DOI: 10.1051/jp3:1997130
J. Phys. III France 7 (1997) 405-440

Analyse du comportement thermique du sol d'une serre agricole par simulation dynamique

C. Monteil¹ and M. Amouroux<sup>2

1</sup>  I.N.P.T./E.N.S.A.T. (Institut National Polytechnique de Toulouse, École Nationale Supérieure Agronomique de Toulouse), Laboratoire d'Ingénierie Agronomique, 145 avenue de Muret, 31076 Toulouse Cedex, France
²  C.N.R.S./I.M.P. (Centre National de la Recherche Scientifique, Institut de Sciences et de Génie des Matériaux et Procédés), Université de Perpignan, avenue de Villeneuve, 66025 Perpignan Cedex, France

(Reçu le 10 avril 1996, révisé le 10 juin et le 18 septembre 1996, accepté le 22 octobre 1996)

Abstract
The overall energetical behaviour of a greenhouse is significantly affected by diurnal storage and nocturnal release of energy inside the soil, which is the only element with high thermal capacitance. Its specific part is analysed with a pre-existing dynamic simulation model. The first part of this paper studies the effects of 4 kinds of heating exchangers along each month of an entire cultivation period: hot air convector, aerial metallic pipes with hot water circulation, radiant mulch or buried pipes with warm water circulation. The second part develops the hourly behaviour of both greenhouse and soil during a cold standard-day with each of the 4 exchangers. The third part is a sensibility study to various classes of factors in the case of hot air convector exchanger: climatic environment, control policy, intrinsic properties of the greenhouse (soil characteristics, crop density, cover transparency).

Résumé
Le comportement énergétique global d'une serre agricole est influencé de manière parfois importante par le stockage diurne et la restitution nocturne d'énergie au sein de son sol, seul élément à grande capacité thermique. Le rôle spécifique joué par le sol est analysé en appliquant un modèle de simulation dynamique déjà existant. Une première partie compare les effets de 4 types d'échangeurs de chauffage sur chaque mois d'une période de culture : aérotherme, tubes aériens à circulation d'eau chaude, paillage radiant ou tubes enterrés à circulation d'eau tiède. Une seconde partie développe le comportement horaire de la serre et du sol pour une journée-type froide en présence de chacun des échangeurs. Une troisième partie précise la sensibilité du bilan thermique de la serre et du sol à différents types de facteurs dans le cas d'un échangeur par aérotherme : environnement climatique, politique de contrôle de la serre, propriétés intrinsèques de la serre (caractéristiques du sol, densité de culture, transparence de la couverture).

© Les Editions de Physique 1997