudinale 3 et une toiture 4 réalisées en panneaux étanches et isolants thermique, et une paroi 5 longitudinale comportant des vitres. Cette cellule est divisée par une cloison transversale 6 en une salle de culture 7 et un sas 8. Le sas 8 comporte le boîtier de commande 9, le dispositif d'alimentation en eau équipé éventuellement d'un ballon de traitement 10, et sert également au stockage des graines et au trempage de celles-ci dans un bac, non représenté. La salle de culture 7 contient pour sa part un bâti tubulaire 12 comportant des longerons 13 et des traverses 14 sur cinq étages, servant au support de cinq tables de culture 15.Il est à noter que chaque cadre constitué de longerons 13 et de traverses 14 est incliné de telle sorte que les tables de culture 15 qu'il porte soient tournées vers la face vitrée 15, qui comporte en outre des éclairages additionnels 16. Comme montré au dessin chaque table de culture 15 est réalisée à partir de plusieurs plateaux 17 dont chacun possède une profondeur correspondant à celle du bâti et une largeur qui est un sous-multiple de celle du bâti. Au-dessus de chaque table de culture 15 est disposée une tubulure 18 d'amenée d'eau sur laquelle sont branchés plusieurs bras tournants 19, dont les extrémités sont équipées de buses. L'alimentation en eau des tubulures 18 est réalisée par l'intermédiaire d'une électrovanne 20 commandée par un hygrostat, non représenté au dessin. The cell shown in the drawing, of general pedestrian parallelepiece shape has three walls, two transverse 2 and one longitudinal 3 and a roof 4 made of waterproof panels and thermal insulation, and a longitudinal wall 5 comprising panes. This cell is divided by a transverse partition 6 into a culture room 7 and an airlock 8. The airlock 8 comprises the control box 9, the water supply device optionally equipped with a treatment flask 10, and also serves storage of seeds and soaking them in a tank, not shown. The cultivation room 7 for its part contains a tubular frame 12 comprising spars 13 and cross members 14 on five floors, serving to support five culture tables 15. It should be noted that each frame consisting of spars 13 and cross members 14 is inclined so that the culture tables 15 which it carries are turned towards the glazed face 15, which further comprises additional lighting 16. As shown in the drawing, each culture table 15 is produced from several trays 17 of which each has a depth corresponding to that of the frame and a width which is a submultiple of that of the frame. Above each culture table 15 is arranged a tube 18 for supplying water to which are connected several rotating arms 19, the ends of which are equipped with nozzles. The water supply to the pipes 18 is carried out by means of a solenoid valve 20 controlled by a hygrostat, not shown in the drawing.

La régulation en température de la salle de culture est réalisée par circulation d'air à l'intérieur de plusieurs conduits. Le système de régulation comprend un premier conduit 22 débouchant en bas de la salle de culture 7, du côté de la paroi vitrée 5 de celle-ci. Ce premier conduit 22 contient un ventilateur 23 de circulation d'air, insufflant ce dernier à l'intérieur de la chambre 7 et des moyens de chauffage par résistance électrique 24. L'air insufflé dans la chambre 7 est repris par un conduit 25 longitudinal, disposé en partie haute et contre la paroi de la cellule opposée à la paroi vitrée 5. Ce conduit de reprise 25 comporte plusieurs orifices 26 répartis sur sa longueur dont la section de passage diminue depuis l'orifice situé le plus loin du sas en direction de ltorifice le plus proche de celui-ci. The temperature regulation of the culture room is carried out by air circulation inside several conduits. The regulation system comprises a first conduit 22 opening at the bottom of the culture room 7, on the side of the glass wall 5 thereof. This first duct 22 contains a fan 23 for circulating air, blowing the latter inside the chamber 7 and means of heating by electrical resistance 24. The air blown into the chamber 7 is taken up by a longitudinal duct 25 , arranged in the upper part and against the wall of the cell opposite the glazed wall 5. This return duct 25 has several orifices 26 distributed over its length, the passage section of which decreases from the orifice located furthest from the airlock in the direction the nearest port to it.

Le conduit 25 débouche dans un conduit 27 situé à l'intérieur du sas, ramenant l'air au conduit 22. Ce conduit 27 est équipé d'une vanne mélangeuse 28 susceptible soit de recycler la totalité de l'air sortant de la salle de culture, soit de ne recycler qu'une partie de cet air et d'admettre un certain pourcentage d'air frais prélevé à l'extérieur de la cellule ou en provenance d'un groupe frigorifique si la température extérieure est supérieure à la température de consigne.The conduit 25 opens into a conduit 27 located inside the airlock, bringing the air to the conduit 22. This conduit 27 is equipped with a mixing valve 28 capable either of recycling all of the air leaving the room culture, that is to recycle only part of this air and admit a certain percentage of fresh air taken from outside the cell or from a refrigeration unit if the outside temperature is higher than the temperature of instructions.

En pratique, après trempage des graines et égouttage, celles-ci sont placées sur une table de culture 15 qui, dans la forme d'exécution représentée à la figure 2, est la table située au niveau inférieur. II est à noter que les tables ensemmencées précédemment ont conduit à une croissance régulière du céréale semé de telle sorte que le céréale situé sur la table la plus haute peut être consommé. I1 suffit alors à l'utilisateur de retirer les plateaux correspondant à la table haute pour les vider de leur contenu et les garnir à l'aide de graines trempées et égouttées. Dans la mesure où le cycle de croissance d'un céréale est de cinq jours il est possible à l'utilisateur de disposer d'un plateau par jour pour alimenter son bétail, dans la mesure où le céréale retenu est par exemple un herbage. In practice, after soaking the seeds and draining, they are placed on a culture table 15 which, in the embodiment shown in FIG. 2, is the table located on the lower level. It should be noted that the tables sown previously have led to a regular growth of the sown cereal so that the cereal located on the highest table can be consumed. I1 then suffices for the user to remove the trays corresponding to the high table to empty them of their contents and garnish them with soaked and drained seeds. Insofar as the growth cycle of a cereal is five days, it is possible for the user to have one tray per day for feeding his livestock, insofar as the cereal retained is for example a grassland.

Comme il ressort de ce qui précède, I'invention apporte une grande amélioration à la technique existante en fournissant une cellule de culture hydroponique permettant l'obtention de céréales de façon extrêmement rapide, indépendamment des conditions climatiques du lieu où la cellule est implantée. As is clear from the above, the invention brings a great improvement to the existing technique by providing a hydroponics cell enabling cereals to be obtained extremely quickly, regardless of the climatic conditions of the place where the cell is implanted.

Comme il va de soi, I'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de cette cellule décrite ci-dessus à titre d'exemple ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation. C'est ainsi, notamment que la taille de la cellule pourrait être différente ou que le nombre de plateaux de culture pourrait être différent sans que l'on sorte pour autant du cadre de l'invention.  It goes without saying that the invention is not limited to the sole embodiment of this cell described above by way of example; on the contrary, it embraces all of its variant embodiments. Thus, in particular that the size of the cell could be different or that the number of culture plates could be different without departing from the scope of the invention.

Claims (9)

REVENDICATIONS 1. Cellule de culture hydroponique, caractérisée en ce qu'elle comprend des parois latérales (2,3) et une toiture (4) réalisées à partir de panneaux étanches et isolants thermique et face latérale (5) réalisée à partir de panneaux vitrés, I'intérieur de la cellule servant au logement d'un bâti (12) formant support pour plusieurs étages de tables de culture superposées, chaque table (15) étant inclinée par rapport à l'horizontale de façon que sa face supérieure soit tournée du côté de la paroi vitrée (5), des moyens étant prévus pour assurer le maintien de conditions prédéterminées de température, d'hygrométrie et d'éclairage. 1. Hydroponics cell, characterized in that it comprises side walls (2, 3) and a roof (4) made from waterproof and heat insulating panels and side face (5) made from glass panels, The interior of the cell used to house a frame (12) forming a support for several stages of superimposed culture tables, each table (15) being inclined relative to the horizontal so that its upper face is turned to the side of the glazed wall (5), means being provided to ensure the maintenance of predetermined conditions of temperature, humidity and lighting. 2. Cellule selon la revendication I, caractérisée en ce qu'elle comprend d'une part une salle de culture (7) contenant le bâti (12) portant les tables de culture (15), et d'autre part un sas (8) contenant les organes de commandes et servant au stockage des graines et au trempage de celles-ci. 2. Cell according to claim I, characterized in that it comprises on the one hand a culture room (7) containing the frame (12) carrying the culture tables (15), and on the other hand an airlock (8 ) containing the controls and used for the storage of seeds and for soaking them. 3. Cellule selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que des moyens d'éclairage complémentaires (16) sont disposés sur la face de la cellule équipée de panneaux vitrés. 3. Cell according to any one of claims 1 and 2, characterized in that complementary lighting means (16) are arranged on the face of the cell equipped with glass panels. 4. Cellule selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que chaque table (15) est constituée par plusieurs plateaux amovibles (17) juxtaposés, dont chacun possède une profondeur correspondant à celle du bâti et une largeur qui est un sous-multiple de celle du bâti. 4. Cell according to any one of claims 1 to 3, characterized in that each table (15) is constituted by several removable trays (17) juxtaposed, each of which has a depth corresponding to that of the frame and a width which is a submultiple of that of the frame. 5. Cellule selon l'une quelconque des revendications I à 4, caractérisée en ce que le bâti (12) comporte au-dessus de chaque table de culture (15) une rampe longitudinale d'amenée d'eau (18) elle-même équipée de buses de distribution placées en bout de bras tournants (19). 5. Cell according to any one of claims I to 4, characterized in that the frame (12) comprises above each culture table (15) a longitudinal ramp for supplying water (18) itself fitted with distribution nozzles placed at the end of rotating arms (19). 6. Cellule selon la revendication 5, caractérisée en ce que la commande de l'arrosage est réalisée par l'intermédiaire d'un hygrostat logé dans la salle de culture et agissant sur une électrovanne (20) montée sur le circuit d'amenée d'eau. 6. Cell according to claim 5, characterized in that the control of the watering is carried out by means of a hygrostat housed in the culture room and acting on a solenoid valve (20) mounted on the supply circuit d 'water. 7. Cellule selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle est équipée d'un système de climatisation par circulation d'air comprenant un premier conduit (22) provenant du sas (8), qui, comportant un ventilateur (22) et des moyens de chauffage électrique(23), débouche dans la salle de culture (7), en bas de celle-ci, à proximité de la paroi vitrée (5), I'air introduit par ce conduit dans le sas étant repris par un second conduit longitudinal (25), disposé en partie haute de la cellule et au-dessus du bati (12) portant les tables de culture (15), ce second conduit débouchant lui-même dans un troisième conduit (27) qui, communiquant avec le premier conduit, comporte une vanne mélangeuse (28) destinée à régler le rapport entre l'air recyclé et de l'air frais en provenance de l'extérieur de la cellule ou d'un groupe frigorifique. 7. Cell according to claim 2, characterized in that it is equipped with an air conditioning system by air circulation comprising a first duct (22) coming from the airlock (8), which, comprising a fan (22) and electric heating means (23), opens into the culture room (7), at the bottom thereof, near the glass wall (5), the air introduced by this conduit into the airlock being taken up by a second longitudinal conduit (25), disposed in the upper part of the cell and above the frame (12) carrying the culture tables (15), this second conduit itself opening into a third conduit (27) which, communicating with the first conduit comprises a mixing valve (28) intended to regulate the ratio between the recycled air and the fresh air coming from outside the cell or from a refrigeration unit. 8. Cellule selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'un thermostat placé à l'intérieur de la salle de culture (7), agit d'une part sur les moyens de chauffage (24) et d'autre part sur la vanne mélangeuse (28). 8. Cell according to claim 7, characterized in that a thermostat placed inside the culture room (7) acts on the one hand on the heating means (24) and on the other hand on the valve mixer (28). 9. Cellule selon la revendication 7, caractérisée en ce que le conduit (25) de reprise d'air disposé longitudinalement en partie haute de la 9. Cell according to claim 7, characterized in that the air intake duct (25) disposed longitudinally in the upper part of the salle de culture (7) comporte des orifices (26) répartis sur sa longueur, dont culture room (7) has orifices (26) distributed over its length, including la section de passage diminue depuis l'orifice situé le plus loin du sas en direction de l'orifice le plus proche de celui-ci.  the passage section decreases from the orifice located furthest from the airlock in the direction of the orifice closest to the latter.