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La ventilation

1. Ventilation de refroidissement
2. Ventilation séchante

Au cours du stockage, les grains même s'ils sont aux normes commerciales d'humidité respirent, ils perdent donc du poids et leur qualité peut être altérée. Cela peut se traduire par une diminution de l'aptitude à la panification pour le blé tendre, une baisse du pouvoir germinatif pour les orges de brasserie, une dégradation de la qualité amidonnière pour le maïs, un développement de moisissures ou des pullulations d'insectes. Tout ceci peut être éviter en refroidissant le grain, le principal remède contre tous ces dégâts est la ventilation de refroidissement.

1. Ventilation de refroidissement

1.1 Principes
1.2 Conduite
1.3 Autres types de ventilation
1.4 Données techniques sur l'installation de ventilation
1.5 Précautions techniques à respecter pour une ventilation efficace

1.1 Principes

L'objectif essentiel de la ventilation est le refroidissement du grain et son maintien à une température suffisamment basse pour assurer une bonne conservation, accessoirement, le but recherché peut être un léger séchage. La ventilation d'une masse de grain stocké a deux effets simultanés, mais dont la réalisation complète a des durées très différentes.

Dans un premier temps, relativement court, la ventilation abaisse la température du grain jusqu'à celle de l'air, c'est l'effet de refroidissement. Dans un deuxième temps, si la ventilation se poursuit suffisamment longtemps l'effet obtenu peut être un léger séchage. Dans un cas comme dans l'autre, les phénomènes physiques commandant les échanges de chaleur et d'eau découlent des lois d'équilibre entre l'air et le grain.

Le premier équilibre se produit très rapidement en ventilation: il concerne la température du grain. Avant la ventilation, elle est plus élevée que celle de l'air, après ventilation elle se stabilisera à une valeur légèrement supérieure, égale ou inférieure à la température de cet air de ventilation. Le résultat final dépend de l'humidité relative de l'air:

• si l'hygrométrie de l'air est supérieure à 75 % on aboutit à un sous-refroidissement.
• si l'hygrométrie est égale à 75 % le refroidissement est égal à la différence de température entre l'air et le grain au départ.
• si l'hygrométrie est inférieure à 75 % il y a sur-refroidissement du grain.

Le diagramme ci-après, établi à partir de tous ces paramètres, précise les conditions dans lesquelles la ventilation est la plus efficace.

Pour la réalisation de cet équilibre de température entre l'air et le grain, les besoins en air sont limités de 800 à 1500 m³ d'air par mètre cube de grain quelle que soit l'ampleur du refroidissement.

Le deuxième équilibre est celui concernant l'alignement de la teneur en eau du grain sur l'humidité relative de l'air de ventilation. Cette évolution est très lente, pour la réalisation de ce deuxième équilibre, les besoins en air sont beaucoup plus importants, de l'ordre de 50 000 à 80 000 m³ d'air par m³ de grain. Il faudrait donc de 150 à 300 jours de ventilation continue pour sécher le grain de 2 à 3 points.

Lors d'une ventilation, c'est la partie inférieure de la cellule (par où arrive l'air) qui est refroidie la première complètement. Juste au-dessus s'établit une zone de transition, dans laquelle se fait le refroidissement, qui monte très lentement. Le sommet du tas ne commence à refroidir que lorsque la zone de transition l'atteint il n'est complètement refroidi que lorsque la zone de transition l'a complètement traversé.

On ne doit arrêter définitivement la ventilation que lorsque la température de la couche supérieure du grain devient voisine de la température de l'air (écart inférieur à 2 ou 3 °C).

Principe de la ventilation.

1.2 Conduite:

Le grain stocké perd du poids parce qu'il respire et cela d'autant plus qu'il est plus chaud. Parallèlement la chaleur dégagée par la respiration échauffe le grain qui va respirer encore plus, donc s'échauffer encore plus et ainsi de suite (voir chapitre: mécanismes d'altération des grains).

L'expérience montre qu'il faut maintenir le grain en dessous de 12 °C pour une bonne conservation. A la moisson, le grain est presque toujours chaud (25 à 35 °C suivant les conditions de récolte). Comme il conduit mal la chaleur, un tas de grain ne peut se refroidir tout seul lorsque la température extérieure baisse, donc pour refroidir il faut ventiler.

En cas de stockage de longue durée, au printemps et en été, la température de la masse de grain s'élève lentement. Pour éviter qu'elle dépasse 12 °C, le meilleur moyen consiste à abaisser la température du lot de grain pendant l'hiver vers 10 °C pour un stockage inférieur à 6 mois et vers 5 °C pour une conservation d'un an. Pour refroidir, il faut faire circuler de l'air plus froid que le grain, dans toute la masse de grain.

On ventilera de préférence la nuit:

• l'air est généralement plus froid que le jour,
• le prix de l'électricité est plus bas (tarif EDF - heures creuses).

Mais il n'est pas possible de ramener en une seule fois du grain de 30 ou 35 °C à 10 °C car en été la différence de température entre grain et air n'est généralement jamais aussi importante. Il faut donc procéder par étape ou dose de ventilation:

• dès la récolte, une première dose de ventilation abaisse la température du grain autant que le permet la température de l'air (souvent entre 15 et 20 °C).
• une deuxième dose de ventilation fin septembre ou début octobre amènera le grain à une température située entre 10 et 15 °C puis une autre au début de l'hiver entre 5 et 10 °C. Pour un stockage de longue durée, une quatrième dose effectuée par temps de gel permettra de refroidir le grain jusqu'à 0 à 5 °C.

Dans la pratique une dose de ventilation ne peut être appliquée qu'en plusieurs nuits. Interrompre la ventilation pendant la journée est sans conséquence nocive, tant que la durée totale d'une dose de ventilation ne dépasse pas la durée pendant laquelle la couche supérieure du grain peut se conserver sans grands dommages: quelques jours pour du grain aux normes de teneur en eau, même si la température est élevée.

ATTENTION: Si la différence de température entre air et grain est trop forte, il se produira des condensations d'eau sur les parois de la cellule, provoquant des zones plus humides et des moisissures. Aussi il ne faut ventiler en automne et hiver que lorsque l'écart de température entre air et grain se situe entre 5 et 7 °C.

Pour décider de l'opportunité d'une dose de ventilation il faut impérativement de surveiller la température.

Dès le chargement de la cellule, il est indispensable de surveiller la température de l'air et du grain (à l'aide d'un appareillage thermométrique).

• pour l'air ambiant, un thermomètre à mercure ou à cadran peut suffire. Il sera placé près de l'ouie d'aspiration du ventilateur.
• pour le grain, différentes solutions sont possibles suivant l'importance de l'installation de stockage et le budget consacré à la ventilation:

• thermomètre à sonde, portable, de 4 m maximum, à dilatation, à mercure. Il sera placé en haut de la cellule, au moins à 30 cm de profondeur et à 1 m minimum de la paroi. Cette solution peu onéreuse et polyvalente présente l'inconvénient majeur d'être contraignante et oblige à monter au sommet de chaque cellule chaque fois que l'on veut faire une mesure.
• sonde à thermistance installé comme précédemment mais pouvant être relié à un appareil de lecture situé en bas de cellule. Ainsi plusieurs sondes peuvent être contrôlées avec le même appareil en un point central de l'installation de stockage.
• silothermométrie avec mesure de la température en plusieurs points d'une ou plusieurs cellules. Ce matériel évite de monter sur les cellules, les indications sont centralisées au niveau d'un boitier de lecture située au sol.

Diagramme de conduite de la ventilation pour céréales aux normes (doc. itcf).

QUESTION PRATIQUE:

Peut-on réhumidifier le grain par la ventilation ?

Si un refroidissement équivaut à une perte de l'eau contenue dans le grain, l'inverse n'est pas toujours vrai.

Une réhumidification accidentelle ou voulue ne peut se faire que si l'air est très humide et plus chaud que le grain (si l'air est sec et plus chaud que le grain, il y a séchage). Ce sont des conditions climatiques que l'on peut rencontrer au printemps lorsque la température ambiante commence à remonter. Un tel procédé n'est pas utilisable dans la pratique en raison de la quantité d'énergie mise en oeuvre, des risques de condensation et de moisissures et des faibles chances de remplir toutes les conditions favorables. A titre d'exemple, il faudrait ventiler pendant 135 heures avec un débit spécifique de 20 m³/h/m³ pour remonter l'humidité d'un lot dé 13,6 à 15,2, la température de ce lot étant de 7 °C.

L'expérience se solde par une consommation de 1500 kWh pour 500 m³ (400 q) de grain !

Le grain va-t-il se réhumidifier si on ventile par temps de pluie ou de brouillard ?

La réponse est NON.

Une ventilation de refroidissement effectuée par temps humide ne réhumidifie pas le grain à partir du moment où l'air de ventilation est plus froid que le grain.

REFROIDISSEMENT = PERTE D'EAU

Ceci a été maintes fois vérifié par des expériences réalisées par l'ITCF.

Le résultat est-il le même avec de l'air ne ou de l'air humide ?

L'humidité de l'air a une influence sur la ventilation des grains, mais seulement au niveau de l'ampleur du refroidissement.

Air humide (80 à 100 %): faible perte d'eau, refroidissement moyen,

Air sec.. (50 à 80 %): perte d'eau importante, refroidissement plus important de quelques degrés.

Lors du refroidissement de deux lots de grain effectué en plusieurs étapes (par exemple de 30 à 10 °C) l'un avec de l'air diurne généralement sec, l'autre avec de l'air nocturne plus froid et plus humide, la deuxième solution présente l'avantage de provoquer une perte d'eau totale inférieure de 0,5 point à celle découlant d'une ventilation avec de l'air sec.

IL EST DONC PARFAITEMENT POSSIBLE DE NE VENTILER QUE LA NUIT, D'ARRETER LE VENTILATEUR DANS LA JOURNEE ET DE LE REMETTRE EN MARCHE LA NUIT SUIVANTE.

L'orge de brasserie demande-t-elle des précautions de stockage particulières ?

L'orge de brasserie est plus délicate à conserver que le blé parce qu'il faut lui conserver son pourvoir germinatif.

Pour cette raison, l'orge de brasserie doit être traitée comme des semences. C'est elle qui sera ventilée en priorité sur les autres céréales si toute l'installation de stockage n'est pas ventilable simultanément: même avec une humidité de 15 %, de l'orge de brasserie très chaude (au-dessus de 30 °C) n'est pas conservable plus d'une ou 2 semaines: alors que ramenée aux environs de 10 °C, elle peut être conservée jusqu'au printemps (6 mois).

UN POUVOIR GERMINATIF SUPERIEUR A 95 % EST L'EXIGENCE FONDAMENTALE DES MALTEURS.

Est-il possible d'automatiser les opération de refroidissement du grain ?

L'automatisation partielle de la ventilation permet de simplifier ces opérations et supprime aussi l'obligation de surveiller continuellement le grain pendant son refroidissement. Elle est possible en intercalant sur le circuit d'alimentation du moteur électrique, les éléments suivants:

• une horloge à réserve de marche de 24 heures réglée en fonction des horaires choisis, ou mieux, un relais E.D.F.
• un thermostat par moteur réglé sur la température du grain diminuée de 5 à 7 °C. Par exemple, si la température du grain est de 25 °C, régler le thermostat sur 18 °C: le ventilateur fonctionnera pour des températures de l'air inférieures à 18 °C, pendant les tranches horaires préréglées sur l'horloge.
• un compteur de temps par moteur, cet appareil qui n'est pas indispensable permet de connaître le temps de fonctionnement des ventilateurs pour chaque lot.
• un temporisateur destiné à différer le démarrage des moteurs si plusieurs d'entre eux sont alimentés par la même armoire de commande.

1.3 Autres types de ventilation:

• La ventilation de maintien continue:

Pour des céréales « humides » au-delà de 17 % de teneur en eau, dans ce cas, la ventilation est surtout utilisée comme moyen de conservation provisoire sur des grains en attente de passage au séchoir, qu'il s'agisse de céréales humides d'été en provenance des moisonneuses-batteuses, ou du maïs demi-sec ayant déjà subi un préséchage. Le but recherché est le préstockage ou le stockage intermédiaire avant conditionnement définitif.

Attention l'installation de ventilation doit correspondre à un débit spécifique dans le grain de l'ordre de 50 m³ d'air/h par m³ de grain. Ce type de ventilation effectuée avec une installation non conçue pour cela est plus néfaste que bénéfique.

• La ventilation du maïs appliquée à la technique de « dryeration »:

Ce cas particulier de ventilation a pour but de refroidir le maïs chaud (50 à 60 °C) et encore un peu humide sortant du séchoir (18 à 19 %), tout en contribuant à évacuer une certaine quantité d'eau par utilisation de la chaleur accumulée dans le grain.

Le débit spécifique d'air doit aussi dans ce cas être de 50 m³ d'air/h par m³ de grain alors qu'il n'est que de 10 à 20 m³ d'air/h par m³ de grain, pour une ventilation de refroidissement classique.

• La ventilation séchante:

Pratiquée sur des petits lots de céréales d'été récoltées humides, ce procédé a pour but de sécher le grain en quelques jours. Le débit d'air doit être encore plus important: 100 à 150 m³ d'air/h par m³ de grain. Un chapitre lui est consacré plus loin.

Ces considérations sur la multiplicité des applications de la ventilation tendent à montrer qu'il est pratiquement impossible de réaliser une installation parfaitement polyvalente. Les extrapolations hasardeuses pouvant conduire à des catastrophes, mieux vaut demander le conseil d'un spécialiste.

QUESTIONS PRATIQUES:

Comment ventiler du colza avec un ventilateur prévu pour le blé ?

Le colza est une denrée très fragile comme tous les oléagineux et de par la petite dimension de ses grains, très exigente en pression et en puissance de ventilation. Son importance relative étant globalement faible vis-à-vis des céréales à paille ou du mais, peu d'installations sont prévues spécialement pour le colza, en particulier pour fonctionner avec des pressions et des débits spécifiques corrects.

Les solutions permettant d'améliorer les conditions de ventilation du colza sont en général des compromis (entre les données techniques et économiques) à choisir en fonction de chaque cas:

• limiter le volume ventilé par cellule, - conserver le colza dans les cellules les moins hautes de l'installation ou ne pas remplir complètement les grandes cellules de façon à ce que l'air puisse traverser le tas.
• limiter la pression de fonctionnement du ventilateur, - ventiler simultanément deux ou plusieurs cellules tout en restant dans des valeurs de débit spécifique correctes.

Comment savoir si l'air traverse effectivement le grain ?

Même lorsque l'on n'est pas équipé en matériel de mesure très complexe, il est possible d'avoir une idée de la qualité de son installation à l'aide d'observations très simples:

• pour savoir si l'air traverse effectivement la cellule de grain, il suffit de monter en haut du tas et de placer à la surface du grain une feuille de papier fin:

• si celle-ci bouge, l'air passe
• si celle-ci ne bouge pas, recommencer l'opération avec une trémie conique retournée;
• si la feuille de papier ne bouge pas, un problème doit exister dans la ventilation;
• on doit sentir l'air sortant de la cellule légèrement réchauffé un quart d'heure à une demi-heure après le début de la ventilation.

• de même pour savoir si une gaine de ventilation est étanche, observer les joints des trappes d'accès:

• si ceux-ci sont déchirés ou usés, il y a des fuites;
• si l'on remarque sur le pourtour de la trappe, des traces noires de poussière, il y a des fuites.
• avec du mais: pression - 26 mm C.E., débit = 5 100 m³ /h.
• avec du blé: pression = 60 mm C.E., débit = 4 600 m³/h.
• avec de l'orge: pression = 85 mm C.E., débit 4 200 m³/h.
• avec du colza: pression = 125 mm C.E., débit 3 100 m³/h.

Ces valeurs de débits et de pression ne sont valables que pour le ventilateur « x ». Mais dans tous les cas, l'ordre décroissant des débits reste le même.

Exemple: Cellule de 240 m³ (6 m de hauteur et 7,12 m de diamètre). Le ventilateur « x » équipant cette cellule fournit les débits suivants (à 2 950 tr/mn).

Exemple de calcul du débit d'un ventilateur:

Débit spécifique choisi: 20 m³/h par m³ de grain
Cellule cylindrique: Diamètre: 3,28 m et hauteur 5 m
Volume: 42 m³
Le ventilateur devra débiter: 42 x 20 = 840 m³/h

QUESTION PRATIQUE:

Le ventilateur a-t-il une influence sur l'air de ventilation ?

Au cours de son passage dans le ventilateur, l'air est comprimé légèrement afin de pouvoir traverser toute la couche de grain. Cette pression est exprimée en mm de colonne d'eau (mm C.E.) ou en Pascals.

Cette compression de l'air, comme dans une pompe à vélo. a pour conséquence de le réchauffer: plus la pression est élevée, plus l'air est réchauffé.

L'expérience montre que l'air se réchauffe de 1 °C pour une pression de 85 mm C.E. Ceci veut dire que pour les cas courants, le réchauffage de l'air ne dépasse pas 2 à 3 °C.

Exemples de calcul du temps de refroidissement:

Temps de refroidissement en heures:

Ainsi pour un début spécifique n = 20

Le temps de refroidissement est: heures

Pour un débit spécifique n = 5

Le temps de refroidissement est: heures

1.4 Données techniques sur l'installation de ventilation:

Principe de base d'une installation.

Pour refroidir complètement un lot de grain, il faut une quantité d'air sensiblement constante, variant peu avec les températures du grain et de l'air:

1 000 m³ d'air par m³ de grain = dose spécifique

La température atteinte en fin de refroidissement dépendra de la température de l'air. Le refroidissement doit être terminé avant que la couche supérieure du tas n'ai souffert. Pour du grain aux normes, on peut supporter 2 à 3 semaines. Si l'on ne ventile que la nuit, sur une durée de 10 heures par nuit, on dispose au maximum de 15 à 20 jours soit 150 à 200 heures par dose. En pratique, il sera prudent de faire plus vite pour garder une marge de sécurité. Le principal élément caractérisant les qualités d'une installation est le débit spécifique, ou débit d'air pour 1 m³ de grain ventilé, il est souvent fixé à 20 m³/h/m³ de grain. Connaissant le volume de la cellule à ventiler, on en déduit le débit d'air nécessaire en m³/heure: débit d'air = débit spécifique x volume de grain (voir exemple ci-contre).

A partir de ces éléments:

• dose spécifique = 1 000 m³ d'air par m³ de grain,
• débit spécifique variable en fonction de l'installation, il est possible dévaluer le temps nécessaire pour effectuer un refroidissement (dose de ventilation dès la récolte ou dose de refroidissement à l'automne).

Durée de ventilation = dose spécifique: débit spécifique (voir exemple ci-contre).

Exemple de calcul pour le choix d'un ventilateur:

Soit une cellule carrée de 5 m de côté et 5 m de haut

Surface au sol: 5 x 5 = 25 m².

Volume: 25 x 5 = 125 m³

Prenons un débit spécifique de 20 m³/h/m³. Le débit minimum que devra fournir le ventilateur sera de: 125 m³ x 20 m³/h/m³ = 2 500 m³/h

La pression statique calculée est de 44 mm CE

La pression dynamique déterminée d'après les courbes constructeurs est de 2,5 mm CE

Donc, notre ventilateur devra fournir au minimum:

• débit de 2 500 m³/h (ou 2 500 : 3 600 = 0,69 m³ /seconde)
• pression totale: 44 + 2,5 = 46,5 mm CE

La puissance absorbée est de 0,69 x 46,5 x 1,334 : 75 = 0,57 cv (0,42 kW) donc un moteur de 0,75 cv (0,55 kW) convient.

Pour que l'air traverse toute la couche de grain, il faut vaincre les frottements en donnant à l'air une pression statique qui dépend de la nature du grain (grosseur) et de la hauteur de la cellule. Cette pression est exprimée en millimètres de colonne d'eau (mm CE) ou en Pascal (Pa).

Débit et pression statique sont les caractéristiques de base d'une installation et servent notamment à choisir un ventilateur bien adapté.

Si l'installation ne doit servir que pour un seul type de grain, on prendra un débit spécifique « n » de 20 m³/h/m³.

Dans le cas fréquent où l'installation doit servir pour divers types de grains, elle sera généralement calculée pour le blé (sauf dans les régions du sud-ouest à dominante maïs.

Le ventilateur qui met l'air en mouvement est caractérisé par une courbe débit-pression: plus la pression demandée augmente, plus son débit diminue et inversement.

Aussi, avec du maïs qui demande une pression moindre que le blé, une même installation débitera plus; le débit spécifique sera plus grand. Ce sera l'inverse avec de l'orge, et plus encore avec du colza.

Pour une même installation, l'échelle des débits spécifiques peut se répartir de la façon suivante:

• maïs: 20 m³/h/m³
• blé: 16 m³/h/m³
• orge 13 m³/h/m³
• colza 10 m³/h/m³

Ainsi dans le cas du colza, pour éviter d'utiliser des ventilateurs trop importants, il faut s'en tenir à un débit spécifique de 10; mais, il convient de surveiller attentivement la température de la partie haute de la cellule.

Choix du ventilateur:

La pression nécessaire pour que l'air traverse toute la masse ne dépend, pour un grain et un débit spécifique donnés, que de la hauteur du tas. Elle est généralement exprimée en millimètres de colonne d'eau (mm CE). On calcule à partir de la vitesse de l'air dans le grain et la nature de la céréale (voir guide pratique sur la ventilation des grains).

Cette pression statique ne tient pas compte des frottements sur les gaines de ventilation. Mais nous verrons dans les pages suivantes que ces frottements peuvent être pratiquement négligés si l'installation est bien conçue. Nous chercherons sur les catalogues des fournisseurs un ventilateur satisfaisant.

Il faut cependant y ajouter une pression dynamique (la force du vent) qui dépend essentiellement de la vitesse de l'air; dans une installation correcte, la vitesse de l'air peut être reliée au débit.

Pour déterminer la pression dynamique, la solution la plus sûre consiste à consulter les courbes caractéristiques du ventilateur (courbes à demander au constructeur).

La puissance absorbée est reliée au débit et à la pression par la formule:

Le rendement est généralement indiqué par le constructeur pour chaque condition d'utilisation. On peut cependant faire une première estimation en le prenant égal à 75 %.

La puissance du moteur d'entraînement doit toujours être supérieure à la puissance maximale qui sera demandée par le ventilateur. L'écart entre ces deux puissances correspond à des normes qu'il convient de respecter:

• s'il est trop petit, la réserve de puissance du moteur est trop faible; celui-ci risque des dommages en cas de surcharge imprévue.
• s'il est trop grand, l'utilisateur est pénalisé par EDF parce que la consommation apparente (puissance réactive) du moteur est alors exagérée.

L'élément qui indique la bonne ou mauvaise utilisation du circuit triphasé EDF s'appelle le cos g Cette valeur, qui ne correspond pas au rapport entre la puissance du ventilateur et la puissance du moteur, ne peut être mesurée que par un spécialiste. Cet élément apparaît sur les plaques moteurs (par exemple cos g = 0,84 correspondant à la valeur maximale obtenue par le moteur) et sur les factures EDF sous forme de puissance réactive réellement consommée et de pénalités correspondantes.

Le seuil de pénalité se situant à partir d'un cos g inférieur à 0,82 la de plage de meilleure utilisation est comprise entre 0,82 et 0,85.

Lorsque le ventilateur est entraîné par un ensemble poulie-courroie, il convient de prendre une marge de sécurité plus importante entre la puissance du moteur et la puissance calculée pour tenir compte du rendement de transmission.

Exemples:

• si le ventilateur demande une puissance de 6,8 ch (5,0 kW): choisir au moins le moteur de 7,5 ch (5,5 kW)
• si le ventilateur demande une puissance de 7,3 ch (5,4 kW): éviter le moteur de 7,5 ch (5,5 kW et choisir le moteur 10 ch (7,4 kW).

Les différents types de ventilateurs:

• hélicoïde ou axial: l'air est propulsé parallèlement à l'axe de rotation, en général faible pression et grand débit. On les retrouve sur les installations de climatisation de l'air et pour ventiler de grandes surfaces sur de faibles hauteurs.
• centrifuge: l'air est propulsé perpendiculairement à l'axe de rotation, forte pression et débit moyen. Ventilateur que l'on retrouve généralement dans les installations de ventilation des grains.

Les gaines de ventilation:

Elles assurent:

• le transport de l'air du ventilateur à la masse de grain à ventiler,
• la répartition uniforme de cet air dans le grain.

Leur disposition rappelle celle d'un arbre:

• le tronc, c'est la gaine principale, au sortir du ventilateur; ses parois sont pleines;
• les branches sont les gaines secondaires ou gaines de répartition, posées sur le sol, elle sont le plus souvent constituées de tôles métalliques perforées, les dimensions des orifices étant prévues pour ne pas laisser passer le grain. Mais d'autres types de gaines secondaires sont possibles; dans tous les cas elles ne doivent pas laisser passer de grain tout en laissant à l'air un passage suffisant.

Dans certaines grosses installations, la gaine principale est équipée de trappes permettant de faire passer l'air dans chaque cellule, de manière indépendante. Ce système, très commode, a pour inconvénient la difficulté de rendre étanches les trappes, les fuites d'air peuvent être importantes, surtout lorsque les cellules sont vides.

Fuites d'air = mauvaise ventilation, gaspillage d'énergie

Contrairement à une opinion généralement répandue, un ventilateur travaille dans de meilleures conditions lorsque la surface ventilée est plus grande.

Ceci est obtenu:

• soit avec une grande cellule,
• soit avec plusieurs cellules plus petites.

Au passage de l'air de la gaine secondaire dans le grain, la surface totale de passage doit être telle que la vitesse de l'air n'y dépasse pas 0,25 m/s.

Si l'on place une gaine à l'aspiration, avant le ventilateur, son diamètre devra être au moins 1,5 fois celui de l'ouie d'aspiration.

Les coudes inutiles ou trop brusques, les sections de gaines trop petites, augmentent considérablement la pression, donc diminuent le débit et font gaspiller de l'énergie.

La répartition des gaines de ventilation dépend de la forme de la cellule et de leur disposition par rapport au tas de grain. Si le nombre de gaines est insuffisant, le bas de la cellule ne sera pas bien ventilé.

Zones non ventilées

Dans une gaine de section donnée, ne pas faire passer un débit supérieur à:

Débit maxi (m3/h) dans les gaines

• gaine principale - section gaine (cm²) x 2,88
• gaine secondaire - section gaine (cm²) X 1,44

Avantages:

La pression diminue mais le débit augmente.

Le temps de ventilation simultanée de 2 cellules ou plus est inférieur au temps nécessaire pour les ventiler l'une à la suite de l'autre.

La consommation globale d'électricité est plus faible.

Précautions à prendre:

Le grain doit être de même nature,

La hauteur de grain doit être la même,

Si l'on ne prend pas ces précautions, l'air passe dans le cellule la moins haute ou dans celle contenant les grains les plus gros (dans l'ordre: maïs, blé, orge, colza).

Pour certains types de ventilateur, surveiller le disjoncteur, la puissance ayant tendance à augmenter avec le débit.

Ne pas faire descendre le débit spécifique à des valeurs trop faibles.

La forme et la section des gaines doivent répondre à certaines normes:

La résistance des gaines au passage de l'air pourra être considérée comme négligeable si leur conception répond à quelques normes:

• pas de coudes inutiles,
• coudes arrondis,
• longueur la plus faible possible: rapprocher le ventilateur de la cellule (ces trois règles dépendent de la disposition des lieux, qui ne permet pas toujours le meilleur montage).
• section suffisante pour que la vitesse de l'air n'y dépasse pas les valeurs suivantes:

• gaine principale: 8 m/s
• gaine secondaire: 4 m/s

La vitesse de l'air dans les gaines sera d'autant plus faible que le diamètre de ces gaines est important. EVITER LES GAINES TROP PETITES.

Cellules rondes:

Les gaines de ventilation sont généralement livrées avec la cellule. Le réseau peut être en forme d'anneaux, ou de croix, enterré ou posé sur le sol. Pour les cellules en béton à fond conique, les gaines peuvent être radiales.

Leur répartition dans la cellule est du domaine du constructeur, Certaines cellules métalliques rondes sont équipées, au lieu des gaines habituelles, d'un plancher perforé métallique. Ce montage, d'un prix plus élevé que celui des gaines permet une meilleure répartition de l'air dans la cellule. En effet, le plancher repose sur un support métallique ou en parpaings qui, dans la mesure où ces derniers sont correctement disposés, permet à l'air de se disperser sur toute la section de la cellule.

Cellules ou cases rectangulaires:

Cas général: dans les cellules rectangulaires, dont la hauteur est généralement plus faible qu'en cellules rondes, la forme du dessus du tas a une grande importance.

Dans le cas le plus simple on admet que la hauteur du tas est constante. La répartition des gaines dépend alors de la hauteur du tas (schéma ci contre).

Disposition des gaines dans une cellule rectangulaire (Hauteur H).

• la distance entre gaines (d) est comprise entre le tiers et la moitié de la hauteur du tas.
• la distance entre les gaines extrêmes et les parois doit être la moitié de distance entre gaine.
• la distance entre les extrémités des gaines et la paroi opposée doit être le quart de la distance entre gaine.

Pour déterminer le nombre de gaines nécessaires, nous remarquons:

• que la longueur de la cellule doit correspondre à un multiple entier de l'écartement (y compris les 2 demi-écartements des extrémités)
• qu'il y a autant de gaines que de fois l'écartement.

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