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« Mon séchoir en grange est à énergie positive »

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Thermovoltaïque - « Mon séchoir en grange est à énergie positive »
Chez Cyril Courcelle et ses parents, les 442 m² de panneaux solaires produisent de l’énergie thermique utilisée pour sécher les fourrages et pour de l’énergie électrique. La partie du bâtiment qui sort de l’alignement correspond à la colonne où l’air chaud descend avant d’être soufflé dans les cellules. © G. Baron

Le Gaec Courcelle a investi dans un séchoir en grange thermovoltaïque. En plus de produire de l’électricité photovoltaïque, les panneaux récupèrent de la chaleur. Le bâtiment produit plus du double de l’énergie qu’il consomme.

Un panneau photovoltaïque concentre jusqu’à 2,5 fois plus de puissance thermique qu’électrique. C’est de ce constat qu’est partie la société Base Innovation pour améliorer l’efficience énergétique du séchage en grange. Le Gaec Courcelle a choisi de s’équiper de cette technologie, dite thermovoltaïque. « Notre volonté d’autonomie nous a orientés vers ce mode de sécurisation des fourrages », confie Cyril Courcelle. Il est associé avec ses parents, Franck et Michèle, à La Bazouge-des-Alleux, en Mayenne.

En 2014, ils ont arrêté le maïs et fait le choix d’un système herbager pour alimenter leurs 80 vaches laitières. Les 400 000 l de lait qu’ils livrent sont valorisés en agriculture biologique depuis 2018. « À l’arrêt du maïs, l’herbe était d’abord conservée sous forme d’ensilage. Dès 2016, notre réflexion pour un séchoir était lancée », explique Cyril. Ils ont finalement été séduits par le dispositif de Base Innovation, en fonctionnement depuis 2019.

(1) En haut de la colonne d’air, on distingue au plafond l’envers des panneaux, constitué d’échangeurs thermiques. Ce dispositif assure une puissance thermique de 744 W par module. Il y en a 270 sur la toiture et la puissance électrique de chaque atteint 260 Wc. © G. Baron

Rendement démultiplié

Les panneaux Cogen’Air peuvent être posés sur le toit ou directement intégrés au bâti. Des échangeurs thermiques servent à maximiser le transfert de chaleur vers l’air en dessous des panneaux. L’intérêt est double pour améliorer le rendement énergétique. D’un côté, la technologie assure un refroidissement des panneaux. Il en découle une augmentation de la production électrique annuelle d’environ 10 %.

(2) Au pied de la colonne d’air, le ventilateur de 30 kW insuffle jusquà 60 000 m3/h d’air dans le caisson. Ce dernier donne sur les deux cellules de 180 m². © G. Baron

De l’autre, l’énergie thermique est valorisée par le séchoir. L’air réchauffé par les échangeurs converge vers une colonne, visible depuis l’extérieur du bâtiment. Il descend alors jusqu’à un puissant ventilateur de 30 kW et d’une capacité de 60 000 m3/h. Cet air est ensuite soufflé dans un caisson qui donne sur les deux cellules de séchage. Des volets s’ouvrent et se ferment selon le compartiment choisi par les consignes des éleveurs.

(3) C’est dans le caisson situé en bas de la cellule que le ventilateur propulse l’air chaud. Il passe ensuite par le treillis métallique, situé au fond des cellules, pour sécher le fourrage du bas vers le haut. © G. Baron

L’échauffement de l’air atteint 5 à 15 °C. « Cela dépend des conditions et de la température extérieure, précise Cyril. Nous avons connu deux canicules depuis la mise en route du séchoir, mais le seuil critique de 50 °C n’a jamais été dépassé. Cela aurait pu affecter la qualité du foin. » Ce réchauffement entraîne une chute de 20 à 50 % du taux d’humidité. Le séchage est ainsi plus efficace. Dans des conditions d’ensoleillement standard, la puissance électrique de chaque module est de 260 Wc (1) pour 744 W de puissance thermique. Les 442 m2 de panneaux solaires du hangar cumulent 70,2 kWc électriques et un peu plus de 200 kW thermiques.

(3) Le caisson vu de l’intérieur. L’air chaud est soufflé vers une cellule ou l’autre, selon l’ouverture et la fermeture des volets. © G. Baron

Fourrages sécurisés

Chaque cellule a une surface de stocka­ge de 180 m2. La hauteur de foin peut atteindre 7 m. « La première couche s'élève à 2 m au maximum, détaille l’éleveur. Les suivantes mesurent entre 1 et 1,50 m. En moyenne, nous rentrons l’équivalent d’une quinzaine d’hectares par cellule à chaque fauche. » La durée de séchage dépend de la quantité et de l’humidité de la récolte, mais aussi des conditions météorologiques. « Le taux de matière sèche est généralement compris entre 50 et 60 % quand nous le ramassons. Il faut une à deux semaines pour un bon séchage. L’idéal est qu’il sèche trois ou quatre jours au champ, mais, si la pluie menace, nous pouvons récolter 36 heures après la coupe. »

La consommation annuelle du séchoir a atteint 34 000 kWh en 2020. Cela comprend le ventilateur, la griffe suspendue et l’éclairage. 75 000 kWh ont été injectés dans le réseau sur la même période. La famille Courcelle a fait le choix de la revente totale, mais Base Innovation propose aussi l’autoconsommation de l’énergie produite. L’investissement total atteint environ 500 000 € (autochargeuse comprise) et devrait être rentabilisé en douze à quinze ans.

Depuis cette installation, l’exploitation est par ailleurs labellisée « Lait de foin », bien que sa laiterie ne valorise pas ce label actuellement. « C’est pour leur montrer que nous sommes prêts », souligne Cyril.

Gildas Baron

(1) Watt-crête, c’est la puissance des panneaux photovoltaïques pour des conditions d’ensoleillement et de température standard (1 000 W/m² et 25 °C).

Confort de travail

Le séchoir du Gaec Courcelle ne se trouve pas dans le bâtiment de stabulation. Les éleveurs apportent le foin grâce à leur autochargeuse Schuitemaker, équipée d’un tapis de distribution. « Nous ne distribuons pas directement avec la griffe, mais le travail est simplifié, raconte Cyril. Nous pouvons même préparer la remorque la veille. » Le confort de travail s’en trouve considérablement amélioré par rapport à l’alimentation sous forme d’ensilage. « C’est aussi moins de stress grâce à la sécurisation des fourrages. Nous avons déjà connu deux sécheresses, sans avoir à subir de chute de production. »

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Cet article est paru dans La France Agricole

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