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Gestion environnementale
Gestion du climat
Gestion du climat
L'environnement d'une serre est un défi à contrôler. Plusieurs paramètres entrent en jeu simultanément et s'influencent mutuellement pour créer le micro-climat de la serre. Fait aggravant, la météo extérieure contribue fortement à amplifier les fluctuations de température et d'humidité à la hausse comme à la baisse en toute saison dans la serre.
Ce cocktail météorologique requiert l'utilisation de systèmes mécaniques essentiels à l'opération d'une serre tels que: ventilation d'admission et d'extraction de l'air, humidificateur/ déshumidificateur, air climatisé, irrigation controlée. La gestion automatisé de ceux-çi permet de consacrer le temps productif au jardinage.
Je me permet une plug ici. J'avais considéré m'équiper avec l’Otomate, un contrôleur de serre open source basé sur la plate-forme Arduino et développé par Loup-Hébert Chartrand de la CAPÉ.
L'Otomate permet d’automatiser plusieurs équipements de serre pour la ventilation, le chauffage, l'irrigation, les moteurs rollup ainsi que de nombreux autres capteurs. Pour plus de détails, lire le Guide de l'utilisateur. C'est un équipement courant chez plusieurs maraichers bien connus...
Bien que je sois toujours intéressé par ce contrôleur, mon budget actuel ne me permet pas de l'acquérir pour le moment. Ce n'est que partie remise. Fin de la plug.
Voir la vidéo explicative: Otomate V.2
Donc vu qu'il est question de budget, j'ai trouvé un contrôleur beaucoup plus abordable mais avec plusieurs limitations tant matérielles que logicielles tels que:
- Modèle en main avec la capacité de contrôler 4 prises électriques seulement. La version supérieure, toute récente et plus chère, en contrôle 8.
- Variation de la vitesse de rotation des ventilateurs réservée aux équipements de la même marque sinon mode arrêt/départ (on/off) seulement.
- Découlant de la précédente, impossibilité de maintenir un changement d'air minimal lorsque la limite inférieure de température ou d'humidité est atteinte.
Malgré ces limitations, le contrôleur que j'utilise est adéquat pour le moment.
J'utilise le contrôleur climatique AC Infinity en deux versions: le controller 69 à quatre ports et aussi un ancien modèle similaire asservi à un ventilateur d'extraction 12" de la même marque acheté il y a quelques années pour mon ancienne serre artinasale. Je propose d'examiner les écrans du controller 69 pro à quatre ports affichés ici.
Au moyen du premier d'écran (à gauche) lors de l'ouverture de l'application, on accède aux 3 mesures courantes de la météo ainsi qu'au menu des 4 ports nommés ici: ventilation, géothermie, Lumière et Irrigation .
Le contrôleur situé dans la serre est connecté sur mon réseau wifi et contrôle (on/off) des prises électriques asservies (voir ici à droite) sur lesquelles sont branchés les appareils de ventilation, géothermie, Lumière et Irrigation. Une application sur mon téléphone portable donne accès au contrôleur. De cette façon, je gère le climat de ma serre à distance et en tout temps. Une limitation importante de cette applicaion vient du fait qu'elle ne peut m'envoyer de messages d'alerte lorsqu'un seuil critique est dépassé.
Les écrans 1 et 2 (çi-dessous) permettent de paramétrer la ventilation d'admission et d'extraction de l'air dans la serre au moyen d'une sonde (limitation à une seule par contrôleur) de température et d'humidité .
L'écran 3 contrôle le cycle pour les lumières avec les heures de début et de fin (limitation à une de chaque). L'écran 4 est utilisé pour accéder à l'irrigation ici en mode on/off manuel.
Note: je ne reçois aucune récompense pour l'évaluation de ce produit.
Ventilation par air forcé
Climatisation par géothermie
Lumière d'appoint
Irrigation au goutte à goutte
L'écran de suivi en temps réel du climat de la serre.
En glissant le curseur vers la gauche, on affiche le graphique des anciennes mesures dans le passé récent ou lointain sous forme de courbes. Vers la droite se trouve la plus récente mesure enregistrée à la minute près. Notez qu'il est aussi possible d'assigner des objectifs (scores) à atteindre.
L'indice VPD est un indicateur essentiel pour comprendre comment le climat de la serre impacte les plantes qui s'y trouvent. C'est la combinaison de la température et de l'humidité qui mesure la capacité de la plante à transpirer (échange gazeux au niveau de la feuille qui indique le bon fonctionnement de la plante).
L'interval optimal pour une plante se situe entre 0.8 et 1.2. En dehors de ces valeurs, la plante souffrira de stress hydrique.
Malgré l'assistance du contrôleur, le VPD est très difficile à gérer car il est trop rapide pour les moyens mécaniques de ventilation, climatisation et déhumidification qui eux sont beaucoup plus lents à réagir. Le jardinier devra faire preuve d'imagination pour aplanir la courbe de VPD et la maintenir dans un chemin acceptable.
Évolution des température, humidité et vpd
Gestion de l'eau d'arrosage et irrigation des planches
Gestion de l'eau d'arrosage et irrigation des planches
L'installation du système goute-à-goutte est complété sur les 3 planches.
L'approvisionnement en eau se fait à partir du réseau d'aqueduc municipal. L'arrivée d'eau est contrôlée par une application sur mon téléphone cellulaire qui contrôle une minuterie d'arrosage connectée connectée au wifi de la maison. Depuis quelques années, je me suis procuré plusieurs autres minuteries de cette marque pour irriguer mon réseau de tubulures goutte-à-goutte de mon jardin extérieur. Intéressé? Allez lire ma page sur la gestion de l'eau et irrigation du jardin.
L'eau est ensuite acheminée vers un système de réservoirs chacun d'un capacité de 208 litres (55 gallons). Cette zone d'accumulation permet à l'eau de compléter son processus de dégazage du chlore entre les sessions d'irrigation. Après que le cycle de déchloration est complété au bout d'enviro environ 24hrs, cette eau est appelée eau reposée.
La tête du système d'irrigation goutte-à-goutte est composé d'un filtre à eau de ¾ po muni d'un tamis en acier inoxydable et d'un manomètre-régulateur de pression à 12 lb/po² (PSI), le tout alimente le réseau de tubulures goutte-à-goutte des bacs surélevés. Les composantes de mon système d'irrigation de la 600 Series et de Bio-Plus ont été achetés chez Dubois Agrinovation, une bonne adresse pour les crinqués du jardinage.
Vue du panneau électrique qui distribue l'électricité aux différent composantes de la serre: ventilateurs (admission & extraction), pompes (irrigation & puisard), lumières, déshumidificateur, contrôleurs de vitesse des ventilateurs (Schaefer MSC-400) et contrôleur environnemental (AC Infinity Contrôleur 69 Pro).
Projet en cours mais fonctionnel.
Lumières d'appoint
Lumières d'appoint
Installation de lumières DEL pour augmenter la luminosité durant la journée dû à la présence d'une haie de cèdre et de grands arbres tout autour du terrain. Le contrôleur allume les lumières de 06:00 à 20:30.
Lumières DEL : Lumigrow ES330 (modèle discontinué - vidéo).
Installation d'un filet d'ombrage (ombrière)
Installation d'un filet d'ombrage (ombrière)
Pour diminuer l'accumulation de chaleur lors de journées très ensoleilées, un filet d'ombrage fixé sur un conduit électrique en acier galvanisé qui se monte ou descend (actuellement au moyen d'une simple manivelle) permet d'ajuster la quantité de lumière qui entre dans la serre. La lumière du soleil est filtrée à 50% par le filet d'ombrage.
La chaleur radiante du soleil est capturée par le filet et irradie directement à l'extérieur avec l'effet albédo (lire Allo Prof à ce sujet) plutôt que d'entrer à l'intérieur de la serre et de s'y accumuler. Ce filet produit un environnement ombragé plus frais à l'intérieur de la serre. Un différentiel de température jusqu'à 5°C est observé lorsque le filet est baissé durant les journées très chaudees et ensoleillées.
Filet d'ombrage à 50 % Grandeur: 3 x 6 m (20' x 10')
Automatisation du filet d'ombrage
Automatisation du filet d'ombrage
Lorsque le filet d'ombrage est baissé, la température intérieure dans la serre baisse de façon notable. Cependant cette réduction de la chaleur est aussi le résultat d'une baisse de l'ensoleillement ce qui impacte négativement la croissance des plantes. Plutôt que d'utiliser une manivelle pour dérouler le filet d'ombrage qui requiert d'être sur place au bon moment lorsque le soleil plombe sur la serre, l'ajout d'un mécanisme de levée automatisée permet d'optimiser les périodes où l'ombrage est nécessaire pour maintenir une température intérieure acceptable dans la serre.
Ce mini-projet requiert les composantes suivantes:
1 moteur 24 V DC 4A IP66 réversible (marche avant/arrière) et vitesse de 2,8 tour/minute
1 transformateur de courant 110 V AC / 24 V DC 4.2A IP67
1 relais wifi à 4 canaux 110 AC / 7-32 V DC 10A
1 boitier électrique étanche
connecteurs électriques variés
fil électrique pour service intense de type SJOOW
Application Tuya Residential pour Android (contrôle wifi du relai)
YouTube pour les idées, les tutoriels et comment le faire soi-même (DIY)
Home Assistant Green, un programme de domotique (non représenté ici) est prévu afin orchestrer l'opération des composantes du système (relai, moteur, wifi) avec les conditions requises pour la levée ou la descente du filet d'ombrage. La programmation (en cours) du contrôleur est basé sur:
la présence d'un soleil intense avec peu ou pas de nuages autour de l'heure du midi,
une température intérieure de base déjà élevée dans la serre et
une température extérieure prévue durant la journée au-dessus d'un seuil pré-déterminé.
Projet en cours de réalisation
En attente (lumière orange)
Avance (lumière verte)
Recule (lumière rouge)
Avance pour descendre le filet
Recule pour remonter le filet
Recirculation d'air dans la serre :
Opération: 1 minute à chaque 5 minutes ou 4.8 heures/jour
Coût d'opération: 113W/hr * 4.8 hr/jr * 1 unité = 0.06$/jour
Ventilateur Horizontal Air Flow (HAF) CANARM
Volume de déplacement: 4,227 CFM
Diamètre de l'hélice: 18"
Force du moteur: 1/15 HP totally enclosed Phs: 1
Vitesse de rotation (variable): 1,400 RPM max.
Volts: 115
Watts: 113
Amps: 0.9
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