Diffusion de la chaleur

L’énergie thermique est transmise de deux manières : la convection et le rayonnement.

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Dans le chauffage de serres, on utilise exclusivement  le chauffage par convection de l’air même si le rayonnement solaire en journée est très important.

Il est donc nécessaire pour chauffer les plantes de chauffer l’air ambiant.

L’air chaud monte et des pertes importantes se fond principalement par la toiture.

Surtout pour les serres de grande hauteur, il est intéressant d’avoir des brasseurs d’air et des écrans thermiques.

CONDUCTION :
transmission de la chaleur par des corps solides ou liquides, de proche en proche. Ex: métal dont une extrémité est porté au rouge

CONVECTION :
mise en mouvement d’un fluide sous l’influence de différences de température. Ex: déplacement d’air entre une pièce chauffée ouverte et l’extérieur plus frais

RAYONNEMENT :
Mode de propagation de l’énergie sous forme d’ondes ou de particules (en général d’une source lumineuse vers un corps solide) Ex : rayonnement du soleil, d’un feu de cheminée, d’un radiant infra-rouge

PARTICULARITES DU CLIMAT EN SERRE:

MODES DE CHAUFFAGE :

 Soleil : en serre verre, l’effet de serre résulte du rayonnement solaire : les rayons du soleil traversent l’air et viennent réchauffer les surfaces solides qu’ils rencontrent : feuille, fruit, tige, plastique, charpente métallique,…verre : mais ce dernier est choisi le plus transparent possible pour laisser passer le rayonnement.

Générateurs d’air chaud : ils chauffent par convection en ventilant de l’air chaud : l’air est alors le moyen de transport de la chaleur.

Thermosiphon : le chauffage par rail au sol utilise l’eau comme vecteur de chaleur : l’eau chaude transmet ses calories par convection à l’air qui s’échauffe autour du tube et se met en mouvement, mais aussi par radiation (rayonnement infra- rouge)

Chauffage de solution d’arrosage : en NFT, par exemple, la chaleur de la solution nutritive est transmise aux racines par conduction : le liquide cède ses calories aux racines par contact.

Dans les serres modernes où le système principal de chauffage est le thermosiphon : tubes au sol en système -rail ou tubes de végétation, la chaleur transmise par les émetteurs aux plantes se fera donc par les deux voies suivantes : par rayonnement direct du tube de chauffage sur les parties végétales exposées : l’effet est proportionnel au carré de la T° de l’eau du tuyau de chauffagepar convection ascensionnelle : la chaleur du tube est transmise à l’air qui la transmet à la plante.
Si la température des tubes est basse (20-50°C): C’est plutôt une transmission par convection qui est privilégiée : la température de plante est proche de la température d’air. La montée de l’air chaud vers le toit de la serre aide au contrôle de l’hygrométrie.
Si la température des tubes est haute (50-85°C): C’est plutôt une transmission par rayonnement qui est favorisée : la température des organes de la plante exposés directement à la radiation s’élève fortement – en tout cas, plus que celle de l’air environnant, perméable à ces ondes. La conduite générative des plantes, l’assèchement des plaies de taille ou d’effeuillage, l’accélération de la maturité des fruits proche de la récolte, seront grandement aidés par une T° élevée de tube (effet de rayonnement)