Que ce soit en ville ou en campagne, nombreuses sont les personnes qui investissent dans une serre pour y cultiver différentes variétés de légumes, de plantes, de fleurs et de fruits.

La serre permet de maintenir une bonne température, d’optimiser la production des végétaux et de les protéger des conditions climatiques et des oiseaux.

La journée, lorsque le ciel n’est pas couvert, la serre est très performante pour maintenir une température élevée. Cependant, la nuit, ou lorsque le ciel est couvert, la serre perd de son efficacité.

Un chauffage complémentaire peut alors se révéler intéressant, à condition qu’il ne soit pas un gouffre en énergie. Le chauffage solaire apparait alors comme une bonne alternative pour chauffer une serre, mais est-ce vraiment le cas ?

Découvrons ensemble les solutions solaires pouvant être envisagées pour chauffer une serre, leurs caractéristiques, leurs avantages et leurs inconvénients, et leur véritable efficacité.

Quel est l’intérêt d’installer une serre ?

La serre est une structure translucide en verre ou en plastique très utilisée pour la culture des végétaux. En effet, sa structure lui confère plusieurs avantages.

Premièrement, les parois translucides laissent entrer les rayons du soleil, mais ralentissent l’évacuation de la chaleur. La chaleur va alors s’accumuler dans la serre et la température va rapidement grimper. Les plantes bénéficient alors d’une température optimale pour leur croissance et la serre empêche le gel.

Le mécanisme est assez similaire à celui de l’atmosphère sur notre planète, ce qui explique pourquoi on parle « d’effet de serre ». Une partie des rayons du soleil traversent l’atmosphère, réchauffent le sol qui émet à son tour des rayons infrarouges, dont une partie est piégée par les gaz à effet de serre présents dans l’atmosphère.

Celle-ci va alors se réchauffer. Il faut savoir que sans l’effet de serre naturel, la température de notre planète serait d’environ -18°C. Cependant, si la couche des gaz à effet de serre est trop importante, elle bloque plus de rayons infrarouges, et la température augmente davantage : le réchauffement climatique.

La serre permet d’améliorer la qualité des récoltes. Il suffit de comparer une culture sous serre à une culture extérieure pour s’en rendre compte, surtout pour les plantes qui adorent la chaleur. Les plantes seront plus nombreuses, mais également plus volumineuses. De plus, grâce à la serre, la croissance des plantes est plus rapide.

La serre sert aussi à rallonger les saisons. Ainsi, avec une culture sous serre, il n’est pas rare de voir certaines plantes continuer à se reproduire une fois la saison passée.

Un autre avantage de la serre, c’est qu’elle permet de réduire les maladies liées à de mauvaises conditions climatiques. De même, elle protège les plantes trop sensibles à la pluie. Elle les protège également contre la grêle et contre les oiseaux et autres parasites.

Pourquoi vouloir chauffer sa serre ?

La journée, lorsque le ciel est découvert, la serre est vraiment efficace pour maintenir une température supérieure. Logiquement, les performances sont encore meilleures en été.

Par contre, la nuit, la serre n’a plus aucun effet thermique. Et lorsque le ciel est couvert, les effets thermiques de la serre sont également considérablement réduits. Aussi, il peut être intéressant de vouloir installer un chauffage dans la serre pour en profiter tout au long de l’année, jour et nuit, et quel que soit l’ensoleillement. Bien sûr, le chauffage sera utilisé uniquement lorsque le soleil n’est pas présent ou lorsqu’il est trop couvert.

Pour le reste, la serre conserve ses effets : protection contre les conditions climatiques, contre les parasites et les oiseaux…

Un chauffage qui ne doit pas être énergivore

Désireux de chauffer la serre, on pourrait simplement se tourner vers un chauffage électrique, au fioul ou au gaz. Seulement, si vous optez pour cette solution vous allez rapidement déchanter lorsque vous verrez votre facture d’énergie.

En effet, pour que ce type de chauffage soit performant, il faudrait le laisser tourner une bonne partie de la nuit. Cette solution n’est donc pas envisageable pour des raisons économiques, mais aussi écologiques.

Un chauffage de serre se doit donc de consommer très peu d’énergie, ou alors de l’énergie renouvelable.

Justement, le principe du chauffage solaire est d’utiliser l’énergie produite par les rayons du soleil, c’est-à-dire une énergie totalement renouvelable et qui ne génère aucune pollution.

Distinction entre le solaire thermique et le solaire photovoltaïque

Il nous semble indispensable de revenir sur la différence entre les panneaux solaires thermiques et les panneaux solaires photovoltaïques. En effet, on a parfois tendance à les mélanger.

Un panneau solaire photovoltaïque ne capte pas la chaleur des rayons du soleil, mais leurs ondes électromagnétiques. Le but d’un tel panneau est de produire de l’électricité grâce à ces ondes. Par la suite, cette électricité peut servir à différentes utilisations possibles et notamment être transformée en chaleur via un échangeur thermique ou en alimentant un appareil équipé d’une résistance électrique.

Un panneau solaire thermique capte directement la chaleur émise par les rayons du soleil et la restitue en chaleur vers l’équipement auquel il est relié. Avec ce système, vous ne pouvez pas produire de l’électricité. Par contre, vous pouvez utiliser la chaleur captée pour chauffer un fluide caloporteur qui va alors pouvoir réchauffer un équipement, une installation ou une pièce.

Et pour chauffer une serre, faut-il utiliser un chauffage solaire thermique ou photovoltaïque ?

Si vous avez bien lu les lignes précédentes, vous aurez compris que seule la technologie thermique est envisageable pour chauffer une serre grâce à l’énergie solaire.

Certes, nous avons précisé que l’électricité produite par le panneau photovoltaïque pouvait être transformée en chaleur, mais si cela peut fonctionner pour certains équipements comme une piscine ou le chauffage d’une maison, pour une serre il faudrait une installation beaucoup trop imposante par rapport à l’utilité finale.

Toutefois, un petit panneau photovoltaïque peut tout de même se révéler utile, comme nous allons le voir par la suite.

Le panneau solaire thermique est donc nettement plus approprié puisqu’il permet de redistribuer sans conversion la chaleur captée.

Comment redistribuer la chaleur captée par le panneau solaire thermique ?

La meilleure solution, et sûrement l’unique solution, est d’utiliser l’eau comme fluide caloporteur.

Le principe est de transférer la chaleur des rayons du soleil vers l’eau qui va ensuite être stockée dans un ballon. Il doit s’agir d’un ballon à accumulation et le mieux est d’opter pour un ballon tampon qui possède une enveloppe isolante afin de maintenir plus longtemps la température de l’eau.

De cette façon, le chauffage solaire thermique va capter la chaleur durant la journée, et la nuit, cette chaleur accumulée dans le ballon pourra être redistribuée via le circuit d’eau installé dans le sol sous les plantes. Nous recommandons d’opter pour un circuit en cuivre, car ce matériau a une excellente conductivité thermique.

Cette installation permet alors de redistribuer les calories emmagasiner al journée vers le sol dans lequel sont plantées les légumes, les fruits et les fleurs.

De plus, le panneau solaire thermique capte tout de même la chaleur lorsque le ciel est couvert, même si les performances sont clairement réduites.

Par contre, pour faire fonctionner le ballon, et plus précisément la pompe qui s’activera la nuit pour faire circuler l’eau sous les plantes, il est nécessaire d’utiliser de l’électricité. Ce genre d’appareil ne consomme pas beaucoup.

Toutefois, si vous voulez une installation parfaitement autonome, c’est là qu’entre en jeu le panneau photovoltaïque. En installant un petit panneau photovoltaïque relié à un accumulateur (batterie) lui-même raccordé à la pompe, vous allez pouvoir alimenter cette dernière en électricité.

Un chauffage solaire pour serre qui a ses limites

L’installation que nous venons de vous présenter semble être la meilleure solution pour chauffer votre serre grâce à l’énergie solaire.

Toutefois, elle a ses limites. Ne vous attendez pas à des performances qui permettent de maintenir une température aussi élevée qu’en journée. Le chauffage solaire pour une serre permet seulement d’augmenter de quelques degrés la température du sol la nuit ou quand le ciel est couvert.

Mais en plein hiver, ce chauffage solaire n’est pas suffisant pour garantir une température ambiante agréable à l’intérieur de la serre. Et il n’existe d’ailleurs pas de solution adaptée pour chauffer parfaitement une serre l’hiver sans éviter une surconsommation d’énergie, ce qui n’a pas d’intérêt.

Comment choisir un chauffage solaire pour serre ?

Pour choisir un panneau solaire thermique pour votre serre, optez pour des capteurs à tubes sous vide. On estime que 5m2 de capteurs solaires thermiques sont suffisants pour une serre d’un volume de 30 à 50m3.

Prenez également en compte la puissance indicative exprimée en Wh ou kWh. Attention, il s’agit bien d’une valeur indicative qui dépend de l’ensoleillement. Tournez-vous vers un panneau thermique capable de restituer entre 6kWh et 8kWh par jour.

Concernant le petit panneau photovoltaïque alimentant la pompe à eau, normalement une puissance de 20W à 50W devrait être suffisante.

Comme nous l’avons vu précédemment, optez de préférence pour un ballon à tampon qui permet de mieux conserver la chaleur de l’eau, et pour une canalisation en cuivre qui possède une très bonne conductivité thermique.

Quel est le prix d’un chauffage solaire pour serre ?

Le kit complet pour chauffer une serre grâce à l’énergie solaire coûte entre 1000€ et 3000€. Il comprend : le panneau solaire thermique, le petit panneau solaire photovoltaïque, la pompe à eau, le ballon, les raccordements et la canalisation.