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Bien dimensionner son cooling à l’entrée des bâtiments porcins

Le refroidissement et l’humidification de l’air entrant peuvent être une solution pertinente pour lutter contre le stress thermique des porcs.

Le pad cooling, également nommé filtre humide ou dispositif de refroidissement évaporatif, est une solution pour limiter le réchauffement des salles en période estivale. Positionné au niveau des entrées d’air d’une salle ou d’un bâtiment, il consiste à faire passer l’air neuf au travers d’une structure alvéolaire en plastique ou en cellulose sur laquelle circule de d’eau. L’air extérieur chaud au contact du maillage humide va vaporiser de l’eau, ce qui le refroidit tout en augmentant son humidité relative. L’eau non vaporisée tombe alors dans un bac de récupération pour être recyclé par une pompe se chargeant de la renvoyer dans la rampe d’arrosage positionnée au-dessus du maillage. De préférence, le pad cooling est positionné au pied des bâtiments afin de faciliter la maintenance. En cas de besoin, notamment dans le cadre de la rénovation de bâtiment existant, il peut aussi être directement intégré dans la façade du bâtiment à la hauteur des combles. Dans ce cas, il faut s’assurer que la surface disponible en pignon permet une installation correcte du dispositif.

Concilier refroidissement et perte de charges

En effet, une entrée d’air de bâtiment est généralement dimensionnée pour que l’air circule à 3 mètres par seconde (m/s) maximum lorsque le besoin de ventilation du bâtiment est le plus important. Or, avec l’installation d’un pad cooling, il faut privilégier une vitesse d’air plus lente (maximum 1,5 m/s) afin de permettre un temps de contact entre l’air entrant et le maillage humide suffisant pour garantir son refroidissement. La surface d’entrée d’air doit donc être deux fois plus grande afin de maintenir des performances de ventilation équivalentes. Si la surface disponible n’est pas suffisante, la solution technique privilégiée est souvent de sous-dimensionner le cooling. Cette solution est à double tranchant : le cooling perd de son efficacité de refroidissement et le dispositif engendre une augmentation importante des pertes de charge du circuit d’air, ce qui nuit au bon fonctionnement des ventilateurs. En effet, les pertes de charge, matérialisant les sources de freinage que rencontre l’air en circulant dans le bâtiment, augmentent avec l’installation d’un cooling. Pour un dimensionnement à 1,5 m/s, elles sont estimées à 20 Pascal (Pa) tandis qu’avec un dimensionnement à 3 m/s, elles passent à environ 80 Pa. Lors de l’installation d’un cooling, il faut s’assurer que les ventilateurs déjà présents ou prévus dans le cadre du chantier sont en mesure de résister à cette augmentation des pertes de charge. Le débit par porc peut parfois s’avérer insuffisant (voir tableau).

Efficacité prouvée mais dans certaines conditions

Un cooling est d’autant plus efficace que l’air entrant est à la fois chaud et sec. Ainsi pour une surface dimensionnée à 1,5 m/s, lorsque l’air entrant est à 20 °C et 70 % d’humidité relative (HR), l’abaissement de température est de 3,5 °C avec une hausse de l’humidité à 100 % HR dans la salle. Mais pour un air entrant à 36 °C et 40 % HR, l’abaissement est de 11 °C dans les mêmes conditions. Néanmoins, en production porcine, il est indispensable de ne pas saturer l’air entrant en humidité, le risque étant de la mort des animaux. En effet, afin de préserver les mécanismes de thermorégulation des porcs, il convient de ne jamais dépasser une hygrométrie de 70 à 80 % au sein des bâtiments. Dans ces conditions, un dispositif de cooling permet généralement de gagner entre 4 et 7 °C. Au vu des conditions climatiques en France (été chaud et sec), le cooling est une solution satisfaisante pour refroidir les salles en période caniculaire sans gérer de courant d’air ou des sols humides et glissants, ce qui est d’autant plus intéressant en maternité. En engraissement, il peut être couplé avec des brasseurs d’air pour rafraîchir davantage les animaux mais est incompatible avec des rampes de brumisation, au risque de surcharger l’air en humidité.

À retenir :

Privilégier un dimensionnement avec une vitesse d’air maximale de 1,5 m/s (ou moins).
Si le temps de contact est suffisant entre l’air et le maillage, un abaissement de la température de 4 à 7 °C est possible.
Ne jamais humidifier l’air à plus de 80 %, sinon, risque létal pour les animaux.

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