Optimizing Greenhouse Environments Requires a Complete Systems View
Auteure : Stacey Rocklin – Conseillère aux producteurs
Nous entendons tout le temps qu’il n’existe pas de stratégie unique pour résoudre les problèmes courants touchant les serres – « pas de solution miracle ». Bien que cela soit vrai, cette idée peut véhiculer un mauvais message. En réalité, les problèmes n’ont rarement qu’une seule cause. Il y a plusieurs petits facteurs qui mènent à un seul et même problème.
La réduction des coûts dans les opérations en serre est un exemple de défi sans solution miracle. Des changements drastiques, comme la diminution de la température ambiante, compromettent la qualité des plantes en plus de prolonger le temps de croissance. Ces actions ne permettent donc pas réellement de réduire les coûts d’exploitation. Si l’on prend du recul et que l’on examine plutôt de petits changements dans plusieurs domaines des opérations en serre, on peut affiner et optimiser nos efforts pour réellement réaliser des économies importantes.
La présence de multiples solutions pour un seul problème soulève un autre défi dans l’industrie des serres : la technologie. Au cours des trois dernières décennies, un fossé s’est creusé entre les serres traditionnelle intégrant peu de technologie et les nouvelles constructions de haute technologie construites récemment. Si autant de technologies sont maintenant intégrées, c’est en grande partie parce qu’on a pris conscience que l’humain n’est pas le meilleur gestionnaire d’environnement en serre. Pourquoi ? Parce que les conditions à l’intérieur d’une serre changent rapidement, souvent par de petits écarts imperceptibles, que nous ne remarquons qu’une fois les effets devenus importants. De plus, nous ne sommes pas capables d’ajuster nos actions aussi rapidement que les systèmes et contrôles automatisés. Les capteurs et les logiciels de surveillance sont capables de détecter et suivre ces micro-changements, et de prendre des décisions basées sur la météo, l’expérience passée ou l’apprentissage automatique, selon les paramètres que nous avons définis comme lignes directrices. Cela étant dit, que devons-nous prendre en compte lorsque notre objectif final est de réduire les coûts dans nos serres ?
Optimisation de l’éclairage artificiel et des écrans thermiques pour l’efficacité énergétique des serres
L’éclairage et l’ombrage sont essentiels pour produire des récoltes de haute qualité tout au long de l’année, mais l’exploitation des systèmes d’éclairage plus anciens peut s’avérer coûteuse. Par conséquent, comment les producteurs peuvent-ils optimiser l’éclairage supplémentaire et intégrer efficacement les écrans thermiques?
- Les lampes au sodium haute pression traditionnelles sont généralement allumées à l’automne et éteintes au printemps, car des cycles fréquents réduisent la durée de vie des ampoules et des luminaires. Bien que les écrans énergétiques nécessitent un investissement initial, ils jouent un rôle crucial en réduisant les coûts de chauffage pendant les nuits froides et en limitant la lumière excessive par temps chaud, offrant ainsi un retour sur investissement rapide pour les opérations en serre.
- La mise à niveau vers un éclairage DEL écoénergétique est plus accessible que jamais, grâce à des subventions disponibles pour aider à compenser les coûts initiaux. Les DEL offrent une efficacité photonique supérieure, fournissant aux plantes une lumière de meilleure qualité tout en réduisant considérablement les coûts d’exploitation.
- Comprendre les besoins quotidiens en lumière de vos cultures est essentiel. Mettre en place des points de consigne qui éteignent l’éclairage une fois que la lumière quotidienne intégrale (DLI) est atteinte permet d’éviter une consommation d’énergie inutile.
- • Les journées partiellement nuageuses et froides peuvent être particulièrement difficiles à gérer pour les serres. L’intégration de l’éclairage et d’écrans thermiques permet de réduire les besoins de chauffage et d’optimiser la consommation d’énergie. Les capteurs de lumière à lecture instantanée peuvent activer les lumières pendant la couverture nuageuse, mais une approche plus avancée fait appel à des systèmes automatisés qui analysent les conditions et prédisent si l’objectif de DLI sera atteint. Cela permet d’éteindre les lumières pendant la journée lorsqu’elles ne sont plus nécessaires, plutôt que d’utiliser des cycles d’éclairage inutiles.
- • Les écrans thermiques améliorent davantage l’efficacité en contrôlant l’excès de lumière, en réduisant les variations de température et en empêchant l’air froid d’atteindre directement les plantes lorsque les bouches d’aération s’ouvrent pour contrôler le taux d’humidité. En stabilisant l’environnement de la serre, les écrans contribuent à des cultures plus saines et à réduire les dépenses énergétiques.
Chauffage, circulation de l’air et déshumidification : Des stratégies plus intelligentes pour l’efficacité énergétique des serres
Le contrôle de la température en serre ne repose pas sur des approximations, mais sur la précision. Définir les bons points de consigne pour le jour et la nuit en fonction de la température moyenne quotidienne (ADT) permet d’assurer que les cultures atteignent leur maturité au bon moment. Des adaptations stratégiques, comme les baisses temporaires de température le matin pour réguler la hauteur des plantes, peuvent également réduire la consommation d’énergie et la dépendance aux régulateurs de croissance des plantes (RGP). Pour optimiser l’efficacité du chauffage et maintenir des conditions de croissance idéales, la ventilation et la circulation de l’air doivent être soigneusement gérées. Voici quelques éléments à prendre en compte :
- Établir le bon écart de température entre les points de consigne du chauffage et de la ventilation permet d’éviter que les équipements ne se déclenchent trop fréquemment. Cela réduit l’usure des systèmes et prévient les variations brusques de température et d’humidité. Par exemple, les évents ne devraient jamais être ouverts pendant que les chauffages fonctionnent.
- Les gains liés au rayonnement solaire doivent également être pris en compte, surtout au printemps et en été, afin d’éviter la surchauffe. Ajuster les points de consigne en conséquence permet de maintenir des températures stables sans avoir recours à une ventilation ou un refroidissement excessif.
- La circulation de l’air joue un rôle essentiel dans la création de conditions uniformes dans toute la serre. Les ventilateurs à flux d’air horizontal et vertical doivent être nettoyés chaque année et positionnés correctement pour assurer une circulation d’air uniforme sur les cultures. Des outils simples comme l’encens ou la fumée colorée peuvent aider à visualiser la circulation de l’air et guider les réglages.
- La déshumidification, si elle n’est pas correctement gérée, peut être coûteuse et inefficace. Bien souvent, les solutions de faible technologie permettent des baisses de température trop importantes par temps froid, ce qui entraîne une consommation d’énergie inutile. Le contrôle manuel de l’humidité est également inefficace, surtout lorsque la ventilation n’est pas synchronisée avec les besoins en chauffage. Les systèmes automatisés utilisant des capteurs de déficit de pression de vapeur ou de déficit d’humidité peuvent optimiser la gestion du taux d’humidité tout en réduisant le gaspillage d’énergie.
- Pour les serres plus anciennes, leur réaménagement avec des technologies modernes ne doit pas nécessairement être une approche du tout ou rien. De petites mises à niveau stratégiques peuvent améliorer l’efficacité, réduire les coûts et rehausser la qualité des récoltes au fil du temps.
La gestion des environnements de serre est complexe et en constante évolution. Bien qu’il n’existe pas de solution miracle, l’apprentissage continu et la collaboration au sein de l’industrie favorisent le progrès. Les recherches menées par les institutions horticoles, l’ARS du département de l’Agriculture des États-Unis (USDA), les fournisseurs, les distributeurs et les producteurs expérimentés fournissent des informations précieuses qui permettent aux exploitations de progresser. Dans une industrie où l’innovation ne cesse jamais, rester informé est le meilleur moyen de réussir à long terme.
Pour en savoir plus sur les moyens de gérer les coûts, consultez notre prochain article ici
