Principe des serres bioclimatiques

Comment fonctionne une serre bioclimatique ?

La serre bioclimatique, dite serre solaire passive, stocke (2) l’énergie solaire (1) durant la journée. Elle la restitue la nuit ou lors de séquences nuageuses (3). Elle est isolée pour réduire les pertes thermiques (4). Elle ne nécessite ni panneau solaire, ni chauffage externe.

Schéma serre bioclimatiques
Plantes dans une serre bioclimatique

Stockage thermique dans une serre bioclimatique

Le stockage thermique se fait dans des matériaux lourds :

  • L’eau présente une excellente capacité thermique volumique. Son mouvement convectif permet de stocker la chaleur dans l’ensemble du volume.
  • Les matériaux lourds de construction (pisé, pierre, adobe, parpaings) stockent plus doucement la chaleur. Comme la température de surface est élevée, le chauffage nocturne est par effet radiatif.
  • Les matériaux à changement de phase présentent la meilleure capacité de stockage et la restitue la chaleur à la température de cristallisation mais l’investissement est élevé.

Adéquation climat / technologie

Lors des nuits froides, le ciel est clair, il a généralement fait beau la journée précédente. Le besoin de chauffage est élevé mais la serre aura stocké une grande quantité d’énergie.

Il est rare qu’il gèle lors des nuits nuageuses. Si le temps a été nuageux la journée précédente, la serre solaire passive aura stocké peu de chaleur mais ce n’est pas grave car les besoins de chauffage sont faibles.

La difficulté est lorsque la journée a été nuageuse et que le ciel se dégage en début de nuit. Dans ce cas, le stockage aura été dimensionné lors de la conception.

Dans la moitié sud de la France, le rayonnement solaire hivernal est principalement direct et vient du sud. La forme asymétrique avec une paroi nord opaque permet alors de maximiser  la pénétration de rayonnement solaire pour la photosynthèse et le stockage thermique.

Dans la moitié nord de la France, le rayonnement solaire hivernal est principalement diffus : une partie du rayonnement solaire entre dans la serre par la paroi nord. Cette paroi ne doit pas être totalement opaque pour éviter le tropisme des plantes.

Les avantages d’une serre solaire passive

  • La période de production est allongée (+ 1 mois de précocité)
  • La production de légumes feuille est possible en hiver.
  • Les serres bioclimatiques respectent la charte d’agriculture biologique qui réglemente le chauffage des serres.
  • Les plantes aromatiques, légumes et fleurs sont protégées du gel.
  • Elle ne nécessite ni panneau solaire, ni chauffage externe