Tout savoir sur la serre bioclimatique

La serre bioclimatique ou serre solaire passive permet de conserver la chaleur et de la restituer la nuit ou lors de passages nuageux. Que vous soyez maraîcher, horticulteur ou jardinier amateur, cette structure vous permet de prolonger vos cultures et de réguler la température sous serre sans utiliser d’énergie électrique. Jardin Couvert vous explique comment fonctionne cette serre et comment la concevoir.

Une serre bioclimatique, qu’est-ce que c’est ?

La nuit, une serre de jardin classique dite froide ne retient pas la chaleur captée en journée. Et s’il fait froid, la température de votre serre sera la même que celle à l’extérieur. Ce qui n’est pas le cas d’une serre bioclimatique. Cette serre solaire passive, surtout utilisée dans les régions froides ou en montagne, réussit à conserver cette chaleur.

En effet, elle emmagasine l’énergie solaire la journée. Ensuite, elle restitue cette énergie sous forme de chaleur la nuit ou quand la température baisse, et réussit à la conserver quelques jours.

Comment ? En utilisant le même principe d’énergie solaire passive que celui d’une maison dite passive.

Quels légumes, fruits, ou fleurs cultiver dans une serre solaire passive ?

Grâce à ses températures nocturnes plus élevées qu’une serre de jardin classique, vous pouvez produire des plantes solanacées. Les végétaux appartenant à cette famille sont notamment des tomates, des pommes de terre, des aubergines, mais également des fleurs telles que les pétunias. Une autre famille de plantes cultivables dans une serre bioclimatique est les cucurbitacées tels les concombres, courges ou encore melons.

La restitution de chaleur nocturne présente l’avantage de sécuriser vos cultures pendant les périodes de gel soit de novembre à avril. Ainsi, vous pouvez produire des légumes-feuilles en hiver comme les épinards, les laitues, etc.

Comment fonctionne une serre bioclimatique ?

Le principe de la serre bioclimatique est de retenir l’énergie solaire. Dans cet objectif, la plupart des serres solaires passives ont un mur isolé orienté nord et une paroi au sud qui laisse entrer les rayons du soleil. En effet, dans l’hémisphère nord, la lumière naturelle entre par une vitre exposée au sud.

La serre bioclimatique capte l’énergie solaire à l’aide d’une masse thermique. Pour être performante, cette masse doit être à la fois volumineuse, composée d’un matériau dense et être de couleur sombre. Sa surface doit être suffisante pour capter la chaleur par rayonnement (les rayons directs du soleil) ou par convection (mouvement d’air).

Par ailleurs, pour remplir sa mission, la serre de jardin doit être orientée dans le sens est-ouest et être bien isolée.

Quels sont les avantages d’une serre bioclimatique ?

L’installation d’une serre bioclimatique dans votre jardin offre plusieurs avantages. Ainsi, vos plantes sont protégées du gel jusqu’au printemps. Vous pouvez cultiver plus longtemps vos végétaux, notamment certains en hiver comme les légumes-feuilles. Votre serre ne consomme aucune énergie électrique. L’installation de panneaux solaires ou de chauffage n’est pas nécessaire pour la chauffer. L’été, la température de votre serre solaire passive est régulée grâce à son aération.

Construire une serre bioclimatique respecte également l’éthique de la permaculture et la charte de l’agriculture biologique relative au chauffage des serres.

Quels sont les différents modèles de serres bioclimatiques ?

Deux principaux types de serres bioclimatiques se distinguent : la serre en dur type « 3 murs » et la serre légère.

La serre tunnel ou multi-chapelle

C’est une serre légère type tunnel ou multi-chapelle avec un mur composé de fûts d’eau. Une alternative est de poser des bidons d’eau sous les tablettes de culture.

La serre légère avec fûts d’eau comme mur thermique

Choisir ce type de serre bioclimatique impose une exposition est-ouest de celle-ci. La masse thermique se compose de bidons ou fûts d’eau qui seront installés au nord de la structure. De plus, ce mur devra également être isolé thermiquement. Avec cette serre solaire passive, il vous est possible de cultiver votre potager directement sur le sol ou sur des tablettes.

La serre légère avec des bidons d’eau en guise de pieds pour votre table de culture

Cette serre bioclimatique est adaptée à toutes les orientations, notamment aux structures exposées nord-sud. Les bidons remplis d’eau composent la masse thermique que vous installez sous les tablettes de culture. Comme les autres modèles de serres bioclimatiques, cette structure devra être isolée. Vous ne pourrez réaliser que des cultures sur tables.

La serre bioclimatique en dur type « 3 murs »

Il existe deux modèles de serres en dur. Le premier se compose d’un mur porteur, le second d’un mur réalisé avec des fûts d’eau comme pour la serre légère.

Pour la serre bioclimatique avec un mur porteur, la face nord est un mur composé d’une masse thermique isolée de l’extérieur. La face sud est, quant à elle, transparente comme un vitrage. Dans une serre 3 murs, cultivez vos végétaux directement sur le sol ou sur des tables de culture.

Sachez que cette serre solaire passive peut être adossée au mur de votre maison. Pour cela, votre habitation doit bénéficier d’une bonne exposition.

Il est aussi possible de mixer ces deux modèles en installant une serre bioclimatique avec un mur et des fûts d’eau.

Les autres modèles de serres bioclimatiques

Il existe d’autres modèles de serre bioclimatiques comme la serre Walipini. Celle-ci est souterraine et utilisée en montagne. Un autre type de serres solaires passives est la serre géothermique. Le principe est d’exploiter la température du sol grâce à une pompe à chaleur. Ce procédé reste coûteux à mettre en place pour un jardinier amateur. Pour l’instant, il est surtout réservé à un usage professionnel.

Masse thermique : qu’est-ce que c’est ?

Grâce à la masse thermique, l’énergie solaire est stockée sous forme de chaleur et ensuite redistribuée.

Les différents matériaux de la masse thermique

Lorsque la masse thermique est un mur, celui-ci peut être construit avec des briques, des pierres de teinte foncée, des parpaings remplis de terre crue, du béton ou encore en pisé. Si vous optez pour des bidons ou des fûts remplis d’eau, ceux-ci peuvent être en plastique ou métal. Notez que les fûts en métal seront plus conducteurs de chaleur. Et pour une meilleure absorbance de la chaleur, peignez en noir ces fûts.

Comment utiliser la masse thermique pour stocker la chaleur ?

Une serre bioclimatique peut emmagasiner la chaleur de plusieurs façons.

Capturer la chaleur par rayonnement

En dotant votre serre solaire passive d’un mur exposé au nord, ce dernier reçoit directement les rayons du soleil. Ainsi, l’énergie solaire est capturée par rayonnement.

Capturer la chaleur par convection

Lorsque vous installez les fûts d’eau sous les tables de culture, ceux-ci ne reçoivent pas directement les rayons du soleil. Par conséquent, ils stockent la chaleur de l’air ambiant.

Comment disposer les fûts ou bidons d’eau dans votre serre bioclimatique ?

Selon que vous utilisez les fûts d’eau comme mur ou support de table de culture, la disposition sera différente.

Les fûts comme mur thermique

Pour éviter que les fûts en métal rouillent, placez-les sur un support comme des palettes ou une dalle de béton. En revanche, évitez d’utiliser un support en bois, car celui-ci pourrait pourrir. En fonction de la hauteur de votre serre, installez deux voire trois niveaux. Répartissez la charge entre chaque étage. Pour cela, installez-les en quinconce ou mettez des barres en acier galvanisé entre les différents niveaux.
Par ailleurs, remplissez les bidons à 90 % de leur capacité afin d’éviter d’éventuelles fissures en cas de gel. Et pour accroître les échanges entre l’air ambiant et les fûts, il est conseillé de ne pas les coller aux parois des murs.

Les bidons sous la tablette de culture

Choisissez de préférence des bidons d’eau de 10 ou 20 litres pour les placer sous les tablettes de culture. Installez-les sous la forme d’un quadrillage tout en maintenant un espace entre les bidons pour que l’air puisse circuler.
Les bidons situés aux extrémités et recevant les rayons du soleil seront peints en noir. En revanche, la couleur n’a aucune importance pour les bidons se tenant au milieu. Si vous souhaitez utiliser ces fûts comme support de votre table de culture, le sol de votre serre bioclimatique doit être plat.

Comment fabriquer une serre solaire passive ?

Vous souhaitez installer une serre bioclimatique dans votre jardin ? Il est nécessaire de respecter quelques règles avant de construire votre structure.

Choisir le bon emplacement pour votre serre bioclimatique

Pour que votre serre solaire passive soit efficace, plusieurs paramètres sont à prendre en compte.

Optez pour un emplacement bénéficiant d’un ensoleillement de 6 heures minimum par jour en janvier. Pour cela, la vue doit être dégagée. Évitez d’exposer au vent votre structure. Le sol de votre jardin ne doit pas être trop humide et être cultivable. Privilégiez l’exposition est-ouest pour l’installation de votre serre bioclimatique. Ce critère peut varier selon votre région, notamment si celle-ci est exposée aux vents dominants. Par exemple, dans la vallée du Rhône, on privilégiera une orientation nord-sud.

Les différentes structures pour votre serre solaire passive

Si vous envisagez de construire une serre bioclimatique dans votre jardin, vérifiez au préalable la réglementation en vigueur des autorisations de construire de votre commune.

Une serre bioclimatique avec mur porteur

Lorsque le mur porteur est utilisé comme masse thermique, utilisez de préférence des matériaux lourds comme des parpaings pour votre structure. En revanche, si vous optez pour des fûts ou des bidons d’eau, une structure en bois sera suffisante.

Pour la conception des vitrages, choisissez des parois en polycarbonate alvéolaire.

Une serre bioclimatique type tunnel

Afin d’emmagasiner la chaleur dans votre serre tunnel, utilisez une bâche thermique diffusante. Et pour limiter les déperditions de chaleur, l’ajout d’un écran thermique est recommandé. Veillez également à ventiler régulièrement votre serre tunnel pour éviter le développement de maladies. Enfin si vous optez pour des bidons d’eau comme support de vos tables de culture, prévoyez une serre assez grande pour les accueillir.

Si vous recherchez un abri autonome en énergie pour cultiver votre potager, la serre bioclimatique est la solution. Construisez votre serre solaire passive en isolant votre serre tunnel et en l’aménageant de bidons d’eau.

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