Comment fonctionne une serre bioclimatique ?

Qu’est-ce-qu’une serre bioclimatique ?

Une serre bioclimatique est une structure qui permet de cultiver des plantes, des fruits et des légumes en utilisant uniquement le soleil et l’énergie naturelle. Elles sont conçues pour capturer la lumière du soleil et la transformer en chaleur, ce qui réchauffe l’air à l’intérieur des serres. La chaleur accumulée est alors utilisée pour créer un environnement favorable à la croissance des plantes. Les serres bioclimatiques sont également conçues pour minimiser les pertes d’énergie, ce qui en fait un moyen très efficace de produire des cultures saines sans recourir aux moteurs électriques ou aux systèmes de chauffage traditionnelles.

La serre bioclimatique stocke l’énergie solaire durant la journée puis la restitue la nuit ou lors de séquences nuageuses. C’est une structure dite « isolée » car son mécanisme réduit les pertes thermiques. Elle ne nécessite par ailleurs aucun chauffage externe.

Comment s’effectue le stockage thermique ?

Le stockage thermique est l’un des principaux avantages des serres bioclimatiques. Cette technologie permet aux agriculteurs d’exploiter les ressources naturelles pour le chauffage et le refroidissement de leurs cultures. Le stockage thermique consiste à utiliser des matériaux à haute densité pour accumuler et restituer la chaleur dans la serre. C’est un procédé qui permet de conserver de l’énergie calorifique. Ces matériaux peuvent être des systèmes d’eau ou des masses inertes comme les briques ou les cailloux, du béton mais aussi du sable ou de la terre. Ces matériaux peuvent être plongés dans un réservoir d’eau chaude pour absorber la chaleur durant la journée et la restituer durant la nuit. Ce stockage thermique permet de réguler la température intérieure et de conserver l’humidité à un niveau optimal.

Pour comprendre un peu mieux ce qu’il se passe sous serre bioclimatique & son fonctionnement, c’est par ici 👇 :

Les avantages d’une serre bio climatique ?

• Moyen pratique et rentable de cultiver des plantes, des fruits et des légumes. C’est un moyen plus efficace d’améliorer les rendements en termes de qualité et de quantité. Elle allonge également la période de culture.
• Permet de cultiver certains légumes en hiver comme les légumes à feuilles.
• Protection contre les intempéries et les températures extrêmes. Plantes aromatiques, légumes et fleurs sont protégées du gel.
• Meilleur contrôle du climat à l’intérieur, ce qui permet aux cultures de pousser plus vite.
• Ne consomme aucune électricité ou autre énergie externe et ne nécessite ni panneau solaire ni chauffage externe.

Bien installer ma serre bioclimatique

La plupart de ces modèles disposent d’un mur isolé au nord et ont un mur au sud qui laisse bien passer la lumière. Être bien orienté c’est essentiel afin d’avoir au maximum les rayons du soleil. Ces serres sont préconisées dans l’hémisphère nord afin de conserver le plus possible de la chaleur sous la serre. Dans cette zone géographique, la plupart des rayons du soleil entrent par le vitrage orienté vers le sud, c’est pourquoi nous retrouvons une face nord isolée.

Afin de conserver au maximum tous les bienfaits de cette serre, la masse thermique qui capte la chaleur, doit respecter quelques critères :

• Tout d’abord, elle doit être volumineuse afin de conserver une quantité de chaleur suffisante.
• Avoir une belle surface d’exposition afin de maximiser les capteurs UV mais aussi son exposition à l’air ambiant dans la serre.
• Privilégier une couleur sombre pour mieux attirer les rayons du soleil.
• Le mieux est qu’il s’agisse d’un matériau dense pour bien absorber la chaleur.

L’emplacement de la serre

Globalement, voici les quelques points à ne pas oublier pour une bonne orientation.

• Orientée au sud car en hiver les vitrages verticaux permettent la captation du soleil et en été la réflexion des vitrages assure une bonne protection contre le soleil.

  Conseil : éviter d’incliner ou de mettre en toiture les vitrages qui reçoivent fortement les capteurs UV.

• Pour un meilleur stockage et transmission de chaleur, encastrez la serre bioclimatique dans un bâtiment.
• Créer une serre avec deux niveaux pour privilégier sur le rez-de-chaussée un air plus frais pour des cultures plus craintives.

* la serre bioclimatique de jour : la surface vitrée au sud favorise l’entrée des rayons du soleil qui se réfléchissent sur le mur de pierre (masse thermique qui stocke la chaleur). Le (3) sur le schéma représente une ouverture afin de créer une ventilation pour que les cultures ne s’étouffent pas.

* la serre bioclimatique de nuit : grâce au mur de pierre qui a bien réchauffé et stocké la chaleur de jour, la chaleur est restituée de nuit. Laisser une ouverture la nuit si les températures sont fortes.

 

Les différents types de serres

La serre appelée « 3 murs en dur »

La serre bioclimatique « 3 murs en dur » est une solution durable pour les jardiniers et les agriculteurs. Elle fournit à la fois un abri thermique et une protection contre les intempéries, sans avoir à recourir à des matériaux coûteux. Il s’agit d’une serre en dur qui est construite à l’aide de matériaux durables afin de retenir la chaleur et de réduire le niveau de bruit.

Ces serres sont équipées d’un mur en béton, en terre ou en parpaings généralement au nord, et parfois recouverte en plus d’un film noir pour attiser la chaleur. Leur face sud est exposée sous la forme d’un tunnel avec une couverture thermique qui se déploie la nuit pour limiter la perte de chaleur.

La serre tunnel avec masses thermiques

Il s’agit de la serre bioclimatique la plus « naturelle ». Effectivement, de part sa forme de serre tunnel, elle ne nécessite pas de grands changements. C’est les masses thermiques disposées dans la serre qui jouent le rôle de chauffage naturel.

Nous retrouvons par exemple l’utilisation de bidons ou de fûts, de couleur foncé pour mieux emmagasiner la chaleur et rendre l’eau chaude.

Conseil : les fûts en plastique conduisent moins la chaleur que les fûts métalliques.

La serre bioclimatique enterrée

Nous les appelons les serres « Walipini », ces serres sont souterraines. Plus on descend sous terre et plus la température est constante. Cette température comprise entre 10 et 12 degrés ne nécessite donc pas beaucoup de chaleur ambiante pour réchauffer les cultures sous serre, ce qui n’est pas le cas d’une serre hors sol.

Conseil : pour une meilleure efficacité, la serre bioclimatique doit mesurer une certaine hauteur qui est d’au moins 20 m.

Construire sa serre bioclimatique

Construire sa propre serre bioclimatique est possible mais il faut s’armer d’un peu de patience. C’est une excellente façon de profiter des avantages de la culture tout en réduisant considérablement sa facture d’énergie. Elle peut être construite avec des matériaux locaux et à moindre coût et tirer le meilleur parti des conditions météorologiques, des sources d’énergies renouvelables et de l’ensoleillement.

Pour commencer, se poser les bonnes questions :

• L’emplacement doit être suffisamment exposé au soleil, on parle de 6 heures de soleil par jour au moins en hiver.
• Privilégier une zone protégée du vent.
• Le terrain ne doit pas être trop humide.
• Il faut respecter une certaine orientation est-ouest (à faire varier si vous vivez dans une région pas mal exposée au vents dominants).

Quelle(s) réglementation(s) ?

Vu qu’il s’agit d’une structure volumineuse, dans un premier temps vérifiez bien que vous avez l’autorisation de construire. La réglementation en vigueur doit être consultable depuis le service urbanisme de votre mairie.

Quelles sont les structures possibles ?

Plusieurs types de structures pour former sa serre :

• Une structure avec une masse thermique comme mur porteur. Dans ce cas, optez pour des matériaux lourds tels que des pierres ou des parpaings.
• Une structure plus légère faite en bois si vous souhaitez que la masse thermique soit constituée de barils ou de fûts remplis d’eau. Pour ces deux éventualités, les murs des extrémités et la face la plus exposée au soleil devront être en polycarbonate alvéolaire pour un pouvoir isolant.
• Pour finir, la serre bioclimatique plus classique avec une bâche de couverture diffusante permettant de réguler la chaleur sous serre. Ne pas oublier d’ajouter des éléments de transmissions lumineuses pour attirer encore plus les rayons UV (pierre, bidons, fûts, poterie…).

Les vitrages

Étant donné que la transmission lumineuse passe essentiellement par le vitrage celui-ci doit être de la plus grande taille possible. Ensuite, nous retrouvons plusieurs vitrages :

• Le simple vitrage : favorise les déperditions de chaleur, ce qui n’est pas optimal pour une serre bien chauffée ;
• Le double vitrage : meilleure isolation et conservation de la chaleur. Le mieux est d’opter pour des vitres à isolation thermique renforcée (garde la chaleur tout en protégeant du froid) ;
• Le triple vitrage : coût bien plus élevé mais importante isolation de la chaleur ;
• Le vitrage à contrôle solaire : technique la plus efficace puisqu’elle limite l’élévation de la température en été tout en conservant la chaleur intérieure en hiver.