Vous pilotez le climat d’une serre en verre d’un hectare de tomates. Le soleil, l’air extérieur et la culture elle-même font varier la température, l’humidité et le CO₂ toutes les dix minutes ; vos leviers sont les ouvrants de toit, la consigne de chauffage, un écran d’ombrage/thermique, la brumisation haute pression et le dosage de CO₂. Chaque valeur provient d’un bilan d’énergie et de matière que vous pouvez examiner ci-dessous.
L’échange d’air augmente avec l’ouverture et le vent. Il évacue aussi bien la chaleur que l’humidité et le CO₂.
La chaudière chauffe jusqu’à 180 W/m² dès que l’air est plus froid que cette valeur.
Fermé : bloque 60 % de la lumière et réduit les pertes de chaleur par la couverture de 6,2 à 4,0 W/m²K, mais gêne aussi l’échange d’air et piège l’humidité en dessous.
Jusqu’à 0,4 L/m² par heure. Les gouttelettes qui s’évaporent refroidissent l’air ; dans un air humide, elles mouillent plutôt les feuilles.
Jusqu’à 8 g/m² par heure. N’a d’intérêt que lorsque les ouvrants sont presque fermés.
| Température extérieure | 18,4 °C |
|---|---|
| Humidité extérieure | 58 % |
| Ensoleillement extérieur | 371 W/m² |
| Concentration en CO₂ | 420 ppm |
| Marge au-dessus du point de rosée | 4,6 K |
| Puissance de chauffage | 0 W/m² |
| Transpiration de la culture | 0,00 L/m²·h |
| Renouvellements d’air | 1 1/h |
| Énergie de chauffage utilisée | 0,00 kWh/m² |
| Eau de brumisation utilisée | 0,00 L/m² |
| CO₂ dosé | 0 g/m² |
| CO₂ fixé par la culture | 0,0 g/m² |
| Heures de stress dû à la chaleur (> 35 °C) | 0,0 h |
| Heures de stress dû au froid (< 10 °C) | 0,0 h |
| Heures à risque de maladie (HR ≥ 90 % ou feuilles mouillées) | 0,0 h |
| Degrés-jours de croissance (base 10 °C) | 0,00 °C·d |
Dix heures du matin, ciel dégagé, et les prévisions annoncent 33 °C dehors en milieu d’après-midi. Les ouvrants ne sont ouverts qu’au tiers et la serre chauffe déjà. Évitez à la culture le stress thermique tout l’après-midi sans gaspiller d’eau.
Six heures du soir, ciel sans nuage et −4 °C attendus avant l’aube. Les réglages de jour sont encore actifs : chauffage à 18 °C, écran ouvert et ouvrants entrebâillés. Maintenez la culture au-dessus de 10 °C toute la nuit avec le moins de combustible possible, et redonnez-lui de la lumière au lever du soleil.
Une journée grise et humide : 9 °C dehors, l’air extérieur presque saturé, et la serre fermée depuis hier soir à 14 °C. La culture continue de transpirer et l’humidité grimpe vers des conditions favorables à la pourriture grise. Garde peu d’heures humides et l’air à au moins 15,5 °C sans épuiser ton budget de chauffage — et ne coupe pas le peu de lumière qu’il y a.
Chaque relation utilisée par le simulateur, avec sa source. Les constantes marquées comme hypothèses sont des calibrations illustratives.
C·dT/dt = τ·I·(1 − 0.6·0.75·screen) − λ·(E_crop + E_fog) + Q_heat + (U·Ac/Af + ρc_p·Q_v)·(T_out − T) + G_soil·(T_soil − T)[1]Hypothèse : la taille de la serre, la capacité thermique, les ouvrants, l’écran, la brumisation et les coefficients de culture sont des valeurs illustratives pour une serre en verre moderne ; la physique repose sur un seul volume d’air bien mélangé. Les sites réels calibrent chaque constante.U = 6.2 − (6.2 − 4.0)·screen W/m²K (single glass → with thermal blanket); ×(1 + 0.25·clear sky) at night[1]Hypothèse : la taille de la serre, la capacité thermique, les ouvrants, l’écran, la brumisation et les coefficients de culture sont des valeurs illustratives pour une serre en verre moderne ; la physique repose sur un seul volume d’air bien mélangé. Les sites réels calibrent chaque constante.Q_v = (N·H/3600 + vent·C_w·max(1, u_wind))·(1 − 0.4·screen), N = 0.75 h⁻¹[1][4]Hypothèse : la taille de la serre, la capacité thermique, les ouvrants, l’écran, la brumisation et les coefficients de culture sont des valeurs illustratives pour une serre en verre moderne ; la physique repose sur un seul volume d’air bien mélangé. Les sites réels calibrent chaque constante.e_s(T) = 0.6108·exp(17.27·T / (T + 237.3)) kPa; VPD = e_s(T) − e_a; RH = e_a / e_s(T)[2]H·dχ/dt = E_crop + E_fog − Q_v·(χ − χ_out) − k_c·(Ac/Af)·(1 − 0.7·screen)·max(0, e_a − e_s(T_cover)), χ = e·M_w/(R·T)[6][2]Hypothèse : la taille de la serre, la capacité thermique, les ouvrants, l’écran, la brumisation et les coefficients de culture sont des valeurs illustratives pour une serre en verre moderne ; la physique repose sur un seul volume d’air bien mélangé. Les sites réels calibrent chaque constante.E_crop = A·(1 − e^(−k·LAI))·I_in/λ + B·LAI·VPD (A 0.45, k 0.64, LAI 3, B 0.02 kg/m²·h·kPa by day)[3]Hypothèse : la taille de la serre, la capacité thermique, les ouvrants, l’écran, la brumisation et les coefficients de culture sont des valeurs illustratives pour une serre en verre moderne ; la physique repose sur un seul volume d’air bien mélangé. Les sites réels calibrent chaque constante.E_fog = fog·0.4 kg/m²·h × min(1, VPD/0.8); each evaporated kg removes λ = 2.45 MJ of sensible heat; the rest wets leaves[1][2]Hypothèse : la taille de la serre, la capacité thermique, les ouvrants, l’écran, la brumisation et les coefficients de culture sont des valeurs illustratives pour une serre en verre moderne ; la physique repose sur un seul volume d’air bien mélangé. Les sites réels calibrent chaque constante.H·dC/dt = dose − Q_v·(C − C_out) − P_net; dosing ≈ 5.5 g/m²·h holds ≈ 1000 ppm at 1 air change per hour[1]P = P_ref·(1 − e^(−I_in/300))·exp(150/400 − 150/C)·f(T: 1 at 17–27 °C)·f(VPD) (from the CO₂ rule dP/P = 1.5 %·(1000/C)² per 100 ppm)[5][7]Hypothèse : la taille de la serre, la capacité thermique, les ouvrants, l’écran, la brumisation et les coefficients de culture sont des valeurs illustratives pour une serre en verre moderne ; la physique repose sur un seul volume d’air bien mélangé. Les sites réels calibrent chaque constante.heat hours: T > 35 °C · cold hours: T < 10 °C · disease-risk hours: RH ≥ 90 % or wet leaves · GDD = Σ max(0, T − 10)·Δt[1][7][8][10]T_out = T̄ + A·cos(2π(h − 15)/24); e_out = e_s(T_dew); I = I_clear·(1 − 0.75·N^3.4); cloud N and wind fluctuate (normal, seeded)[9][2]Hypothèse : la taille de la serre, la capacité thermique, les ouvrants, l’écran, la brumisation et les coefficients de culture sont des valeurs illustratives pour une serre en verre moderne ; la physique repose sur un seul volume d’air bien mélangé. Les sites réels calibrent chaque constante.height 4.5 m · cover/floor 1.2 · τ 0.8 · heat capacity 30 kJ/m²K · heating ≤ 180 W/m² · screen blocks 60 % of light (75 % of that as heat) and 40 % of air exchange, and hides 70 % of the cold glass (condensation) · vents 0.016 m³/s·m² per m/s wind · soil 2 W/m²K · fog ≤ 0.4 L/m²·h · CO₂ ≤ 8 g/m²·h · P_ref 4 g CO₂/m²·h · condensation 1.9·10⁻⁸ kg/m²·s·PaHypothèse : la taille de la serre, la capacité thermique, les ouvrants, l’écran, la brumisation et les coefficients de culture sont des valeurs illustratives pour une serre en verre moderne ; la physique repose sur un seul volume d’air bien mélangé. Les sites réels calibrent chaque constante.Aléa : un générateur mulberry32 à graine ; lois utilisées — uniforme, exponentielle (fonction de répartition inverse), normale (Box–Muller), Poisson (Knuth). La graine est affichée et partageable.
Modèle pédagogique — pas pour des décisions opérationnelles. Les sites réels calibrent chaque constante sur leurs propres équipements et données.