Modélisation thermique des bâtiments d’élevage de poulets de chair en vue

d’optimiser le choix des équipements et les paramètres de régulation

P. Robin1, G. Amand2, C. Nicolas3, D. Chevalier4, S. Gallot2, E. Pigache4 , A. Keïta5

1INRA, 2ITAVI , 3CRAB , 4CRAPL , 5ANSES - France

Lille - 22 au 24 février 2017Bâtiments d’Elevage de demain : construire l’avenir 2

Sommaire

• Pourquoi modéliser ? exemple du CO2

• Problématique de la gestion du CO2– Variabilité des concentrations en élevage (incertitude)– Effet des paramètres de régulation : débit minimum, température

de consigne (réglages éleveur)– Effet des choix structurels : isolation thermique, type de

chauffage (bâtiment - équipement)– Effet du climat (climat)

• Conclusion : conséquences sur les décisions de gestion ou d’investissement

Pourquoi modéliser ? exemple du CO2

Pourquoi modéliser ? exemple du CO2

introduction incertitude réglages éleveur bâtiment - équipement climat conclusion

incertitude d’observation ?

causes des dépassements ? remèdes ?

ppm CO2

Fréq

uenc

e de

dé

pass

emen

t• Obligation de résultat : 3000 ppm CO2 en poulets de chair

Pourquoi modéliser ? exemple du CO2

introduction incertitude réglages éleveur bâtiment - équipement climat conclusion

• Obligation de résultat : 3000 ppm CO2 en poulets de chair • Processus influençant la concentration

CO2animaux= f(poids,

croissance,activité)

chauffage = f(climat, isolation,

ventilation)litière

= f(épaisseur, humidité)

ventilation= f(animaux, climat)

causes de dépassement

• conception de bâtiment

• réglages éleveur

• climat

Problématique de la gestion du CO2

Variabilité des concentrations en élevage

• La variabilité augmente en climat froid

• La variabilité accrue s’explique par le mélange d’air difficile entre : l’air froid entrant

(pauvre en CO2 ) l’air chaud soufflé

par l’aérotherme gaz (riche en CO2 )

l’air ambiant

introduction incertitude réglages éleveur bâtiment - équipement climat conclusion

• Observation ANSES, 2015, poulet standard

Effet des paramètres de régulation : simulation de scénarios

• Scénario de base = – climat doux en début de lot, froid en fin de lot– isolation « traditionnelle » du bâtiment– chauffage gaz par combustion directe dans le

bâtiment – débit minimum selon recommandation AFSSA,

1980 – température de consigne 19°C en fin de lot

introduction incertitude réglages éleveur bâtiment - équipement climat conclusion

• Scénarios tests = effet climat = température diminuée de 5 °C (figuré ) effet réglages = débit minimum augmenté (0,5 à 2 m3/h/kg poids vif) effet construction = isolation ; combustion indirecte (pas de CO2 produit dans le

bâtiment ; ligne - - - - )

Effet des paramètres de régulation : débit minimum

introduction incertitude réglages éleveur bâtiment - équipement climat conclusion

augmentation du débit minimum

• effet réglages = débit minimum augmenté (0,5 à 2 m3/h/kg poids vif) baisse de la concentration en CO2 quand le débit minimum augmente

Effet des paramètres de régulation : débit minimum

introduction incertitude réglages éleveur bâtiment - équipement climat conclusion

augmentation du débit minimum

• effet réglages = débit minimum augmenté (0,5 à 2 m3/h/kg poids vif) hausse de la consommation de gaz ; impact limité en début de lot impact économique et environnemental considérable en fin de lot

Effet des choix structurels : isolation thermique ; combustion indirecte

introduction incertitude réglages éleveur bâtiment - équipement climat conclusion

• effet bâtiment = isolation thermique ; mode de chauffage faible effet de l’isolation effet majeur de la combustion indirecte

isolation normale isolation renforcée (BEBC)

Effet du climatintroduction incertitude réglages éleveur bâtiment - équipement climat conclusion

• effet climat = hausse de la teneur en CO2 et de la consommation de gaz hausse de la consommation de gaz ; impact limité en début de lot impact économique et environnemental considérable en fin de lot

Lorsque le climat est froid la chaleur produite par les animaux est insuffisante pour réchauffer l’air entrant => échangeurs de chaleur nécessaires en fin de lot

Conclusion : conséquences sur les décisions de gestion

ou d’investissement

Conclusion

Décisions possibles = court terme réglages du bâtiment : débit minimum en début de lot ; température de

consigne en fin de lot

introduction incertitude réglages éleveur bâtiment - équipement climat conclusion

Décisions possibles = moyen terme (selon marge/m² bâtiment, disponibilité) investissements bâtiment/équipement : combustion indirecte ; biomasse

(impact économique et environnemental en fin de lot) ; isolation thermique renforcée ; échangeurs-récupérateurs de chaleur

Contrôles vérification des réglages ; planification de la modernisation des élevages ; développement d’équipements adaptés

À votre disposition pour toutes questions