Les clés pour bien choisir ses ventilateurs
Flux horizontal ou vertical, consommation électrique, bruit… au-delà de ses caractéristiques, le choix d’un ventilateur doit tenir compte de celles de votre bâtiment et du climat.
Flux horizontal ou vertical, consommation électrique, bruit… au-delà de ses caractéristiques, le choix d’un ventilateur doit tenir compte de celles de votre bâtiment et du climat.
Une bonne ventilation est indispensable pour assurer le renouvellement de l’air et optimiser l’occupation du bâtiment par les animaux. C’est aussi un bon moyen pour abaisser la température perçue par les animaux en période de fortes chaleurs. En été, une vitesse d’air de 2,50 à 3 m/s permet de diminuer de 5 °C la température perçue par les animaux. La lutte contre le stress thermique semble de plus en plus intégrée dans les projets d’investissement. « Le marché des ventilateurs évolue avec la tendance climatique. Depuis trois ans, nos ventes en Bretagne ont rattrapé celles de l’Est de la France en termes de chiffres d’affaires », explique par exemple Anthony Gines d’Agriest Élevage.
Les conséquences du stress thermique sont connues. « Les éleveurs sont très sensibilisés sur la chute de production laitière, mais en termes de coût, les problèmes de reproduction sont peut-être plus graves », souligne Jacques Capdeville de l’Institut de l’élevage. « Un stress thermique subi pendant la gestation peut nuire à l’expression du potentiel génétique du veau à naître. »
Avant d’investir, il est impératif de mener en amont une réflexion sur la conception du bâtiment rappelle Jacques Capdeville. « Si vous devez faire fonctionner des ventilateurs pour réduire la température perçue par les animaux dès que la température extérieure atteint 25 °C, c’est qu’il y a un problème. En revanche dans les zones géographiques où le mercure franchit régulièrement la barre des 30 °C en été, l’installation de ventilateurs offre un bon complément pour assurer le confort des animaux. »
Un bâtiment si possible pas trop large (20 à 30 m selon les sites…), l’isolation de la toiture, une disposition et un nombre appropriés des translucides (éviter les faces sud, sud-ouest et ouest), des ouvertures amovibles sur les longs pans… sont des critères à prendre en compte dans un projet bâtiment (lire dossier Réussir Lait n° 306). Un complément avec des ventilateurs s’impose quand la ventilation naturelle ne suffit pas.
Quel ventilateur choisir ? Combien faut-il en installer ? Une étude a démarré en janvier dernier pour mesurer l’efficacité de différentes solutions (lire encadré). En attendant ses conclusions, nous vous proposons de faire un point sur les éléments importants à prendre en considération dans votre réflexion avec Jacques Capdeville et quelques sociétés présentes sur le marché.
Les ventilateurs verticaux, et donc à flux horizontal, se taillent actuellement la part du lion sur le marché de la ventilation dynamique. « Ils assurent une bonne ventilation et un bon renouvellement de l’air lorsqu’il y en a suffisamment dans le bâtiment », indique Jacques Capdeville. « Mais, il faut en installer un tous les 12 à 16 m dans chaque rangée. C’est une solution très onéreuse pour les bâtiments très larges », prévient-il. Un point de vue que partage à une nuance près Anthony Gines d’Agriest Élevage. « Il faudrait, pour un fonctionnement optimal, installer une rangée de ventilateurs au-dessus de chaque couloir de raclage mais, il y a toujours un équilibre à trouver entre le coût et l’efficacité. Notre expérience de près de 10 ans nous a montré qu’il était possible d’obtenir de très bons résultats avec une seule rangée. Il faut également tenir compte du contexte climatique et de l’orientation du bâtiment afin que ventilation naturelle et dynamique travaillent en complément. »
Jean-Marc Cazée d’Orela indique que lorsque le brasseur d’air grand volume (EDS36 HE avec pales de 915 mm de diamètre) tourne à sa vitesse maximale, il peut brasser jusqu’à 20 000 m3 d’air par heure.
« Pour réaliser un brassage d’air efficace, il est conseillé d’en installer un tous les 15 m, soit huit pour un bâtiment de 70 m de long et 20 m de large ». Jean-Marc Cazée conseille aussi de les incliner légèrement (15 à 20 %) pour que « le flux d’air aille vers le sol et soit continu d’un bout à l’autre du bâtiment ». Et d’ajouter :" Les brasseurs peuvent être utilisés en hiver pour assécher les couloirs de raclage. Une vitesse de 1 à 1,2 m/s suffit pour assécher le sol. »
Compte tenu du nombre de ventilateurs à installer, Jacques Capdeville préconise de vérifier que votre installation électrique est adaptée. « ll faut que l’électricien vérifie la puissance disponible sur le site », confirme Jean-Marc Cazée avant d’ajouter : « c’est rarement un frein à l’installation. »
Les ventilateurs à flux vertical
Ces ventilateurs sont plus puissants (1200 à 1500 watts) que les ventilateurs à flux horizontal. « Ils consomment moins d’électricité car on les installe en moins grand nombre, et ils sont beaucoup moins bruyants. En revanche ils donnent peut-être moins de sensation de fraîcheur aux animaux », souligne Jacques Capdeville. « Ils sont généralement proposés avec deux diamètres (3 - 4 m ou 7 m) avec des moteurs de même puissance. « Avec les petits diamètres, l’hélice peut tourner plus vite. Avec les plus gros, la vitesse est plus réduite mais le rayon d’action du ventilateur est plus grand. »
La société Huesker est spécialisée dans ce type d’équipement. Elle commercialise les ventilateurs Ventitec depuis six ans en Allemagne. En France, les premiers ont été installés en avril 2016. « Nos brasseurs sont munis de quatre pales hélicoïdales en aluminium", souligne Vincent Petton d’Huesker France.
"Nous nous sommes inspirés des pales d’éoliennes tout en recherchant un résultat inverse à savoir brasser le maximum d’air avec le moins d’électricité possible », résume-t-il. « Le modèle 7-32 est équipé de pales de 3,60 m de long. Il peut traiter des cercles jusqu’à 30 m de diamètre au sol. » Autrement dit, pour un bâtiment de 70 m de long, deux brasseurs suffisent. « On peut laisser 5 m non ventilés à chaque pignon s’ils disposent de portes. Sinon, il est préférable d’en installer un troisième. » Par ailleurs, ce ventilateur peut tourner en sens inverse. « C’est une option très intéressante pour extraire l’humidité et l’ammoniac », insiste Vincent Petton.
« Nous en proposons mais nous sommes assez prudents vis-à-vis de ce type d’équipement ", indique pour sa part Anthony Gines d’Agriest. Ces ventilateurs ne peuvent pas être installés partout. Il faut suffisamment de hauteur. Le bâtiment doit être assez ouvert sur les deux longs pans, sinon l’air circule en circuit fermé. Ils brassent un volume d’air important mais la vitesse de l’air reste limitée », selon Anthony Gines. "Si l’objectif est de brasser un maximum d’air pour assurer son renouvellement, un ventilateur à flux vertical peut convenir. Mais si vous cherchez à apporter de la vitesse d’air pour diminuer la température perçue par les animaux, Anthony Gines préconise plutôt les ventilateurs à flux horizontal.
« Cette solution peut convenir dans des bâtiments larges avec un faîtage suffisamment ouvert pour assurer un bon renouvellement de l’air. Elle permet alors de diminuer la consommation d’électricité et le bruit », précise Jean-Marc Cazée d’Orela,
Reste que la conception du ventilateur a une incidence sur son efficacité, sa consommation électrique sa durée de vie… Huesker met par exemple particulièrement en avant leur efficacité et solidité avec des garanties de 3 ans pour le moteur…
L’enjeu de la consommation électrique
La réduction de la consommation électrique est un objectif commun à toutes les sociétés. Les ventilateurs à flux vertical sont globalement moins gourmands en énergie (voir ci dessus). « Grâce à la forme des pales, le Ventitec 7-32 peut brasser jusqu’à 713 000 m3 d’air/h pour une consommation électrique de seulement 1,5 kwh quand il tourne à 100 % de sa vitesse. Un programmateur permet d’ajuster la vitesse des brasseurs selon la température dans le bâtiment. Quand il fait 15 °C, le ventilateur tourne à 20 % de sa vitesse maximale. À partir de 24 °C, il atteint sa vitesse maximale. Entre ces deux températures, un variateur ajuste la fréquence de rotation », indique Vincent Petton d’Huesker.
Avec les ventilateurs à flux horizontal, « l’installation de petits ventilateurs (50 à 90 cm de diamètre) avec une puissance électrique de 350 à 700 watts, quand elle couvre bien toute la surface du bâtiment est un bon moyen de diminuer la consommation électrique et le bruit », souligne Jacques Capdeville. Le recours à des variateurs de vitesse est également de mise pour limiter la consommation électrique.
DeLaval a misé sur la structure de son ventilateur DDF1200 pour améliorer l’efficacité et diminuer la consommation électrique. Ce ventilateur sorti en 2016 est disponible en modèle Standard (920 kW – 27 300 m3/h) ou Power (1460 kW- 33 600 m3/h). « Le modèle Power est conçu pour les bâtiments plus confinés et en climat chaud. » Par rapport aux anciens modèles, « Ces ventilateurs sont plus efficaces et moins gourmands en électricité en raison de leur structure arrondie et tubulaire. Cette dernière favorise un effet venturi qui permet de mieux orienter le flux d’air avec une grande portée », selon Marie-Cécile Lanoe de DeLaval. « La meilleure efficacité permet de réduire le nombre de ventilateurs et donc la consommation d’électricité. » Avec le modèle standard, il est possible d’obtenir une vitesse d’air de 2 m/s en installant un ventilateur tous les 14 m (17 m pour le modèle Power). « Pour gérer ces systèmes de manière optimale et réduire la consommation électrique, nous proposons une régulation complète avec, d’ici peu, une gamme de variateurs de vitesse économiques. »
"Nous avons retravaillé nos moteurs il y a deux ans pour diminuer leur consommation et les rendre moins bruyants (gain de 3 décibels (63 dB), soit deux fois moins de bruit perçu)", précise Jean-Marc Cazée d’Orela. Cette société propose également depuis quatre ans des ventilateurs pilotés par un variateur de fréquence. Par ailleurs, la puissance des moteurs n’excède pas 550 watts. À l’unité, ces ventilateurs ne sont donc pas trop gourmands en électricité. Mais pour réaliser un brassage d’air efficace, "il est conseillé d’en installer un environ tous les 15 m. Pour un bâtiment de 70 m de long et 20 m de large, il en faut donc huit ».
Un seul contrôleur de température pour contrôler plusieurs ventilateurs est une des options choisies par Agriest Élevage. « Nous commercialisons depuis l’été dernier un nouveau modèle de ventilateur vertical (Abbifan 140 XXP). Il est équipé d’un moteur magnétique permanent (sans balai) avec variateur intégré. Avec un seul contrôleur de température, on peut contrôler tous les ventilateurs. Cette technologie permet d’économiser entre 40 et 70 % d’énergie par rapport à un moteur traditionnel », assure Anthony Gines. « À pleine puissance, le ventilateur a un débit de 50 000 m3/h avec un moteur de seulement 0,75 kw. » Il délivre une vitesse d’air d’environ 2m/s sur 17 m de longueur et 12 m de largeur (données constructeur - Habbi Aerotech). Le diamètre des pales est de 1,20 m.
L’efficacité contre le stress thermique à l’étude
« L’efficacité du matériel proposé sur le marché est probablement très bonne. Mais il n’existe aucune expertise indépendante pour l’évaluer de façon objective », souligne Jacques Capdeville de l’Institut de l’élevage. D’où l’intérêt de l’étude que mène actuellement l’Institut en partenariat avec des techniciens de chambres d’Agriculture, de GDS et de coopératives. Programmée sur deux ans, elle est financée par le Cniel. « Nous allons tester dans un premier temps différentes solutions proposées par les fabricants dans une dizaine d’élevages. Puis nous évaluerons les combinaisons de moyens tels que la ventilation avec la brumisation ou des ouvertures latérales amovibles… » Cette étude permettra également de faire le point sur ce qui existe à l’étranger et de repérer les nouveautés.
Combien ça coûte pour un bâtiment de 70 m x 20 m
Les coûts indiqués ci-dessous sont indicatifs et ne reflètent qu’une partie du marché. Ils ne permettent pas de comparaisons directes. Les prix peuvent en effet varier en fonction des caractéristiques des ventilateurs, de la prise en compte ou non de leur installation, de la durée de garantie… Par ailleurs, un ventilateur plus cher à l’achat mais qui consomme moins d’électricité peut s’avérer au final plus économique.
Agriest Élevage : 10 500 euros HT pour 8 ventilateurs livrés et installés par la société. Garantie : trois ans pour le moteur
Huesker : L’équipement est livré avec une potence métallique télescopique permettant d’ajuster la hauteur en fonction du bâtiment. 20 000 euros HT avec deux brasseurs et 30 000 euros HT avec trois brasseurs. Garantie : Les pales et le moyeu en aluminium sont garantis à vie. Les pièces métalliques sont garanties 10 ans, contre 3 ans pour le moteur, le boîtier d’automatisation et le variateur de fréquence des brasseurs.
DeLaval : 7 500 à 8 000 euros HT pour huit ventilateurs avec variateur de vitesse automatique (hors coût d’installation). Durée de garantie 1 an.
Orela : 11 000 à 13 000 euros HT pour 8 ventilateurs équipés d’un variateur de fréquence avec la pose. Garantie : 1 an.
Les moteurs peuvent être à entraînement direct ou avec une courroie. Certaines sociétés estiment qu’une pièce d’usure nuit à la longévité du moteur. Mais pour Jacques Capdeville, ce critère n’est pas essentiel pour choisir un ventilateur.
Ventilateurs à flux horizontal
Les plus
Efficace si en nombre suffisant
Ramène de l’air extérieur dans le bâtiment
Bonne circulation de l’air même si bâtiment pas assez ouvert
Les moins
Consommation électrique (minimum 100 euros/ventilateur/an et jusqu’à 250 euros)
Bruyant
Ventilateur à flux vertical de grand diamètre
Les plus
Adapté aux grands bâtiments
Peu de bruit
Faible consommation électrique
Possibilité d’inverser le flux d’air en hiver
Les moins
Vitesse de l’air au contact des animaux plus faible
Faible renouvellement de l’air
