Modèle de bilan énergétique d’une serre agricole sans couvert végétal

Abstract

Dans cet article, nous présentons un modèle de bilan énergétique d’une serre agricole à simple paroi et sans couvert végétal. Ce travail a pour rôle de compléter les diverses approches théoriques sur le bilan thermique des serres par un modèle basé sur l’ensemble des équations théoriques qui intègrent les processus d’échanges thermiques entre la couverture, l’air intérieur et le sol, à savoir: conduction, convection, évaporation, condensation, rayonnements solaires et de grande longueur d’onde. Le modèle diffère des autres approches par les particularités suivantes: (i) il effectue une analyse globale des bilans thermiques échangés entre les composants de la serre avec une analyse des échanges infrarouges, (ii) le calcul des différents flux du bilan de la serre repose sur des données réelles (mesures de température et d’humidité), (iii) le modèle tient compte des conditions météorologiques instantanées du lieu de la serre. Ce modèle peut aisément déterminer et quantifier l’équilibre énergétique quotidien de la serre en mettant en évidence les apports et les pertes. Sous les conditions de trois journées types d’expérimentation, le modèle a pu représenter les phénomènes suivants: (i) l’augmentation de la durée d’ensoleillement corrélée à une baisse de nébulosité du ciel, influence largement le bilan global de la serre par une grande captation solaire durant la journée et fait augmenter nettement les pertes notamment infrarouge, (ii) la décroissance de la température extérieure influe sur les besoins thermiques de la serre et le stockage thermique dans le sol, (iii) l’augmentation de la vitesse du vent modifie le bilan global journalier, en provoquant une augmentation des pertes par fuites d’air.

Keywords

• serre
• microclimat
• modèle de bilan énergétique