Couvertures de serres Maximiser la transmission lumineuse avec le verre diffus

La combinaison idéale recherchée pour couvrir une serre est celle d’un verre diffus op­timisant à la fois la transmission de lumière solaire et la distribution lumineuse (coefficient de diffusion haze). Le choix se complique avec l’arrivée du nouvel indicateur de performance­ hortiscatter (en remplacement de haze), introduit par la norme néerlandaise­ NEN 2675 révisée en 2018.

Combinaison idéale

Silke Hemming, responsable de l’équipe de recherche scientifique technologie de la serre de l’université de Wageningue (Wageningen University and Research, WUR), aux Pays-Bas, a apporté son éclairage durant le symposium­ biennal international GreenSys 2019, du 16 au 20 juin à Angers (49).

« Les serristes se posent de multiples questions. De quel matériau de couver­ture ai-je besoin pour générer un climat de serre optimal ? Lequel est approprié pour une faible consommation d’énergie ou encore pour diminuer les températures en été ? Est-ce­ qu’un matériau cher, à la longue­ durée de vie, présente une faisabilité économique pour ma culture et/ou mon climat ou bien est-il préférable de choisir un matériau bon marché ? »

En appui interviennent des logiciels de simulation­ et de calcul (CFD, Casta, etc.). GreenSys a aussi présenté un modèle de simulation du design des serres élaboré aux Pays-Bas par le TNO, institut national de recherche scientifique appliquée. Le SIOM (system integration and optimization model) est basé sur une architecture modulaire et évolutive.

Peser le pour et le contre

Les atouts du verre diffus sont identi­fiés : une distribution homogène et une meilleure pénétration de la lumière dans les végétaux, avec une température plus basse sur les feuilles supérieures, un climat plus régulier. La réduction des ombres portées de la structure de la serre est un autre bénéfice.

Or le verre diffus est un verre dépoli translucide. Dès lors, la transmission lumineuse diminue simultanément avec la diffusion. Plus précisément, elle est limitée par la surface structurée du matériau.

Toutefois, il est possible d’accroître la transmission hémisphérique par un revêtement antireflet (1) monoface ou bi­face du verre diffus, tout comme pour un verre standard transparent.

À l’épreuve du temps

Une des préoccupations majeures est l’évolution du verre diffus dans le temps. Le laboratoire de lumière de WUR a mis au point un test de vieillissement accéléré basé sur celui des panneaux solaires. La clé de l’efficacité d’un matériau de couver­ture repose sur la propreté intérieure et extérieure et sur l’impact de la conden­sation (propriétés hydrophiles ou hy­drophobes). De plus, les revêtements antire­flets sont en contact avec les agents de nettoyage. Dès lors, des fabricants ont développé des nettoyants­ spécifiques comme le Vetrafoam pour le Vetrasol et l’AmberClean pour l’Albarino.

De même, la technique d’application du revêtement antireflet joue un rôle. Des travaux de Saint-Gobain menés avec le centre de recherche et développement espagnol d’Avilès ont montré des diffé­rences selon le type de surfaçage. Pour son Albarino, la firme a opté pour le procédé Sol-Gel, qui n’affecte­ pas la structure du verre, contrairement à une gravure.

Chaque exploitation étant un cas singulier et vu le coût élevé du verre diffus, il faut davantage de retour de la part des ser­ristes, entre autres sur la consommation énergétique. Des enseignements seront à tirer du projet néerlandais intitulé « La serre en verre diffus : rendez cette question plus limpide » mené dans le programme pluriannuel « La serre comme source d’énergie ». Une vingtaine d’exploitants sont partenaires en fruits et légumes, en chrysanthèmes, alstrœ­mères, roses et fraises.

Vous avez dit hortiscatter ?

L’offre mondiale est désormais influencée par les normes néerlandaises révisées pour la mesure (NEN 2675) et la prise d’échantillon (NEN 2674) des perfor­mances optiques des matériaux de couverture de serre, et désormais aussi des écrans et des peintures d’ombrage. Le néo­logisme hortiscatter (to scatter = éparpiller, disperser) remplace le haze. Issu des travaux du laboratoire de lumière de l’université de Wageningue (WUR), il af­fine­ la mesure en indiquant comment la lumière est « réellement » dispersée dans l’espace.

En effet, des verres avec un même coefficient de diffusion haze peuvent­ produire une dispersion lumineuse plus ou moins étroite ou large. Par exemple, cette der­nière correspond à une meilleure pénétration dans la cul­ture. Ainsi, un facteur haze de 80 % peut en réalité­ se traduire par un facteur horti­scatter de 50 %.

Les fabricants et les fournisseurs s’approprient ces néologismes. Il faut être attentif lors de la lecture des fiches produits.

Multiples variantes

L’offre de verre diffus s’est donc affinée avec divers coefficients de haze – faible, moyen ou élevé –, autorisant une combinaison idéale de la distribution de la lumière et de la transmission. Ainsi, un facteur­ haze de 20 % traduit une diffu­sion limitée.

Pour assurer l’équilibre des perfor­mances, Saint-Gobain Cultilène a lan­cé­ l’Alba­rino (2) en version Ultra Low Haze, avec un coefficient de 5 % simi­­laire à celui du TerraSol Zero apparu dans la gamme diffuse­ du belge Van Looveren et du Ve­trasol Zero de la gamme diffuse de GMB-Interfloat (Allemagne-Liechtenstein). La totalité des fabricants proposent désormais des versions antireflets mono­faces ou bifaces.

Le SmartGlass de Glascom (Pays-Bas)- Daglass­ (Pologne), lancé en 2018, est un verre­ diffus intelligent, qui a un coefficient haze adaptatif. Le coefficient de transmission reste stable, même si le verre­ est humide ou couvert de conden­sation. Ce verre hydrophile SmartGlass est ins­tallé sur la serre modèle d’ex­périmen­tation Winterlight (lumière d’hiver) à l’université de Wageningue.

Linda Kaluzny-Pinon

(1) Un « traitement » antireflet fait référence à l’application­ d’un produit comme l’AntiReflect du néerlandais­ Mardenkro.

(2) Le verre Albarino existe aussi en version transparente­ Crystal.