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Fluides thermochimiques dans les serres agricoles

Serre en Tunisie

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Le deuxième prototype de TheGreefa est situé dans les installations de recherche du partenaire INRGREF à Tunis. Ce démonstrateur situé dans le climat méditerranéen se concentre sur l'efficacité combinée de l'eau et de l'énergie.

Description

L'institution de recherche gouvernementale se concentre sur les stratégies d'approvisionnement en eau dans les zones rurales de la Tunisie. La culture sous serre est un secteur émergent de l'agriculture dans le pays, en particulier dans les zones côtières. Cependant, elle est affectée par la sécheresse croissante et l'intrusion d'eau de mer dans les stocks d'eau souterraine des terres côtières.

Une serre avec une circulation d'eau interne basée sur l'évaporation et la condensation de l'eau a le potentiel de rendre ce négoce plus indépendant. Elle permettra de réduire les besoins en eau douce et aussi potentiellement de continuer à utiliser les eaux souterraines salines en les mélangeant avec le condensat.

Le contrôle du climat d'une serre fermée est complètement différent de celui des serres standard. Dans une serre ouverte, le rayonnement solaire est principalement converti en chaleur latente et est retiré sous forme d'air humide et légèrement chauffé par échange d'air avec l'environnement. Le principal transfert de chaleur est la convection. Cela signifie également que toute l'eau évaporée par les plantes est perdue dans l'environnement.

Dans une serre fermée, la majeure partie de l'énergie thermique est libérée par transmission à travers la couverture de la serre. Ainsi, la vapeur d'eau est maintenue à l'intérieur et sera reconvertie en eau par condensation.

Pour éviter la surchauffe dans cette situation, le nouveau prototype sera utilisé pour tester et évaluer les fonctions suivantes:

• Augmentation de la surface de la serre pour améliorer le transfert de chaleur en ajoutant un cycle d'échangeur de chaleur air-air.
• Amélioration du sol pour stocker passivement la chaleur dans le sol du jour à la nuit.
• Transfert actif de chaleur vers un stockage de chaleur jour/nuit par l'utilisation d'un système d'absorption avec transfert de chaleur directe et de chaleur latente thermochimique. La solution thermochimique concentrée permet d'optimiser le transfert de chaleur latente, car le changement de phase entre la vapeur d'eau dans l'air de la serre et l'eau peut être réalisé à des températures plus élevées et à des taux de transfert totaux plus élevés.
• Régénération (re-concentration) du fluide thermochimique par l'utilisation de différentes sources de chaleur (1) chaleur provenant de la serre et (2) chaleur supplémentaire provenant de capteurs solaires externes.

Les autres possibilités offertes par ces systèmes sont les suivantes:

• Les sources de chaleur externes, comme la chaleur résiduelle des processus industriels ou de l'énergie solaire concentrée (CSP), peuvent potentiellement être utilisées pour le processus de régénération et contribuer également aux services de refroidissement, le refroidissement sec étant remplacé par un refroidissement par évaporation dans un système de caloducs.
• Une serre fermée nécessite un apport de CO2 mais permet également une utilisation très efficace du CO2 accumulé à des niveaux de concentration élevés, améliorant ainsi la photosynthèse des plantes.
• Une serre fermée permet une meilleure lutte contre les parasites, car aucun insecte ne peut y pénétrer. Le développement des maladies fongiques peut être contrôlé par des méthodes améliorées de déshumidification de l'air.