Volume 36-Numéro 13 - Le 24 mai 2019

Comment diminuer la consommation d’énergie dans les fermes laitières


Une vache peut consommer en moyenne de 800 à 1400 kWH par année sur une ferme laitière en Ontario. Photo Roxanne Lormand

Par Martha Julian
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Selon une étude réalisée, les fermes ontariennes laitières consomment en moyenne entre 800 à 1400 kWH/vache/année alors que les familles ontariennes consomment en moyenne 12 000 kWh par année.

Sept principes dans les fermes laitières sont responsables de 90% de la consommation d’énergie: le premier facteur de gaspillage énergique est la production de lait, mais on retrouve aussi différents systèmes à améliorer.

1) Lors du refroidissement du lait, le condenseur du réservoir doit extraire rapidement cette chaleur, ce qui exige beaucoup d’énergie (passage de 37 degrés Celsius à 4 degrés Celsius). La récupération et réutilisation de cette chaleur peut devenir une source d’économie d’énergie.

Le prérefroidisseur du lait ou prérefroidisseur à l’eau, transfère la chaleur du lait à l’eau. Ils sont placés sur le lactoduc. Le modèle le plus courant comporte une série de plaques d’acier inoxydable séparées par des joints d’étanchéités qui forment des tuyaux d’écoulement de chaque côté de la plaque. L’eau de puits fraiche circule d’un bord, le lait de l’autre. Ce système d’échange de chaleur est très efficace et assure un prérefroidissement rapide. Le ratio d’écoulement commun est de 2 : 1, deux parties d’eau pour une de lait.

De plus, l’eau de puits amenés à 7-9 degrés peut être utilisée pour abreuver les vaches ou pour laver le matériel, le plancher la salle de traite ou l’aire d’attente.

En plus, le prérefroidisseur diminue le temps de fonctionnement des condensateurs des réservoirs à lait, requis pour refroidir le lait. À des débits de pompage élevé, cela permet de réaliser des économies d’électricité. Le producteur rentre dans son investissement deux ans après son achat. Une fois dans le réservoir le lait doit être refroidi pour conserver sa qualité. Les condensateurs refroidis à l’eau sont en mesure de récupérer 20 à 50% de la chaleur extraite du lait et sont donc plus efficaces que les condenseurs refroidis à l’air, habituellement utilisés.

Remarque: Si l’eau est chauffée à l’électricité, la récupération de la chaleur va contribuer à réduire les dépenses associées au chauffe-eau! Cependant, les dimensions de conduite d’eau en place peuvent aussi limiter le débit de l’eau, c’est-à-dire que si le diamètre minimal des conduites d’eau n’est pas respecté, il n’est pas rentable d’utiliser un prérefroidisseur.

La récupération de la chaleur provenant du compresseur est toujours un investissement rentable en raison de la diminution des coûts de chauffage de l’eau qui y est associée et qui peut atteindre 50%. Le point négatif est que les récupérateurs de chaleur doivent être entretenus de manière assidue pour assurer un rendement optimal.

2) Le matériel de traite est également un gros consommateur d’énergie. Des variateurs de vitesse peuvent être utilisés sur la pompe à vide ou la pompe à lait.

-Le variateur de vitesse peut être fixé à la pompe à vide pour adapter le niveau de vide à la vitesse du moteur. Pour les systèmes existants, les économies d’énergies peuvent aller de 50 à 70%.

-Ou bien le variateur de vitesse est sur la pompe à lait, et est utilisé comme accessoire du prérefroidisseur ou de l’échangeur de chaleur refroidi à l’eau de puits. Cela sert à ralentir l’écoulement du lait à travers l’échangeur à plaques, ce qui donne un rapport entre le débit d’eau et celui du lait plus élevé et un refroidissement du lait accéléré dans le refroidisseur. Le temps de fonctionnement du compresseur de réfrigération est réduit. Les économies varient selon la capacité de la pompe et le nombre d’heures d’utilisation quotidienne.

3) Les compresseurs à spirales sont des dispositifs simples comportant deux spirales. Une qui oscille et l’autre qui est fixe. Avec ces types de compresseurs, la compression et la circulation des produits réfrigérants sont plus efficaces et plus fiables qu’avec les compresseurs traditionnels.
Ces compresseurs exigent moins d’énergie électrique que les compresseurs ordinaires (économies d’environ 20%). Leur durée de vie est plus longue puisqu’il n’y a qu’une seule pièce mobile donc aucun joint susceptible de se détériorer.

4) Pour le chauffage de l’eau, l’utilisation d’une minuterie raccordée au chauffe-eau évite un le réchauffement inutile. De plus, un système solaire, au propane, au gaz ou à l’huile à haut rendement énergétique ainsi que l’isolation du conduit peuvent améliorer la consommation d’énergie.

5) Les coûts d’économies reliés à l’éclairage peuvent représenter 15% à 75% selon la typologie de l’étable (hauteur, température de la pièce, etc.). Remplacer les ampoules incandescentes avec des lampes fluorescentes compactes offrant un flux lumineux identique peut donner droit à de belles économies. Elles ont une longévité de 10 000 heures et ne requièrent pas de nouveaux câblages.

Cependant, les ampoules incandescentes peuvent être économiques lorsque la lumière n’est pas utilisée continuellement. Les lampes fluorescentes tubulaires conviennent bien dans les étables à stabulation entravée et libre et dans certaines salles de traite à plafond élevé. Par contre, les tubes fluorescents nécessitent un nouveau câblage et il faut refaire la conception de l’éclairage pour assurer que celui-ci soit uniforme.

6) Pour la ventilation, il faut maximiser la ventilation naturelle. Il faut se procurer des ventilateurs approuvés par l’AMCA (Air Movement and Conditoning Association) pour avoir un bon rendement ou des ventilateurs au plafond. La portée des ventilateurs dotés d’un moteur de 1 à 2 HP peut atteindre jusqu’à  7,2 mètres; c’est coûteux, mais en 5 ans, le producteur récupère son investissement. Par contre, un nettoyage régulier de l’ensemble du système de ventilation réduira les coûts d’entretien  de l’ordre de 15 à 50%. Une lame abimée ou une grille d’aération obstruée diminue de 40% la puissance de ventilation.

7) Pour finir, dans les fermes laitières, il est important de protéger les abreuvoirs durant les hivers, à moins qu’ils soient dans un espace chauffé pour ne pas que l’eau gèle. Les abreuvoirs pour les génisses ou les vaches taries peuvent être chauffés à l’aide d’un dispositif électrique ou être résistants au gel. Aussi, l’énergie solaire, au propane, l’électricité, le gaz naturel sont des solutions économiques pour chauffer les tuyaux et l’eau dans le réservoir.

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