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Modules.md

File metadata and controls

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BioSym Modules

Each module = 1 clear function.
They are then assembled together within the GRIDs.

List of Core Modules

  1. E – Energy Module
  2. P – Pumping Module
  3. F – Filtration / Water Treatment Module
  4. S – Storage Module (electric or gravity)
  5. Cp – Compression / Compressed Air Module
  6. R – Regulation Module (valves, priorities, flow)
  7. Sense – Sensor / Data Module
  8. Act – Actuator Module (open, close, start)
  9. Bio – Biogas / Organic Recovery Module
  10. Aux – Human Backup Module (pedal, crank, emergency generator)

1. Energy Module (E)

Purpose: provide base electricity to the system.
Possible inputs:

  • solar PV panel,
  • small wind turbine,
  • micro-hydro source (stream),
  • optionally biogas → generator.

Outputs:

  • 12/24/48 V DC (depending on your chosen standard),
  • optionally 230 V via inverter.

Role in BioSym:

  • powers the pump,
  • powers sensors,
  • charges storage,
  • top priority (no energy → no system).

Notes:

  • you can plan 2 levels:
    • E-Lite: just PV + regulator
    • E-Full: PV + wind + battery + inverter

2. Pumping Module (P)

Purpose: move water.
Power sources: Energy Module (E) or direct energy (wind pump, water wheel).
Outputs: water directed to:

  • elevated tank (gravity storage),
  • irrigation network,
  • desalination,
  • treatment.

Possible types:

  • DC solar pump
  • membrane pump
  • low-tech volumetric pump

Role in BioSym:
It’s what makes energy surpluses useful (when there’s too much sun → we pump).

3. Filtration / Treatment Module (F)

Purpose: make water usable.
Inputs: raw water (well, river, rain, sea for desalination).
Energy: very low (UV, circulation pump) or thermal (solar distillation).
Outputs: potable or irrigation-ready water.

Sub-types:

  • F-lite: gravity filter + solar UV
  • F-desal: reverse osmosis → requires a P module upstream
  • F-solar: solar distillation (slow but autonomous)

Role: essential for WaterGrid.

4. Storage Module (S)

Purpose: smooth variations.
Two main families:

  1. S-elec: batteries, supercaps
  2. S-gravity: elevated water, lifted mass
  3. (optional) S-thermal: solar hot water

Input: energy or water
Output: energy or pressurized water
Role: allows BioSym to run at night / without wind.

5. Compression Module (Cp)

Purpose: store surplus energy as compressed air.
Input: excess energy (E)
Output: compressed air (for tools, turbines, pond aeration)

Advantages:

  • no chemistry,
  • can be DIY,
  • great combo with wind (wind → direct compression)

Limits:

  • average efficiency, best for sites with frequent surpluses.

6. Regulation Module (R)

Purpose: decide what to let through.
Examples:

  • solenoid valve on irrigation network
  • divert water to storage when the main tank is full
  • shed electrical load

Inputs: commands from AI / simple rules
Outputs: open/close, ON/OFF, circuit choice

Role: it’s the system’s “vascular network”.

7. Sensor / Data Module (Sense)

Purpose: know what’s happening.
Typical sensors:

  • water tank level
  • battery voltage
  • flow rate
  • soil humidity
  • weather (light, wind)

Output: data to DataGrid / orchestrator

8. Actuator Module (Act)

Purpose: move what regulation decides.

  • stepper motors (open greenhouse window)
  • relays (start a pump)
  • servos (orient a solar panel)

9. Biogas Module (Bio)

Purpose: turn waste into energy + fertilizer
Input: organic waste, heat
Outputs: biogas + digestate
Use: backup energy + agricultural loop (see AgroGrid)

10. Human Backup Module (Aux)

Purpose: allow a human to “save” the system when there’s no sun/wind
Examples: pedal generator, foot pump, crank
Role: ensure resilience

Quick Summary

Name Purpose Essential?
E produce energy ⭐️ yes
P move water ⭐️ yes (if water)
F make water clean ⭐️ yes (if water)
S buffer / smooth operations ⭐️ yes
R orchestrate flows ⭐️ yes
Sense measure useful
Bio close organic loops optional
Cp alternative storage optional

You can create a BioSym-min version with:
E + P + F + S + R + Sense

Modules BioSym

Chaque module = 1 fonction claire.
On les assemble ensuite dans les GRIDs.

Liste des modules de base

  1. E – Module Énergie
  2. P – Module Pompage
  3. F – Module Filtration / Traitement d’eau
  4. S – Module Stockage (élec ou gravité)
  5. Cp – Module Compression / air comprimé
  6. R – Module Régulation (vannes, priorités, débit)
  7. Sense – Module Capteurs / Data
  8. Act – Module Actionneurs (ouvrir, fermer, démarrer)
  9. Bio – Module Biogaz / valorisation organique
  10. Aux – Module d’appoint humain (pédale, manivelle, groupe de secours)

1. Module Énergie (E)

But : fournir l’électricité de base au système.
Entrées possibles :

  • panneau solaire PV,
  • petite éolienne,
  • micro-hydro (cours d’eau),
  • éventuellement biogaz → groupe électrogène.

Sorties :

  • 12/24/48 V DC (selon ce que tu veux standardiser),
  • éventuellement 230 V via onduleur.

Rôle dans BioSym :

  • alimente la pompe,
  • alimente les capteurs,
  • charge le stockage,
  • sert de priorité 1 (sans énergie → pas de système).

Remarques :

  • tu peux prévoir 2 niveaux :
    • E-Lite : juste PV + régulateur
    • E-Full : PV + éolien + batterie + onduleur

2. Module Pompage (P)

But : déplacer de l’eau.
Sources d’énergie : module Énergie (E) ou énergie directe (éolienne à pompe, roue à aubes).
Sorties : eau vers :

  • réservoir haut (stockage gravitaire),
  • réseau d’irrigation,
  • désalinisation,
  • traitement.

Types possibles :

  • pompe DC solaire
  • pompe à membrane
  • pompe volumétrique low-tech

Rôle dans BioSym :

  • c’est lui qui rend utiles les surplus d’énergie (quand il y a trop de soleil → on pompe)

3. Module Filtration / Traitement (F)

But : rendre l’eau utilisable.
Entrées : eau brute (puits, rivière, pluie, mer si désalinisation).
Énergie : très faible (UV, pompe de circulation) ou thermique (distillation solaire).
Sorties : eau potable / eau d’irrigation propre.

Sous-types :

  • F-lite : filtre gravité + UV solaire
  • F-desal : osmose inverse → besoin d’une pompe P en amont
  • F-solaire : distillation solaire (lent mais autonome)

Rôle : indispensable pour WaterGrid.

4. Module Stockage (S)

But : lisser les variations.
Deux grandes familles :

  1. S-élec : batteries, supercaps
  2. S-gravité : eau en hauteur, masse hissée
  3. (optionnel) S-thermique : eau chaude solaire

Entrée : énergie ou eau
Sortie : énergie ou eau sous pression
Rôle : permet à BioSym de continuer à fonctionner la nuit / sans vent.

5. Module Compression (Cp)

But : stocker un surplus sous forme d’air comprimé.
Entrée : énergie excédentaire (E)
Sortie : air comprimé (pour outils, pour turbinage, pour aération bassin)

Avantages :

  • pas de chimie,
  • peut être bricolé,
  • bon en combiné avec éolien (vent → compression directe)

Limites :

  • rendement moyen, à réserver aux sites avec excédents fréquents.

6. Module Régulation (R)

But : décider quoi laisser passer.
Exemples :

  • électrovanne sur réseau d’irrigation
  • dérivation d’eau vers stockage quand réservoir principal plein
  • délestage d’une charge électrique

Entrées : consignes de l’IA / règles simples
Sorties : ouverture/fermeture, ON/OFF, choix de circuit

Rôle : c’est le “système vasculaire” du truc.

7. Module Capteurs / Data (Sense)

But : savoir ce qu’il se passe.
Capteurs typiques :

  • niveau d’eau dans réservoir
  • tension batterie
  • débit
  • humidité sol
  • météo (luminosité, vent)

Sortie : données vers DataGrid / orchestrateur

8. Module Actionneurs (Act)

But : faire bouger ce que la régulation décide.

  • moteurs pas à pas (ouvrir fenêtre serre)
  • relais (démarrer une pompe)
  • servo (orienter panneau)

9. Module Biogaz (Bio)

But : valoriser les déchets en énergie + fertilisant
Entrée : déchets organiques, chaleur
Sorties : biogaz + digestat
Utilité : énergie de secours + boucle agricole (voir AgroGrid)

10. Module d’appoint humain (Aux)

But : permettre à un humain de “sauver” le système quand pas de soleil/pas de vent
Ex : vélo générateur, pompe à pédale, manivelle
Rôle : assurer la résilience

Synthèse rapide

Nom Sert à… Indispensable ?
E produire de l’énergie ⭐️ oui
P déplacer de l’eau ⭐️ oui (si eau)
F rendre l’eau propre ⭐️ oui (si eau)
S lisser / tamponner ⭐️ oui
R orchestrer les flux ⭐️ oui
Sense mesurer utile
Bio boucler les matières optionnel
Cp stocker autrement optionnel

Tu peux donc faire une version BioSym-min avec :
E + P + F + S + R + Sense.