Réalisation d’un système d’irrigation

Lycée Professionnel Claude Favard de Sainte-Florine

Introduction :

En terminale BEP électrotechnique, les élèves doivent réaliser un projet. Le projet retenu par les élèves fut la réalisation d’une serre au CPIE Clermont-Dômes. Le projet commença en 2004 et fut achevé en mai 2006.

Travaillant en partenariat avec le CPIE Clermont-Dômes, le défi était de réaliser le projet en s’inscrivant dans le cadre du « développement durable ».

Arrosage automatique de la serre

I – Année scolaire 2004-2005 : La serre

1) Comment le projet est-il né ?

Un groupe de 4 élèves ont proposé en PPCP (Projet pluridisciplinaire à caractère professionnel) de créer une serre « automatique » : réguler la température à l’intérieur de la serre.

2) Pourquoi fabriquer une serre ?

Le jardinier du CPIE Clermont-Dômes a besoin d’une serre pour faire pousser ses légumes. Sa production de légumes permet de compléter l’approvisionnement des cuisines du CPIE Clermont-Dômes. Il nous a donc proposé de l’aider dans sa tâche.

3) Le cahier des charges initial

Régulation automatique de la température à l’intérieur de la serre. S’il fait trop chaud, la fenêtre s’ouvre et la chaleur s’évacue naturellement. S’il fait trop froid, la fenêtre se ferme et conserve ainsi la chaleur.

4) Le cahier des charges final

Dans le cadre des énergies renouvelables et du développement durable, l’alimentation en énergie électrique est réalisée par un panneau solaire.

5) Le système est composé :

  • d’une marche automatique : un thermostat placé à l’intérieur de la serre, détecte la température et autorise ou non l’ouverture de la fenêtre.
  • d’une marche manuelle : celle-ci est utile lors de la mise en service et des opérations de maintenance.
  • d’un moteur permettant l’ouverture et la fermeture de la fenêtre. Un ancien moteur d’essuie glace de voiture a ainsi été recyclé dans la serre.

II – Année scolaire 2005-2006 : l’arrosage automatique.

1) Le cahier des charges initial

  • Les eaux de pluie sont récupérées sur le toit d’une cabane et sont dirigées dans une cuve ensevelit à proximité.
  • Un hygrostat autorise l’arrosage des cultures.
  • Un tuyau d’arrosage relie la cuve, la pompe et la serre.
  • Un contrôleur de niveau optique surveille le niveau d’eau dans la cuve et interdit l’arrosage si un déficit d’eau est constaté dans la cuve.

2) Le cahier des charges final

3) Les activités des élèves

a) Visite du site : le jardinier et le professeur d’électrotechnique ont organisé une visite guidée de l’installation existante. Le cahier des charges a été présenté. Les élèves ont proposé des solutions technologiques.

b) Répartition des tâches :

  • un binôme choisit les détecteurs : la sonde hygrométrique, le détecteur de niveau optique.
  • un binôme détermine le système d’irrigation (pompe, tuyau).
  • un binôme réalise le schéma électrique.

c) Montage du système

  • un binôme creuse un trou pour pouvoir placer la cuve de récupération des eaux de pluie.
  • un binôme câble la partie électrique.
  • un binôme creuse la tranchée accueillant le tuyau d’eau et la gaine rouge en génolène permettant de faire passer le câble électrique alimentant la pompe et le flotteur.
  • un binôme installe le kit d’arrosage goutte à goutte.

d) Mise en service

  • les élèves effectuent la mise en service de l’installation.

III – Protection du matériel et des personnes

1) Travaux souterrains

Pour protéger les conducteurs électriques, il est nécessaire de les faire passer dans une gaine en génolène. Elle doit être rouge pour l’électricité et bleu pour l’eau. La tranchée sera profonde de 60cm.Les deux gaines en génolène reposeront sur un lit de sable. Elles seront également recouvertes de sable sur une hauteur de 20cm.Ensuite un filet de protection sera positionné dans la tranchée. Ce filet servira à avertir tout travailleur éventuel de la présence des gaines. Le filet sera ensuite recouvert de 40 cm de terre.

2) Préparation et aménagement

Tout en creusant la tranchée pour faire passer les conducteurs électriques et le tuyau d’eau, il faut préparer l’emplacement de la cuve. Elle sera enterrée de 20 à 30cm environ et sera positionnée sur une dalle en béton. Un binôme creusera l’emplacement de la cuve et un autre binôme s’occupera de la pose des gaines en génolène. Un binôme pourra commencer à faire le béton. Après avoir couler et laisser sécher le béton, la cuve pourra être mise en place.

3) Raccordements extérieurs

La cuve positionnée, les raccordements peuvent commencer. Une pompe à eau servira à envoyer l’eau de la cuve jusqu'à la serre. Un câble électrique 3G 2.5mm² permettra d’alimenter la pompe. Un regard servira à l’isoler des intempéries. Une alarme de niveau (flotteur) reliée à un boîtier servira à couper la pompe lorsque la cuve est vide. La pompe sera raccordée à un interrupteur horaire qui lui indiquera quand elle doit fonctionner.

4) Raccordement dans le coffret

Une partie du coffret étant déjà câblé nous rajouterons juste un interrupteur horaire. Celui- ci va autoriser le fonctionnement de la pompe suivant des horaires prédéfinis. Le principe est simple, il suffit de rentrer les programmes dans l’interrupteur horaire. Nous pouvons régler les programmes sur tous les jours de la semaine avec le réglage minimum d’une minute de marche par jour. Etant donné les saisons l’arrosage sera différent. Il suffira juste de rentrer l’heure, la date et l’année à la première mise en service et après grâce à sa réserve de marche de 100h, nous n’aurons plus besoin de faire de manipulation. Le changement heure d’été et heure d’hiver se fait automatiquement.

5) Les difficultés rencontrées

La serre se trouvant sur un terrain « granitique », le travail n’en fut pas facilitée que se soit pour le terrassement de la serre ou de la cuve et pour l’agrandissement de la tranchée existante.

Département de la Haute-Loire
FEDER Agence de l'Eau Loire-Bretagne
Département de la Haute-Loire FEDER Agence de l'Eau Loire-Bretagne
adresse: http://www.ode43.fr/index.php?page=131