Principes des systèmes de ventilation

Introduction Un élevage de porcs peut être ventilé de plusieurs manières qui peuvent être classées en tenant compte de la méthode utilisée ...
Mardi 26 Décembre 2006 (il y a 10 ans 9 mois 28 jours)

Introduction

Un élevage de porcs peut être ventilé de plusieurs manières qui peuvent être classées en tenant compte de la méthode utilisée pour déplacer l'air à travers le bâtiment. Une première classification serait celle de la ventilation naturelle et la ventilation forcée.

Chacun de ces systèmes a des avantages et des inconvénients, mais il faut souligner que leur performance est semblable dans des essais qui comparent ces types de ventilation quand on ne modifie pas tous les autres aspects. Donc, si le système de ventilation et le bâtiment sont correctement dimensionnés, la performance est indépendante du type de système.

Ventilation naturelle Pression négative
Pression neutre Pression positive
Figure 1. Types de ventilation

Ventilation naturelle

Un système de ventilation naturelle fonctionne seulement grâce aux forces thermiques et à la vitesse du vent. L'air chaud à l'intérieur du bâtiment n'est pas aussi lourd que l'air extérieur plus froid qui entre dans le bâtiment. L'air chaud se déplace vers le plafond en créant une pression négative qui déplace l'air froid de l'extérieur vers l'intérieur du bâtiment. L'air peut aussi se déplacer à travers le bâtiment au moyen d'ouvertures latérales et aussi de la pression statique créée par le vent. La quantité d'air de ventilation ne peut pas être contrôlée, puisqu'elle dépend de la température intérieure et extérieure ainsi que de la vitesse du vent. Quand la température extérieure est la même ou supérieure à celle de l'intérieur, la fréquence de la ventilation (renouvellement d’air) pourrait être très faible.
Un système de ventilation naturelle se compose d'une ouverture dans la partie supérieure du toit et de grandes ouvertures latérales. La ventilation naturelle n'est pas très fréquente dans les constructions porcines modernes à cause du manque de contrôle sur le flux et la distribution de l'air.

Ventilation forcée

Les systèmes de ventilation forcée pourraient se diviser à leur tour en systèmes de pression positive, neutre et négative. La classification se base sur la modalité technique employée pour déplacer l'air à travers le bâtiment.

Système de pression positive

Un système de pression positive propulse l'air vers l'intérieur du bâtiment au moyen de ventilateurs et l'air sort du bâtiment par des ouvertures différentes. Ce système n'est pas très fréquent parce que l'air chaud humide pourrait être introduit dans le bâtiment en provoquant de la condensation et la détérioration de la structure.

Figure 2. Système de pression positive: les ventilateurs poussent l'air vers l'intérieur du batiment

Système de pression neutre

Un système de pression neutre comprend des ventilateurs qui impulsent l'air à l'intérieur du bâtiment et des extracteurs qui sortent l'air du bâtiment. Toutefois, pour éviter des problèmes de condensation, il faut concevoir un système avec une légère pression négative.

Figure 3. Système de pression neutre avec une conduite d'entrée (en haut à droite) et un extracteur (en haut à gauche)
Un système de pression neutre n'incorpore pas le bâtiment comme une partie de la structure et n'est pas autant perturbé par la pression du vent que par d'autres systèmes de ventilation.

Un système classique est composé de conduits verticaux qui distribuent l'air à travers des entrées d'air situées le long de la circonférence du conduit. Les orifices d'entrée ont des diamètres variables en fonction de la direction de l'air. De cette manière, les plus grandes ouvertures déplacent l'air vers les coins tandis que les plus petites le dirigent vers les parois qui sont à une distance plus petite des entrées que les coins des bâtiments. On diminue ainsi le risque de courants d'air.

Souvent, on ajoute un ventilateur de mélange de l'air (brasseur) à la partie inférieure du ventilateur d'entrée ; il déplace et mélange l'air chaud de l'intérieur avec l'air froid qui entre pendant la saison froide. Le risque de courants d'air froid dans la zone où sont les animaux est ainsi diminué.
Figure 4. Système de pression neutre avec un brasseur d'air dans la partie inférieure de la cheminée d'entrée.

Les ventilateurs d’entrée d'air doivent se situer dans le centre de la salle et être distribués de manière uniforme. Généralement, une salle est divisée en carrés avec un conduit d'entrée dans le centre de chacun

L'emplacement des extracteurs n'est pas tellement important, puisque cela n'affecte pas le schéma de flux d'air.

Pour mieux comprendre nous pourrions comparer un extracteur au tube d'un aspirateur. Quand le tube est très près de la main nous remarquons qu'il aspire l'air. Le plus grand inconvénient des systèmes de pression neutre est que la consommationd'énergie est le double des autres systèmes mécaniques.

Système de pression négative

Les systèmes de pression négative constituent le principe de ventilation le plus utilisé de nos jours, probablement parce qu'ils sont plus simples à contrôler et qu'ils consomment moins d'énergie que d'autres systèmes automatiques. Le modèle traditionnel consiste en de petites entrées d'air le long des parois latérales du bâtiment et des extracteurs au centre.

Figure 5. Système de pression négative avec des entrées d'air dans la paroi et un extracteur au centre.

Les entrées d'air dirigent l'air vers le centre de la salle en mélangeant l'air froid qui entre avec l'air chaud de l'intérieur avant qu'il arrive sur les animaux. Il est important que les entrées soient orientées pour diriger l'air vers le plafond pendant la période froide et vers les animaux pendant la période chaude. Pour éviter des courants d'air on doit placer des sources de chaleur complémentaires sous les entrées.

On pourrait aussi placer les entrées d'air le long du plafond. Dans ce cas, l'air est introduit dans le bâtiment par le toit. Les entrées dans le plafond sont adaptées pour de vastes bâtiments. Toutefois, puisque la distance depuis l'entrée jusqu'à la zone où sont les animaux est faible, la hauteur de la salle doit être supérieure (3 m) à celle d'autres systèmes de ventilation pour réduire le risque de courants d'air.

La ventilation sous les caillebotis pourrait être combinée avec un système de pression négative. Dans ce cas, 30 à 50% de l'air de ventilation sort par les fosses sous les caillebotis. La ventilation de sol fournit une bonne qualité d'air, puisque la plus grande partie de l'ammoniaque est éliminée avant d'arriver à la salle. C'est un système qui devient de plus en plus fréquent au Danemark parce qu'il fournit une bonne atmosphère de travail en combinant un système de propreté de l'air qui réduit l'ammoniaque et l'émission d'odeurs.

Bjarne Kornbek Pedersen. Danish Farm Design A/S. Danemark

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