8 façons de réduire les pertes de chaleur dans les serres
Pour de nombreuses serres, le chauffage est l’une des principales dépenses d’énergie. Comprendre comment minimiser les pertes de chaleur des serres, tout en maintenant des conditions climatiques optimales, est la clé pour réduire les dépenses énergétiques.
Cela est particulièrement vrai pendant les nuits froides ou en hiver. Lorsque la température baisse, le chauffage devient indispensable et fonctionne souvent sans interruption. Il existe de nombreuses façons de réduire la consommation d’énergie. Mais l’une des approches les plus simples consiste à réduire les besoins en chauffage. Les producteurs peuvent réduire considérablement leurs besoins en chauffage grâce à des méthodes simples de rétention de la chaleur et en évitant les pertes inutiles pour l’environnement.
Comprendre les pertes de chaleur des serres
La première étape pour améliorer la rétention de la chaleur dans les serres consiste à comprendre exactement comment se produisent les pertes de chaleur. La chaleur peut s’échapper par deux voies principales :
- Directement – en échangeant de l’air avec l’extérieur
- Indirectement – par transfert de chaleur par conduction
Les pertes de chaleur dans les serres sont les plus importantes lors des nuits froides ou des changements rapides de température au crépuscule et à l’aube.
Perte de chaleur par conduction dans les serres
Dans une serre, la conduction est le principal facteur de perte de chaleur. Il s’agit d’une interaction indirecte entre l’air intérieur et l’air extérieur, à travers la couverture de la serre. Toute différence de température entre les deux les pousse à essayer de s’équilibrer. Par la suite, l’air chaud perdra de la chaleur, à travers la couverture, au profit de l’air plus froid de l’extérieur. La différence de température détermine le taux de transfert de chaleur, des différences plus importantes entraînant des pertes plus grandes.
Deux paramètres principaux influencent le taux de ce type de transfert de chaleur. Le premier est le matériau de couverture de la serre. Certains matériaux retiennent mieux la chaleur que d’autres, ils ont un « coefficient de transfert de chaleur » plus faible.
Le deuxième facteur qui détermine le taux de perte de chaleur par conduction est la surface. Plus la surface est grande, plus la perte de chaleur est importante. Plus l’air entre en contact avec la couverture de la serre, plus il perd de sa chaleur.
Renouvellement de l’air dans les serres et les environnements de culture contrôlés
Le deuxième mécanisme de perte de chaleur est l’échange direct d’air avec l’extérieur, soit par la ventilation, soit par des fuites à l’extérieur de la serre. Ce mouvement d’air entraîne une perte de chaleur et l’introduction d’air plus froid dans l’espace.
Souvent, les producteurs ouvrent ou ventilent la serre afin de réduire l’humidité. Dans les cultures commerciales, c’est l’un des principaux facteurs de perte de chaleur.
Éviter et réduire les pertes de chaleur par effet de serre
1. L’isolation empêche les pertes de chaleur
L’amélioration de l’isolation d’une serre peut réduire considérablement le taux de transfert indirect de chaleur entre la serre et l’extérieur. L’isolation se présente sous de nombreuses formes, qu’il s’agisse de produits professionnels ou de solutions de bricolage.
Lorsque l’on s’intéresse à l’isolation, il y a plusieurs éléments importants à prendre en compte.
Plus c’est clair, mieux c’est. Dans une serre, l’exploitation de la lumière du soleil est cruciale. Tout matériau qui réduit les rayons solaires entrants a un effet négatif sur le rayonnement nécessaire.
L’entretien et le nettoyage jouent également un rôle important dans le maintien de l’efficacité. Les solutions d’isolation doivent pouvoir être facilement nettoyées et réparées, faute de quoi leur efficacité risque de diminuer au fil du temps.
L’isolation des fondations et tout type d’isolation réalisée sous le niveau des plantes (si les cultures sont cultivées sur des bancs, par exemple) sont très efficaces et n’ont pas d’effet négatif sur le rayonnement.
2. Couverture à double couche pour une meilleure isolation
Tout comme l’isolation, l’utilisation de couvertures à double couche réduit le taux de transfert indirect de chaleur à travers la couverture de la serre.
Les couvertures à double couche signifient exactement cela : deux couches au lieu d’une, avec un espace contenant de l’air entre les deux. L’espace d’air mort entre les deux réduit considérablement la perte de chaleur par conduction.
Tout comme pour l’isolation, il est important de s’assurer que la lumière solaire entrante n’est pas compromise ou qu’elle est prise en compte.
3. Les écrans thermiques réduisent les pertes de chaleur par le plafond
Les écrans et rideaux thermiques réduisent les pertes de chaleur de plusieurs manières.
Un écran thermique bien ajusté créera une poche d’air au-dessus de l’espace de culture, agissant comme une sorte de couverture à double couche, réduisant le transfert indirect de chaleur. En outre, en réduisant efficacement la hauteur de la serre, l’espace devient plus petit, ce qui permet un chauffage plus efficace. Fermer l’écran pendant la nuit, lorsque la lumière du soleil n’est pas un facteur, est l’une des meilleures méthodes pour s’assurer que la chaleur conservée tout au long de la journée est sauvegardée pour la nuit. En outre, la circulation de plus petits volumes d’air peut contribuer à uniformiser les niveaux d’humidité relative et de température.
Les producteurs peuvent et doivent doubler les écrans thermiques. Deux ou trois écrans sont beaucoup plus efficaces qu’un seul et offrent l’avantage supplémentaire de pouvoir utiliser moins ou plus de couverture, pendant des périodes différentes.
4. La localisation et la réparation des fuites empêchent le transfert de chaleur
Ce point peut sembler évident, mais il est souvent ignoré.
La recherche et la réparation des fuites dans la couverture de la serre peuvent avoir un impact considérable sur les pertes de chaleur. Les petits trous ou les points de connexion mal fixés se trouvent généralement autour des entrées, dans les coins ou à l’endroit où la couverture rencontre le sol. Ces interstices, souvent minuscules, permettent à l’air d’être échangé directement avec l’extérieur, sans contrôle ni surveillance.
En particulier dans les régions froides, une inspection approfondie avant l’hiver peut permettre d’économiser beaucoup d’argent sur le chauffage.
5. Des extérieurs propres permettent un meilleur ensoleillement
Une partie de l’entretien des serres, autre que la réparation des fuites, consiste à garder l’extérieur propre et clair.
Une couverture de serre trouble bloque une grande partie du rayonnement solaire. Outre la réduction de la photosynthèse effectuée par les plantes, l’occultation de la lumière du soleil bloque également la chaleur.
Le maintien d’une couverture transparente laisse entrer plus de chaleur pendant les heures d’ensoleillement. En maintenant une bonne isolation, vous pouvez conserver cette chaleur pendant la nuit.
6. Les brise-vent réduisent le transfert de chaleur
L’installation de brise-vent à l’extérieur de la serre limite la quantité de vent qui passe au-dessus et autour de celle-ci.
Un vent rapide entourant la serre diffuse rapidement la chaleur transférée à travers la couverture. Il en résulte une intensification du taux de transfert de chaleur indirect.
En limitant le vent qui entre en contact avec la structure, le transfert de chaleur par conduction peut être efficacement limité.
7. La déshumidification permet aux producteurs de garder la serre fermée
L’introduction de déshumidificateurs spécifiques dans les serres est devenue une méthode de premier plan pour réduire les pertes de chaleur et les coûts énergétiques.
La forme traditionnelle de réduction de l’humidité consiste à ventiler, pour évacuer l’air humide, et à chauffer, pour tenter de maintenir des températures optimales. En réduisant l’humidité à l’intérieur de l’espace, sans ventilation, vous pouvez réduire considérablement le renouvellement direct de l’air. Cela minimisera votre besoin de chauffage pour compenser la ventilation.
Comme toute machine, les déshumidificateurs dégagent un peu de chaleur lorsqu’ils fonctionnent. Si vous le faites correctement, vous pouvez également exploiter cette chaleur, ce qui permet d’augmenter légèrement les efforts de chauffage en cas de besoin.
Condensation de l’humidité des serres sur les serpentins des déshumidificateurs
8. L’uniformité climatique améliore encore l’efficacité
L’uniformité du climat est un problème majeur dans les serres. La plupart des chambres de culture souffrent de microclimats. Il s’agit de petites poches d’air aux propriétés climatiques différentes. Dans la plupart des cas, ces zones ont tendance à être légèrement plus froides et plus humides que le reste de l’espace, ce qui réduit l’efficacité et accroît la vulnérabilité aux maladies.
Bien qu’il ne s’agisse pas d’une forme de perte de chaleur à proprement parler, les microclimats entraînent des inefficacités en matière de chauffage. La plupart des producteurs lutteront contre ces conditions en augmentant leurs efforts en matière de chauffage central.
Si nous éliminions les microclimats, il serait beaucoup plus facile d’amener l’ensemble de l’espace de la serre à la température souhaitée, ce qui réduirait les temps de chauffage nécessaires.
La circulation de l’air, qui permet de disséminer ces poches d’air, permet d’obtenir des conditions climatiques uniformes. Cela permet de concentrer les efforts de chauffage sur l’ensemble de l’espace, plutôt que sur les points les plus extrêmes qui s’y trouvent.
