Évaluation de la serre semi fermée Ultra Clima (Kubo) en culture de tomate hors sol

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1 Évaluation de la serre semi fermée Ultra Clima (Kubo) en culture de tomate hors sol Serge LE QUILLEC 1

2 2 serres en comparaison : Serre témoin Serre professionnelle classique Serre Ultra Clima Serre avec chambre climatique et refroidissement par pad cooling 2

3 3 serres Kubo de 1037 m² chacune N 1 = Serre témoin N 3 = Serre Ultra Clima 3

4 Les équipements mis en oeuvre 1 rail au sol 51 (haute température) 1 double réseau de Forcas par rang (basse température) 1 double réseau polyéthylène par rang pour les tiges (basse température) 1 écran thermique 1 écran d ombrage 4

5 Conditions générales Variété CLODANO (Sy) greffée 2 têtes sur DRO 141 (DRG) Semis porte-greffe 08/10/2014 Semis variété 15/10/2014 Greffage 30/10/2014 Préplantation 03/12/2014 Plantation 07/01/2015 Densité sol Substrat 1,25 plants/m 2 soit 2,51 tiges/m² Laine de roche GRODAN GROTOP MASTER (133 X 15 X 10 cm) Nombre de tiges par substrat à la plantation 3 plants soit 6 tiges Volume substrat par tige à la plantation 6,650 l/plant soit 3,325 l/tige Evolution de densité Volume substrat par tige après évolution de densité Régulation des bouquets Passage à 3,35 tiges/m² en laissant un axillaire sous le 6 ème bouquet 1 tige sur 3 le 12/02/2015 2,494 litres 5 fruits par bouquet Date de 1 ère récolte 09/03/2015 Date étêtage 15/09/2015 Date de dernière récolte 19/11/2015 5

6 Gestion du climat Conduite des réseaux de chauffage Forcas et PE Température maxi ( C) au démarrage de la culture (03/12/2014) Au démarrage de la culture (03/12/2014) Conduite climatique Température d'aération de jour le 26/04/2015 Taux de brassage (volume/heure) Témoin 60 C identique identique 1,9 Serre semi-fermée 45 C identique +1 C 5 à 8 Les 2 écrans sont utilisés conjointement en période hivernale Pas d utilisation de l écran d ombrage en Ultra Clima au printemps et en été Pas de brassage d air durant la nuit Peu d utilisation des échangeurs pour le chauffage (AHU) en Ultra Clima en relation avec une surconsommation d énergie observée en 2014 Déclanchement du pad cooling à 26,5 C et arrêt à 25,5 C 6

7 Impact sur le climat de la serre Moyennes de jour réalisées du 03/12/2014 au 26/04/2015 du 27/04/2015 au 27/09/2015 Température ambiante ( C) Déficit Hydrique (g/kg) Teneur en CO 2 (ppm) Température du réseau Forcas ( C) Température ambiante ( C) Déficit Hydrique (g/kg) Teneur en CO 2 (ppm) Température du réseau Forcas ( C) Témoin 20,7 4, ,5 23,2 5, Serre semi-fermée 20,7 4, ,3 23,9 4, Avant le 26 avril 2015 Température ambiante de jour identique. Pas de différence de concentration en CO 2 Température du réseau Forcas supérieure dans la conduite témoin Après le 26 avril 2015 Température ambiante de jour supérieure pour l Ultra Clima ce qui a entrainé une augmentation du niveau de CO 2 de 40 ppm Déficit hydrique inférieur en Ultra Clima dû à l utilisation du pad cooling Température du réseau Forcas supérieure dans la conduite témoin 7

8 Comment expliquer cette si faible différence de CO 2 en comparaison au témoin? Il était couramment accepté que les producteurs avaient de meilleures concentrations en CO 2 dans leur serre Ultra Clima Il y avait donc des doutes sur l étanchéité de la serre Ultra Clima Des tests au générateur de fumée ont permis de détecter des fuites au niveau de la cloison de séparation de la serre et du couloir périphérique => Des travaux on été menés pour améliorer l étanchéité 8

9 Comment évaluer l étanchéité de la serre? Consignes : Ouverture de l ouvrant en toiture à 0% Vitesse de ventilation réglée à 5 volumes/heure Ensuite ouverture progressive de l ouvrant du corridor Quand la surpression de la serre est stabilisée (arrêt de l augmentation de la surpression), enregistrer le pourcentage d ouverture de l ouvrant du corridor. 9

10 Resultats du test d étanchéité Surpression stabilisée à 10 Pa aux conditions suivantes : Ouvrant du corridor ouvert à 85% avec une vitesse de ventilation réglée à 5 volumes/heure Mise en évidence d un défaut d étanchéité important 10

11 Impact sur la croissance de la plante 1000 Evolution de la croissance cumulée Clodano Croissance (cm) Témoin Ultra Clima Croissance moins importante en Ultra Clima ( 60 cm) => temps de travaux de palissage moins importants 11

12 Impact sur l indice de surface foliaire (LAI) 6 Evolution de l'indice de surface foliaire (estimé pour 18 feuilles restantes) 5 Indice de surface foliaire /04/ /04/ /04/ /05/ /05/ /06/ /06/ /07/ /07/ /08/2015 Témoin Ultra Clima Très importante diminution de la surface foliaire en Ultra Clima Réduction moyenne de 1m 2 (4,60 to 3,55) 12

13 Impact sur l activité de plante La température de plante a été mesurée par caméra infrarouge ce qui a permis de calculer le déficit de pression vapeur entre la plante et l air (DPV plante air ). L activité transpiratoire de la plante est en effet fortement corrélée avec le DPV plante air L activité transpiratoire de la plante optimale se situe entre 0,6 et 1 kpa de DPV plante air => La plante est dans sa zone de confort Les tableaux suivants intègrent l évolution de la température de plante en fonction de la température ambiante 13

14 H u m i d i t é R e l a t i v e e n % Expérimentation 2015 Impact sur l activité de plante (tableau DPV) Température ambiante ( C) Déficit de pression vapeur en kpa 88 0,27 0,27 0,27 0,26 0,26 0,25 0,24 0,23 0,22 0,21 0,19 0,17 0,16 0,13 0,11 0,08 0,05 0, ,29 0,29 0,29 0,28 0,28 0,27 0,27 0,26 0,25 0,24 0,22 0,21 0,19 0,17 0,15 0,12 0,10 0, ,31 0,31 0,31 0,31 0,30 0,30 0,29 0,29 0,28 0,27 0,26 0,24 0,23 0,21 0,19 0,17 0,14 0, ,32 0,33 0,33 0,33 0,32 0,32 0,32 0,31 0,31 0,30 0,29 0,28 0,26 0,25 0,23 0,21 0,19 0, ,34 0,34 0,35 0,35 0,35 0,34 0,34 0,34 0,33 0,33 0,32 0,31 0,30 0,28 0,27 0,25 0,23 0, ,36 0,36 0,36 0,37 0,37 0,37 0,37 0,36 0,36 0,36 0,35 0,34 0,33 0,32 0,31 0,29 0,27 0, ,38 0,38 0,38 0,39 0,39 0,39 0,39 0,39 0,39 0,39 0,38 0,38 0,37 0,36 0,35 0,33 0,32 0, ,39 0,40 0,40 0,41 0,41 0,41 0,42 0,42 0,42 0,42 0,41 0,41 0,40 0,40 0,39 0,38 0,36 0, ,41 0,42 0,42 0,43 0,43 0,44 0,44 0,44 0,44 0,44 0,44 0,44 0,44 0,43 0,43 0,42 0,41 0, ,43 0,43 0,44 0,45 0,46 0,46 0,47 0,47 0,47 0,47 0,48 0,48 0,47 0,47 0,47 0,46 0,45 0, ,44 0,45 0,46 0,47 0,48 0,48 0,49 0,50 0,50 0,50 0,51 0,51 0,51 0,51 0,51 0,50 0,50 0, ,46 0,47 0,48 0,49 0,50 0,51 0,51 0,52 0,53 0,53 0,54 0,54 0,54 0,55 0,55 0,54 0,54 0, ,48 0,49 0,50 0,51 0,52 0,53 0,54 0,55 0,56 0,56 0,57 0,58 0,58 0,58 0,59 0,59 0,59 0, ,49 0,51 0,52 0,53 0,54 0,55 0,56 0,57 0,58 0,59 0,60 0,61 0,62 0,62 0,63 0,63 0,63 0, ,51 0,52 0,54 0,55 0,56 0,58 0,59 0,60 0,61 0,62 0,63 0,64 0,65 0,66 0,67 0,67 0,68 0, ,53 0,54 0,56 0,57 0,59 0,60 0,61 0,63 0,64 0,65 0,66 0,68 0,69 0,70 0,70 0,71 0,72 0, ,55 0,56 0,58 0,59 0,61 0,62 0,64 0,65 0,67 0,68 0,70 0,71 0,72 0,73 0,74 0,76 0,76 0, ,56 0,58 0,60 0,61 0,63 0,65 0,66 0,68 0,70 0,71 0,73 0,74 0,76 0,77 0,78 0,80 0,81 0, ,58 0,60 0,62 0,63 0,65 0,67 0,69 0,71 0,72 0,74 0,76 0,78 0,79 0,81 0,82 0,84 0,85 0, ,60 0,62 0,63 0,65 0,67 0,69 0,71 0,73 0,75 0,77 0,79 0,81 0,83 0,85 0,86 0,88 0,90 0, ,61 0,63 0,65 0,67 0,70 0,72 0,74 0,76 0,78 0,80 0,82 0,84 0,86 0,88 0,90 0,92 0,94 0, ,63 0,65 0,67 0,70 0,72 0,74 0,76 0,78 0,81 0,83 0,85 0,88 0,90 0,92 0,94 0,97 0,99 1, ,65 0,67 0,69 0,72 0,74 0,76 0,79 0,81 0,84 0,86 0,88 0,91 0,93 0,96 0,98 1,01 1,03 1, ,66 0,69 0,71 0,74 0,76 0,79 0,81 0,84 0,86 0,89 0,92 0,94 0,97 1,00 1,02 1,05 1,08 1, ,68 0,71 0,73 0,76 0,78 0,81 0,84 0,86 0,89 0,92 0,95 0,98 1,00 1,03 1,06 1,09 1,12 1, ,70 0,72 0,75 0,78 0,80 0,83 0,86 0,89 0,92 0,95 0,98 1,01 1,04 1,07 1,10 1,13 1,17 1, ,72 0,74 0,77 0,80 0,83 0,86 0,89 0,92 0,95 0,98 1,01 1,04 1,08 1,11 1,14 1,18 1,21 1, ,73 0,76 0,79 0,82 0,85 0,88 0,91 0,94 0,97 1,01 1,04 1,08 1,11 1,15 1,18 1,22 1,25 1, ,75 0,78 0,81 0,84 0,87 0,90 0,94 0,97 1,00 1,04 1,07 1,11 1,15 1,18 1,22 1,26 1,30 1, ,77 0,80 0,83 0,86 0,89 0,93 0,96 0,99 1,03 1,07 1,10 1,14 1,18 1,22 1,26 1,30 1,34 1, ,78 0,81 0,85 0,88 0,91 0,95 0,98 1,02 1,06 1,10 1,14 1,18 1,22 1,26 1,30 1,34 1,39 1, ,80 0,83 0,87 0,90 0,94 0,97 1,01 1,05 1,09 1,13 1,17 1,21 1,25 1,30 1,34 1,39 1,43 1, ,82 0,85 0,89 0,92 0,96 1,00 1,03 1,07 1,11 1,16 1,20 1,24 1,29 1,33 1,38 1,43 1,48 1, ,83 0,87 0,90 0,94 0,98 1,02 1,06 1,10 1,14 1,19 1,23 1,28 1,32 1,37 1,42 1,47 1,52 1, ,85 0,89 0,92 0,96 1,00 1,04 1,08 1,13 1,17 1,22 1,26 1,31 1,36 1,41 1,46 1,51 1,57 1, ,87 0,90 0,94 0,98 1,02 1,07 1,11 1,15 1,20 1,25 1,29 1,34 1,39 1,45 1,50 1,55 1,61 1, ,88 0,92 0,96 1,00 1,05 1,09 1,13 1,18 1,23 1,27 1,32 1,38 1,43 1,48 1,54 1,60 1,66 1, ,90 0,94 0,98 1,02 1,07 1,11 1,16 1,21 1,25 1,30 1,36 1,41 1,46 1,52 1,58 1,64 1,70 1, ,92 0,96 1,00 1,04 1,09 1,13 1,18 1,23 1,28 1,33 1,39 1,44 1,50 1,56 1,62 1,68 1,74 1, ,94 0,98 1,02 1,06 1,11 1,16 1,21 1,26 1,31 1,36 1,42 1,48 1,54 1,60 1,66 1,72 1,79 1, ,95 1,00 1,04 1,09 1,13 1,18 1,23 1,28 1,34 1,39 1,45 1,51 1,57 1,63 1,70 1,77 1,83 1, ,97 1,01 1,06 1,11 1,15 1,20 1,26 1,31 1,37 1,42 1,48 1,54 1,61 1,67 1,74 1,81 1,88 1, ,99 1,03 1,08 1,13 1,18 1,23 1,28 1,34 1,39 1,45 1,51 1,58 1,64 1,71 1,78 1,85 1,92 2, ,00 1,05 1,10 1,15 1,20 1,25 1,31 1,36 1,42 1,48 1,55 1,61 1,68 1,75 1,82 1,89 1,97 2, Bleu foncé => pas d activité Bleu clair => activité faible Vert => zone de confort Rouge clair => Forte activité conduisant à un début de stress Rouge => Stress et absence d activité due à la fermeture des stomates 14

15 Impact sur l activité de plante (tableau DH) Température de l'air en C Déficit hydrique en g d'eau par kg d'air sec H u m i d i t é R e l a t i v e e n % 88 1,3 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 2,0 2,1 2,2 2,3 2,5 2,6 2,8 3,0 3,1 3,3 3,5 87 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 2,1 2,3 2,4 2,5 2,7 2,9 3,0 3,2 3,4 3,6 3,8 86 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 2,1 2,3 2,4 2,6 2,7 2,9 3,1 3,3 3,5 3,7 3,9 4,1 85 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 2,2 2,3 2,4 2,6 2,8 2,9 3,1 3,3 3,5 3,7 3,9 4,1 4,4 84 1,7 1,8 1,9 2,0 2,2 2,3 2,5 2,6 2,8 2,9 3,1 3,3 3,5 3,7 3,9 4,2 4,4 4,7 83 1,8 1,9 2,0 2,2 2,3 2,5 2,6 2,8 2,9 3,1 3,3 3,5 3,7 4,0 4,2 4,4 4,7 5,0 82 1,9 2,0 2,2 2,3 2,4 2,6 2,8 2,9 3,1 3,3 3,5 3,7 4,0 4,2 4,4 4,7 5,0 5,3 81 2,0 2,1 2,3 2,4 2,6 2,7 2,9 3,1 3,3 3,5 3,7 3,9 4,2 4,4 4,7 5,0 5,3 5,6 80 2,1 2,2 2,4 2,5 2,7 2,9 3,1 3,3 3,5 3,7 3,9 4,1 4,4 4,7 4,9 5,2 5,5 5,9 79 2,2 2,4 2,5 2,7 2,8 3,0 3,2 3,4 3,6 3,9 4,1 4,3 4,6 4,9 5,2 5,5 5,8 6,1 78 2,3 2,5 2,6 2,8 3,0 3,2 3,4 3,6 3,8 4,0 4,3 4,6 4,8 5,1 5,4 5,7 6,1 6,4 77 2,4 2,6 2,8 2,9 3,1 3,3 3,5 3,8 4,0 4,2 4,5 4,8 5,1 5,4 5,7 6,0 6,4 6,7 76 2,5 2,7 2,9 3,1 3,3 3,5 3,7 3,9 4,2 4,4 4,7 5,0 5,3 5,6 5,9 6,3 6,6 7,0 75 2,6 2,8 3,0 3,2 3,4 3,6 3,8 4,1 4,3 4,6 4,88 5,18 5,49 5,82 6,17 6,53 6,91 7,3 74 2,7 2,9 3,1 3,3 3,5 3,8 4,0 4,24 4,50 4,78 5,08 5,39 5,71 6,05 6,41 6,79 7,19 7,6 73 2,8 3,0 3,2 3,4 3,7 3,90 4,14 4,40 4,68 4,97 5,27 5,59 5,93 6,29 6,66 7,05 7,47 7,9 72 3,0 3,1 3,4 3,6 3,80 4,04 4,30 4,57 4,85 5,15 5,47 5,80 6,15 6,52 6,91 7,31 7,74 8,2 71 3,1 3,3 3,5 3,70 3,93 4,18 4,45 4,73 5,02 5,33 5,66 6,01 6,37 6,75 7,15 7,58 8,02 8,5 70 3,2 3,4 3,59 3,82 4,07 4,33 4,60 4,89 5,20 5,52 5,86 6,21 6,59 6,98 7,40 7,84 8,30 8,8 69 3,3 3,48 3,71 3,95 4,20 4,47 4,76 5,06 5,37 5,70 6,05 6,42 6,81 7,22 7,65 8,10 8,57 9,1 68 3,4 3,59 3,83 4,08 4,34 4,62 4,91 5,22 5,54 5,89 6,25 6,63 7,03 7,45 7,89 8,36 8,85 9,4 67 3,5 3,71 3,95 4,21 4,48 4,76 5,06 5,38 5,72 6,07 6,44 6,84 7,25 7,68 8,14 8,62 9,13 9,7 66 3,6 3,82 4,07 4,33 4,61 4,91 5,22 5,54 5,89 6,25 6,64 7,04 7,47 7,92 8,39 8,9 9,4 9,9 65 3,7 3,93 4,19 4,46 4,75 5,05 5,37 5,71 6,06 6,44 6,83 7,25 7,69 8,15 8,6 9,1 9,7 10,2 64 3,8 4,04 4,31 4,59 4,88 5,19 5,52 5,87 6,24 6,62 7,03 7,46 7,9 8,4 8,9 9,4 10,0 10,5 63 3,9 4,16 4,43 4,71 5,02 5,34 5,68 6,03 6,41 6,81 7,22 7,7 8,1 8,6 9,1 9,7 10,2 10,8 62 4,0 4,27 4,55 4,84 5,15 5,48 5,83 6,20 6,58 6,99 7,4 7,9 8,3 8,8 9,4 9,9 10,5 11,1 61 4,1 4,38 4,67 4,97 5,29 5,63 5,98 6,36 6,76 7,2 7,6 8,1 8,6 9,1 9,6 10,2 10,8 11,4 60 4,2 4,49 4,79 5,10 5,43 5,77 6,14 6,52 6,9 7,4 7,8 8,3 8,8 9,3 9,9 10,4 11,1 11,7 59 4,3 4,61 4,91 5,22 5,56 5,92 6,29 6,69 7,1 7,5 8,0 8,5 9,0 9,5 10,1 10,7 11,3 12,0 58 4,4 4,72 5,03 5,35 5,70 6,06 6,44 6,8 7,3 7,7 8,2 8,7 9,2 9,8 10,4 11,0 11,6 12,3 57 4,5 4,83 5,15 5,48 5,83 6,20 6,6 7,0 7,4 7,9 8,4 8,9 9,4 10,0 10,6 11,2 11,9 12,6 56 4,6 4,94 5,27 5,61 5,97 6,35 6,8 7,2 7,6 8,1 8,6 9,1 9,7 10,2 10,9 11,5 12,2 12,9 55 4,7 5,05 5,38 5,73 6,10 6,5 6,9 7,3 7,8 8,3 8,8 9,3 9,9 10,5 11,1 11,8 12,4 13,2 54 4,8 5,17 5,50 5,86 6,2 6,6 7,1 7,5 8,0 8,5 9,0 9,5 10,1 10,7 11,3 12,0 12,7 13,5 53 5,0 5,28 5,62 5,99 6,4 6,8 7,2 7,7 8,1 8,6 9,2 9,7 10,3 10,9 11,6 12,3 13,0 13,8 52 5,1 5,39 5,74 6,1 6,5 6,9 7,4 7,8 8,3 8,8 9,4 9,9 10,5 11,2 11,8 12,5 13,3 14,0 51 5,2 5,50 5,86 6,2 6,6 7,1 7,5 8,0 8,5 9,0 9,6 10,1 10,8 11,4 12,1 12,8 13,6 14,3 50 5,3 5,62 6,0 6,4 6,8 7,2 7,7 8,2 8,7 9,2 9,8 10,4 11,0 11,6 12,3 13,1 13,8 14,6 49 5,4 5,73 6,1 6,5 6,9 7,4 7,8 8,3 8,8 9,4 10,0 10,6 11,2 11,9 12,6 13,3 14,1 14,9 48 5,5 5,8 6,2 6,6 7,1 7,5 8,0 8,5 9,0 9,6 10,2 10,8 11,4 12,1 12,8 13,6 14,4 15,2 47 5,6 6,0 6,3 6,8 7,2 7,6 8,1 8,6 9,2 9,7 10,3 11,0 11,6 12,3 13,1 13,8 14,7 15,5 46 5,7 6,1 6,5 6,9 7,3 7,8 8,3 8,8 9,4 9,9 10,5 11,2 11,9 12,6 13,3 14,1 14,9 15,8 45 5,8 6,2 6,6 7,0 7,5 7,9 8,4 9,0 9,5 10,1 10,7 11,4 12,1 12,8 13,6 14,4 15,2 16, Bleu foncé => pas d activité Bleu clair => activité faible Vert => zone de confort Rouge clair => Forte activité conduisant à un début de stress Rouge => Stress et absence d activité due à la fermeture des stomates 15

16 Impact sur l activité de plante (plante exposée à l est) Témoin Pourcentage en temps pendant la période de jour pour une plante exposée à l'est (du 15/04/2015 au 30/08/2015) 4% 0% 18% 39% 39% DPV (plante air) <=0,2 kpa DPV (plante air) 0,2< kpa <=0,6 DPV (plante air) 0,6< kpa <=1 DPV (plante air) 1< kpa <=1,4 DPV (plante air) kpa >1,4 Ultra Clima Pourcentage en temps pendant la période de jour pour une plante exposée à l'est (du 15/04/2015 au 30/08/2015) 4% 0% 19% 15% 62% DPV (plante air) <=0,2 kpa DPV (plante air) 0,2< kpa <=0,6 DPV (plante air) 0,6< kpa <=1 DPV (plante air) 1< kpa <=1,4 DPV (plante air) kpa >1,4 Pas de stress observé dans l Ultra Clima mais présence d une plage de temps importante en faible activité due à un excès d humidité en mode refroidissement par pad cooling 16

17 Impact sur l activité de plante (plante exposée à l ouest) Témoin Pourcentage en temps pendant la période de jour pour une plante exposée à l'ouest (du 15/04/2015 au 30/08/2015) 3% 19% 9% 32% 37% DPV (plante air) <=0,2 kpa DPV (plante air) 0,2< kpa <=0,6 DPV (plante air) 0,6< kpa <=1 DPV (plante air) 1< kpa <=1,4 DPV (plante air) kpa >1,4 Ultra Clima Pourcentage en temps pendant la période de jour pour une plante exposée à l'ouest (du 15/04/2015 au 30/08/2015) 1% 1% 9% 35% 54% DPV (plante air) <=0,2 kpa DPV (plante air) 0,2< kpa <=0,6 DPV (plante air) 0,6< kpa <=1 DPV (plante air) 1< kpa <=1,4 DPV (plante air) kpa >1,4 Période de stress importante en conduite témoin Peu de stress en Ultra Clima et une période intéressante en zone de confort 17

18 Impact sur la consommation énergétique en gaz Evolution de la consommation énergétique en gaz Consommation énergétique ( kwh/m² ) Semaine Témoin Ultra Clima L économie d énergie est estimée à 16,4 % en Ultra Clima principalement due à la différence de gestion des températures maximales au niveau des réseaux de chauffage. 18

19 Impact sur la consommation électrique Electricité kwh/m² Indice (%) Témoin 4,9 100 Ultra Clima 16,2 331 La consommation électrique est 3 fois plus élevée en Ultra Clima. 19

20 Impact sur le rendement Evolution du rendement cumulé 70,00 65,00 60,00 67,2 61,7 55,00 Rendement ( kg/m² ) 50,00 45,00 40,00 35,00 30,00 25,00 20,00 15,00 10,00 5,00 0, Semaine Témoin Ultra clima Agmentation du rendement de 9% avec l Ultra Clima 20

21 Comment expliquer cette augmentation de rendement? Poids total commercialisable Résultats au 19 novembre 2015 Poids moyen des fruits Nombre de fruit commercialisable kg/m² Indice (%) g Indice (%) nombre/m² Indice (%) Témoin 61, Ultra Clima 67, Un nombre de fruit plus élevé combiné à un poids moyen plus important explique cette augmentation de rendement L augmentation de rendement en Ultra Clima à partir de début mai est due à une température de jour plus élevée et un niveau de CO 2 plus important Pas d utilisation d écran d ombrage en Ultra Clima => plus de rayonnement Taux de brassage de l air plus important entrainant une réduction de la résistance de la couche limite => plus d activité transpiratoire de la plante et meilleure assimilation du CO 2 Le climat intérieur de la serre est moins dépendant du climat extérieur => Il est possible de gérer le climat de façon générative à l optimum de la culture sans risque d excès 21

22 Approche économique Coûts de fonctionnement Témoin Ultra-Clima Consommation totale en gaz naturel (kwh/m²) Prix total du gaz naturel ( /m²) 13,18 11,01 Consommation totale en électricité (kwh/m²) 6,0 19,8 Prix total del'électricité ( /m²) 0,38 1,24 Consommation totale en irrigation (l/m²) Consommation totale du pad cooling (l/m²) Prix total de l'eau ( /m²) 0,219 0,523 Prix total des engrais ( /m²) 1,34 1,30 Consommation totaleen CO 2 liquide (kg/m²) 9,3 9,4 Prix total en CO 2 liquide ( /m²) 0,93 0,94 Total ( /m²) 16,05 15,01 Différence de coût par rapport au témoin ( /m²) -1,03 Les coûts de fonctionnement sont plus faibles de 1 euros/m² pour l Ultra Clima 22

23 Approche économique Chiffre d affaire Témoin Ultra-Clima Estimation du rendement final (kg/m²) 61,7 65,7 (1) Estimation du CA final ( /m²) (moyenne des prix payés au producteur de 2012 à 2014) 66,1 69,6 Différence de CA par rapport à la serre témoin ( /m²) 3,5 (1) Rendement prenant en compte une perte de surface de 2,18% due à la présence du corridor Chiffre d affaire plus élevé de 3,5 euros/m² pour l Ultra Clima 23

24 Approche économique Retour sur investissement Ultra-Clima Surcoût de l équipement ( /m²) 30 Gain par rapport à la serre témoin ( /m²) 4,51 Estimation du temps de retour sur investissement (années) 6,7 Temps de retour sur investissement de 6,7 années 24

25 Avantages de la serre semi fermée: o La serre Ultra Clima peut valoriser de l eau à basse température (40 to 45 C) produite par un incinérateur d ordure ménagère par exemple. Le coût de cette eau à basse température peut être 3 fois inférieur au coût d une eau haute température produite par une chaudière. Cette possibilité n a pas été prise en compte dans l approche économique. o La caractéristique Insect proof de la serre Ultra Clima peut devenir indispensable dans les régions où la pression parasitaire est élevée. 25

26 Expérimentation 2016 Gestion du climat Conduite des réseaux de chauffage Forcas et PE Gestion de la température ambiante Température maxi ( C) au démarrage de la culture (09/12/2015) Température d'aération de jour Au démarrage de la culture (09/12/2015) le 18/03/2016 Taux de brassage (volume/heure) Témoin 55 C identique identique 1,9 Ultra-Clima 45 C identique +2 C 2 à 8 Meilleure étanchéité de l Ultra Clima Les 2 écrans sont utilisés conjointement en période hivernale Pas d utilisation de l écran d ombrage en Ultra Clima au printemps et en été => Peinture diffusante OPTIFUSE Pas de brassage d air durant la nuit Peu d utilisation des échangeurs pour le chauffage (AHU) en Ultra Clima Déclanchement du pad cooling à 28,5 C et arrêt à 27,5 C => L objectif principal est de confiner le CO 2 et d accélérer le développement de la plante 26

27 Expérimentation 2016 Nouvelle approche du refroidissement par pad cooling 27

28 Expérimentation 2016 Nouvelle approche du refroidissement par pad cooling Les principaux objectifs: Une concentration en CO 2 plus élevée Economie d eau pour le refroidissement 28

29 Perspectives Les évolutions possibles pour les serres semi fermées Le système de refroidissement en été oblige à augmenter le taux de renouvellement pour dé stratifier la température et éviter la présence d air trop frais sur les fruits en maturation ce qui entraine une surconsommation d électricité et d eau. Il pourrait y avoir un intérêt pour séparer en deux le flux d admission d air frais : Admission de l air frais par la gaine Admission de l air frais au dessus de la culture, sur l écran d ombrage par exemple Nécessité de 2 ventilateurs => 1 pour la gaine et 1 autre pour pousser l air frais au dessus de l écran d ombrage Avantages: Tour l air frais n est pas admis par le bas => moins de déstratification à réaliser et moins de consommation d électricité et d eau l air chaud humide est chassé là ou il se trouve (au dessus de l écran) et on confine la culture pour maintenir un niveau de CO 2 plus élevé 29

30 Perspectives Les évolutions possibles pour les serres semi fermées L utilisation d un ouvrant dans le corridor et parfois en combinaison avec l utilisation d un ouvrant sur la chambre climatique n est probablement pas la meilleure façon d obtenir un mélange maitrisé et rapide entre l air intérieur et l air extérieur. Qui plus est, ces systèmes nécessitent la présence de larges corridors. => L utilisation de vitesse de ventilateurs appropriée pourrait être plus efficace pour optimiser le mélange 30

31 Perspectives Les évolutions possibles pour les serres semi fermées Nécessité d adapter le système de refroidissement à l environnement climatique de la serre. Etude des températures maximales observées à la station météorologique de Carquefou près de Nantes entre 2002 et 2013 (nombre de jour moyen par an en fonction de la température maximale observée) Nombre de jour par an >= 22 C >= 23 C >= 24 C >= 25 C >= 26 C >= 27 C >= 28 C >= 29 C >= 30 C >= 31 C >= 32 C >= 33 C >= 34 C >= 35 C Temperature maximale Les températures maximales en région nantaise ne sont pas très élevées. La mise en œuvre d un fog system à la place du pad cooling pourrait être envisageable. 31

32 Merci pour votre attention 32