Serre à plants maraichers bioclimatique

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Serre à plants maraichers bioclimatique

Messagepar Fred77 » Ven Mar 04, 2016 17:07 pm

Bonjour,

Je suis tout nouveau parmis vous et encore novice dans le monde du solaire.
Je suis maraicher bio en seine et marne et je me lance dans la réalisation d'une serre à plants bioclimatique chauffé par des panneaux solaires et un "plancher chauffant".
Ma serre fera 16m de long par 6.50m de large. Elle sera isolé au nord (mur des 16m) par du panneau sandwitch, sur les parois est et ouest (6.50m) par du polycarbonate de 10mm et sur la face sur avec un soubassement de 60cm en panneau sandwitch. Le reste de la couverture sera en plastique horticole.

J'aurais une ventilation automatique par ouvrant quand la température dépasse un certain seuil. Un écran thermique à 2m qui se déroulera la nuit.
Je vais mettre une bâche noire sur le sol. Je ne cultiverais que des plants dans cette serre (de la germination au stade prêt à planter soir 1 mois environ) qui seront en caisse posé sur le sol.

J'aimerais gagner quelques degrés en octobre, novembre. Je ne ferais pas ou peu de légumes au mois de décembre et début janvier. Par contre à partir de la mi-janvier jusqu'à la fin du printemps j'aimerais bien être hors gel, et en tout cas gagner aussi quelques degrés par rapport à l'extérieur. Je n'ai pas besoin d'une température de consigne constante.
Pour cela j'ai pensé à posé devant la serre 8 panneaux solaires orienté plein sud à 60°. Ils seront raccordés 2 par 2 en série avec 1 circulateur pour 4 panneaux. Je pense les mettre pour qu'ils soient auto-vidangeable.

Ils seront branchés en direct à des nourrices qui alimenteront un réseau enterré (en PER) sous la serre (comme je ne travaillerais pas le sol, je peux faire ce que je veux). Je pense faire des boucles en escargot d'un peu moins de 50m chacune.
C'est là où je me pose plus de questions... J'ai lu plusieurs posts sur le forum de gens qui ont réfléchis, voir réaliser des projets du même genre, mais je n'ai pas vu de compte rendu du fonctionnement.
Je pense enterré les tuyaux à 30cm de profondeur et les poser avec un écart de 45cm. Je me demande si la profondeur est suffisante pour avoir un déphasage de plusieurs jours. Mais en même temps pour chauffer en janvier/février, il ne faut pas que je sois trop profond sinon les quelques rayons de soleils ne seront pas suffisant .

Pour l'écart entre les tuyaux, au départ j'avais pensé à 20cm comme un plancher chauffant, mais je souhaite limiter les pertes de charges pour que l'eau tourne suffisamment vite dans le circuit. Je ne souhaite pas avoir de l'eau à plus de 25-30°, donc je pense qu'il faut que j'ai assez de débit dans les panneaux pour les refroidir. D'où mon compromis à 45cm.

Avez-vous un peu d'expérience sur ce sujet, en cherchant on trouve beaucoup de théorie, mais je manque de pratique!!

Pour compléter tout ça, je trouve dommage de ne pas récupérer un peu de la chaleur qui sera en surplus dans la serre au moindre rayon de soleil. Je pense donc enterré un réseau en gaine TPC (pour enterré les réseaux electriques) de 90 sous le réseau hydraulique (environ 50cm). Je raccorde ce réseau à 2 extracteurs de 2000m3/h avec un thermostat pour qu'ils se déclenche quelques degrés en dessous de la consigne d'ouverture de la serre afin de capter des calories avant qu'elles ne s'échappent.

Voilà mon projet, j'espère qu'il vous inspirera des commentaires.

Frédéric

Fred77
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Re: Serre à plants maraichers bioclimatique

Messagepar Lanjer » Ven Mar 04, 2016 22:06 pm

Bonjour,

Super ! Un maraîcher qui ne va pas chauffer au fuel !
Une question. Pourquoi partir sur une serre avec un réseau au sol et pas sur des châssis toujours avec un réseau ? Car tu ne vas y faire que de la germination ?
Ensuite il va falloir estimer le besoin en énergie pour dimensionner ton install ? As tu visité des install équivalentes ?
Ton souci est de pouvoir stocker des calories car lorsque tu as du soleil tu dois déjà presque ouvrir ta serre ?

Jérôme
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Re: Serre à plants maraichers bioclimatique

Messagepar Fred77 » Sam Mar 05, 2016 20:39 pm

Bonjour,

Je fais germer mes plants dans un placard que je chauffe à 23°. Je sors mes plants dès qu'ils commencent à germer. Actuellement je les met dans une véranda adossé à une maison orienté sud. Quand je sors les plants et qu'ils se retrouvent au froid, ils poussent très lentement et attrapent parfois des maladies à cause du froid humide.
Les chassis seront trop petits pour la quantité de plants que je souhaite faire.
Je suis bien incapable d'estimer le besoin en énergie, il faudrait avoir une idée des pertes de la serre, des apports du soleil et d'autres choses que je dois oublier. Je n'ai pas non plus trouvé d'install équivalente qui pourrait me guider.
Pour le dimensionnement de l'install, je suis partis sur 8 panneaux horizontaux de 2m (les tinox de Solaire Diffusion) car ça fait la longueur de ma serre. Tu vois le calcul énergétique est très poussé!!
Je pense justement stocké les calories dans le sol, d'ou mes interrogations sur la bonne profondeur des tuyaux (je ne veux pas non plus que la chaleur du soleil de janvier n'arrive en surface qu'en mars). Et en novembre/décembre en région parisienne, on ne doit pas stocker grand chose.
Pour te donner une idée la serre à plants ressemblera un peu au schéma en PJ. Sauf que je n'aurais pas de tablette, les plateaux de plants seront posés sur le sol.

Effectivement, au moindre rayon de soleil, la température monte très vite et il faut ventiler. C'est un peu pour ça que je pense mettre 2 gros extracteurs pour aspirer l'air chaud et l'envoyer dans le sol.
Je vais essayer de vous faire un schéma de l'install avec les panneaux et les réseaux. Je ne suis pas bon du tout en dessin, alors je garantie pas le résultat....

Frédéric
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Re: Serre à plants maraichers bioclimatique

Messagepar patrick07 » Sam Mar 05, 2016 21:23 pm

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Re: Serre à plants maraichers bioclimatique

Messagepar Fidèle Castor » Sam Mar 05, 2016 21:29 pm

Salut Frédéric,

Je te passe le lien sur ma serre qui fait 6x6m environ :
viewtopic.php?f=24&t=7272

Je ne sais pas si tu l'as déjà vu, mais j'ai construit quelque chose de très proche de ton projet et j'ai pour le moment une petite avance sur toi mais comme je ne suis pas très rapide, tu vas peut être me rattraper :-D

J'ai 88 bidons de 200 L qui sont déjà installés sous le plancher de la serre, et en ce moment je me pose la question concernant l'échange de calories avec le volume cultivable dans la serre :
Soit je tapisse les parois internes nord et ouest de la serre avec des radiateurs de chauffage extra plats, soit j'utilise un ou des radiateurs automobile avec des ventilateurs pour souffler l'air de la serre dessus.
Le processus serait réversible pour les variations de t° jour/nuit évidemment.
Mais je crains que les plantes n'apprécie pas trop les courants d'air.
Toi qui est maraicher tu en penses quoi ?
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Re: Serre à plants maraichers bioclimatique

Messagepar Fred77 » Lun Mar 07, 2016 18:25 pm

Bonjour,

Patrick, j'étais déjà tombé sur le projet de Pierre Amet et je m'en suis d'ailleurs inspiré. Par contre on ne sait pas trop comment il fonctionne depuis sa mise en route. J'espère qu'on aura l'occasion de connaitre le retour d'expérience du maraicher?!?

Fidèle, j'ai pas encore lu tout ton projet, mais tu n'as pas peur des travaux en tout cas!! Je me suis arrêté à l'enfouissement de tes bidons dans le béton. J'avais pensé à stocker de l'eau dans des citernes souples au départ mais je ne sais pas trop comment elles réagiraient à de la circulation d'eau et donc à une très légère pression. Les fabricants ne veulent pas se mouiller.
Ensuite je me suis dis que le sol allait me couter moins chere. Mais bon faut solutionner les questions de profondeur et d'écart entre les tuyaux.
Pour ton cas, la chaleur ne remonte pas du sol? Tu peux envisager de mettre des voiles d'hivernage type P17 voir P30 pour les quelques nuits à risque.
Pour capter le surplus de calories de la serre, j'ai aussi pensé à des radiateurs de voitures, voir à des échangeurs de groupes frigo, ils sont grands, plats.
Pour les courants d'air, si c'est de l'air à température ambiante, ce n'est pas un problème, au contraire, le courant d'air oblige les plants se fortifier pour y résister et tu n'auras pas d'humidité stagnante sur tes plantes. Pour éviter pas mal de maladies, faut éviter la condensation du matin. L'air de la serre se réchauffe plus vite que tes plantes, si t'as pas de ventilation à ce moment la, tu vas avoir de la condensation sur les feuilles et un risque de maladies.
Si j'ai pas été assez clair, hésites pas à me demander des précisions.

J'ai aussi fais un schéma hydraulique de l'installation que je prévois. Si vous avez des avis....
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Re: Serre à plants maraichers bioclimatique

Messagepar Fidèle Castor » Lun Mar 07, 2016 19:48 pm

Me voilà rassuré concernant la circulation de l'air !

J'ai vu ton plan : je me demande pourquoi tu prévois des capteurs Tinox externes car la serre en elle-même est un capteur suffisant non ? A mois qu'elle ne soit pas assez isolée (voir le bouquin de Mazria sur les ratios à respecter entre surface vitrée et volume de stockage. )
Pour en revenir sur ma serre, dès que j'ai un rayon de soleil je monte à 23° et sans doute que je monterais à bien plus cet été d'où l'idée de mettre des volets réfléchissants articulés qui se rabattront sur le toit par trop fortes chaleurs et renverront directement la lumière solaire dans la serre en hiver.
Pour le moment mon plancher béton ne renvoie pas ou peu de chaleur car les bidons ne sont pas encore raccordés à une pompe avec radiateur. J'ai cependant une température qui ne descend jamais en dessous de quelques degrés au-dessus de zéro.
Pour le moment je n'effectue que des mesures ponctuelles de t° car j'ai des fuites de toiture qui ne feraient pas bon ménage avec toute l'instrumentation que je compte y installer.
Je ne sais pas si tu l'as lu, mais j'ai aussi le conduit d'air vicié de ma VMC double flux de la maison qui envoie de l'air en permanence à 12° environ et bien entendu j'aurais aussi la chaleur produite par le microcogénérateur qui sera envoyée dans la serre par grand froid.
Comme je vois que tu es dans le 77 on peut se rencontrer à l'occasion.
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Re: Serre à plants maraichers bioclimatique

Messagepar Fidèle Castor » Lun Mar 07, 2016 20:26 pm

Un lien sur le bouquin de Mazria au cas où tu ne connaîtrais pas :
http://livre.fnac.com/a1654233/Edward-M ... on-solaire
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Re: Serre à plants maraichers bioclimatique

Messagepar Fred77 » Mar Mar 08, 2016 12:14 pm

J'ai volontairement limité l'isolation de la serre (polycarbonate sur les cotés et simple plastique horticole sur le dessus avec quand même un écran thermique qui se déroulera la nuit à 2m du sol). Elle est destinée à l'élevage de plants, la quantité de lumière est particulièrement importante.
Je ne suis pas certain qu'il arrive assez d'énergie sur la serre pour combler ses besoins de chauffage. D'où l'idée d'ajouter des panneaux solaires à l'extérieur et de capter en plus l'air chaud par des extracteurs pour l'envoyer dans le sol à une profondeur plus importante (-50 ou -60cm).

Tu auras sûrement assez chaud dans ta serre pour maintenir des plants chauds (tomates, aubergines, poivrons, courgettes, concombres) toute l'année. Le premier truc, l'année dernière j'ai eu des tomates à noël (j'ai réussi à les protéger du gel jusque fin décembre), mais elles étaient à peine mangeable. Il faut du soleil pour avoir du goût. Tu pourrais compenser avec des lampes, mais ton autosuffisance alimentaire te rendrait dépendant au nucléaire vu la quantité de lumière nécessaire. De plus les jours courts, la moindre lumières, la croissance plus lente et l'humidité ambiante que tu auras beaucoup de mal à réguler vont te rapporter beaucoup de maladies cryptogamique. Est-ce que tu as envie de traiter??

Je pense qu'il vaut mieux que tu enlèves les plants chauds en novembre pour faire un vide sanitaire en quelque sorte, que tu remplaces par des plantes d'hiver type salade (batavia, mache, roquette, pourpier), oignons blancs, blettes, épinards, radis, petits pois. Tu profites de ta serre pour recommencer de nouveaux plants chaud assez tôt, début janvier par exemple, pour avoir une production qui commencerait en mai/juin. Avec un plan de culture précis et des associations bien pensé, même sur une petite surface, tu peux sortir de la marchandise.

C'est avec plaisir que je ferais ta connaissance dans le monde réel, c'est toujours intéressant de rencontrer des bons bricoleurs :-D

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Re: Serre à plants maraichers bioclimatique

Messagepar Fidèle Castor » Mer Mar 09, 2016 10:18 am

Je commence à comprendre la raison pour laquelle tu t'orientes vers cette solution.
C'est vrai que je n'ai aucune connaissance en jardinage sous serre et je suis donc ravi d'avoir ce contact qui, si je l'avais eu plus tôt aurait influé sur la conception de ma serre.
Par contre, je veux bien te donner tous les conseils ou coups de mains que tu voudras en bricolage en échange d'autres conseils en jardinage.
Je cherche aussi un lien utile vers un bouquin qui explique les fondamentaux de cette culture sous serre, les associations de cultures très rapprochées entre les différentes plantes (par exemple comme les haricots qui poussent sur les tiges de maïs)
J'ai plein de choses à découvrir dans ce domaine.
Je te contacte par MP.
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Re: Serre à plants maraichers bioclimatique

Messagepar Fred77 » Mer Mar 09, 2016 12:49 pm

J'ai un peu modifié le schéma pour le raccordement de mes panneaux. J'ai fais en sorte de raccourcir les longueurs de tuyaux chaud pour limiter les pertes. J'ai aussi ajouter les "escargots" afin de visualiser mes boucles et d'estimer leurs longueurs. En PJ le schéma de la moitié de la serre, pour l'autre moitié ça sera juste dupliqué.
J'aurais donc 8 boucles entre 45 et 50m pour 8 panneaux. Je souhaite fonctionner à basse température, je ne souhaite pas dépasser les 20° dans le sol et donc avoir une circulation assez puissante pour que les panneaux ne monte pas en température. On nous a proposé un Grunfoss HE UPM3 15-75.

J'ai un peu avancé sur mon idée de capter l'air chaud à l'intérieur de la serre pour le faire circuler dans le sol à une plus grande prodondeur (50-60cm). Un litre d'eau contiendrait à peu près la même quantité de calories qu'un mètre cube d'air. Mes circulateurs devraient faire au alentour des 5m3/h, si je veux avoir un apport équivalent par l'air, il faudrait donc ventiler 20 000m3/h. Même si on trouve à des prix "raisonnable" des extracteurs à 6000m3/h, je ne pense pas chercher à faire autant.
Pour mes tuyaux je pense utiliser du tuyaux de drainage. Il devrait y avoir pas mal de condensation au passage de l'air dans le sol, j'ai donc besoin d'évacuer cette humidité. J'ai aussi lu une étude suisse sur le sujet qui dit aussi que la condensation de l'eau représente un apport significatif d'énergie dans le sol. Si en plus ça peut m'assécher l'air ambiant, j'ai tout gagné!
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Re: Serre à plants maraichers bioclimatique

Messagepar Fidèle Castor » Mer Mar 09, 2016 15:17 pm

Désolé, je ne comprends pas bien comment ça marcherait ton schéma.
Aurais-tu une vue en coupe de la serre avec la position (altitude) des éléments comme les panneaux, la serre, le réservoir d'autovidange reliés entre eux ?
Il y a une chose qui m'intrigue : Le réservoir d'autovidange est en partie chaude et sur la partie haute des capteurs, or c'est bien pour mettre les capteurs hors gel cette autovidange ?
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Re: Serre à plants maraichers bioclimatique

Messagepar Fred77 » Mer Mar 09, 2016 16:20 pm

voilà le dernier schéma de niveau en PJ
Quand le circulateur s'arrète, j'imagine le tuyaux chaud qui se vide dans le ballon. les panneaux se videront à travers le réseau enterré. Même s'il y a de la longueur, l'eau devrait finir dans le ballon qui sera bien en dessous?
L'autovidange est bien pour du hors gel, mais aussi pour couper le système si trop chaud.
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Re: Serre à plants maraichers bioclimatique

Messagepar Fidèle Castor » Mer Mar 09, 2016 17:23 pm

Ok je comprends mieux
Ça me paraît jouable tout ça.
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Re: Serre à plants maraichers bioclimatique

Messagepar Bernard (Lyon) » Dim Mar 13, 2016 21:11 pm

Bonjour Fred77

Quelques pistes de réflexion :

En auto-vidange :
Par la voie "froide", dès l'arrêt du circulateur, l'eau retourne dans la réserve via tout la totalité du circuit hydraulique, par gravité.
Par la voie "chaude", dès l'arrêt du circulateur, l'air contenu dans la petite réserve passe dans les capteurs, poussé par retrour de l'eau dans la petite réserve.

les tunels à galets :
Pour l'air chaud, surtout celui d'été, tu peux faire passer cet air dans des tranchées profondes et parallèles. L'air y réchauffe des galets emaillotés dans une couverture plastique, et raccordés à mini puisard pour absorber l'eau de condensation. Les galets transmettent leur chaleur à la masse de terre comprise entre les tranchées, ordinairement creusées jusqu'à 2,50 de profondeur. Cela assure un stockage pour 3 moins environs. En stockant en fin d'été on récupère de l'air frais. En insufflant de l'air de l'ai froid en début d'hiver, on récupère de l'air chaud. Si on ne fait rien, l'onde de chaleur met 3 mois à arriver en surface. L'auteur (Hérakles sur Futura) compte un progression de 80 cm / mois.

Edouard Mazria
il propose des bidons peints en noirs, directement exposés au soleil pour emmagasiner des calories en fond de serre. Tu pourrais faire la même chose en boostant ces bidons directement avec les panneaux solaires. Les calories seraient ensuites distribuées en terre. Au final, j'expose un système indirect, ... mais qui permet de faire du stockage.

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