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La ventilation dynamique en production porcine : un problème multifactoriel (22/07/2008)
Joan Escobet. Marco i Collell. - Espagne
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Introduction
On n'a pas souvent de réponse satisfaisante à des questions
du type : comment fonctionne le régulateur ? Quelle est la ventilation
minimale en sevrage ? Pourquoi la croissance des porcelets a-t-elle tant baissé
? Pourquoi les porcelets ont froid et défèquent dans la zone de
repos ? Quelle est l'origine des taches sur le plafond et des condensations sur
les murs ? Quel est le coût de ventiler dans la salle et en même temps
de maintenir la température ? ... et sûrement beaucoup d'autres.
On connaît tous l'importance d'une ambiance correcte à cause de sa
relation directe avec les paramètres de production et les pathologies.
Mais on connaît moins les effets pénalisants
sur la consommation énergétique dérivée, le fonctionnement
du système de ventilation, le confort des animaux et la santé des
ouvriers.
L'obtention d'une ambiance correcte dépend de la bonne conception, de la
connaissance, du fonctionnement et de la maintenance du système de ventilation.
La détection de problèmes de ventilation
par la simple observation des animaux ou à l'aide d'appareils devrait être
une tâche régulière de plus.
Problème multifactoriel
Une étude réalisée à partir de visites chez des clients
met en évidence que les problèmes du système
de ventilation détectés en élevage peuvent être directement
ou indirectement attribués à l'éleveur, à l'installateur,
au fabricant ou au concepteur. Pour le travail présenté
ici, on a choisi des salles de sevrage avec une ventilation dynamique par pression
négative pour pouvoir comparer les données. Les principaux problèmes
observés ont été détectés dans 37 salles de
sevrage de différents élevages dans toute l'Espagne (environ 8100
porcelets).
Le contrôle que l’on peut attribuer à l'éleveur ou au
propriétaire de l'installation est représenté sur les graphiques
1, 2 et 3.
D'une part, l'éleveur devrait comprendre le fonctionnement
correct du régulateur (graphique 1) et chacun des paramètres
qui permettent d'atteindre le confort des animaux en fonction de leur poids et
de leurs besoins (courbe de ventilation et de température, bande proportionnelle
et zone neutre). Très souvent, personne n'a expliqué
le fonctionnement du système à l'éleveur, et non
par manque de motivation de sa part.
L'observation des porcelets (graphique 2)
devrait être un indicateur fiable pour confirmer le fonctionnement du système.
Ces porcelets nous montreront s’ils se sentent confortables avec les conditions
de ventilation choisies. Chaque fois qu'un changement est réalisé
au niveau du régulateur, cela devrait être confirmé par l'observation
des porcelets.
| Graphique
1: contrôle par l'éleveur (contrôle et régulation
du système de ventilation) |
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| Débit
de ventilation :
courbe de ventilation en fonction des besoins des porcelets.
Température : courbe
de température en fonction des besoins des porcelets.
Bande proportionnelle (ou plage)
: marge de température ou nombre de degrés nécessaires
pour que la ventilation passe d'un débit minimal à un débit
maximal.
Zone neutre : marge de température
pour le départ ou l'arrêt du chauffage en fonction de la
température sélectionnée.
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| La
combinaison entre la régulation et l'observation des animaux dans
la salle est importante. |
Un autre aspect très important est l'entretien
et le nettoyage périodiques de tout le système (graphique
3), sans prendre en compte les réparations (travaux non programmés).
On n'analyse le degré de satisfaction des éleveurs que s'ils effectuent
un entretien quotidien. Beaucoup d'élevages ont un programme de maintenance
global de toutes les installations, réglé et périodique,
mais il n’inclut pas le système de climatisation et on se limite
seulement à réaliser ces réparations incontournables en remplaçant
la pièce quand c'est réellement indispensable.
| Graphique 2: contrôle
par l'éleveur (contrôle des porcelets) |
Graphique 3: contrôle
par l'éleveur (entretien habituel) |
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| Le
confort des porcelets est apprécié de façon
subjective par l'observation de leur comportement dans la salle
avec la ventilation en marche. |
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| Entretien
habituel du système de ventilation en prenant ou non en compte
les réparations d'urgence. |
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| L'entretien
et le nettoyage périodiques devraient être une tâche
de plus dans le plan global d’entretien de l'élevage. |
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Il y a des facteurs qui échappent au contrôle direct de l'éleveur
et qui sont incontournables pour le bon fonctionnement du système de ventilation
comme on peut le voir sur le graphique 4. Une conception
et une installation correcte des entrées d'air sont indispensables,
comme la taille des ventilateurs (débit), la puissance de chauffage installée,
les besoins d'isolement des fermetures, l'étanchéité de toute
la salle et la hauteur du bâtiment pour la circulation correcte de l'air.
Très souvent, le fabricant, le concepteur et l'installateur ne se rencontrent
pas dans un élevage et il est donc plus difficile de répartir alors
les responsabilités.
| Graphique
4: contrôle du fabricant, du concepteur et de l'installateur |
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| Entrée
d'air :
dimensionnement de l'entrée d'air en fonction des besoins, pratiquement
100% des défauts sont dus à une entrée d'air insuffisante.
Ventilateur : dimensionnement
de la capacité de ventilation en fonction des besoins, 71% des
défauts le sont par excès et 29% par défaut.
Chauffage : dimensionnement
et puissance de chauffage en fonction des besoins.
Isolation : le coefficient
de transmission thermique du bâtiment n’a pas été
calculé. Il s'agit d'une mesure plus subjective, en mesurant la
capacité des fermetures de la salle pour le maintien de la température
et en faisant des observations.
Etanchéité : au
moyen de tests de fumée pour contrôler les joints de la salle
Hauteur du bâtiment : relation correcte entre la
longueur et la hauteur du bâtiment pour une bonne circulation et
un bon flux d'air dans la salle.
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Pour finir, une série de mesures objectives pour le diagnostic détaillé
du système est présentée sur le graphique n°5. L'utilisation
d'instruments adaptés et une bonne méthodologie de travail en même
temps que l'observation et l'expérience seraient de grande utilité
pour contrôler que le système de ventilation fonctionne correctement
et pour détecter l'origine des problèmes d’ambiance.
On peut voir si les résultats obtenus se situent dans la norme (% de conformes)
ou non (% de non conformes) pour ensuite prendre les mesures correctives adéquates
| Graphique
5 : mesures et contrôles pour le diagnostic d'ambiance. |
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| [CO2]
au niveau du porcelet
: indicateur de ventilation, surtout minimal, sachant que le niveau correct
est entre 1500 ppm (0,15%) et 2000 ppm (0,20%). 100% des résultats
non conformes sont dus à une ventilation insuffisante.
Humidité relative (%) : on considère
une humidité relative tolérable entre 50 et 80% (l'idéal
60-70%). Sur 100 % des salles à l'humidité incorrecte, 71%
par excès et 29% par défaut.
Vitesse d'entrée d'air (m/s)
: on recommande une vitesse de1,5 m/s au niveau de l'entrée d'air.
Vitesse d'entrée d'air pour le porcelet
(m/s) : on recommande une vitesse de 0,2 m/s au niveau
du porcelet.
Distribution de l'air : mesure
par des tests de fumée et l'observation.
Sondes : mesure de l'écart
entre la sonde et la température réelle pour la calibrer
et éviter les sous ou sur-ventilations qui affectent les porcelets.
On considère une limite tolérable d'écart de la sonde
de +/- 1°C.
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| Tests
de fumée effectués pour voir la circulation de l'air
dans la salle avec une ventilation par fosse (à gauche) et
pour la détection de fuite d'air (à droite). |
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Pour finir, on pourrait dire que pour obtenir un bon fonctionnement du système
et un bon confort des animaux, on devra agir directement
sur l'origine du problème : fabrication
(conception, fonctionnement, options de régulation, etc. …), installation
(dimensionnement, montage, isolation) ou simplement mauvaise
régulation par méconnaissance.
Conclusions
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–
Les données introduites dans le régulateur
ne coïncident pas avec les paramètres corrects dans
un pourcentage élevé d'élevages analysés.
– La plupart des élevages analysés (83 %) ne réalisent
pas d'entretien périodique et programmé
du système de ventilation.
– Les entrées d'air insuffisantes
sont présentes dans 71% des cas, normalement accompagnées
d'un fonctionnement du déflecteur déficient.
– Les ventilateurs inadaptés
(localisation, excès ou défaut de débit, nécessité
de volet, rendement insuffisant, etc..) sont le problème principal
(91 % des cas) que l'on a rencontré dans les élevages. A
noter aussi ici l'absence ou l'usage incorrect de volet ou “soupape”
pour obtenir les ventilations minimales dans la plupart des cas.
– En général, l’isolation
est déficiente, que ce soit par insuffisance ou par
dégradation. Une parfaite isolation du toit est particulièrement
important, 70 à 80% du total des pertes peuvent se faire par le
toit.
– 75% des salles présentent des fuites
qui affectent significativement la circulation de l'air selon les tests
de fumée. L'étanchéité de la salle assure
le bon fonctionnement du système par pression négative.
– La hauteur du bâtiment
est important car elle "offre" un espace physique pour une bonne
circulation de l'air à l'intérieur de la salle et d'éviter
des turbulences non voulues. 75% des salles répondent à
ce critère.
– On note en général une mauvaise
ventilation dans 68 % des cas, dans lesquels 93 % présentent
peu de ventilation au niveau du porcelet avec [CO2] <1500 ppm. C'est
un problème courant, surtout en hiver, de trouver une ventilation
minimale déficiente à l'intérieur de la salle.
– La moitié des salles présentent une humidité
relative incorrecte, majoritairement élevée (78
%).
– Les résultats obtenus des mesures de vitesse
de l'air sont très significatifs, incorrects à
94 % en entrée d'air et à 83 % au niveau du porcelet.
– En mesurant l'écart entre la sonde
et la température réelle, 58% présentent
une différence supérieure à 1ºC. Se rappeler
que la sonde informe le régulateur.
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