De l'air pour les tanks à lait
La Chambre d'Agriculture de la Haute-Marne étudie de nouvelles solutions de ventilation en bloc traite
Dans tout élevage laitier, le tank à lait est un élément central de la laiterie. Pour refroidir le lait qui vient d'être trait et le conserver à une température conforme aux exigences sanitaires, l'extraction de la chaleur du lait vers l'air ambiant se fait au moyen d'une pompe à chaleur comprenant : un compresseur, un condenseur (échangeur vers l'air ambiant), un détendeur et un évaporateur (échangeur dans le tank), le tout relié par un circuit rempli de fluide frigorigène.
L'efficacité du refroidissement est très étroitement liée à la capacité du condenseur à évacuer la chaleur vers l'air ambiant : la qualité de cet échange dépend de la température et du débit de l'air circulant dans le condenseur.
Les recommandations déjà connues… mais parfois difficiles à faire appliquer
Divers travaux menés par le passé ont donné lieu à des publications sur la question de l’amélioration de la ventilation de la laiterie et du tank à lait, principalement pour des raisons d’économies d’énergie.
Amélioration de la ventilation de la laiterie : des entrées et sorties d’air bien dimensionnées et correctement positionnées dans la laiterie, garantissent un bon fonctionnement du groupe froid (voir figure 1).
Mise à l'extérieur du groupe froid : groupe détaché (figure 2) ou tank compact placé à cheval sur un mur de la laiterie (figure 3) sont à privilégier.
Ces recommandations, largement diffusées, se heurtent parfois à certaines réticences.
D’une part les laiteries, dans le cas où elles sont propriétaire des tanks, n’acceptent pas toujours le détachement du groupe froid. Une telle disposition complique en effet le changement de tank par rapport à un tank compact. Le même reproche peut être fait (dans une moindre mesure) à la solution du tank positionné à cheval sur le mur extérieur.
D’autre part, les éleveurs peuvent se montrer réticents à évacuer la chaleur produite pendant la saison froide, alors que toute source de chaleur est bienvenue, à la fois pour prévenir le gel des installations, mais aussi plus largement pour des raisons de confort. Cet argument est bien sûr beaucoup plus fréquent dans les régions au climat continental ou en montagne.
Quelles marges de progrès dans la consommation des tanks ?
Jusqu’alors l’approche de la consommation électrique pour le refroidissement du tank à lait était associée à la température moyenne de la laiterie. L'idée de base de la réflexion est de ne plus raisonner sur cette température moyenne globale de la laiterie, mais sur la température de l'air entrant sur le condenseur du tank à lait. L’intérêt à considérer la température maximale de l’air entrant est qu’elle est très facile à mesurer (avec un thermomètre mini / maxi), ce qui n’est pas le cas d’une température moyenne, qui nécessite des enregistrements périodiques. On observe ainsi les pics de température à proximité des condenseurs. D’expérience, on se rend compte que la température moyenne de l’air entrant est souvent très proche de la température maximale (la montée en température est rapide est atteint ensuite un palier).
Des campagnes de mesures menées par la Chambre d'Agriculture de Haute-Marne mettent en évidence la corrélation moyenne suivante : durant le temps de fonctionnement du tank (pendant et après la traite principalement), si on ABAISSE de 1°C la température maximum de l’air entrant sur le condenseur, on ECONOMISE 1,8 % de consommation électrique.
Cette économie unitaire peut apparaître faible mais il n'est pas rare de constater des pics de température de 20° C, voire plus dans les laiteries lors de la traite, ce qui permettrait des économies de l'ordre de 25 à 30 %. Cette économie n'est pas forcément extrapolable sur une année complète mais permet toutefois d'envisager des gains conséquents.
Nouvelles solutions d'optimisation de la ventilation des tanks
Plutôt que de ventiler l’ensemble de la laiterie, ces considérations amènent à envisager de canaliser l'air circulant sur le condenseur. Le but est de tester des aménagements simples, réalisables facilement par l’exploitant et répondant à deux objectifs :
- maîtriser la température de l'air entrant, pour optimiser l'efficacité de refroidissement
- maîtriser la sortie d'air chaud, pour la diriger au choix vers les locaux (en période froide) ou vers l'extérieur (en période chaude)
Ces objectifs doivent être poursuivis en ayant toujours à l'esprit que l'optimisation du fonctionnement du tank est prioritaire sur la récupération d'air chaud (le tank n'est pas un équipement de chauffage !) et que les aménagements ne doivent en rien compromettre la maintenance ni l'entretien du groupe froid (nettoyage).
Premières installations mises en œuvre
Les simples caissons que l'on voit sur les photos 1 et 2 sont des dispositifs que l'on rencontre déjà sur les fermes. La cloison de la photo 3 (polystyrène extrudé) constitue un pas supplémentaire dans la modification du local, qui gagnerait à être réfléchie en amont lors de la conception du bloc traite (ou sa réorganisation).
Pistes de conceptions
C'est justement en intégrant la réflexion sur la ventilation du groupe froid dès la conception du bloc traite, que l'on peut envisager des solutions un peu plus ambitieuses et efficaces. Les figures 4 à 6 suivantes illustrent des exemples de conception qui pourraient être testées.
RECHERCHE DE CONSEILLERS BÂTIMENTS INTÉRESSÉS
Cet article est un appel aux conseillers intéressés par la mise en place de solutions concrètes. Celles-ci devront bien sûr être ensuite évaluées pour leur efficacité et leur pertinence dans le cadre du conseil aux éleveurs.
La démarche n'en est qu'à ses débuts. Pour la poursuivre, il serait intéressant de rassembler les expériences des uns et des autres sur ce point particulier de la ventilation des blocs traite. Afin de consolider les solutions les plus simples et les plus efficaces, les conseillers bâtiments sont les plus à même de proposer aux éleveurs une réflexion dès la conception des installations.
Faites-vous connaître !
Contact :
Bertrand DUFRESNOY
Chargé de mission énergie à la ferme
Chambre d'Agriculture de Haute-Marne – 03 25 87 60 20 – 06 23 70 33 23