Les serres peuvent être des environnements intéressants pour la culture. En effet, les matériaux standard comme le verre et le plastique (« vitrage ») sont extrêmement efficaces pour laisser entrer la lumière et la chaleur, et pour évacuer la chaleur. Avec une telle surface vitrée, les serres surchauffent généralement pendant la journée si elles ne sont pas contrôlées. Et comme le verre et le plastique n’offrent aucune isolation, la nuit, ils perdent toute cette chaleur, ce qui les fait geler. Les plantes, comme les gens, n’aiment pas cela.
Le principal défi de la culture en serre est de stabiliser ces variations de température. Traditionnellement, les gens y parviennent en injectant de l’énergie dans la serre par le biais de systèmes de chauffage ou de refroidissement. Mais la manière la plus intelligente et la plus durable de créer un environnement stable dans les serres est d’exploiter l’énergie solaire excédentaire qui entre pendant la journée, de la stocker et de l’utiliser la nuit. Ou, si l’on travaille avec une serre existante, d’ajouter un chauffage efficace qui utilise des combustibles bon marché et renouvelables. Toutes ces stratégies exigent de la compréhension et de la recherche, et ont un certain coût initial, mais le retour sur investissement en termes de croissance et d’économies à long terme en vaut la peine.
N’oubliez pas non plus qu’il n’y a pas d’énergie moins chère que celle que vous n’avez pas à utiliser, donc si vous concevez une nouvelle serre, construisez-la de manière à ce qu’elle ne nécessite pas beaucoup de chauffage et de refroidissement au départ. Cela signifie qu’il faut construire une structure étanche à l’air et isolée, utiliser des matériaux de couverture appropriés et orienter la serre avec le vitrage vers le sud – d’où provient toute notre lumière dans l’hémisphère nord. Si vous cultivez dans une serre existante, vous pouvez notamment isoler votre serre et les fuites d’air du coupe-froid. Réduire au minimum vos besoins énergétiques est toujours la première étape, puis intégrer les stratégies ci-dessous, qui vous sont proposées par les spécialistes du chauffage HPS Environnement.
Stocker l’énergie solaire dans la masse thermique
La façon la plus simple et la plus courante de réguler la température de votre serre est d’utiliser la masse thermique, également appelée « puits de chaleur ». La masse thermique est toute matière qui stocke de l’énergie thermique. La plupart des matériaux le font dans une certaine mesure, mais certains le font beaucoup mieux que d’autres. L’eau, par exemple, retient environ deux fois plus de chaleur que le béton et environ quatre fois plus que le sol.
L’incorporation de la masse fait deux choses. Premièrement, elle absorbe l’énergie excédentaire pendant la journée, créant un effet de refroidissement. Lorsque la température baisse la nuit, elle commence à libérer cette énergie, ce qui « chauffe » la serre. Remarque : bien que l’on dise « refroidir et chauffer », la masse thermique ne fournit pas réellement l’énergie, elle la stocke simplement et la libère plus tard, comme une batterie. La taille de la batterie (ou la quantité d’énergie que vous pouvez stocker) dépend de la capacité thermique du matériau et de la quantité de masse dont vous disposez
Comment procéder ?
La façon la plus courante d’utiliser la masse thermique est le baril d’eau, car il a une capacité thermique très élevée. En empilant plusieurs fûts de 55 gallons d’eau dans une serre, le cultivateur peut incorporer beaucoup de masse thermique. Les fûts doivent être empilés dans un endroit où ils sont exposés à la lumière directe du soleil, souvent sur un mur nord. Comme les plantes seront plus chaudes autour des barils d’eau, placez des plantes plus tendres – comme des plateaux de semis ou des cultures de temps chaud – sur ou près des barils. La culture avec un système aquaponique – la culture symbiotique de poissons et de plantes – a l’avantage de faire doubler la masse thermique des aquariums. D’autres variantes consistent à construire la serre en béton ou en pierre, par exemple en utilisant un mur nord en béton ou un sol en dalles de pierre. Même le sol des parterres surélevés ajoutera de la masse thermique.
Intégrer un échangeur de chaleur
Pour aller au-delà de la masse thermique standard, vous pouvez incorporer un échangeur de chaleur pouvant faire circuler l’air à travers la source de masse. Cette idée porte plusieurs noms. Elle est souvent appelée « batterie climatique » ou « système de chauffage et de refroidissement souterrain ». Il existe de nombreuses configurations, mais le mécanisme de transfert et de stockage de l’énergie est toujours le même. Lorsque la serre se réchauffe pendant la journée, un ventilateur pompe l’air chaud et humide de l’intérieur de la serre à travers un réseau de tuyaux enterrés sous terre. La baisse de température force la vapeur d’eau à se condenser, et dans ce processus (appelé changement de phase), de l’énergie est libérée. Cette énergie est stockée dans le sol, qui se retrouve réchauffé. Ainsi, le processus crée une grande masse de sol chaud sous la serre tout au long de l’année. La nuit, lorsque la température de la serre baisse, le ventilateur se remet en marche et extrait cette chaleur du sol. C’est un système relativement simple, qui a fait ses preuves ; les échangeurs de chaleur sol-air sont utilisés dans les maisons depuis des décennies.
Bien qu’elle soit la plus facile à installer, la masse thermique peut être lente à réagir. Il faut plus de temps pour diffuser la chaleur dans la serre, ce qui limite son efficacité. Mais, étant donné le faible coût initial, l’ajout de ce dispositif dans une serre est une méthode populaire pour prolonger la saison de croissance. Cela ne vous permet peut-être pas d’obtenir une croissance tout au long de l’année, mais cela peut certainement faire passer votre serre au niveau supérieur.
Résumé de HPS environnement
Quel chemin prendre ? Plusieurs facteurs entrent en jeu :
Quels sont vos objectifs (combien d’espace essayez-vous de chauffer, et à quel degré) ? Chaque système a une capacité de chauffage différente. Quel degré de contrôle voulez-vous avoir ? (Certains systèmes sont actifs et d’autres sont passifs. Vous pouvez mettre en marche un chauffe-fusée, mais vous ne pouvez pas faire grand-chose pour changer les barils d’eau).
Quelles sont les contraintes auxquelles vous êtes confrontés ? Pensez à la surface au sol de la serre que vous avez pour des choses comme les barils d’eau. Et surtout, pensez au temps et à la main-d’œuvre nécessaires à l’installation et le fonctionnement de chaque système. Là encore, même si vous devez faire quelques recherches au préalable, la meilleure solution est d’avoir une serre chaude qui produit des aliments frais tout au long de l’hiver.
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