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Par temps froid, les bâtiments d’élevage sont chauffés à des températures de 25 à 28 °C pour assurer le confort des animaux. Toutefois, pour maintenir un environnement sain, l’air intérieur doit être régulièrement renouvelé en retirant l’humidité, le CO2 et l’ammoniac. Pour ce faire, l’approche traditionnelle consiste à ouvrir une persienne et ventiler de l’air froid de l’extérieur directement dans le bâtiment pour ensuite expulser l’air chaud vicié à l’extérieur. Or ce procédé est extrêmement coûteux, puisqu’il nécessite énormément d’énergie pour réchauffer l’air extérieur à la bonne température. La perte d’énergie associée à l’extraction de l’air intérieur peut représenter jusqu’à 85 % des pertes de chaleur du bâtiment, alors que les pertes de l’enveloppe sont de l’ordre de 15 % (voir figure 1).
L’échangeur de chaleur (ou VRC) permet de réduire considérablement ces pertes de chaleur en préchauffant l’air entrant au moyen de l’air vicié extrait du bâtiment par un échangeur en flux croisé. Cette solution n’est pas nouvelle en soi, toutefois l’innovation se situe dans la gestion de l’encrassement et du givre par un système de filtration ou de nettoyage automatique des contaminants qui permet de maintenir la performance de la surface d’échange, communément appelé « module central ». Généralement, l’air évacué d’un bâtiment d’élevage contient des contaminants (poussière fine, duvet, plumes, ammoniac, etc.); la surface d’échange sépare donc physiquement l’air évacué de l’air neuf pour empêcher sa contamination tout en permettant un échange thermique aussi efficace que possible. De plus, ce module comprend un système de filtration de la matière évacuée pour éviter l’encrassement des échangeurs (voir figure 2).
Dans le module central, l’échange d’énergie se fait par conduction, atteignant une efficacité qui varie entre 40 % et 70 % selon le type d’échangeur. En complément, ces systèmes d’échangeur comportent souvent des variateurs de vitesse pour moduler la vitesse des ventilateurs, qui peuvent être intégrés à un système de contrôle d’automatisation du bâtiment. Ces deux composants améliorent le rendement énergétique du système et permettent d’optimiser son fonctionnement. Cette technologie permet une diminution des coûts de chauffage pouvant atteindre 70 % et une réduction des émissions de gaz à effet de serre (GES) pouvant aller jusqu’à 50 % (voir figure 3).
De plus, les échangeurs de chaleur de nouvelle génération présentent plusieurs autres caractéristiques avantageuses :
Aujourd’hui, plusieurs manufacturiers comme ESA, Vencomatic, Orela et d’autres proposent des appareils performants offrant une efficacité de 40 à 70 %** – tant pour les petites exploitations que les élevages plus importants. De plus, Énergir offre une subvention pour l’acquisition d’un échangeur de chaleur dans le cadre du volet Implantation de mesures efficaces de son programme d’efficacité énergétique. Cette subvention est de 1 $ par m3 de gaz économisé jusqu’à concurrence de 1 000 000 $***, ce qui permet de réduire sensiblement la période de rendement de l’investissement, et s’adresse à tous les types de bâtiments d’élevage.
Accessible et facile à rentabiliser grâce à des économies rapides et l’aide financière d’Énergir, le cas échéant, l’utilisation d’échangeurs de chaleur dans les bâtiments d’élevage est promise à un bel avenir, tant leurs performances « sur le terrain » illustrent les avantages concrets qu’ils offrent aux producteurs : réduction de la facture énergétique et des émissions de GES, meilleure santé des élevages et augmentation des revenus. Et comme l’offre continue de se diversifier et de s’améliorer avec des appareils de plus en plus performants, on peut croire que cette technologie se démocratisera au cours des prochaines années – pour le plus grand bien de l’industrie.
ESA : l’innovation au service de l’élevageDésireuse de proposer une solution de chauffage simple et performante pour les bâtiments d’élevage avicole, l’entreprise québécoise ESA a vu le jour en 2010 grâce au soutien d’Énergir via son programme de subventions pour l’efficacité énergétique. Issue d’une chaire de recherche à l’École de technologie supérieure (ETS), ESA a bénéficié d’une première subvention de 75 000 $ pour le prototypage de son échangeur de chaleur ESA-1000, puis d’une deuxième subvention de 80 000 $ pour la démonstration du système dans un poulailler, et enfin d’une troisième subvention de 150 000 $ pour un projet de vitrine technologique visant à démontrer la viabilité de l’échangeur dans trois exploitations différentes (deux élevages de poulets de chair et un élevage de poules pondeuses). Le succès de cette initiative et le soutien financier d’Énergir ont permis à l’entreprise de gagner la confiance de partenaires importants et de poursuivre son développement, qui a notamment mené au lancement de l’échangeur de chaleur ESA-3000, une version plus puissante et plus sophistiquée de l’ESA-1000. Aujourd’hui, les échangeurs de chaleur d’ESA sont présents dans un nombre croissant d’exploitations, au Québec et ailleurs au Canada. En 2023, par exemple, 170 échangeurs ont été installés dans une douzaine de bâtiments d’élevage de Volailles Yamaska, un client d’ESA. Ces projets ont permis au client d’économiser près d’un million de m3 de gaz naturel et de recevoir plus de 700 000 $ en aide financière d’Énergir. Pour en savoir plus, lisez notre étude de cas sur ESA. Vous avez des questions? N’hésitez pas à communiquer avec Mélissa Théorêt ou Cimon Desforges de l’équipe Datech.
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Mélissa Théorêt.
Conseillère principale expertise énergétique
Cimon Desforges
Conseiller principal expertise énergétique
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