Contact/s:
Ariane Grisey
ariane.grisey@ctifl.fr
Using Thermal Screen to Reduce Energy Consumption in Greenhouses
France
Temperate
- Reducing energy consumption
- Improving climate control
- Yield efficiency
Thematic Areas
Production System/s
Summary for Practicioners on the Main Finding(s)/Innovative solution(s)
The thermal screen is the first equipment to be installed to reduce the energy consumption of greenhouses. The objective of the thermal screen is to reduce heat losses in the greenhouse when they are most significant, namely at night. High-performance thermal insulation is achieved by limiting both convective exchanges (a well-closed and relatively airtight screen) and radiative exchanges (using reflective and low-emissivity materials). The screens are made from various materials (polyethylene, polyester, acrylic), in film, mesh, woven, or non-woven forms, and are more or less metallized. Thermal efficiency increases as the emissivity and transmission of the screen decreases. Manufacturers generally specify the light transmission and the expected energy savings.
The thermal screen is deployed above the crops at the beginning of the night when heating demand becomes significant and is gradually retracted at sunrise to avoid thermal shock. During normal nighttime operation, the screen remains closed, but a slight temporary opening may be necessary to control humidity and temperature. It is possible to use a perforated screen to allow water vapor to pass through and prevent excessive humidity levels. Additionally, devices can be used to dehumidify the greenhouse. Double screens are used in which the highest energy savings are combined with transparent materials for flexible usage during dull days and nighttime.
Finally, implementing the thermal screen requires automatic control. Management of the screen is crucial to avoid health issues and yield losses, especially concerning humidity. Energy savings from using a thermal screen are about 20–25%, and 30–35% with a double screen, compared to a greenhouse without a screen.
Summary for Practicioners in Native Language
L’objectif de l’écran thermique est de réduire les pertes thermiques de la serre au moment où elles sont les plus importantes, c’est-à-dire de nuit. Une bonne isolation thermique est obtenue en limitant à la fois les échanges convectifs (écran bien fermé et relativement étanche) et radiatifs (matériaux réfléchissants et à faible émissivité). Les toiles sont constituées de matériaux divers (polyéthylène, polyester, acrylique), en film, à maille, tissés ou non et plus ou moins métallisés. L’efficacité thermique augmente lorsque l’émissivité et la transmissivité de la toile décroissent. Les fabricants indiquent généralement la transmission lumineuse et l’économie d’énergie attendue.
L’écran thermique est déployé au-dessus de la culture en début de nuit, quand la demande de chauffage devient importante, et est retiré au lever du soleil de manière progressive pour éviter le choc thermique. En fonctionnement normal de nuit, l’écran est fermé, mais une légère ouverture temporaire peut être nécessaire pour maîtriser l’hygrométrie et la température. L’utilisation d’un écran ajouré est possible, afin de laisser passer la vapeur d’eau et éviter des taux d’hygrométrie trop importants. Il est également possible d’utiliser des systèmes pour déshumidifier la serre en complément. Enfin, la mise en œuvre de l’écran thermique nécessite un pilotage automatique. La gestion de l’écran doit en effet être bien maîtrisée, pour éviter les problèmes sanitaires et les pertes de rendement, notamment par rapport à l’hygrométrie.
L ‘écononomie d’énergie par la mise en place d’un écran thermique est de 20-25% et de 30-35% avec un double écran par rapport à une serre sans écran. L’interêt du double écran est également d’avoir deux toiles avec des propriétés différentes permettant de l’utiliser de nuit et pendant les jours sombres.