INNOVATION ET R&D
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Filclair lance un nouveau modèle de serre :
« Combiner les avantages d’une culture en double couche et semi-fermée »
Avec son nouveau modèle de serre, l'équipe Filclair offre aux producteurs la possibilité de bénéficier à la fois d'une culture semi-fermée et de travailler dans une installation de culture en plastique. "Une serre en plastique à double couche offre une valeur d'isolation élevée, de sorte que vous perdez peu de chaleur", explique Jelle Boeters de Filclair. "Et la culture semi-fermée offre un contrôle supplémentaire sur le climat, permettant des économies d'énergie et de CO2."
Couloir climatique et mur de protection
Les avantages de la culture semi-fermée sont bien connus, explique Jelle, responsable de la filiale néerlandaise de Filclair. "En ajoutant un couloir climatique et un mur rembourré qui souffle de l'air extérieur traité dans la serre, vous pouvez contrôler avec précision le climat dans la serre au degré près. L'air extérieur sera refroidi pour atteindre la bonne température à l'intérieur de la serre. Grâce à Grâce à ce contrôle, il y a moins besoin de ventilation, ce qui entraîne des économies sur le chauffage, la climatisation et, bien sûr, sur les émissions de CO2. »
Ceci s’ajoute aux valeurs d’isolation globalement élevées des serres en plastique à double couche. Combiné à la disponibilité de divers films pour serres pour optimiser l’utilisation de la lumière disponible, cela a créé une demande pour ces serres à divers endroits. Le Mexique a été un marché important pour Filclair ces dernières années et l'entreprise est également active aux États-Unis. "Il y a un besoin d'expansion et de connaissances", déclare Jelle. "En tant que fournisseur de serres en plastique de qualité, il existe des opportunités." À titre d'exemple, il mentionne que Filclair mesure en continu avec des capteurs de pression brevetés. "Différents fournisseurs soufflent occasionnellement de l'air dans la double couche à l'aide de minuteries. Il s'agit essentiellement de conjectures. Avec les capteurs de pression, vous savez exactement quand appliquer une pression supplémentaire. C'est un exemple de la façon dont le marché valorise la qualité et la sécurité." Il ajoute que les calculs utilisés dans leurs structures sont basés sur les contraintes climatiques et le type de culture dans le sol spécifique. "Toute la recherche et le développement sont principalement axés sur l'optimisation de ces conditions, en favorisant la lumière et la photosynthèse. Avec le modèle semi-fermé, nous avons ajouté un outil pour optimiser plus de climats."
Le modèle semi-fermé, avec couloir climatique et mur à dalles
Pénurie de gaz ou d’eau
Il existe une demande au Moyen-Orient et en Australie, ainsi que dans certaines régions d’Amérique. « Dans les régions où le gaz ou l’eau sont rares, la serre semi-fermée offre des opportunités en termes d’économie d’énergie. »
Avec le nouveau modèle semi-fermé, l’équipe apporte également une réponse aux demandes des producteurs de cultiver avec moins de paramètres externes, car il apporte des options supplémentaires de contrôle du climat. En Asie, par exemple, où l’humidité et la température sont très élevées, cela s’avère précieux. « La plupart des cultures ne nécessitent pas ce niveau de contrôle, mais pour bien les gérer, il faut s’isoler du climat local. Grâce aux centrales de traitement d’air, l’humidité dans une serre semi-fermée peut être mieux contrôlée. »
Date de publication:
Auteur :
Arlette Sijmonsma
HortiDaily.com
le verre n’est plus l’option par défaut
transmission lumineuse supérieur et demande de chaleur réduite avec une serre à double feuille
Pour de nombreux producteurs, le verre a toujours été le choix par défaut. Pourtant, avec les prix actuels de l'essence, les producteurs recherchent des alternatives pour réduire les pertes de chaleur dans la serre. "L'économie d'énergie commence à ce stade", déclare Jelle Boeters de Filclair Nederland BV. Les recherches effectuées pour le compte de l'entreprise montrent que l'utilisation de papier d'aluminium peut réduire la demande d'énergie jusqu'à 28 %. "Le papier d'aluminium est considéré comme ayant une transmission lumineuse inférieure à celle du verre. Cependant, la structure d'une serre en aluminium est beaucoup plus mince, donc plus de lumière atteint la canopée."
"Les serres sont d'incroyables capteurs de lumière solaire, mais dès qu'il n'y a pas de rayonnement, la chaleur accumulée s'évacue très rapidement. Nous avons vu des serres en aluminium mieux isolées, limitant ainsi les pertes de chaleur, mais nous voulions savoir exactement combien cela serait et à partir de quel moment ce serait intéressant pour les producteurs." Ainsi, le logiciel Hortinergy a été utilisé pour comparer une serre en verre avec une serre en aluminium. Ce programme informatique simule le climat intérieur et la consommation d'énergie d'un projet de serre. Les coefficients thermiques des matériaux, conformes à la norme internationale des serres, ont été utilisés. Quatre types de serres ont été comparées : simple vitrage sans écran, simple vitrage avec un écran, double folio gonflé sans écran et double folio gonflé avec un écran. Avec toutes ces informations, les besoins en énergie thermique des serres ont été calculés sur un cycle complet de la tomate, du 1er décembre au 31 octobre.
Les chiffres définitifs parlent d'eux-mêmes. La simulation Hortinergy montre comment la serre à verre unique sans écran utiliserait 381 kWh/m2 par an pour chauffer la serre à 20 degrés Celsius le jour et à 16 degrés Celsius la nuit. Avec un écran, ce chiffre descendrait à 290 kWh/m2. Une serre folio à double gonflage ne nécessiterait que 252 kWh/m2 pour atteindre les mêmes niveaux de température tout au long de l'année. L'ajout d'un écran entraînerait un besoin énergétique de 207 kWh/m2.
Besoins en énergie thermique pour plusieurs configurations à Nantes pour le chauffage à 20°C jour /16°C nuit (kWh/m²/mois )
Transmission lumineuse « Le verre est également le choix standard pour les producteurs, car la transmission lumineuse du verre est supérieure à celle de l'aluminium », poursuit Jelle. « C'est vrai : si vous comparez deux serres avec la même forme et la même structure, la double couverture en plastique laisserait passer moins de lumière. Cependant, comme le papier d'aluminium pèse moins que le verre, la structure complète est beaucoup plus mince avec les mêmes charges. En comparant une serre Venlo 2x4 avec la forme Filclair AERO+, qui a une crête beaucoup plus basse que la concurrence dans le logiciel Hortinergy, il y a 17 % de lumière en plus mesurée sur la culture dans l'infrastructure AERO+. "Une structure de serre plus mince signifie moins d'ombre par rapport aux structures plus grandes des serres en verre."
Mol quotidien atteignant la canopée pour plusieurs configurations à Nantes (mol/m²/jour )
Remplacer le film Le film des serres doit être remplacé tous les trois ans. « C'est aussi pourquoi certains producteurs préfèrent les serres en verre : ils ne veulent pas avoir à changer le film. D'autres le préfèrent, car ils gardent toujours un œil sur la dernière technologie de film sur le marché. En utilisant un double film et un spécial structure brevetée, notre serre est plus étanche à l'air et à l'épreuve des insectes que nos concurrents.Avec l'installation à double couche, les producteurs peuvent également choisir de nombreuses configurations en fonction de leurs besoins pour une couche diffuse et claire.Ou ils peuvent opter pour une feuille de refroidissement pour disperser la lumière pour que la température baisse pendant l'été.En outre, des revêtements peuvent être appliqués sur les serres en aluminium.
Diffusion supplémentaire Au cours des derniers mois, l'entreprise a vu des producteurs dans des régions traditionnellement remplies de serres en verre chercher des options en aluminium. "La Norvège, par exemple", dit Jelle. "Dans le passé, les serres en aluminium étaient considérées comme ne convenant qu'aux régions du sud, mais les structures en aluminium actuelles ressemblent davantage aux structures en verre." De plus, l'investissement initial dans notre structure est plus avantageux. "Mais ce n'est pas là que vous trouverez les plus grands avantages", conclut Jelle. "C'est vraiment la demande de chauffage inférieure de 25 %." Avec les prix de l'essence du passé, ces chiffres étaient également pertinents, mais avec les prix de l'essence d'aujourd'hui, cela peut faire la différence entre perdre de l'argent, atteindre le seuil de rentabilité ou réaliser un profit. En fin de compte, c'est le retour sur investissement qui compte."
Date de publication:
Auteur : Arlette Sijmonsma © HortiDaily.com
Nicolas julien, ingénieur R&D chez filclair
« Des panneaux solaires verticaux sous la gouttière permettent de réaliser d’importantes économies dans les serres en plastique »
Après avoir été sollicité pour plonger dans les serres plastiques photovoltaïques, Nicolas Julien, ingénieur R&D chez Filclair, a rapidement conclu que placer des panneaux solaires au-dessus d'une serre plastique ne fonctionnerait pas car les systèmes seraient trop lourds pour la structure. Cependant, il existe des possibilités de transformer la lumière solaire en électricité dans une serre en plastique, selon des recherches récentes : en plaçant des panneaux solaires à l'intérieur de la serre, sous la gouttière. Verticalement, c'est-à-dire. Une simulation montre qu'il pourrait réduire les dépenses nettes de chauffage d'une serre à environ 50 000 euros par an et par hectare.
"Les panneaux solaires photovoltaïques sont de plus en plus intégrés dans le secteur agricole, et nous avons été consultés pour répondre aux demandes de serres photovoltaïques", précise Nicolas. "Mais la structure des serres en plastique n'est pas assez solide pour supporter des panneaux solaires sur le toit. Il était donc nécessaire pour Filclair d'essayer de trouver d'autres solutions pour répondre à ce marché des serres photovoltaïques."
Alors que diriez-vous des chiffres? "Pour une surface totale de 1170m² de panneaux bifaces (2340m² de photocellules) pour une serre de 9600m² (10 travées de 9,60mx 100m), on peut s'attendre à ce que les panneaux bifaces captent jusqu'à 128% de la quantité de lumière captée par une surface horizontale équivalente à l'extérieur », conclut Nicolas à partir de simulations, en supposant que l'albédo moyen du sol de la serre (y compris les cultures) était de 50 %, et que les films plastiques en ETFE ont à la fois une excellente transmission et une bonne diffusion de la lumière. "En empilant 2 panneaux pour doubler la hauteur de chaque rangée, il y a quand même plus de lumière par rapport au rayonnement solaire extérieur. En triplant la hauteur, c'est moins avantageux, mais on conserve quand même 89% du rayonnement solaire Horizontal Global extérieur", conclut-il.
Selon Nicholas, le fait qu'il y ait un maximum de lumière diffuse dans la serre est non seulement bénéfique pour les panneaux mais aussi pour la végétation, permettant un éclairage très homogène et sans ombre des panneaux. "De plus, les panneaux sont situés dans une position qui ne gêne pas les activités à l'intérieur de la serre. On peut supposer que la baisse de rendement causée par la baisse globale de luminosité dans la serre peut être partiellement compensée par cette lumière plus homogène sur le feuilles, ce qui la rend plus rentable qu'une serre photovoltaïque traditionnelle avec des panneaux placés sur le toit », dit-il.
Il dit qu'il y a des informations supplémentaires à prendre en compte, telles que le coût plus élevé des panneaux solaires bifaciaux et l'effet de la température élevée dans la serre sur l'efficacité des panneaux. "La réalisation d'expériences en conditions réelles est essentielle pour valider ces hypothèses et recueillir davantage de données sur les performances et l'efficacité des panneaux solaires bifaciaux sous des serres en ETFE. Cela nous permettrait également d'étudier l'effet de différents facteurs tels que la température, l'humidité et les conditions météorologiques. sur les performances des panneaux."
Pour relativiser ces résultats et se focaliser sur un cas précis, Nicolas s'est référé à l'étude d'Agrithermic utilisant le logiciel Hortinergy, qui a démontré qu'une serre ETFE double gonflée Filclair pouvait bénéficier de +18% de lumière en plus qu'une serre verre Venlo. Si neuf rangées de panneaux bifaciaux verticaux étaient installés sous cette serre en ETFE à la hauteur de 1,3 mètre, la baisse de luminosité due aux panneaux compenserait exactement ce surplus de +18% de lumière sous la serre en ETFE, maintenant ainsi le rendement agricole avec production d'énergie supplémentaire. "Pour une serre de tomates d'un hectare, avec double couverture gonflable en ETFE et écran thermique, en supposant un coût énergétique de 40 euros/MWh pour le gaz, les dépenses de chauffage seraient d'environ 80, 000 euros par an en chauffant la serre à 20°C le jour et 16°C la nuit toute l'année sauf en novembre. Le système photovoltaïque réduirait les dépenses nettes de chauffage d'une telle serre à environ 50 000 euros par an et par hectare."
Bien sûr, pour arriver à une projection fiable de la production électrique pour cette configuration spécifique, il faudrait mener des expérimentations sur le terrain pour répondre aux incertitudes techniques, comme le chauffage des panneaux à l'intérieur de la serre. "Une analyse technico-économique plus approfondie basée sur des conditions réelles serait donc essentielle pour construire un modèle économique viable pour ces serres agrivoltaïques relativement nouvelles. Néanmoins, l'utilisation de panneaux solaires bifaces dans les serres a le potentiel d'apporter de multiples avantages. tels que l'augmentation de la production d'énergie, l'amélioration du rendement des cultures et la réduction de l'impact environnemental."
Date de publication:
Auteur : Arlette Sijmonsma © HortiDaily.com
recherche Filclair sur le photovoltaique
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Etude CFD conduite avec iNRA sofia antipolis
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