Étude et implémentation de pilotage d’espaces d’agriculture en environnement contrôlé : application à une serre de moyenne taille, un système de stockage thermique et une ferme conteneur

Résumé

Les espaces d’agriculture en environnement contrôlé se développent fortement au Québec. Les objectifs de ces types d’espace sont d’augmenter les rendements des cultures et de produire même quand les conditions extérieures ne le permettent pas. Cela implique de réguler plusieurs paramètres (température, humidité, rayonnement…), avec des besoins variables selon le type d’espace, mais entraîne une consommation énergétique importante. Il est alors essentiel de comprendre le contrôle de ces espaces afin de déterminer la stratégie la plus adaptée. Dans ce cadre, ce mémoire se concentre sur trois études de cas. La première est l’étude d’un contrôle de la température et de l’humidité dans une serre maraîchère à Magog, au Québec, afin de comprendre son fonctionnement et de mettre en avant les problématiques rencontrées. Plusieurs difficultés ont ainsi été mises en valeur : la déshumidification est souvent inefficace, la limitation des écarts de températures entre le jour et la nuit entraîne une surconsommation, et l’impossibilité de mesurer l’humidité lors de températures négatives. La deuxième étude concerne l’amélioration du contrôle d’un système de stockage thermique constitué de lits de roches installé dans une serre à Kuujjuaq, au Nunavik. Ce système permet de limiter les écarts de températures entre le jour et la nuit. Une étude énergétique ayant révélé que son contrôle n’était pas optimisé, deux terrains ont permis d’installer un nouveau contrôleur, afin de mettre en place une stratégie de contrôle optimisée, conçue au préalable à partir des résultats de l’étude énergétique. La dernière étude porte sur l’analyse du contrôle proposé par une firme de génie-conseil pour le système CVCA de la ferme conteneur de l’ÉTS. Il est basé sur des régulations PID et tout ou rien à hystérésis. Plusieurs lacunes ont été mises en évidence. Des améliorations ont été proposées puis le système d’acquisition et de contrôle, possédant une interface réalisée sur LabVIEW, a été conçu. Enfin, la méthodologie de mise en place d’une stratégie de contrôle amélioré, basé sur la logique floue est proposée, afin d’augmenter le rendement énergétique du système.

Date	22 août 2026
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Didier Haillot (Directeur(-trice)) & Stéphane Gibout (Codirecteur(-trice))