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2. Présentation des entrepreneurs
Je m'appelle François Tremblay et je suis étudiant à l'école de technologie
supérieure. J'ai présentement 86 crédits de réussis. J'ai complété les stages
1 et 2 en
2003. Durant cette période, j'ai appris comment gérer des projets
d'automatisation et
faire face à des attentes venant de mes supérieurs. J'ai beaucoup apprécié mon
expérience, mais j'aspire maintenant à de nouveaux défis avec le démarrage de
ma propre
entreprise Théorème Innovation. J'ai également l'intention de faire approuver
mon
travail comme stage 3 durant la session d'automne 2004. De plus, en relation
avec ce
projet, j'ai travaillé pour la compagnie Hydroserre Mirabel Frais.inc pendant
plusieurs
étés étant jeune. Cette expérience me permet d'affirmer que je suis
familiarisé avec le
milieu de l'agriculture en serre.
Je m'appelle Charles-Benoit Germain et je suis présentement sur le marché du
travail dans l'immobilier. Ä l'âge de 16 ans, j'ai démarré ma propre
entreprise
d'impression sur t-shirt qui a bien fonctionné, jusqu'au jour où j'ai eu une
offre d'achat.
Cette petite aventure m'a permis de mieux me connaître et d'acquérir une
expérience
d'entrepreneur ainsi qu'une multitude de compétences touchant à tous les
aspects d'une
P.M.E.. Étant obligé de quitter le collège Lionel Groulx pour aider ma sueur
et ma mère,
je suis entrée sur le marché du travail. Cette épreuve m'a permis de me
responsabiliser et
d'atteindre une plus grande autonomie. Cependant, je n'ai jamais délaissé le
rêve de bâtir
ma propre entreprise.
Théorème Innovation enr. 4 Le 2004-11-16
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3. Description du projet
3. ~ Description du produit
L'innovation consiste en un panneau utilisant la technologie de « led » la
plus
avancée sur le marché pour créer un éclairage équivalent ou supérieur en
efficacité à
l'éclairage à ampoules.
Tout d'abord, seulement certains spectres de lumière favorisent la
photosynthèse.
Les longueurs d'onde entre 430 nm et 470 nm qui sont des lumières bleus et
également
les longueurs d'ondes comprises entre 620 nm et 720 nm qui sont des lumières
rouges.
La lumière blanche orangée dégagée par la 1000 watts au sodium haut pression a
tous les
spectres de fréquences lumineux à différentes intensités.
~a~
a
Figure 1 : Le graphique illustre la quantité d'énergie dégagée selon chacune
des
longueurs d'ondes spectrales de la 1000 watts au sodium.
Le projet Soleil d'Été utilise un éclairage sélectif de ces deux intervalles
de longueurs
d'ondes pour éviter l'énorme perte d'énergie dans les autres spectres de
lumière.
Théorème Innovation enr. 5 Le 2004-11-16
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3L1
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JG
~d
Figure 2 : ex : Le graphique illustre la quantité d'énergie dégagées selon
chacune des
longueurs d'ondes spectrales possible pour le projet Soleil d'été.
Théorème Innovation enr. 6 Le 2004-11-16
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3.2 PROTOTYPE
Le prototype actuel a été développé lors de la sortie sur le marché de
nouveaux
types de leds beaucoup plus puissantes. Le type de led utilisé : leds à hautes
intensités. Cependant, d'autre type de led comme la leds super brillante peut-
être utilisé. De plus, l'incorporation de certains spectres d'infrarouges
permet à
certaine étape de la croissance de décupler la photosynthèse. II est possibles
de
rajouter certain de ces infrarouges.
Figure 3 : image photo
de la led « luxeon ».
Maintenant, nous définissons les quantités de chacun des spectres de
lumières que nous devons fournir pour égaler la 1000W au sodium haute
pression. II est important de comprendre que nous utilisons seulement les
deux spectres de lumière 455 nm et 660 nm pour les calculs. Nous
utilisons l'unité de puissance lumineuse milli watt et non lumen ou
candela étant donné que ceux-ci sont des unités qui réfèrent à l'oeil
humain. Le but est d'activer la photosynthèse et non de créer un
éclairage.
Tout d'abords, nous devons calculer la puissance émit par une lampe au
sodium.
( Voir figure 1 )
AireBleu = 5*40/2 + 3*40/2 = 160 mw I 1000 lumens
AireRouge = 3.5*60/2 + 2.5*60/2 + 1 *40 = 220 mw / 1000 lumens
Ensuite, calculons la quantité de puissance total émit par la 1000 w au
sodium(120 000 lumens).
PuissanceBleu = 160 mw/10001umens * 120 = 19200 mw
PuissanceRouge = 220 mw/10001umens * 120 = 26400 mw
De plus, il faut convertir les unités des luxeons présentement des lumens
en watt. La formule qui permet cette conversion est la suivante : ~v = ch
Va * 683 Im/w
~v : Quantité de lumen émit.
~ : Puissance de la source en watt.
Théorème Innovation enr. 7 Le 2004-11-16
CA 02485273 2004-11-16
Va : Efficacité par rapport aux longueurs d'onde donnée dans le tableau
suivant
i 480 ~ 0.139020 ~ 94.951
. . ._ _____~_ ___._.._.._~
~ 490 0.208020 _---- __ ._ .. . - _
___~ . ____.__.. ;142.078
....... '.'~ ... ...................... .. ...." -
...........................,
--..
600 ~ ._.. ____.__ _. . __._ __ ....____ _.___._ __
--.__._. ~.631~000 ~~... ~ 430.973 ~ . _ . _
_ . _._
j610 -.u~~.~.503000-_~~ y~-'~__._.~_____._~343.549 -- ___.
_ _. _
~620~_-_.._~.___ 0.381000 _.__... . . ......_ . ... ....
~__._ ... ;260.223 .._ .__ .. ._. .
630 _.. _. _. __. .~ __ _ . _ . _...__. . . .._. ..._
. _ __ ~ 0.265000 -...... ~ 1 ~~.9__._ _. ___... _ . __
..
l
640 .._ ~__.~ 4__~ ----- ~ 119.525'~~~~ . _ _
_._. ~.175000 u~m~ __
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_ _ _ _
650 0.107000 ~~~~ ....~_ _...__ _. .. __ .__.. ~
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Nous voulons isoler la puissance de la source avec l'équation suivante
~ _ ~v I (Va * 683 Im/w)
LuxeonBleu = 450 mw (par le fabricant)
LuxeonRouge = 44 lumens I 180.995 = 244 mw (pour ce calcul nous
utilisons les
donnés de la 630 nm pour
ensuite augmenter son
spectre a 660nm)
Donc, chacune des luxeons bleu fournit 450 mw et chacune des luxeons
rouge fournit 244 mw.
En conclusion, calculons les quantités de luxeons nécessaires ainsi que la
Théorème Innovation enr. 8 Le 2004- I I - I 6
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consommation de ce prototype.
QuantitéBleu = 19200 mw / 450 mw = 42 luxeons bleus
QuantitéRouge = 26400 mw / 244 mw = 108 luxeon rouge
ConsomationBleu = 42 luxeons * 3.7 V * 0.7 A = 108.78 w
ConsomationRouge = 108 luxeons * 2.95 V * 0.35 A = 111.51 w
Notez ici que le concept de consommation est différent de celui
d'émanation plutôt calculée.
La consommation totale de ce prototype est de 220.29 Watts soit une
économie de 78% de l'énergie pour une efficacité de 100% au niveau
de la photosynthèse.
Ensuite, 2 types d'éclairages sont désirés. Tout d'abords, un type d'éclairage
direct (16 pie) et un type d'éclairage dissipé (entre 16 m2 et 48 m2).
Figure 4 : éclairage de type direct Figure S : éclairage de type dissipé
Pour obtenir c'est type d'éclairage nous pouvons utiliser des déflecteurs
amovibles qui
permettre à l'utilisateur de sélectionner sa superficie d'éclairage.
Également, il est
possible d'installer une lentille pour chaque led pouvant avoir un angle de 10
à 180
degrés.
Les leds sont alimentées par des sources courants variables. Il est possible
d'ajuster la
quantité de bleu et de rouge éparément. Ce qui permet d'améliorer la qualité
des plantes
dépendant de leur stade de croissance. En pousse le bleu est favorable et en
floraison le
rouge est favorable. Toutes les spécifications des composantes utilisées dans
le projet
sont en annexe à la fin du document. Cependant, le schéma de l'alimentation ne
figurera
pas dans le présent document.
Théorème Innovation enr. 9 Le 2004-11-16
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Figure 6 : schéma électrique de la source courant utilisée pour alimenter les
leds.
Les dimensions de la lampes peuvent varier selon la puissance désirer entre 9
pot et 1 pie.
Cela ne comprend pas l'abajour si il y en a un. L'abajour peut varier de
superficie selon
la superficie que l'utilisateur veut éclairer entre 16 pot et 2 pie. La
hauteur de la lampes
peut elle aussi varier pour les 2 raisons précédentes entre 3 po et 1 pi. Le
matériel avec
lequel le boîtier est fabriqué doit être opaque et léger.
Bien entendu, le but du projet Soleil d'été est d'équivalez l'éclairage
traditionnel au
sodium haute pression. Donc, il est possible de concevoir des lampes qui
représenteront
exactement l'efficacité de lampe entre 50 W et 1000W avec une consommation
réduit de
75% et une durée de vie 5 fois plus longues.
Théorème Innovation enr. 10 Le 2004-11-16
LM317 IRF610 sa v
CA 02485273 2004-11-16
4. État actuel de l'avancement du projet
Une ébauche du prototype 1 a été assemblé au courant de l'hiver 2004 et a
suivi un
barème de test pour définir son efficacité. Due à une erreur de conception le
prototype
n'est qu'à 50% d'efficacité. Ce prototype est de 3 piz et ne possède pas de
déflecteur
amovible. Il a été conçus avec 2800 leds supers brillantes (beaucoup moins
efficace que
le type de led actuellement utilisé).
Figure 7-8-9: image photo de l'ébauche du prototype terminé au courant de
l'hiver 2004.
La conception théorique du prototype final est terminée depuis juillet 2004.
De plus nous
avons terminé la conception et la fabrication de ce prototype le 11 novembre
2004. Voici
les photos du prototype final.
Figure 10-Il-12 : image photo du prototype final (16/11/2004).
Spécification
- Possède un boîtier avec un déflecteur à angle variable de plastique pour
sélectionner la superficie à éclairer.
- Possède une alimentation 30 volts et 10 ampères intégrée.
- Les leds sont alimentées par des sources courants variables.
- Les réflecteurs sont munis de miroirs.
- Une vitre de protection qui isole le milieu éclairé et les circuits
électriques de la
lampe.
- Les lampes peuvent émettre dans les gammes spectral de 620nm a 720nm et
entre
420nm a 480 nm
- La consommation ainsi que le niveau de rouge et de bleu peuvent être réglé
avec
les potentiomètres.
- Le prototype comprend un temporisateur intégré et une fane sur le dessus
pour
refroidir les sources courants.
Théorème Innovation enr. 11 Le 2004-1 I-16
CA 02485273 2004-11-16
La commercialisation du prototype suivra les étapes suivantes
~ Tester le prototype choisi.
~ Vérifier que les tests répondent aux attentes théoriques.
o Au niveau de la rentabilité et de l'efficacité.
~ Rédiger un rapport de conception complet.
5. Potentiel commercial
Le type de clientèle ciblé par le projet Soleil d'été est principalement les
serres.
Celles-ci sont situées en milieu rural et peuvent être de taille variable.
Le marché est gigantesque. Seulement au Québec, nous possédons le plus grand
producteur mondial de salade « Hydroserres Mirabel Frais.inc » ainsi que le
plus grand
producteur mondial de tomates « savoura.inc ».
Les principaux concurrents directs sont des entreprises de haute technologie
comme « Quantum Devise.inc ». Cependant, les concurrents indirects sont toutes
les
entreprises oeuvrant dans le domaine de l'éclairage à lampe.
Nous espérons vendre le produit final environ 750$ca par unité avec un service
après vente de 8 ans.
6. Mesures envisagées
La demande de brevet est pour le Canada, les Etats-Unis, l'Europe et la Chine.
Théoréme Innovation enr. 12 Le 2004-11-16
