4.3.  Contrôle du climat d'une serre

4. Résultats expérimentaux

4.1.  Enregistrement sans contrôle

4.2.  Enregistrement avec contrôle

4.1.  Enregistrement sans contrôle

En hiver, les enregistrements des grandeurs physiques (température et humidité) par la centrale d'acquisition ont montré que la température sous serre peut descendre au cours de la nuit à des valeurs inférieures à 10°C.

Figure 4.3.9: Evolution des grandeurs physiques sous serre sans contrôle au cours de deux journées d'hivers  (14-15 Février 1996)

En été, elle peut s'élever à des température très importantes au cours de la journée dépassant 40°C pendant plusieurs heures. Cette augmentation considérable de la température en été s'accompagne souvent d'une baisse importante de l'humidité relative de l'air créant ainsi des conditions climatiques qui interdisent la production sous serre. (Figure 4.3.10)

Figure 4.3.10: Evolution des grandeurs physiques sous serre sans contrôle au cours de deux journée de l'été (14-15 Août 1995).

4.2.  Enregistrement avec contrôle

2.1.  Introduction:

Nous présentons dans cette partie les résultats obtenus suite à l'implantation de notre système de la serre, il s'agit de l'évolution de la température et de l'humidité de l'air.

2.2.  Evaluation des résultats:

Le logiciel de gestion et de pilotage de la serre nous permet de fixer deux seuils de température et d'humidité relative, dans notre exemple et selon les besoins climatiques des plantes, nous avons choisis comme consigne une température de 25°C et une humidité relative de 75%.

Pour cela, le système de refroidissement fonctionne lorsque la température dépasse les 25°C et l'humidité est inférieure à 75% et s'arrête lorsque l'humidité atteint les 75%. Par contre, le système de chauffage s'enclenche à la température de 20°C et s'arrête à 22°C.

Les enregistrement de la figure 4.3.11 donne la variation de la température ainsi que l'humidité sous serre au cours de cinq journées.

ces graphiques permettent de visualiser deux périodes:

  • Une première période au cours de laquelle la température est élevée mais ne dépasse pas les 27°C et l'humidité est maintenue au dessus de 70% grâce au système d'humidification "cooling-system".
  • Une seconde au cours de laquelle la température diminue progressivement mais elle est maintenue au-dessus de 18°C grâce au système de chauffage.

Figure 4.3.11: Evolution de la température et de l'humidité sous serre avec contrôle au cours de cinq journées.

La figure suivante est un agrandissement de la figure précédente pendant la période diurne et ceci dans le but de bien visualiser l'effet de "cooling-system" sur les paramètres physiques sous serre. On remarque que le système d'humidification permet d'abaisser la température et de faire accroître l'humidité d'une façon plus importante lorsque la température extérieure est faible.

    Figure 4.3.12: Contrôle par cooling-system de la température et de l'humidité pendant la période diurne.

La figure 4.3.13 précise l'évolution de l'humidité et de la température pendant la période nocturne: la température est maintenue supérieure à 18°C grâce au système de chauffage. Par contre, ce système a fait abaisser l'humidité relative de 5%.

Figure 4.3.13: Contrôle par système de chauffage de la température et de l'humidité pendant la période nocturne.

2.3.  Interprétation:

D'après ces enregistrements, on peut conclure que le climat à l'intérieur de la serre est fortement influencé par les conditions externes (température, hygrométries, vent, composition de l'air et surtout rayonnement solaire).

Les différentes commandes (chauffage et humidification...) d'une serre ont pour objectif l'amélioration du climat spontanée de la serre, mais cette maîtrise n'est jamais complète, il est difficile en fait d'agir sur un élément de l'environnement sans modifier un autre élément:

  • Un abaissement de température de l'air s'accompagne d'une hausse de son humidité relative
  • Une humidification augmente l'humidité de l'air mais parallèlement, entraîne un abaissement de sa température.

2.4.  Amélioration du système de commande

D'après les enregistrements pris au cours de la période d'essais, nous avons remarqué qu'il est existe des cas où la température extérieure est inférieure à la température sous serre, cette dernière peut s'élever jusqu'à provoquer le fonctionnement du système de refroidissement qui s'enclenche à 25°C et ne s'arrête qu'à 23°C.

Pour économiser l'énergie et exploiter les conditions climatiques extérieures, nous avons ajouté une commande de ventilation qui ouvre des volets pour faire entrer de l'air extérieur. On remarque alors que l'accroissement de la température sous serre ralentit; ainsi l'intervention du système de refroidissement n'aura lieu qu'après un certains temps (après 30 mn comme l'indique la figure 4.3.14)

 

Figure 4.3.14: Effet de la ventilation sur les paramètres physiques de la serre.