Bâtiments d’élevages porcin et avicole à énergie positive

Quels bâtiments pour l’élevage de demain ? 2

Un projet à ses débuts Le projet bâtiment d’élevage à énergie positive est lauréat de l’appel à projet

CASDAR 2010

Début du projet en janvier 2011

3 filières animales représentées : Ruminant Porcin Avicole

Un partenariat large au niveau de chaque filière Instituts techniques (IFIP, ITAVI, Idéle) Chambres d’agriculture (Bourgogne, Bretagne, Pays de la Loire) EDF Constructeurs de bâtiments et équipementiers

Un projet dans la continuité des travaux sur l’énergie en élevage en lien avec les RMT « bâtiments du futur » et « systèmes d’élevage et environnement »

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Présentation du projet

Des bâtiments d’élevage économes

en énergie

Des bâtiments d’élevage économes

en énergie

Action 1 : Evaluer les possibilités de transposition de la démarche des maisons à énergie positive

aux bâtiment d’élevage

Action 1 : Evaluer les possibilités de transposition de la démarche des maisons à énergie positive

aux bâtiment d’élevage

Action 2 : Proposer des solutions techniques pour construire des bâtiments d’élevage à énergie

positive en prenant en compte les aspects technico-économiques

Action 2 : Proposer des solutions techniques pour construire des bâtiments d’élevage à énergie

positive en prenant en compte les aspects technico-économiques

Action 3 : Proposer aux acteurs du bâtiment d’élevage de

nouvelles solutions techniques, économiquement viables à

travers une large diffusion des résultats de l’étude

Action 3 : Proposer aux acteurs du bâtiment d’élevage de

nouvelles solutions techniques, économiquement viables à

travers une large diffusion des résultats de l’étude

Proposer des solutions novatrices pour le renouvellement du parc bâtiment

vieillissant, en intégrant les économies d’énergie et en proposant de nouvelles

sources de revenus

Proposer des solutions novatrices pour le renouvellement du parc bâtiment

vieillissant, en intégrant les économies d’énergie et en proposant de nouvelles

sources de revenus

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Présentation du projet

Action 1 : Définition précise d’un bâtiment d’élevage à énergie

positive

Création d’une brochure de

vulgarisation exposant les étapes clés pour aboutir à un bâtiment d’élevage à énergie

positive

Action 2 : Création du cahier des charges d’un exemple de bâtiment à énergie positive associé à une analyse technico-économique complète

Diffusion du cahier des charges en association à un guide technique proposant l’ensemble

des solutions concrètes et économiquement

viables pour limiter les consommations

d’énergie

Action 3 : Création de diaporamas présentant les résultats de l’étude

Précisions sur les modalités contextuelles

nécessaires pour que de tels bâtiments voient le

jour. Précision sur l’intérêt environnemental

de ces bâtiments

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Premiers résultats Définition d’un bâtiment à énergie positive :

Un bâtiment à énergie positive est un bâtiment qui produit plus d'énergie qu'il n'en consomme. Concevoir un tel bâtiment se fait en deux temps.

Réduction des besoins de chaleur, de froid et d'électricité (Bâtiment BBC)Compenser les besoins restants par les énergies renouvelables (Bâtiment BBC + énergie renouvelable)

Principales spécificités des bâtiments d’élevage Vs Tertiaire Les bâtiments d’élevage sont avant tout un lieu de production devant

maximiser le confort des animaux (Il est difficile de fournir des pulls aux animaux)

Pour les bâtiments chauffés : les pertes de chaleurs sont principalement dues au renouvellement de l’air et aux pertes à travers les parois.

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Les 12 points à prendre en compte pour obtenir un bâtiment BBC (1/2) Bien isoler les parois et limiter au maximum les ponts thermiques Construire compact = Surface déperditive / volume chauffé

Sphère = meilleur rapport S/VPour 1000 m² S/V <= 0,65

Réduire les saillies ou décrochements du bâti Réduire les pertes thermiques par les surfaces vitrées

Privilégier les fenêtre en façade sudÉviter les menuiserie métalliquesChoisir des fenêtre doubles /triple vitrageUtiliser des vitrage peu émissifs (stop infra-rouge)

Limiter le Delta T des paroisCréer des espaces tamponsEnterrer les préfosses

Limiter l’exposition aux ventsÉviter de construire en site exposéUtiliser les brises vents si nécessaire (végétaux )

Limiter l’humiditéÉviter de construire en site encaisséImplanter le bâtiment à distance des plans d’eau et des sites ou les nappes d’eau sont proches de la surfaceBien drainer les abords du bâtiment et prévoir une collecteet un écoulement efficace des eaux pluviales

Premiers résultats

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Premiers résultats Les 12 points pour obtenir un bâtiment BBC (2/2)

Système constructif étanche Test de la porte soufflante

Système de ventilation adaptésBien veiller à l’adéquation des besoins et du niveau de ventilation

Capter le rayonnement solairePar les surfaces vitrées au sudPar un mur solaire

Avoir une bonne inertie des matériaux Limiter les apports de chaleur solaire en été

Casquettes, arbres, etc.Volets/storesBien ventiler

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Bâtiment d’élevage porcinà énergie positive

Première étape : limiter les consommations d’énergie 983 kwh / truie présente 383 kWh pour la ventilation

452 kWh pour le chauffage La réduction des consommations d’énergie doit se faire sur le

chauffage et la ventilation en priorité (1/2)Focus sur la coque et l’architecture bioclimatique du bâtiment

1 - Construire compact pour limiter les déperdition de chaleur2 – Orienter le bâtiment pour profiter au mieux des apports d’énergie solaire3 – Privilégier des espaces tampons entre salles chauffées et extérieur

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Bâtiment d’élevage porcinà énergie positive

La réduction des consommations d’énergie doit se faire sur le chauffage et la ventilation en priorité (2/2)

Focus sur les consommations énergétiques des équipements Utilisation de ventilateurs économes type Econofan qui permettent une

réduction de 90 % des besoins en énergie liés à la ventilation Mise en place de débitmètre pour gérer au mieux la ventilation et limiter les

pertes de chaleur dues au renouvellement de l’air Mise en place de pompes à chaleur pour réduire les consommations en

chauffageFocus sur les pratiques de l’éleveur Mise en place de nurserie ou démarrage en double densité Gestion des consignes de chauffage et de ventilation

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Bâtiment d’élevage porcinà énergie positive

Deuxième étape : récupérer un maximum d’énergie Mise en place de pompe à chaleur sur l’eau du laveur d’air (température indépendante des conditions climatiques extérieures)

Mise en place d’échangeur de chaleur air/airpour récupérer les calories sur l’air avant sa sortie du bâtiment

Mise en place d’échangeur dans les pré-fosses

Etc.

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Bâtiment d’élevage porcinà énergie positive

Troisième étape : produire de l’énergie afin d’au minimum compenser le reste des consommations d’énergie Panneaux photovoltaïques Méthanisation Micro-éolien

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Bâtiment d’élevage porcinà énergie positive

Economie d’énergie sur l’alimentation et l’éclairage L’utilisation de puits de lumière et/ou une architecture de

bâtiment privilégiant l’éclairage naturel permettra de maximiser les économies d’énergie liées à l’éclairage des salles.

Concernant l’alimentation, la distribution en sec limite les consommations. Il est également possible d’ajouter un démarrage progressif sur les pompes de distribution des machines à soupe.

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Bâtiment d’élevage avicoleà énergie positive

Première étape : limiter les consommations d’énergie

110 kWh / m² de bâtimentde volailles de chair

La réduction des consommations d’énergie doit se faire sur tous les postes avec une priorité sur le chauffage (1/3)Focus sur la coque et l’architecture bioclimatique du bâtiment

1 - Construire compact pour limiter les déperdition de chaleur2 – Orienter le bâtiment pour profiter au mieux des apports d’énergie solaire3 – Bien isoler la coque pour limiter les déperditions

Gaz 79,3%

Electricité 13,3%

Fuel 7,4%

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Bâtiment d’élevage avicoleà énergie positive

La réduction des consommations d’énergie doit se faire sur tous les postes avec une priorité sur le chauffage (2/3)

Focus sur les consommations énergétiques des équipements de chauffage Utilisation de dispositifs de chauffage performants (radiants dernières

générations, aérothermes gaz ou eau chaude, …) ; Utilisation de boitiers de régulation de dernière génération pour gérer

l’ambiance Installation d’un comptage de l’énergie de chauffage (gaz, …)

au niveau du bâtimentFocus sur les pratiques de l’éleveur pour le chauffage Démarrage en densité + élevée sur une partie du bâtiment ou démarrage en

poussinière (dindes) dans des bâtiments très bien isolés Optimiser la gestion de l’ambiance (régulation, chauffage, ventilation) Entretien du matériel et du bâtiment (étanchéité)C2

Diapositive 14

C2 j'insisterais sur l'importance de l'étanchéité (optimisation de l'ambiance, pertes de chaleur...)CHEVALIER; 12/09/2011

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Bâtiment d’élevage avicoleà énergie positive

La réduction des consommations d’énergie doit se faire sur tous les postes avec une priorité sur le chauffage (3/3)

Focus sur les consommations énergétiques des équipements autres que le chauffage Utilisation de la lumière naturelle lorsque c’est possible (puits de lumière, fenètres

ou trappes claires) ; Utilisation de systèmes d’éclairage basse consommation (fluorescence, Led, …)

en complément ; Installation d’un compteur électrique (voire même de sous compteurs) au niveau

du bâtiment.Focus sur les pratiques de l’éleveur Entretien du matériel (changement de lampes, nettoyage des caches, nettoyage des

ventilateurs, … )

C1

Diapositive 15

C1 Je ne parlerais peut-être pas des puits de lumière qui génèrent de l'hétérogénéité, qu'en penses-tu ?CHEVALIER; 12/09/2011

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Bâtiment d’élevage avicoleà énergie positive

Deuxième étape : récupérer un maximum d’énergie

Récupération de chaleur sur l’air entrant en sous toiture (rayonnement solaire sur toiture simple ou équipée de panneaux photovoltaïques) ;

Mise en place d’un mur solaire pour utiliser la capacité de réchauffement du soleil ;

Utilisation de récupérateurs de chaleur sur l’air sortant ;

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Bâtiment d’élevage avicoleà énergie positive

Troisième étape : produire de l’énergie afin d’au minimum compenser le reste des consommations d’énergie

Panneaux photovoltaïquesChaudière bio-masseMicro-éolienEtc …

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Bâtiment d’élevage avicole et porcinà énergie positive

Ce qu’il reste à faireEn décembre 2011 publication d’une brochure précisant les spécificités des bâtiments d’élevage par rapport à la démarche BBC.En 2012 :

Mesures en exploitationsRédaction du CDC d’un bâtiment d’élevage à énergie positive (exemple)Rédaction d’un guide technique présentant l’ensemble de l’éventail des solutions existantes permettant d’aboutir à un bâtiment à énergie positive

En 2013 :Évaluation économique de l’exemple de bâtiment selon divers scénarios Prix de l’énergie Prix de la volaille Etc.