Fiche technique : Serre chinoise

L’appellation « serre chinoise » (Chinese Solar Greenhouses (CSG) en anglais) décrit une géométrie de serre particulièrement efficace dans les climats nordiques.

Représentation schématique d’une Serre Chinoise. Marie Teillot. Octobre 2023

Informations générales

Histoire :

L’usage des serres chinoises se développa durant les années 1980 dans la province de Liaoning en Chine (Wu et al., 2023). Il s’est démocratisé dans la décennie 1990 avec l’apparition du film plastique (léger et peu dispendieux), ainsi que par l’injonction à la productivité du 8^e plan quinquennal  (Tong et al., 2013).

 

Description de la technologie :

Cette géométrie se caractérise par trois murs opaques exposés nord, est et ouest ainsi qu’un toit côté sud constitué de matériaux transparents.  Le mur nord de la serre joue le rôle de masse thermique. Il capte l’énergie thermique la journée, la stocke puis la restitue durant la nuit . Le mur nord est classiquement composé d’une ou plusieurs couches de briques, de parpaings et/ou de torchis.  (Tong et al., 2013; Cao et al., 2019).

La surface transparente au sud permet de capter les rayons du soleil permettant ainsi de réchauffer l’air dans la serre. Cette partie de la serre est classiquement constituée d’un film plastique soutenu par une armature en métal, bois ou bambou. (Tong et al., 2013). Enfin, une couverture thermique vient recouvrir le toit sud de la serre pendant la nuit, permettant d’isoler la serre. (Schiller & Plinke, 2016 ; Wu et al., 2023).

Performances :

Bien qu’efficaces en milieux nordiques, les serres chinoises possèdent des performances variables selon les conditions climatiques et d’irradiation solaire. Elles sont d’autant plus performantes que l’ensoleillement est important  Il est difficile de généraliser les performances de cette géométrie. Il est néanmoins possible de donner des exemples de serres existantes :

Lieu	Latitude	Période de l’année	Irradiation moyenne	Température extérieure	Température intérieure
Shengsay (Nord de la Chine)	48.8°N	Janvier	4kWh/m^2/Jour	Inférieur à -15°C	Supérieure à 10° C
Manitoba	50°N	Hivers	Entre 2 et 4 kWh/m^2/Jour	Entre -45 et -29°C	Entre -27 et -10°C

De plus, la conception des serres, et particulièrement le calcul des angles d’inclinaison du toit sud, joue un rôle crucial dans l’efficacité de la serre. (Cao et al., 2019, Wu et al., 2023, Tong et al., 2013).

Referencies

Cao, K., Xu, H., Zhang, R., Xu, D., Yan, L., Sun, Y., Xia, L., Zhao, J., Zou, Z., & Bao, E. (2019). Renewable and sustainable strategies for improving the thermal environment of Chinese solar greenhouses. Energy and Buildings, 202, 109414. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2019.109414

Decker, K. D. (2015, décembre 24). Réinventer la Serre. LOW←TECH MAGAZINE. https://solar.lowtechmagazine.com/fr/2015/12/reinventing-the-greenhouse/

Planification en République populaire de Chine. (2022). In Wikipédia. https://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Planification_en_r%C3%A9publique_populaire_de_Chine&oldid=189562037

Schiller, L., & Plinke, M. (2016). The year-round Solar Greenhouse (Vol. 1). New Society Publisher.

Tong, G., Christopher, D. M., Li, T., & Wang, T. (2013). Passive solar energy utilization : A review of cross-section building parameter selection for Chinese solar greenhouses. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 26, 540‑548. https://doi.org/10.1016/j.rser.2013.06.026

Wu, X., Li, Y., Jiang, L., Wang, Y., Liu, X., & Li, T. (2023). A systematic analysis of multiple structural parameters of Chinese solar greenhouse based on the thermal performance. Energy, 273, 127193. https://doi.org/10.1016/j.energy.2023.127193