Maîtriser la ventilation minimum pour diminuer les coûts de chauffage
Article publié dans Porc Québec –Août 2001
BÂTIMENT
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FRANCIS POULIOT
Ingénieur agricole
Centre de développement
du porc du Québec
Avec la hausse du prix des combustibles qu
’on a connue l’hiver dernier, les producteurs
de porcs se demandent comment réduire ou
maîtriser les coûts de chauffage dans les
bâtiments. Voici quelques conseils pour diminuer les coûts de chauffage en ayant une
meilleure emprise sur la ventilation minimum.
Selon les modèles de l’ASRA 1998-1999, la conso
mmation d’énergie reliée
au chauffage représente
environ 10,27 $ par truie en maternité, 0,58 $ par porcelet en pouponnière et 0,66 $ par porc en
engraissement. La rationalisation des coûts de ch
auffage implique, entre autres, une gestion accrue
de la ventilation minimum par temps froid.
UNE ÉVALUATION DES PERTES PAR LE BILAN DE CHALEUR
Pour bien gérer son système de ventilation et de
chauffage, il est primordial
de bien comprendre le
principe du bilan de chaleur (tableau 1). L’exemple présenté dans ce tableau montre le bilan de
chaleur théorique réalisé pour une pouponnière chaude afin d’identifier et de quantifier les pertes de
chaleur. Ce type d’élevage (pouponnière) constitue un bon exemple, car il exige beaucoup de chaleur
à cause du jeune âge des porcelets. Néanmoins, les grands principes de cet exemple s’appliquent
aussi aux engraissements et aux mises bas.
À l’aide de calculs théoriques provenant de logici
els utilisés par les ingénieurs et en utilisant les
spécifications de la pouponnière décrites au tableau 1, un bilan de chaleur a été élaboré. Cette
évaluation révèle que, pour des porcelets de 5 à 20 kg, de 60 à 83 % des pertes de chaleur sont
occasionnées par la ventilation. Au fur et à mesure que le poids des porcelets augmente, le système
de chauffage sera de moins en moins sollicité. Les pertes de chaleur étant principalement
occasionnées par la ventilation minimum, l’ajusteme
nt de celle-ci influenc
era fortement le temps de
fonctionnement
du chauffage.
TABLEAU 1
BILAN DE CHALEUR (THÉORIQUE) POUR UNE POUPONNIÈRE CHAUDE POUR DIFFÉRENTS
ÂGES DE PORCELETS ET UNE TEMP
ÉRATURE EXTÉRIEURE DE -15°C
Composantes
Pertes de chaleur (%)
Porcs de 5 kg
Porcs de 12,5 kg
Porcs de 20 kg
T° ambiante =
29°C
T° ambiante =
25,5°C
T° ambiante =
22°C
Murs extérieurs
5,2
3,4
2,7
Murs intérieurs
1,3
1,3
1,0
Plafond
8,3
5,5
4,2
Fondations
6,3
4,1
3,3
Plancher
18,9
10,1
5,8
Ventilation
60,0
75,6
83,0
Spécifications de la pouponnière étudiée:
• deux chambres, chacune de 400 porcelet
s de 5 à 20 kg, en tout-plein/tout-vide
• chambres de 18,29 m de long, 8,08 m de large et 2,45 m de haut
• pouponnière chaude (sans niche ou plancher chauffant)
• chaque chambre: 26,37 m de murs extérieurs et intérieurs
• valeur isolante: murs extérieurs = 3,5 RSI (R20)
; plafond = 5 RSI (R28); fondation = 0,88 RSI (R5)
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Comment ajuste-t-on la ventilation en hiver? Il
faut comprendre qu’une ventilation minimale est
nécessaire par temps froid afin d’évacue
r l’ammoniac, le ga
z carbonique (CO
2
), le sulfure d’hydrogène
(H
2
S) et l’humidité qui peuvent affect
er la santé des animaux. Voici le
s étapes à suivre avant d’ajuster
la ventilation:
faire élaborer un plan de ventilation et de chauffage par un ingénieur spécialisé en ventilation
agricole;
• vérifier l’isolation et l’étanchéité des chambres;
• le premier palier de ventilation et le chauffage
doivent être sur le même
contrôleur d’ambiance;
• utiliser un système d’entrée d’air automatisé qui
permettra d’ajuster les ouvertures en fonction du
débit des ventilateurs;
• ajuster les entrées d’air avec la même ouverture sur toute la longueur de la chambre;
• vérifier l’emplacement des sondes de température et du système de chauffage dans la pièce, selon
les recommandations de son ingénieur;
• déterminer la température ambiante dans la pièce en fonction du poids des porcs et de leur
comportement (consultez vo
tre conseiller en élevage);
• ajuster, sur votre contrôleur d’ambiance, la cour
be de moteur spécifique à votre ventilateur à
vitesse variable (information di
sponible chez votre fournisseur);
• évaluer la vitesse minimum critique du ventilate
ur qui doit permettre une ouverture des volets de
votre ventilateur d’environ 2,5 cm;
• déterminer les ouvertures d’entrées d’air pour
le premier palier de vent
ilation lorsqu’il est au
minimum et au maximum de sa vitesse.
• Si vous utilisez un corridor de pr
échauffage d’air, cons
ultez votre ingénieur qu
ant à l’ajustement de
la température dans ce corridor, car ce systèm
e peut avoir un impact majeur sur les coûts de
chauffage.
• Avant de diminuer la température ambiante ou
d’arrêter votre système de chauffage, consultez
votre conseiller en élevage afin
d’éviter des problèmes de santé
ou des baisses de performance.
LE RÉGLAGE DU PREMIER PALIER DE VENTILATION
Voici des suggestions pour déterminer les ouvertures d’entrée d’air pour le premier palier de
ventilation:
1. En vous munissant d’un manomètre à pression
statique, déterminer l’ouverture qui permettra
d’avoir au moins une pression statique de 8 Pa pour le premier palier à sa vitesse minimum. Un
manque d’étanchéité du bâtiment empêchera d’atteindre les 8 Pa, il faudra alors évaluer une
ouverture minimum qui assurera une qualité d’air uniforme dans la chambre.
2. Déterminer l’ouverture qui permettra d’avoir une pression statique d’environ 20 Pa pour le même
palier de ventilation à sa vitesse maximale. Une pression trop faible (entrée d’air trop ouverte) aura
pour effet que le débit de ventilation sera soumis
aux variations de la vi
tesse des vents, ce qui
modifiera le patron de distribution d’air.
3. Un test de fumée pratiqué à l’aide d’un tube fumigène confirmera visuellement le patron de
distribution de l’air frais dans le bâtiment (prése
nce ou non d’un courant d’air indésirable au niveau
de la zone de confort désirée) et permettra d’éval
uer la vitesse d’air au plancher. Dans le doute, il
faudra réviser l’ajuste
ment des entrées d’air.
4. Un anémomètre peut être utilisé
pour s’assurer que la vitesse d’ai
r au plancher soit inférieure à
0,4 mètre par seconde.
C’est connu: la présence d’une zone de confort est requise pour diminuer le stress des porcs. Cette
zone, un endroit où les animaux auront tendance à se
coucher, doit être exempte de courants d’air,
d’activités et doit être propre. Les variations
de température doivent être inférieures à 2°C.
Ces étapes préliminaires effectuées
, il faut maintenant déterminer le
taux de ventilation minimum sur
le contrôleur électronique. À quelle vitesse dois-j
e l’ajuster? Le tableau 2 présente les critères à
considérer.
L’hiver dernier, le prix des combustibles a augmenté de façon significative et dans ce contexte, la question fondamentale pour les producteurs de porcs est : « Comment réduire ou maîtriser les coûts de chauffage dans les bâtiments ? » Pour bien gérer son système de ventilation et de chauffage, il est primordial de bien comprendre le principe du bilan de chaleur.