Potentiel des accumulateurs thermiques centraux pour la décarbonisation des serres de petite taille au Québec

Résumé

Le chauffage des serres de petite taille au Québec est majoritairement assuré par des systèmes au gaz naturel, au propane ou au mazout. Afin de bénéficier d’une électricité à faible coût, rendant son usage avantageux, les serriculteurs doivent souscrire à l’« Option d’électricité additionnelle pour l’éclairage de photosynthèse ou le chauffage des espaces destinés à la culture de végétaux » offerte par Hydro-Québec. Cependant, celle-ci impose une réduction quasi totale de la consommation électrique lors des événements de pointe critique. La transition énergétique du secteur vers le chauffage à l’électricité est ainsi en partie freinée par les contraintes liées à la gestion de la demande électrique. Évitant la consommation électrique en heure de pointe, les accumulateurs thermiques centraux (ATC) offrent une solution pour soutenir la transition énergétique sans recourir aux systèmes de chauffage auxiliaires au gaz. L’objectif principal de ce projet de recherche est d’évaluer le potentiel des accumulateurs thermiques centraux pour la décarbonation des serres de petite taille au Québec. Cette évaluation s’appuie sur l’utilisation d’outils de simulation de la performance énergétique du bâtiment (BPS). Une première analyse, menée à l’aide des modèles énergétiques existants d’une serre de petite taille ainsi que d’un ATC, a démontré que la solution entraînait peu de pertes énergétiques dû au stockage et permettait de diminuer la puissance électrique de la serre de 77 % en heure de pointe. L’analyse a également permis d’identifier les défis liés à l’implémentation des ATC dans les serres, notamment la précision de la modélisation des échanges thermiques ainsi que les enjeux de dimensionnement et de contrôle de l’appareil de stockage. Afin d’améliorer la précision de la modélisation des échanges thermiques de la serre, des profils d’échange thermique de plantes ont été proposés à partir de résultats de simulation obtenus par des modèles dynamiques. Ces profils permettent de représenter la variabilité horaire de ces échanges thermiques tout en limitant l’impact sur le temps de simulation. Ceux-ci offrent des valeurs d’échange thermique presque deux fois plus précises que la moyenne annuelle, couramment utilisée lorsque les modèles dynamiques sont indisponibles. Finalement, un modèle adaptatif d’un ATC à air forcé a été développé, permettant d’ajuster les paramètres de l’appareil à partir de données expérimentales. Ce modèle d’ATC, atteignant un RMSE de 0,9 à 40,7 °C sur la température de brique, est plus adéquat pour le contexte des serres de petite taille, puisqu’il ne nécessite pas de système de chauffage à l’eau et permet d’ajuster le dimensionnement aux besoins de stockage de la serre

Date	11 avr. 2026
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Katherine D'Avignon (Directeur(-trice)) & Danielle Monfet (Codirecteur(-trice))