Surveiller la température du grain stocké en silo ou en cellule

Pourquoi un grain stocké se réchauffe

Les insectes des grains ne régulent pas leur température corporelle et se développent au rythme de la température du tas. Selon ARVALIS, un cycle de reproduction dure 3 à 4 semaines quand le grain reste à sa température de récolte, autour de 30 °C. Ce cycle passe à plus de deux mois quand le grain est refroidi à 20 °C.

À 12 °C, les insectes ne se reproduisent plus, et la mortalité de certaines espèces commence à partir de 5 °C. Le froid agit donc en prévention, à condition que toute la masse de grain atteigne la température visée.

Le dessus du tas et les grains au contact des parois suivent la température extérieure beaucoup plus vite que le cœur. ARVALIS les décrit comme des zones de refuge pour les insectes survivants.

L’humidité et la propreté du lot comptent aussi. ARVALIS signale qu’une teneur en eau supérieure à 14 % augmente les risques de dégradation de la qualité. ARVALIS relie aussi la propreté du grain et le mode de remplissage à la qualité de la ventilation. Un point chaud est une zone qui chauffe plus vite que le reste du tas, et seule une mesure répétée au même endroit le révèle.

Dans l’enquête menée par ARVALIS, 47 % des agriculteurs dont le lot était infesté ignoraient la présence d’insectes. Les lots sans insectes venaient surtout de sites équipés d’une thermométrie fixe.

Les trois paliers de ventilation de refroidissement

ARVALIS découpe le refroidissement en trois objectifs de température, chacun associé à une période.

1. Palier 1, 20 °C, du 15 juillet au 14 septembre. La ventilation démarre dès que les grilles sont recouvertes de grain, sans attendre que la cellule soit pleine.
2. Palier 2, 12 °C, du 15 septembre au 14 novembre.
3. Palier 3, 5 °C, du 15 novembre au 14 janvier. Ce palier est le plus difficile à atteindre, surtout sur la façade océanique où les hivers sont doux.

Pour chaque palier, ARVALIS conseille de lancer le ventilateur quand l’air est au moins 7 °C plus froid que le point le plus chaud du grain. Un écart de 12 °C ou plus provoque de la condensation. La compression réchauffe l’air dans le ventilateur. Exemple donné par l’institut : pour un grain visé à 18 °C avec un échauffement de l’air de 5 °C, la consigne du thermostat se règle à 13 °C.

Un cycle est terminé quand le grain du haut du tas, entre 50 et 80 cm de profondeur, atteint la température de la base. Celle-ci doit être égale à la température de l’air mesurée en aval du ventilateur.

Où placer les sondes de température dans une cellule

ARVALIS fixe un minimum : une sonde au sommet du silo, à environ 30 cm de profondeur, au niveau du regard de chute des grains. L’institut recommande fortement deux sondes de plus. La première se place en bas, pour contrôler la température de l’air qui sort du ventilateur. La seconde se place en haut de cellule, excentrée et éloignée de la paroi, pour repérer les écarts entre zones.

La pointe du tas, zone la plus chaude

Lors d’un remplissage par gravité, le grain se tasse sous la chute alors qu’il s’écoule librement sur les bords. Les essais ARVALIS montrent que l’air pulsé circule alors surtout en périphérie. Les vitesses d’air diminuent vers la pointe du tas, jusqu’à devenir nulles en haut de la pente. La partie supérieure de la pointe reste donc chaude, ce qui favorise les insectes et les points chauds.

La sonde du sommet se place donc sous le regard de chute, dans le cône de remplissage. La sonde excentrée sert de comparaison : un écart qui persiste après un cycle montre que l’air traverse mal le tas.

Câbles fixes et sondes courtes

Dans une cellule haute, la mesure sur toute la hauteur passe par des câbles thermométriques installés avec le silo. Une canne thermométrique enfoncée depuis le haut donne un relevé ponctuel. Les capteurs connectés présentés plus bas portent des sondes sur 1,5 à 2 m de câble. Ils équipent la couche supérieure, la gaine de ventilation et les stockages de faible hauteur, pas le fond d’une grande cellule.

Relevés, alertes et contrôle de la ventilation

ARVALIS recommande une surveillance quotidienne pendant les phases de ventilation, puis régulière pendant tout le stockage. L’institut conseille une thermométrie en continu plutôt que des relevés ponctuels.

Quelques situations se lisent directement sur les courbes :

• La sonde du sommet reste au-dessus de la sonde du bas après plusieurs nuits de ventilation : le front de refroidissement n’a pas encore traversé le tas et le cycle continue.
• Une seule sonde remonte de façon lente et régulière alors que les autres restent stables : le problème est localisé, il faut prélever du grain à cet endroit.
• La sonde de la gaine indique un air plus chaud que prévu : l’échauffement dans le ventilateur est sous-estimé et la consigne du thermostat est à revoir.

Une hausse ne dit pas à elle seule ce qui se passe dans le grain. ARVALIS conseille de poser des pièges dans la couche superficielle dès la récolte et de prélever du grain dans les parties les moins refroidies.

Le seuil d’alerte se règle sonde par sonde, en fonction du palier atteint. Exemple : après le palier 2, alerte réglée au-dessus de 12 °C sur la sonde du sommet.

Relier la mesure à la ventilation

ARVALIS recommande un automatisme de démarrage et d’arrêt du ventilateur. Cette commande reste assurée par le thermostat de l’installation, et les capteurs connectés vérifient l’effet obtenu dans le grain.

Un capteur d’air extérieur placé sous abri donne la température et l’humidité de l’air que vous allez souffler. Vous la comparez au point le plus chaud du grain pour savoir si l’écart de 7 °C est atteint. ARVALIS précise que l’air insufflé doit avoir une humidité inférieure à 70 %, ce qu’apporte en général le réchauffement de l’air dans le ventilateur.

Le contrôle de fonctionnement porte sur le moteur lui-même. Une pince ampèremétrique posée sur une phase du ventilateur indique s’il tourne, à quelle heure il a démarré et combien de temps il a fonctionné.

Le matériel pour équiper une cellule de stockage

Le transmetteur Dragino LTC2 lit deux sondes PT100. Avec deux sondes DR-SI, étanches IP68, sur 2 m de câble, il mesure de -60 à 200 °C avec une précision de ±0,6 °C. Une sonde va au sommet du tas, l’autre dans la gaine en aval du ventilateur. Chaque voie a son alarme haute et basse.

Le Dragino D23 porte trois sondes étanches sur 1,5 m de câble chacune, de -55 à 125 °C, avec une précision de ±0,5 °C. Il suit trois points de la couche supérieure : pointe du tas, point excentré et bord.

Le Dragino S31B mesure l’air extérieur de -40 à 80 °C, avec ±0,2 °C entre 0 et 90 °C et ±2 % d’humidité relative. Il se pose sous abri, hors du soleil direct. Le Dragino CS01 lit jusqu’à quatre pinces ampèremétriques, vendues séparément selon le calibre du circuit. La pose dans l’armoire électrique revient à une personne habilitée.

Ces quatre capteurs existent en LoRaWAN, avec une passerelle installée sur l’exploitation. Ils existent aussi en NB-IoT ou LTE-M, avec une carte SIM objets connectés à prendre auprès d’un opérateur. Agronaute ne vend pas de forfait. Une cellule métallique affaiblit le signal radio : le boîtier et son antenne restent à l’extérieur de la cellule, seule la sonde passe à l’intérieur.

Sécurité autour des cellules

La pose et l’entretien des sondes restent des interventions à risque. La MSA cite pour les cellules à la ferme la chute de hauteur, l’ensevelissement et l’asphyxie.

• Les interventions à l’intérieur d’un silo se font systématiquement à deux.
• La descente dans une cellule se fait sur l’ordre du chef d’exploitation et sous sa surveillance, ou sous celle d’une autre personne habilitée.
• Les organes d’alimentation et de vidange sont consignés avant toute descente.
• Une cellule qui n’est pas complètement vide ne s’aborde que par le haut, avec un système antichute, sans jamais faire reposer le poids du corps sur le grain.

Ces règles valent aussi pour poser une sonde dans le haut du tas. Retrouvez nos équipements sur les pages stockage et silos et grandes cultures.

Questions fréquentes

Sources

• Conservation des grains : ventiler les céréales dès la récolte, ARVALIS
• Perspectives Agricoles : les conditions initiales de stockage des grains, ARVALIS
• Stockage à la ferme : comment surveiller la présence d’insectes dans les cellules ?, ARVALIS
• Lutte thermique : chauds-froids pour les insectes (Perspectives Agricoles n° 467), ARVALIS
• Stock@ge n° 15 : le remplissage des cellules et la propreté du grain influencent la qualité de la ventilation, ARVALIS
• Le stockage des céréales en cellules à la ferme, MSA