Etude comparative de systèmes de séchage par déshumidification en Franche-Comté.

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1 Etude stèmes de séchage Etude comparative de systèmes de séchage par déshumidification en Franche-Comté. Cette étude a pour objet d aider les futurs producteurs de PPAM à s orienter vers un système de séchage en cohérence avec leur projet d installation. Elle a aussi pour but d apporter, aux producteurs installés, des outils de compréhension et d analyse technico-économique de leur système en vue d optimiser leurs pratiques. Elle est également à disposition des techniciens et conseillers agricoles souhaitant accompagner des projets d installation en production de PPAM. Nous avons fait le choix de travailler sur les systèmes à déshumidification. En effet dans une exploitation peu mécanisée où les plantes travaillées nécessitent une forte main d œuvre et où l on cherche donc une valorisation importante, le système de séchage devra participer à obtenir une qualité finale du produit correspondant aux critères des marchés visés. En Franche Comté, les systèmes à déshumidification sont les plus à même d arriver au niveau de qualité voulu. Cette étude se base sur quatre exploitations du Jura travaillant en culture et cueillette avec un système de séchage représentatif et/ou remarquable. Les données collectées sont celles de la campagne de production CPER Développement et structuration de la filière PPAM en Franche-Comté CFPPA de Montmorot 2010

2 SOMMAIRE I. INTRODUCTION TECHNIQUE SÉCHAGE...3 II. ETUDE DE CAS Cas n Description du séchoir :...5 Détail des matériaux mis en œuvre et coûts :...5 Système de déshumidification : Cas n Description du séchoir :...7 Détail des matériaux mis en œuvre et coûts :...7 Système de déshumidification : Cas n Description du séchoir :...9 Détail des matériaux mis en œuvre et coûts (2006):...9 Système de déshumidification : Cas n Description du séchoir :...11 Détail des matériaux mis en œuvre et coûts :...11 Système de déshumidification : Tableau récapitulatif et calcul des ratios...12 III. ANALYSE DU TEMPS DE TRAVAIL...13 IV. ANALYSE DE LA CONSOMMATION ÉNERGÉTIQUE : Commentaire : Analyse :...17 V. ANALYSE DE L INVESTISSEMENT Commentaire : Analyse :...20 VI. LES MATÉRIAUX : L enceinte : Les claies : L isolation :...22 VII. LES DÉSHUMIDIFICATEURS OU CENTRAL DE DÉSHUMIDIFICATION :...23 VIII. CONCLUSION...24 CPER Développement et structuration de la filière PPAM en Franche-Comté CFPPA de Montmorot 2010

3 I. INTRODUCTION TECHNIQUE SECHAGE Principes Définition : Extraction de l eau contenue dans la plante (l air se charge de cette même quantité d eau). Objectifs : Conservation de la plante (taux d humidité de la plante autour de 12 %), de ses principes actifs et de sa couleur. Qualité visuelle, organoleptique et bactériologique conforme aux exigences de l acheteur Diminution du volume et du poids. Variables : eau (air et plante), température et durée. La plante L humidité de la plante avant séchage varie de 70 %(sarriette) à 90 %(basilic). L eau se trouve dans chaque cellule de la plante et doit donc migrer à sa surface pour s évaporer. Il existe des forces superficielles qui retiennent l eau dans la plante, elles sont très faibles lorsque l eau est abondante, elles deviennent de plus en plus fortes au fur et à mesure que la disponibilité de l eau diminue. L air Il est composé d air sec et de vapeur d eau. Il se caractérise par sa température (T C) et son taux d humidité relative (HR%). Le taux d humidité relative est le pourcentage de vapeur d eau contenue dans un m 3 d air par rapport au maximum que ce même m 3 peut contenir à la même température. L humidité absolue est la quantité totale de vapeur contenue dans l air elle s exprime en g/m 3. La déshumidification Le principe de fonctionnement est la condensation de la vapeur d eau contenue dans l air. La capacité de déshumidification d un système, exprimée en litres/heure ou litres/jour, dépend de la puissance du compresseur, du condenseur, de la ventilation exprimée en m 3 /h. Les déshumidificateurs ont une plage de fonctionnement qu il convient de respecter, au dessus de la température maximum le système ne travaille plus puisqu il n est plus en mesure d amener l air au point de rosée et il rentre en surchauffe. Les systèmes étudiés maintiennent pendant la durée de leur fonctionnement une HR comprise entre 15% et 30 %. Source : Rexair CPER Développement et structuration de la filière PPAM en Franche-Comté CFPPA de Montmorot

4 II. ETUDE DE CAS 1. Cas n 1 L exploitation Le jardin d Etival Département du Jura, pays des lacs, PNR du Haut Jura, altitude 800 m Date de création : 2006 Superficie : 40 ares dont 15 ares de PPAM et 25 ares de prairie permanente. Statut : exploitation individuelle Certification : SIMPLES Plantes de cueillette Ail des ours, tussilage, primevère off, alchémille, fraisier, ortie, lotier, aspérule, pâquerette, sapin, ronce, sureau, gentiane, achillée, millepertuis, carvi, reine des près, berce, origan, euphraise, prêle, tanaisie, callune, bouleau, frêne, noisetier et framboisier. Commercialisation Commercialisation en direct sur place, marchés et magasins de producteurs. Chiffres Chiffre d affaire plante sèche : 4000 Poids sec de plante récolté à l année : 17 kg Prix moyen du kg de plante sèche : 235 /kg Plantes de culture Menthe verte, marocaine, poivrée, bergamote, cerfeuil, coquelicot, livèche, armoise, mélisse, bourrache, bouillon blanc, mauve, monarde, noisetier, camomille romaine, soucis, lavande, angélique, hysope, sauge, fenouil, agastache, mélilot et sarriette. Transformations Tisanes, huiles et vinaigres aromatisées, sirops, pestos, condiments aux herbes, macérés huileux, baumes. Autres activités sorties botaniques, ateliers sur les usages culinaires CPER Développement et structuration de la filière PPAM en Franche-Comté CFPPA de Montmorot

5 Description du séchoir : Armoire de 14 m 3, cloisons = 3 murs, plafond et plancher d une pièce (sous sol) de la maison et portes coulissantes pour face avant. L armoire comprend : - 3 échelles de claies avec 13 claies de 1x0,75 soit 9,75 m 2 par échelle soit au total 29,25 m 2 de surface de séchage. - L équivalent d une échelle soit environ 2 m 3 pour le stockage. Détail des matériaux mis en œuvre et coûts : Tasseaux sapin et visserie pour échelle et claies 250 Couverture des claies : rideaux en tulle 0 (récupération) Bois portes (triply bois massif colle sans formaldéhydes) 400 Coulisses 200 Main d oeuvre 600 Total TTC 1450 Système de déshumidification : Marque et modèle TECTRO / TD 10 Capacité de déshumidification 10 l / 24 h Puissance électrique 220 W Puissance ventilation Non spécifié Prix d achat neuf TTC 100 CPER Développement et structuration de la filière PPAM en Franche-Comté CFPPA de Montmorot

6 2. Cas n 2 L exploitation Aux p tits bonheurs Département du Jura, PNR du haut Jura, altitude 800 m Date de création : 2009 Superficie : 90 ares dont 10 ares de PPAM et 60 ares de petits fruits. Statut : GAEC Certification : SIMPLES Plantes de cueillette Aubépine, achillée, tilleul, pissenlit, gentiane, noisetier, frêne et origan. Commercialisation Essentiellement demi gros pour les plantes sèches, vente directe pour les produits transformés. Chiffres Chiffre d affaire plante sèche : Poids sec de plantes récolté à l année : 100 kg Prix de vente moyen kg de plante sèche : 70 Plantes de culture Bleuet, camomille romaine, calendula, estragon, hysope, livèche, mauve, menthe poivrée, marocaine, verte, bergamote, monarde, mélisse et sauge. Transformations Confitures, sirops et coulis, tisanes, confits et gelées. Autres activités Formation, goûter à la ferme. CPER Développement et structuration de la filière PPAM en Franche-Comté CFPPA de Montmorot

7 Etude comparative de systèmes de séchage par déshumidification Description du séchoir : Armoire de 1,2 m3, dont 0,6 m3 (moitié supérieure) pour l enceinte de séchage, le reste (moitié inférieure) étant utilisé pour répartition du flux d air sec arrivant dans l enceinte de séchage. Cette armoire est connectée à une centrale de déshumidification par un point haut (sortie air humide) et un point bas (entrée air sec) L armoire comprend : - 3 étages de claies/caissons pour permettre de sécher plusieurs plantes différentes ou possibilité de ne faire qu un caisson pour quantité plus importante. Détail des matériaux mis en œuvre et coûts : Parquet sapin séché à 11 % (armoire et claies) Tasseaux pour glissière Cire d abeille et huile de lin Total TTC 150 Système de déshumidification : Marque et modèle Capacité de déshumidification Puissance électrique Puissance ventilation Prix d achat neuf TTC CFT / ecosec 50 kg plante /jour 1,3 kw 800 m3/h 5000 CPER Développement et structuration de la filière PPAM en Franche-Comté CFPPA de Montmorot

8 3. Cas n 3 L exploitation Le potager sous la rochette Département du Jura, entre premier plateau et petite montagne, altitude 600 m Date de création : 2007 Superficie : 4 ha (0,75 ha de maraîchage, 0,25 ha de PAM, 3 ha de prairie permanente) Statut : exploitation individuelle Certification : AB Plantes de cueillette cynorhodon, fleurs d'acacia, frêne, bourgeon de sapin, ortie et gentiane. Commercialisation Commercialisation en gros à des herboristes et des transformateurs. Chiffres Chiffre d affaire plante sèche : 5000 Poids sec de plantes récolté à l année : 120 kg Prix moyen kg de plante sèche : 41,66 Plantes de culture Achillée, alchémille, artichaut, bleuet, calendula, camomille, livèches, mauve, mélisse, menthes poivrée, citronnée, verte, marocaine, origan, persil, sarriette, sauge et thym citron. Transformations pestos à l'ail des ours Autres activités Accueil pédagogique de scolaire, formation. CPER Développement et structuration de la filière PPAM en Franche-Comté CFPPA de Montmorot

9 Etude comparative de systèmes de séchage par déshumidification Description du séchoir : Armoire de 4 m3 scindée en deux parties de 2 m3 indépendantes et étanches, 2 portes en face avant ouvrant vers le haut. Cette armoire est connectée à un déshumidificateur, placé dans un caisson extérieur, en deux points hauts (sortie air humide) et deux points bas (entrée air sec). Une ventilation est rajoutée à l entrée du caisson déshumidificateur. L armoire comprend : - 4 étagères de claies, comprenant chacune 11 claies de 0,5 x 1 m, soit 44 claies, soit 22 m2 de surface de séchage. Détail des matériaux mis en œuvre et coûts (2006): Panneaux OSB rainurés 18 mm Tasseaux 12x24 pour glissières et claies Isolation en feutre de bois Toile à beurre et moustiquaire plastique pour couverture claies Vis agglo pour assemblage Chevrons 60x80 pour panneaux sol Gaine souple alu Total TTC 800 Système de déshumidification : Marque et modèle Capacité de déshumidification Puissance électrique Puissance ventilation Prix d achat neuf TTC REXAIR / 2500 T 22 l / 24 h 350 W 400 m3/h 500 CPER Développement et structuration de la filière PPAM en Franche-Comté CFPPA de Montmorot

10 Etude comparative de systèmes de séchage par déshumidification 4. Cas n 4 L exploitation Valérie Béchet Département du Jura, à 6 km du PNR, altitude 600 m Date de création : 2007 Superficie : 0,5 ha Statut : cotisante solidaire Plantes de cueillette acacia, tilleul, sureau, gentiane, sapin, églantier. Commercialisation Commercialisation en gros à des herboristes, vente directe de plantes en l état et transformation. Chiffres Chiffre d affaire plante sèche : 800. Poids sec de plantes récolté à l année : 11 kg. Prix moyen kg de plante sèche : 72 Plantes de culture menthes, achillée, absinthe, calendula, bourrache. Transformations sorbets de plantes, plantes sèches, sirops de plantes, confits. Autres activités Formation. CPER Développement et structuration de la filière PPAM en Franche-Comté CFPPA de Montmorot

11 Etude comparative de systèmes de séchage par déshumidification Description du séchoir : Armoire de 4 m3, 2 portes en face avant ouvrant sur le coté. Un déshumidificateur est placé dans l armoire. L armoire comprend : - 2 étagères de claies, comprenant chacune 8 claies de 1m x 1m, soit 16 claies, soit 16 m2 de surface de séchage. Détail des matériaux mis en œuvre et coûts : Parquet sapin séché à 11 % (armoire) Tasseaux 24x24 pour glissières et claies Draps coton Vis agglo pour assemblage Total TTC Système de déshumidification : Marque et modèle Capacité de déshumidification Puissance électrique Puissance ventilation Prix d achat neuf TTC EUREKA / DH l / 24 h 320 W 150 m3/h 150 CPER Développement et structuration de la filière PPAM en Franche-Comté CFPPA de Montmorot

12 5. Tableau récapitulatif des références producteurs et calcul des ratios approche investissement approche conso électrique approche temps de travail données de base Cas n 1 Cas n 2 Cas n 3 Cas n 4 Poids plante sèche produite par an en kg 17 kg 100 kg 120 kg 11 kg Chiffre d'affaire plante sèche investissement séchoir durée d'amortissement 5 ans 10 ans 5 ans 5 ans durée d'utilisation sur l'année 5760 h 2880 h 2160 h 1440 h charge maxi plante fragile (fleurs ou feuilles fragiles) 15,0 kg 15,0 kg 11,0 kg 8,0 kg charge maxi plante facile (feuilles, p.a. ou racine) 37,5 kg 40,0 kg 28,0 kg 20,0 kg durée de séchage mauve (séchage court) 3 j 1 j 2 j 2 j durée de séchage menthe partie aérienne (séchage long) 5 j 2 j 4 j 4 j Durée d'un chargement complet 45,0 mn 15,0 mn 40,0 mn 20,0 mn Durée d'un déchargement complet 90,0 mn 15,0 mn 40,0 mn 20,0 mn Taille des claies 0,8 m² caisson 0,5 m² 1,0 m² Temps de chargement par kg sec pour plante fragile rapport de séchage 4 (4 kg de plante fraîche donne 1 kg de sec) 12,0 mn 4,0 mn 14,5 mn 10,0 mn Temps de chargement par kg sec pour plante facile rapport de séchage 4 4,8 mn 1,5 mn 5,7 mn 4,0 mn Temps de déchargement par kg sec pour plante fragile rapport de séchage 4 24,0 mn 4,0 mn 14,5 mn 10,0 mn Temps de déchargement par kg sec pour plante facile rapport de séchage 4 9,6 mn 1,5 mn 5,7 mn 4,0 mn Puissance électrique du système 0,22 kw 1,30 kw 0,55 kw 0,32 kw Charge d électricité par kg sec théorique pour plante fragile rapport de séchage 4 séchage long 0,77 1,83 2,11 1,69 Charge d électricité par kg sec théorique pour plante facile rapport de séchage 4 séchage long 0,31 0,69 0,83 0,68 Charge d électricité par kg sec théorique pour plante fragile rapport de séchage 4 séchage court 0,46 0,92 0,79 0,63 Charge d électricité par kg sec théorique pour plante facile rapport de séchage 4 séchage court 0,19 0,34 0,31 0,25 Charge d électricité par kg sec réalisé ,20 4,12 1,09 4,61 Ratio charge d électricité /chiffre d'affaire 3,48% 5,15% 2,61% 6,34% Charge d amortissement annuel Charge d amortissement par kg sec théorique pour 5 mois d'utilisation pour plante fragile rapport de séchage 4 séchage long 2,76 1,83 2,52 2,13 Charge d amortissement par kg sec théorique pour 5 mois d'utilisation pour plante facile rapport de séchage 4 séchage long 1,10 0,69 0,99 0,85 Charge d amortissement par kg sec réalisé 18,24 5,15 2,17 14,55 Ratio Charge d amortissement/chiffre d'affaire 7,75% 6,44% 5,20% 20,00% Charges électricité + amortissement par kg sec réalisé 26,43 9,27 3,26 19,15 Ratio (amortissement + consommation électrique) / chiffre d'affaire 11,23% 11,59% 7,81% 26,34% CPER Développement et structuration de la filière PPAM en Franche-Comté CFPPA de Montmorot

13 III. ANALYSE DU TEMPS DE TRAVAIL approche temps de travail Cas n 1 Cas n 2 Cas n 3 Cas n 4 Durée d'un chargement complet 45,0 mn 15,0 mn 40,0 mn 20,0 mn Durée d'un déchargement complet 90,0 mn 15,0 mn 40,0 mn 20,0 mn Taille des claies 0,8 m² 0,0 m² 0,5 m² 1,0 m² Temps de chargement par kg sec théorique pour plante fragile rapport de séchage 4 (4 kg de plante fraîche donne 1 kg de sec) 12,0 mn 4,0 mn 14,5 mn 10,0 mn Temps de chargement par kg sec théorique pour plante facile rapport de séchage 4 4,8 mn 1,5 mn 5,7 mn 4,0 mn Temps de déchargement par kg sec théorique pour plante fragile rapport de séchage 4 24,0 mn 4,0 mn 14,5 mn 10,0 mn Temps de déchargement par kg sec théorique pour plante facile rapport de séchage 4 9,6 mn 1,5 mn 5,7 mn 4,0 mn Temps de manutention moyen par kg sec théorique rapport de séchage 4 25,2 mn 3,7 mn 20,2 mn 14 mn Le temps de chargement et déchargement est directement conditionné par la taille des claies et par l agencement espace de travail - espace de séchage. Un séchoir avec système caisson (cas n 2) est beaucoup plus rapide à gérer. Plus les claies sont petites (cas n 3) plus il y a de manipulations et plus le temps pris par le chargement et le déchargement est important. Le facteur limitant étant la facilité de manipulation, une claie de 1 m² semble être le format optimum (attention, les claies doivent être rigide, pour des formats de ce type la section de bois doit être au moins de 40 x 40 mm) hormis pour les systèmes caisson. La différence entre temps de chargement et de déchargement dans le cas n 1 s explique en partie par l absence d une table de travail dédiée à cet usage. L espace de travail doit être raisonné pour minimiser les déplacements et la manutention, il doit comporter une table de travail, un espace de rangement des claies, un espace de rangement pour les sacs, les tamis, balance. Il doit être en conformité avec la réglementation. Une table de travail d une surface d au moins une fois et demi la taille d une claie, permettant ainsi d y poser une claie et le récipient contenant les plantes à mettre au séchoir. Elle doit aussi avoir des rebords d au moins 10 cm permettant de vider un certain nombre de claies. Elle doit enfin permettre l évacuation des plantes sèches ou des résidus CPER Développement et structuration de la filière PPAM en Franche-Comté CFPPA de Montmorot

14 de tri par un trou ou une découpe dans le rebord afin de manipuler au minimum les plantes sèches pour ne pas les briser. Un espace dédié au rangement des claies, il doit être proche de la table de travail de manière à rationaliser les déplacements dans l espace de travail. Il est conseillé de le surélever pour éviter les accumulations de poussières. Les claies y seront rangées verticalement, il est cependant conseillé de les stocker horizontalement pendant l hiver pour éviter le cintrage des bois. Voici un exemple d agencement pour un local de séchage sur une petite structure produisant moins de 100 kg de plantes sèches. 4 m Stockage plantes sèches 2,5 m 3 (armoire fermée = conservation des plantes à l abri de l humidité, de la lumière, des insectes et rongeurs) Rangement 1m²x 4 à 5 étages (sacs vides + matériels : tamis, balance, gants, masque à poussière ) Local séchoir 12 m² 3 m Séchoir à claies 4 m3 (environ 20 m² de claies) Rangement claies 0,5 m² x 2 niveaux Table de travail 1,5 m² (nécessite un bon éclairage) CPER Développement et structuration de la filière PPAM en Franche-Comté CFPPA de Montmorot

15 IV. ANALYSE DE LA CONSOMMATION ENERGETIQUE : approche conso électrique Cas n 1 Cas n 2 Cas n 3 Cas n 4 Puissance électrique du système 0,22 kw 1,30 kw 0,55 kw 0,32 kw Charge d électricité par kg sec théorique pour plante fragile rapport de séchage 4, séchage long 0,77 1,83 2,11 1,69 Charge d électricité par kg sec théorique pour plante facile rapport de séchage 4, séchage long 0,31 0,69 0,83 0,68 Charge d électricité par kg sec théorique pour plante fragile rapport de séchage 4, séchage court 0,46 0,92 0,79 0,63 Charge d électricité par kg sec théorique pour plante facile rapport de séchage 4, séchage court 0,19 0,34 0,31 0,25 théorique Charge d électricité par kg sec réalisé ,20 4,12 1,09 4,61 Ratio charge d électricité /chiffre d'affaire 3,48% 5,15% 2,61% 6,34% réel Détail des calculs : Charge d électricité par kg sec théorique pour plante fragile rapport de séchage 4, séchage long = puissance du système x coût du kwh x 24 h x durée d un séchage long / (charge maximum en plante fragile / rapport de séchage) Le coût du kwh retenu pour les calculs est de 0, Commentaire : Cas n 1 : Les consommations théoriques sont nettement plus faibles que dans les trois autres cas. Cela s explique par le rapport entre la surface de séchage et la puissance du déshumidificateur. Un déshumidificateur peu puissant avec une surface de séchage importante induit, malgré des temps de séchage assez long, une consommation électrique faible. La consommation réelle ramenée au kg de plante sèche est de beaucoup supérieure à celles des autres cas. Cela s explique par le système de production. La gamme très diversifiée et les petits volumes de plantes produits impliquent une durée d utilisation du séchoir très importante de février-mars à octobre-novembre et donc des heures de fonctionnement importantes avec un taux de remplissage faible. Le rapport charge d électricité /chiffre d affaire est quant à lui assez bas du fait de la forte valorisation des plantes séchées par la vente directe. CPER Développement et structuration de la filière PPAM en Franche-Comté CFPPA de Montmorot

16 Cas n 2 : La puissance électrique du système est comparativement aux autres cas très importante. Ceci est du à la volonté du fabricant de raccourcir au maximum le temps de séchage. Le dimensionnement du compresseur (1,1 kw) et de la ventilation (0,2 kw) est en conséquence. Cependant les consommations théoriques sont dans la moyenne puisque ramenées à la capacité de séchage importante du système. La consommation réelle est supérieure à ce qu elle pourrait être malgré un poids de plante séchée relativement important. En effet ce type d installation peut permettre la production de 200 à 250 kg de plante sèche par an. Un système de déshumidification de ce type pose encore plus que les autres la question du taux de remplissage, il est par essence énergivore et consommera autant voire plus d énergie avec un chargement inférieur à ses capacités (système PAC= récupération d une partie de l énergie introduite dans le système sous forme de chaleur ; plus le système travaille plus la récupération d énergie est importante). Le rapport entre consommation et chiffre d affaire souligne le même problème, à savoir une sous-utilisation du système. Cas n 3 : La puissance électrique du système est plus élevée que dans les deux autres cas travaillant avec des déshumidificateurs simples. Le compresseur du déshumidificateur est plus puissant et une ventilation, qui n existe pas dans les autres cas, a été ajoutée. Les consommations théoriques sont nettement supérieures à celles des autres dans le cas d un séchage long et supérieures à la moyenne dans le cas d un séchage court. Cela s explique par les choix techniques qui ont été faits. Le déshumidificateur semble légèrement surdimensionné par rapport à la surface de séchage. De plus le fait de l avoir placé dans un caisson à l extérieur de l enceinte, libérant ainsi de la surface de séchage, ne permet pas au système de descendre à un taux d humidité relative inférieur à 26 %, facteur limitant la capacité de séchage du système. La consommation réelle ainsi que le rapport entre consommation et chiffre d affaire sont les plus faibles des quatre cas pour une raison simple : taux de remplissage maximum sur une durée minimum. D après la productrice le séchoir arrive à saturation, il devient sousdimensionné par rapport aux besoins de l exploitation, il est donc forcement optimisé. De plus le fait que l exploitation n 3 travaille une gamme de plante réduite essentiellement issue de culture permet de réduire le temps d utilisation (3 à 4 mois) du système sur l année. Cas n 4 : Le cas n 4 présente des consommations théoriques intéressantes plutôt faibles pour un système avec des temps de séchage assez court. Cela reflète une bonne adéquation entre l enceinte, sa surface de séchage et la puissance du déshumidificateur. La consommation pourrait être optimisée par l ajout de 2 à 3 m² de claies (écartement entre celle-ci supérieur à la moyenne). La consommation réelle ainsi que le rapport consommation sur chiffre d affaire ne sont pas représentatif puisque il s agit d une première année de travail incomplète. CPER Développement et structuration de la filière PPAM en Franche-Comté CFPPA de Montmorot

17 2. Analyse : La puissance électrique et donc la consommation du système sont pratiquement équivalentes à celle du compresseur. Les déshumidificateurs que l on trouve sur le marché peuvent avoir des consommations différentes pour une capacité de déshumidification équivalente, cela s explique par le rendement du compresseur. Il est donc important de comparer puissance du système et capacité de déshumidification. Il est primordial de maîtriser sa consommation d énergie d une part pour limiter les coûts de fonctionnement et donc les charges et d autre part pour limiter l impact écologique de l activité. Pour ce faire : Dimensionner l installation au plus proche de vos besoins en anticipant tout de même une évolution du système qui puisse se faire en parallèle du développement de l activité. ( Les cas n 1, 2 et 4 sont loin d être utilisés à l optimum, le cas n 3 arrive au bout de ses capacités il est donc optimisé au maximum mais sa gestion est complexe et impose beaucoup de manutention (regroupement des claies avant séchage définitif pour gagner de la place, difficulté à planifier les récoltes en fonction du remplissage du séchoir). Le cas n 2 pourrait produire plus de 500 kg de plante sèche à l année (capacité 1 t selon le fabriquant ou 0.8 ha de culture). Pour les cas 1 et 4 leurs séchoirs permettraient une production d environ 80 kg de plantes sèches à l année. Mais le raisonnement est théorique, ces deux système ne le permettent pas, que ce soit pour un problème de gestion du temps de travail ou pour leurs capacités commerciales, dans la mesure ou une partie voire l ensemble de leurs productions est orientée vers la transformation et la vente directe.) Rationaliser l utilisation du système = gestion rigoureuse du fonctionnement. o o Remplissage maximum sur une durée minimum (regrouper les petites cueillettes, problème présent en début et fin de saison lorsque les plantes de cueillette régulière ne produisent pas à plein) Système de déshumidification éteint lorsque le séchoir est vide (Maintenir un degré d humidité relative bas dans l enceinte n a de sens qui si l enceinte de séchage est une pièce naturellement humide. Dans le cas d un système à armoire le degré d humidité nécessaire au séchage sera rapidement atteint après allumage du système de déshumidification.). A titre indicatif le coût d électricité journalier des 4 cas est le suivant : Cas n 1 Cas n 2 Cas n 3 Cas n 4 0,22 kw x 24 h x 1,30 kw x 24 h x 0,55kW x 24 h x 0,32kW x 24 h x 0,11 = 0,58 0,11 = 3,43 0,11 = 1,45 0,11 = 0,84 Un niveau de charge d électricité raisonnable en année de croisière pourrait se situer entre 2 et 3 du kg sec et être inférieur à 4 % du chiffre d affaire plante sèche. CPER Développement et structuration de la filière PPAM en Franche-Comté CFPPA de Montmorot

18 V. ANALYSE DE L INVESTISSEMENT approche investissement Cas n 1 Cas n 2 Cas n 3 Cas n 4 Investissement séchoir Durée d'amortissement 5 ans 10 ans 5 ans 5 ans Amortissement annuel Amortissement par kg sec théorique pour 5 mois d'utilisation pour plante fragile rapport de séchage 4 séchage long 2,76 1,83 2,52 2,13 Amortissement par kg sec théorique pour 5 mois d'utilisation pour plante facile rapport de séchage 4 séchage long 1,10 0,69 0,99 0,85 Amortissement par kg sec réalisé 18,24 5,15 2,17 14,55 Rapport amortissement/chiffre d'affaire 7,75% 6,44% 5,20% 20,00% théorique réel Le choix de la durée d amortissement dans les quatre cas s est fait sur deux critères : le premier étant la structure et le type de système de déshumidification, le deuxième étant le niveau d investissement, il est dans tous les cas linéaire. Pour les cas 1, 3 et 4, la durée de vie du déshumidificateur est liée à celle de son compresseur. Dans les cas 1 et 4 qui ont des déshumidificateurs à usage domestique, un amortissement sur 5 ans est raisonnable, dans la mesure où ces appareils ne sont garantis qu un an et qu ils sont conçus pour une durée de vie, dans le meilleur des cas, d une dizaine d années. Le cas n 3 est différent dans la mesure où le compresseur est un appareil d entrée de gamme professionnelle avec les conditions de solidité, de garantie et de SAV que cela implique. Cependant dans un souci de simplification son amortissement se fera aussi sur 5 ans. Pour le cas n 2 le système de déshumidification est garanti à vie, seul le compresseur peut tomber en panne, dans ce cas le fabricant s engage à le changer gratuitement. Le calcul de l amortissement est donc fait sur dix ans. CPER Développement et structuration de la filière PPAM en Franche-Comté CFPPA de Montmorot

19 1. Commentaire : Cas n 1 : Le coût de ce séchoir a la particularité d être presque équivalent à son coût de fabrication puisque l achat du déshumidificateur n intervient que pour 7% de l investissement global. Cela s explique par des choix en matériaux coûteux, par l appel à un professionnel pour la construction et par l acquisition d un système de déshumidification peu puissant et donc peu onéreux. Globalement le surcoût lié aux portes coulissantes de grande taille peut se justifier par le confort de travail gagné. Cependant au vu du niveau de production de l exploitation, l investissement aurait pu se situer en dessous de la barre des 1000, pour un rapport amortissement/chiffre d affaire inférieur à 6 %. Cas n 2 : Ce séchoir est diamétralement opposé au cas n 1, l achat du système de déshumidification représente 97 % de l investissement. Malgré un investissement important les différents indicateurs retenus montrent l intérêt de ce système. Cela est du notamment à la fiabilité de la machine et aux garanties qu offre le constructeur. Le rapport amortissement/ca est correct alors même que le système est loin d être utilisé à son optimum, les calculs théoriques le montrent bien. Cas n 3 : 38 % de l investissement va au déshumidificateur et 62 % à l enceinte. Le choix du positionnement du déshumidificateur à l extérieur de l enceinte, hors mis le fait qu il amoindrit sa capacité de séchage partiellement compensé par un gain en surface de claies, représente un surcoût de 100 à 200 (caisson, piquetage, gaine, ventilateur). Les indicateurs issus de calculs théoriques sont dans la moyenne haute du fait des choix techniques précédemment évoqués. Le rapport amortissement/ca ainsi que l amortissement par kg sec réalisé sont le reflet de l optimisation du système. Cas n 4 : Le coût de ce système se décompose pour 21 % par le déshumidificateur et pour 79 % par l enceinte. Le choix des matériaux de l enceinte (parquet) représente un surcoût par rapport à un panneau type osb sans formaldéhyde. Cependant il a été fait par la productrice dans un souci écologique, le parquet est issu de bois locaux sciés sur la commune. Le calcul de l amortissement ramené au poids de plante sèche théoriquement réalisable par le système montre bien que le celui ci présente un bon équilibre entre investissement et capacité de séchage. Les calculs issus du réalisé 2010 ne sont pas représentatifs pour les raisons précédemment citées. CPER Développement et structuration de la filière PPAM en Franche-Comté CFPPA de Montmorot

20 2. Analyse : L investissement est directement lié au dimensionnement du système (comme pour la rationalisation des coûts de fonctionnement, l investissement dans un système de séchage doit se faire au plus près des besoins de l exploitation avec une marge de manœuvre nécessaire correspondant au développement de celle-ci). Un système de production (1 UTH) avec valorisation des plantes produites par la transformation n a, à priori, pas intérêt à investir plus de 1000 à 1500 dans son système de séchage (laissant ainsi de la capacité de financement pour le matériel de production et de transformation, c est à relativiser en fonction de la taille de l atelier plantes à tisanes commercialisées en l état). A contrario un système de production plus important visant en vitesse de croisière une production annuelle supérieure à 100 kg (valorisée en vente directe ou non) devra se diriger vers des systèmes plus performants et donc plus onéreux (déshumidificateur à capacité >40/50 l/jour, système CFT ) L amortissement par kg sec réalisé est un indicateur à relativiser dans la mesure où une différence importante existe entre vente directe et demi gros. Le rapport entre charge d amortissement et chiffre d affaire est lui plus pertinent, ce rapport devrait être, en année de croisière, inférieur à 6 %. CPER Développement et structuration de la filière PPAM en Franche-Comté CFPPA de Montmorot

21 VI. LES MATERIAUX : 2. L enceinte : Les matériaux ci dessous sont sans émissions de formaldéhydes Matériaux Parquet sapin de pays Panneaux Triply bois massif Panneaux type OSB sans formaldèhyde (Kronoply OSB 4, Livingboard ) Coût 2010 Caractéristiques Atouts techniques 28 /m² Possibilité de trouver en ressource locale, nécessite peu d outillage pour la mise en œuvre. Autoportant sur des grandes dimensions, assemblage facile, peu de joints donc bonne étanchéité 11,26 /m² (18 mm en rainuré) Panneaux dimensions 2500 x 1250 rainurés ou non selon épaisseur, entre 12 et 25 mm. Autoportant, assemblage facile, peu de joints donc bonne étanchéité, coût raisonnable. Contrainte Prix élevé, plus long à mettre en œuvre, non autoportant. Prix élevé, Fabrication industrielle, besoin de matériel pour les découpes. 3. Les claies : Matériaux Coût 2010 Caractéristiques techniques tasseaux sapin de pays 27 x x 40 Tasseaux sapin magasin de 0,31 /m linéaire 0,44 /m linéaire 5,5 /m 27 x 40 pour glissières ou claies de petites tailles. 40 x 40 pour claies supérieures à 0,75 m². Non raboté! idem Coût Atouts Sec donc ne bouge pas au séchage Contrainte A raboter ou poncer (attention nœuds dans le bois = risques de cassure) coût CPER Développement et structuration de la filière PPAM en Franche-Comté CFPPA de Montmorot

22 bricolage 40 x 40 raboté 40 x 40 brut Moustiquaire inox (fabricant) Moustiquaire nylon Moustiquaire Plastique (magasin de bricolage) Moustiquaire aluminium Toile à fromage (lin) Store à fromage Toile à beurre (coton) linéaire 2,45 /m linéaire 20 /m² Maille 1,18 mm Fil 0,22 mm 25 /m² Maille 1,15 mm Fil 0,3 mm 8 à 10,5 /m² suivant couleurs et maille Longue durée de vie, facilité d entretien, bonne circulation de l air Bonne durée de vie, facilité d entretien, bonne circulation de l air, alimentaire. Bonne durée de vie, facilité d entretien, bonne circulation de l air Coût Coût Alimentaire ou non alimentaire, toxicité? 12,5 /m² Bonne durée de vie, facilité d entretien, bonne circulation de l air 10 /m² Naturel, coût moyen. Mauvaise circulation de l air 4 /m² Maille 2,5 x 2,5 Polypropylène En rouleau ou au mètre linéaire Alimentaire, bonne circulation de l air, facilité d entretien, coût. 4 /m² Coût, matériaux naturels Très mauvaise circulation de l air, durée de vie limitée environ 5 ans 4. L isolation : Elle n est pas forcément nécessaire, cela dépend de l environnement de l enceinte de séchage. L objectif premier est de garder le déshumidificateur dans la plage de température à laquelle il a le meilleur rendement (à voir en fonction du déshumidificateur). Si la température extérieure au séchoir est supérieure à 30 C, sachant que le fonctionnement du séchoir réchauffe l air, il est possible de dépasser les 35 C, limite haute du fonctionnement de la plupart des déshumidificateurs. Une fois cette limite dépassée le système surchauffe. Il faut à ce moment l éteindre, laisser descendre la température avant de remettre en route. Les isolants utilisables seront les matériaux traditionnellement utilisés pour les constructions écologiques (panneaux fibre de bois, laine de bois, laine de chanvre, liège, cellulose ). L isolation se fera à l extérieur de l enceinte pour qu il n y ait pas de risque de pollution des plantes par des particules de l isolant. Leur prix varie de 6 à 10 le m² pour une épaisseur de 40 mm. CPER Développement et structuration de la filière PPAM en Franche-Comté CFPPA de Montmorot

23 VII. LES DESHUMIDIFICATEURS OU CENTRALES DE DESHUMIDIFICATION : Voici quelques modèles de système de déshumidification, cette liste n est pas exhaustive. Elle a pour objet de montrer un échantillon des possibilités Marque Modèle Puissance Capacité Ventilation Prix Lieux d achat Remarques 30 C, 80% HR 1 er prix 250 W 10 l/j 92 Magasins bricolage Alpatec DH W 18 l/j 215 m 3 /h 150 Internet Hygrostat Rexair 2500 T 370 W 23 l/j 400 m 3 /h 780 Professionnel Hygrostat du froid, fabricant ou Internet Trotec TTK 140 S 660 W 32 l/j 250 m 3 /h 596 Internet Hygrostat, empilable Trotec TTK 1070 W 53 l/j 1480 m 3 /h 1495 Internet Hygrostat 350 S Pur line C100 B 1500 W 100 l/j 900 m 3 /h 950 Internet Hygrostat Rexair K W 100 l/j 1000 m 3 /h 5200 fabricant Gainable + hygrostat CFT ecosec 1600 W 40 l/j 800 m 3 /h fabricant Centrale gainable, comp. thermostat, 1 kw comp. 1,3kW CFT passat 1500 W 40 l/j 800 m 3 /h fabricant Comme ecosec avec caisson pour séchage environ 2 m 3 CFT? 2000 W (400 v) 80 l/j? fabricant Avec caisson de séchage CPER Développement et structuration de la filière PPAM en Franche-Comté CFPPA de Montmorot

24 VIII. CONCLUSION L optimisation du temps de travail est un facteur de réussite important pour un atelier de production de PPAM, que ce soit dans les pratiques culturales, les méthodes de cueillette et la stabilisation du produit par la dessiccation. Le temps de travail lié au séchage des plantes est, comme nous l avons vu, lié à la taille des claies ou à leur absence. Dans le cas d un système avec séchage en couche mince, travailler avec des claies d 1 m² semble le plus efficace, un système caisson est encore moins gourmand en temps de travail. Cette bonne gestion du temps passe aussi par la construction d un local de travail bien agencé avec un mobilier adapté. D une manière générale, plus le système de déshumidification est puissant par rapport à la capacité de chargement du séchoir, plus le séchage est rapide et garantit donc la conservation des principes actifs, de la couleur et des qualités organoleptiques. Mais pour avoir une vision intelligente de la consommation énergétique, il est nécessaire de prendre en compte la présentation (mondée, tronçonnée, entière) de la plante et la qualité souhaitée par le producteur. Le cas n 1 en est un bon exemple, malgré un déshumidificateur peu puissant par rapport à la surface de claies, la qualité des plantes produites est irréprochable. ceci pour une raison simple, l essentiel du travail sur les plantes se fait avant séchage, il n y a donc pas de tiges dans les produits à sécher, la migration de l eau se fait donc beaucoup plus vite. Cependant, pour un producteur qui souhaiterait une qualité constante indépendamment de la présentation (parties aériennes entières, tronçonnées, feuilles mondées, capitules, ligules ), une bonne adéquation entre capacité de déshumidification et contenance du séchoir (objectif : durée de séchage inférieure à 4 jours) serait de 1 l/jour de capacité de déshumidification pour 1 kg de chargement. La réflexion sur le montant de l investissement (matériaux, système de déshumidification, voire main d œuvre si nécessaire) est directement liée au dimensionnement du système. Le raisonnement est le suivant : «Je souhaite produire X kg de plante sèche à l année, avec telle présentation et j attends telle qualité de séchage. J ai un pic d activité sur tel mois de l année où je dois sécher Y kg de plante par semaine, j ai donc besoin de Z mètres carrés de claies et d une capacité de déshumidification de Z l/jour». En parallèle le choix des matériaux se fera en fonction des priorités du producteur : matériaux locaux, écologiques, à faible coût, faciles à mettre en œuvre ou à utiliser. Une fois que la capacité de déshumidification nécessaire est identifiée, le choix d un appareil se fera sur les critères suivants, en fonction des priorités du producteurs : coût, qualité du matériel et conditions de garantie, aide technique de l installateur, facilité d installation, d entretien ou d utilisation Le choix des matériaux et du déshumidificateur devra permettre que le rapport entre charge d amortissement annuelle et chiffre d affaire annuel, en année de croisière soit inférieur à 6 %. CPER Développement et structuration de la filière PPAM en Franche-Comté CFPPA de Montmorot

25 Publication dans le cadre du CPER «Développement et structuration de la filière PPAM en Franche Comté». Le projet a bénéficié du soutien financier de France agrimer, de la région Franche Comté et du CFPPA de Montmorot. Document réalisé grâce à la contribution essentielle des productrices : Valérie Bechet (cas n 4) Sylvie Bonnefoy et Stéphanie Torrens (cas n 2) Marie Maisonneuve (cas n 3) Michèle Rome (cas n 1) Editeur : Centre de formation professionnelle et de promotion agricoles de Montmorot (CFPPA), 614 Avenue Edgar Faure, Montmorot Auteur : Thibaut Joliet - CFPPA de Montmorot Relecture : Antoine Deransart, Michel Guilleminot, Mélanie Triboulet CFPPA de Montmorot ; Bert Candaele CRIEPPAM, Valérie Bechet, Sylvie Bonnefoy et Stéphanie Torrens, Marie Maisonneuve, Michèle Rome. Photos : Thibaut Joliet CFPPA de Montmorot Sources : Le séchage des plantes Bert Candaele CRIEPPAM. Le séchage des principes à la définition de votre installation ITEIPMAI. Le séchage des PPAM Thibaut Joliet CFPPA de Montmorot. CFT Technik, CH 3074 Berne Gümlingen, Beat Pulver. Matériaux naturels de Franche Comté, 4 rue à l âne Oussière. Scierie Cote, 6 chemin de la gare Bletterans. CPER Développement et structuration de la filière PPAM en Franche-Comté CFPPA de Montmorot