Réalisation d'une serre bioclimatique intégrant un chauffe-eau solaire

Abstract

Dans un contexte de changements climatiques et de hausse du coût des énergies conventionnelles, la nécessité d’adopter des solutions énergétiques durables dans le secteur agricole devient de plus en plus pressante, notamment dans les régions désertiques. Ce travail vise à étudier la faisabilité technique et l'efficacité thermique d’un système de chauffage basé sur un chauffe-eau solaire intégré dans une serre plastique agricole traditionnelle non isolée, dans la région de Ouargla, au sud de l’Algérie. Un système thermique a été mis en place, composé d’un chauffe-eau solaire, d’un réservoir d’eau, d’une pompe de circulation et d’un réseau de tuyaux pour le transport de l’eau chaude, accompagné d’un système de surveillance thermique. Une comparaison expérimentale a été réalisée entre une serre équipée du système et une serre témoin non chauffée, à travers le suivi de l’évolution des températures intérieures et de la réponse des plantes au système durant les mois d’hiver (de décembre à mars). Les résultats ont montré que le système solaire a permis une élévation significative de la température à l’intérieur de la serre, notamment pendant les nuits froides, ce qui a eu un impact positif sur la croissance des plantes et a amélioré le rendement par rapport à la serre témoin. L’étude conclut que l’intégration d’un chauffe-eau solaire dans des serres agricoles constitue une option prometteuse et efficace pour améliorer la production agricole dans les environnements arides, avec une possibilité d’optimiser les performances par l’ajout de moyens de régulation ou de stockage thermique.

In light of climate change and the rising cost of conventional energy sources, there is an increasing need to adopt sustainable energy solutions in the agricultural sector, especially in desert regions. This study aims to investigate the technical feasibility and thermal efficiency of a heating system based on a solar water heater integrated into a traditional, non-insulated agricultural plastic greenhouse, in the region of Ouargla, southernAlgeria. A thermal system was set up, consisting of a solar water heater, a water storage tank, a circulation pump, and a network of pipes to transport hot water, along with a thermal monitoring system. An experimental comparison was conducted between a greenhouse equipped with the system and a reference (unheated) greenhouse, by tracking the evolution of internal temperatures and plant responses to the system during the winter months (December to March). The results showed that the solar system significantly increased the temperature inside the greenhouse, especially during cold nights, which positively impacted plant growth and improved yield compared to the reference greenhouse. The study concluded that integrating a solar water heater into agricultural greenhouses is a promising and efficient option for enhancing agricultural production in arid environments, with the potential for improved performance through the addition of regulation or thermal storage systems.