Stockage des grains : comment optimiser la ventilation dans un objectif de sobriété énergétique ?

Automatiser la ventilation grâce à un thermostat

L’optimisation du déclenchement et de l’arrêt du ventilateur en fonction de la température extérieure par un système de thermostat est la première mesure à mettre en place. Un essai ARVALIS conduit en 2012 sur la plateforme métiers du grain a mis en évidence une réduction potentielle de 50 % du nombre d’heures de fonctionnement, à objectif de température équivalent, entre un système automatique et une gestion manuelle. Cet ordre de grandeur a été confirmé par une étude réalisée la même année par le Centre de Recherche Agricole de Gembloux en Belgique.

Faire l’impasse du troisième palier…

Un autre axe de réduction de la consommation est de réduire le nombre de paliers de refroidissement, en faisant l’impasse sur le troisième et dernier palier.

Les deux premiers paliers sont stratégiques et incontournables. Le premier permet de « stabiliser » le grain à une température de 20°C afin d’éviter des risques d’auto-échauffement et de développement de moisissures, et de ralentir une potentielle prolifération d’insectes. Le deuxième palier, avec un objectif d’abaisser la température des grains à 12°C, permet d’arrêter toute prolifération d’insectes.

La réalisation du troisième palier n’a de sens que si le stockeur envisage un désilage tardif lié à une stratégie de report de stock d’une campagne à l’autre ou des livraisons en fin de campagne, ou qu’un début de prolifération d’insectes a été détecté à l’automne.

Faire l’impasse de ce troisième palier représente plus de 30 % d’économies d’énergie, car les durées de ventilation sont toujours plus longues en hiver qu’en été ou qu’au printemps.

… mais renforcer la surveillance pour prévenir tout risque de prolifération

L’allongement des durées de ventilation à l’automne et en hiver est induit par des phénomènes de sous-refroidissement liés à la condensation de l’eau contenu dans l’air sur le grain. La condensation est un phénomène exothermique qui, in fine, modifie la température de l’air de quelques degrés. Un autre moyen de réduire sa consommation est donc de privilégier la ventilation lorsque l’humidité relative de l’air est faible, ce qui est plutôt rare la nuit. Pour pallier ce phénomène qui peut induire un réchauffage du grain en partie basse du stockage, il est conseillé d’abaisser la température de consigne du thermostat de 3 ou 4°C en plus de la valeur du réchauffage de l’air induit par la mise en pression de l’air par le ventilateur.

Evidemment, abaisser les températures de consigne de démarrage du ventilateur revient à décaler la date de réalisation des paliers et augmente le risque de développement des populations d’insectes. En cas d’impasse du troisième palier et d’abaissement de la température de consigne, lLa surveillance des températures des stocks et de l’éventuelle apparition d’insectes ravageurs doit donc être renforcée.

Utiliser les ventilateurs sur leur plage optimale

D’autres pistes de réduction de la consommation d’énergie sont possibles. Il s’agit d’améliorer le rendement du ventilateur en positionnant son point de fonctionnement dans la zone la plus propice de sa courbe caractéristique.

Ceci peut se faire, par exemple, en optimisant le nombre de cellules ventilées simultanément. Augmenter le nombre de cellules en ventilation simultanée permet de faire baisser la vitesse de l’air à l’entrée du grain et donc de faire baisser le niveau de pression de fonctionnement et inversement.

L’usage d’un variateur de fréquence permet, quant à lui, d’optimiser le débit d’air en fonction des graines à ventiler. La puissance appelée est proportionnelle au cube de la vitesse de rotation tandis que le débit d’air fourni est proportionnel à la vitesse. Ces techniques nécessitent cependant une connaissance assez fine du matériel, des principes d’aéraulique et des impacts qu’elles peuvent avoir sur la consommation d’énergie. Une étude technico économique doit être envisagée pour évaluer le retour sur investissement de l’installation d’un variateur de fréquence.

Afin d’accompagner les agriculteurs stockeurs, ARVALIS met à disposition, en accès libre sur Internet, l’outil Venti-LIS. Il permet d’estimer le positionnement du point de fonctionnement de leur ventilateur en fonction de leurs installations et du type de graines ventilées.

Renforcer l’isolation des bâtiments

Enfin, comme le dit l’adage, la meilleure façon d’économiser de l’énergie est de ne pas la dépenser. Des techniques mécaniques existent pour limiter le réchauffage des grains dans les silos, isolation thermique, cool roofing, etc.

Le cool roofing s’inspire de l’architecture traditionnelle des pays chauds. Cette technologie permet de maintenir les surfaces des toitures froides, grâce aux propriétés des matériaux utilisés : leur réflectivité (capacité à réfléchir les rayons du soleil) et leur émissivité (capacité à rayonner la chaleur).