Table des mati�res - Pr�c�dente - Suivante

5.4.2. Int�r�t d'un tel stockage

a) Avantages

- Ces silos peuvent �tre mont�s tr�s facilement et tr�s rapidement en 1 jour par une �quipe de 10 personnes.

- Ils sont peu co�teux � l'achat. Cependant une comparaison sur 20 ans ou 30 ans avec les magasins classiques montre qu'ils sont plus co�teux que ces derniers en amortissement, du fait de la n�cessit� de les remplacer tous les 5 ans environ.

- Ils permettent une bonne conservation pendant de longues p�riodes du grain plac� ainsi en conditions herm�tiques, � condition toutefois que le grain stock� soit tr�s sec (c�r�ales � 11 % - 12 %). Sinon, ils sont au contraire le si�ge de nombreux accidents de conservation.

- Ils constituent une enceinte �tanche qui permet de traiter les produits par fumigation en d�but de stockage. Cette herm�ticit� assure d'autre part une bonne protection contre les r�infestations d'insectes.

b) Inconv�nients

- N�cessit� d'un personnel entra�n� au mode de gerbage en cercle et en c�ne.
- Op�rations de chargement et de d�chargement difficiles.
- Faible r�sistance m�canique du mat�riau qui oblige � r�duire le plus possible les op�rations de chargement-d�chargement.

En conclusion, on ne peut envisager l'utilisation �ventuelle de silos souples que pour un stockage � long terme (la constitution de stocks de s�curit� par exemple) du fait des difficult�s de manutention et de la fragilit� des mat�riaux constitutifs du silo, ou pour des interventions d'urgence du fait de la rapidit� de montage des silos.

5.5. Gestion des magasins

5.5.1. Pr�paration des magasins
5.5.2. Mise en place des stocks
5.5.3. Au cours du stockage

5.5.1. Pr�paration des magasins

Avant toute action de stockage, il est n�cessaire de s'assurer du bon �tat g�n�ral des locaux de stockage.

Il est indispensable de nettoyer les locaux et les alentours des magasins et si n�cessaire de r�parer ou boucher toutes les fissures des murs et du sol.

On effectue �galement un traitement insecticide des locaux.

On doit v�rifier l'�tat des diff�rents mat�riels de r�ception, contr�le et manutention, nettoyage, etc. et, si n�cessaire, les r�parer ou les remplacer.

Enfin on doit pr�voir les approvisionnements en produits divers (insecticides, carburants, huiles...).

5.5.2. Mise en place des stocks

Avant la mise en tas on doit effectuer les diff�rentes op�rations d'inspection � la r�ception du produit et des sacs.

Suivant les r�sultats de ces inspections, on doit alors intervenir pour obtenir un produit apte au stockage.

Diff�rentes actions pourront �tre n�cessaires:

- s�chage,
- traitement,
- reconditionnement en sacs neufs, etc.

L'empilement doit se faire en tenant compte de la nature du produit (on fait diff�rents tas pour diff�rents produits) et en am�nageant entre les piles des espaces qui permettent la manutention, facilitent les inspections et le nettoyage en cours de stockage.

La taille des b�ches de fumigation dont on dispose intervient �galement pour d�finir la taille des lots.

On doit enfin isoler le lot du sol en empilant les sacs sur palettes lorsque des remont�es d'humidit� sont � craindre.

5.5.3. Au cours du stockage

On doit r�guli�rement (au moins une fois par semaine) inspecter l'�tat des stocks et nettoyer le magasin. Lorsque l'on re�oit un nouvel arrivage de produit, on doit correctement l'inspecter pour ne pas risquer d'introduire un lot infest� dans un magasin bien tenu.

Il ne faut pas non plus que du grain nouvellement livr� soit entass� sur un vieux stock, car en cas de mouvement de stock on doit chercher � sortir les stocks les plus vieux. Il est n�cessaire, dans la mesure du possible, d'observer la r�gle classique du �premier entr�, premier sorti�.

Toutes les entr�es et sorties de grains doivent �tre consign�es sur un cahier pour permettre d'effectuer un bilan mati�re. Chaque produit fait l'objet d'une fiche de stock.

Enfin, toute entr�e et sortie doivent �tre assujetties � l'�mission de �bons� (d'entr�e ou sortie) qui permettront au magasinier, responsable du stock, de tenir r�guli�rement � jour ses fiches de stock et de conna�tre les fournisseurs et les acheteurs.

Nous n'avons fait ici qu'un rappel rapide de diff�rents �l�ments de tenue des stocks. Il est �vident que tout magasinier doit �tre correctement form� � la gestion des stocks. Des manuels de gestion sont g�n�ralement �labor�s par les directions des diff�rents organismes stockeurs.

5.6. Magasins r�frig�r�s

5.6.1. Utilisation du froid
5.6.2. Production du froid
5.6.3. Enceintes de conservation du froid
5.6.4. Niveau de puissance install�e n�cessaire

Dans de nombreux pays en d�veloppement, l'utilisation du froid pour la conservation des denr�es alimentaires est r�cente.

Les domaines classiques d'utilisation du froid sont:

Dans les zones o� les irr�gularit�s du climat peuvent compromettre la production agricole, le froid est de plus en plus utilis� pour constituer des stocks de r�serve de semences (c�r�ales, tubercules...).

5.6.1. Utilisation du froid

a) Niveau de froid

On distingue:

- la r�frig�ration qui consiste � abaisser la temp�rature du produit sans atteindre la temp�rature voisine de 0� C � laquelle l'eau contenue dans le produit se cong�le,

- la cong�lation qui transforme en glace l'eau contenue dans les produits. La cong�lation rapide permet la formation brutale de cristaux nombreux et petits r�partis uniform�ment dans le produit et ainsi ne d�truit pas les tissus. Les temp�ratures � mettre en œuvre sont basses (- 30� C � - 40� C).

Remarque: La surg�lation est la cong�lation rapide qui permet d'amener les produits (conditionn�s �pr�ts � l'emploi�) � une temp�rature voisine de - 20� C (ex.: poissons surgel�s avec une temp�rature de - 18� C �� coeur�).

b) Rappel de l'action du froid

Au-dessous de 15� C, les ph�nom�nes vitaux ralentissent. Il y a diminution de l'activit� diastasique, ralentissement de l'activit� respiratoire (produits v�g�taux). Le froid permet donc de conserver les r�serves contenues dans le produits (ex.: c�r�ales).

Le froid permet donc d'augmenter le temps de stockage.

Le froid d�truit les animaux d�pr�dateurs et ralentit le d�veloppement des micro-organismes. Il est � noter que contrairement � la chaleur, le froid ne d�truit pas les micro-organismes qui peuvent alors prolif�rer d�s que les conditions redeviennent normales.

Exemples:

5.6.2. Production du froid

Produire du froid consiste en fait � �ter de la chaleur au milieu que l'on cherche � refroidir. L'unit� utilis�e est la frigorie qui �quivaut � l'absorption d'une kilocalorie ou millithermie.

a) M�thode de production de froid

Du fait de sa simplicit�, une m�thode discontinue telle que la fusion de la glace est couramment utilis�e, � petite �chelle, pour la conservation et au cours de la commercialisation des denr�es p�rissables.

Cependant la plupart des techniques de production du froid utilisent le principe de la vaporisation d'un liquide appel� �frigorig�ne�.

b) Machines de production du froid

Les machines g�n�ralement employ�es utilisent le principe de la vaporisation d'un frigorig�ne dans un circuit ferm�. Une installation frigorifique peut �tre sch�matis�e de la fa�on suivante:

Fig. 113: Sch�ma d'un syst�me production de froid en circuit ferm�.

Le frigorig�ne se vaporise au niveau de l'�vaporateur E1. Cette vaporisation consommant de la chaleur, c'est donc � ce niveau qu'il y a production de froid. Les vapeurs sont soutir�es de l'�vaporateur au moyen d'une �machine� M qui les envoie ensuite, en pression, au niveau d'un autre �changeur E2 o� elles vont se condenser. C'est � ce niveau que la chaleur emmagasin�e est rejet�e � l'ext�rieur du syst�me. L'�changeur E2 est appel� condenseur. Le frigorig�ne, alors liqu�fi�, retourne � l'�vaporateur apr�s avoir travers� un d�tendeur qui r�gularise le d�bit.

L'�nergie n�cessaire au fonctionnement du syst�me est fournie au niveau de la machine M.

On distingue diff�rents types de machines:

• les machines � compression,
• les machines � absorption,
• les machines � �jection (rares).

- Les machines � compression

Ce sont les machines les plus r�pandues. L'�nergie est fournie au syst�me par compression m�canique. Les compresseurs les plus utilis�s sont les compresseurs volum�triques � pistons. Cependant en r�gions chaudes l'�chauffement du frigorig�ne (notamment de l'ammoniac) est tel qu'il est n�cessaire de pr�voir un refroidissement cons�quent des compresseurs (refroidissement � l'eau par exemple) ou de limiter les vitesses de rotations des groupes.

Il existe �galement des compresseurs volum�triques � palettes ou � vis, et enfin des compresseurs centrifuges (turbocompresseurs) qui permettent des d�bits importants de fluide frigorig�ne mais qui ne sont pas utilis�s pour les magasins r�frig�r�s.

Fig. 114: Machine frigorifique � compression.

Frigorig�nes

Les fluides frigorig�nes g�n�ralement utilis�s sont l'ammoniac (NH₃) ou des d�riv�s halog�n�s d'hydrocarbures: fr�on 12 et fr�on 22, appel�s couramment R 12, R 22 (R 502 et R 13). Leur choix s'effectue en fonction de nombreux crit�res

- crit�res thermodynamiques,
- crit�res de s�curit� (toxicit� - action sur les denr�es - inflammabilit�),
- crit�res physico-chimiques (action sur m�taux, plastiques, huiles de graissage...),
- crit�res �conomiques (prix - disponibilit�).

Notons que le moins cher est l'ammoniac et que R 12, R 22 et ammoniac sont souvent disponibles au niveau des grandes villes; le R 12 est souvent utilis� au niveau des installations de petites et moyennes puissances.

- Les machines � absorption

Dans ce cas l'�nergie est fournie au syst�me sous forme calorifique et le frigorig�ne qui �volue dans le circuit est un m�lange fluide frigorig�ne et solvant.

Dans un absorbeur, une solution pauvre en fluide frigorig�ne et refroidie s'enrichit en absorbant les vapeurs sortant de l'�vaporateur.

Dans un bouilleur, la solution riche obtenue pr�c�demment est r�chauff�e (c'est � ce niveau que l'on fournit de l'�nergie au syst�me) ce qui permet un d�gazage. Les vapeurs obtenues vont aller se liqu�fier au niveau du condenseur et suivre le cycle normal d�j� vu.

Fig. 115: Sch�ma d'une machine frigorifique � absorption.

Couple frigorig�ne-absorbant (solvant).

Essentiellement ammoniac-eau (solvant) pour les basses temp�ratures, et eau (frigorig�ne)-solution bromure de lithium pour les installations � froid positif.

Les machines � absorption sont plus complexes (r�gulation) que les machines � compression. Elles sont �galement plus co�teuses et plus exigeantes en �nergie (souvent 4 � 6 fois plus).

Cependant, g�n�ralement utilis�es pour les petites puissances, ces machines n�cessitent essentiellement l'apport d'�nergie calorifique. Cela peut �tre int�ressant en r�gions chaudes o� l'on peut envisager d'utiliser l'�nergie solaire comme source de chaleur. Il faut cependant rappeler que la source chaude doit permettre d'atteindre des temp�ratures �lev�es (plus de 100� C); ceci n�cessitera d'autre part des syst�mes d'�vacuation thermique puissants.

Nous ne d�velopperons pas les diff�rents types d'�vaporateurs et condenseurs � air ou � eau. Le lecteur peut se reporter � l'ouvrage �Les Techniques du froid dans les pays chauds en d�veloppement� (I.T.F. -Paris),

c) Distribution du froid

Les installations � refroidissement indirect o� le froid est produit en dehors des enceintes � refroidir ne sont g�n�ralement pas retenues dans les pays en d�veloppement. On pr�f�re les installations � refroidissement direct o� le froid est produit au niveau d'un �vaporateur plac� dans l'enceinte � refroidir (voir sch�mas pr�c�dents).

5.6.3. Enceintes de conservation du froid

a) Conception des entrep�ts frigorifiques

- Implantation

Comme pour les magasins classiques de stockage, on doit tenir compte des diff�rents crit�res:

• desserte par les voies de communication,
• nature du sol (portant, non inondable...),
• alimentation en eau et �lectricit�,
• proximit� des zones de production ou d'exp�dition,
• etc.

- Conception

Aujourd'hui les entrep�ts frigorifiques sont construits � un seul niveau ce qui permet de simplifier les manutentions, d'all�ger les charpentes et les fondations, ou d'augmenter les dimensions horizontales des b�timents et g�n�ralement de diminuer le co�t des constructions. La recherche d'une forme cubique (rapport surface/volume faible) n'est plus un facteur pr�dominant.

- Orientation

On con�oit ais�ment que l'on doive chercher � �viter l'�chauffement des b�timents:

• en �vitant une insolation directe: par une bonne orientation (est-ouest), et des auvents suffisants,
• en appliquant un rev�tement (peinture) de couleur blanche.

- Sol

Il peut �tre constitu�: d'une dalle de b�ton arm� reposant sur un sol en place ou rapport� (pierres) compact�.

Cette dalle re�oit l'isolation qui est recouverte d'une dalle de roulement non glissante.

On consid�re des charges au sol de l'ordre de 5 000 � 7 500 kg/m�.

Enfin pour les chambres � temp�rature n�gative (cong�lation), il est essentiel d'�viter une cong�lation de l'eau contenue dans le sol naturel au contact direct des chambres froides. On peut, par exemple, pr�voir une construction sur�lev�e m�nageant un vide sanitaire.

- Ossature

Elle peut �tre r�alis�e en b�ton arm� ou en �l�ments m�talliques. Les charpentes m�talliques permettent des port�es importantes. L'ossature peut �tre int�rieure ou ext�rieure au b�timent. (Fig. 116).

- Isolation

La construction a pour r�le essentiel de conserver le froid produit par la machine frigorifique. Il faut donc qu'elle soit correctement isol�e pour �viter les pertes de frigories (ou l'entr�e de calories).

• Construction classique

Une isolation traditionnelle est g�n�ralement constitu�e de la fa�on suivante:

- bardage externe en t�le d'aluminium, d'acier, d'amianteciment,

- un �cran antivapeur qui emp�che l'entr�e d'humidit� externe �mulsions de bitume (2-3 kg/m�) ou feuilles pare-vapeur (poly�thyl�ne, feutres bitumineux...),

- isolant constitu� g�n�ralement de deux couches crois�es. L'isolation doit �tre continue pour �viter les ponts thermiques,

- le rev�tement interne, qui prot�ge l'isolant.

Fig. 116: Construction � isolation int�gr�e et charpente ext�rieure.

Les calculs d'�paisseur d'isolant sont le fait de sp�cialistes, on recommande de limiter le flux de chaleur p�n�trant par les parois � 10 kcal/h/m� pour les magasins r�frig�r�s (6 � 7 kcal/h/m� dans l'avenir?).

• Les isolants

Il existe de nombreux isolants qui diff�rent par leurs caract�ristiques physiques (masse volumique, conductivit� thermique, dilatation, r�sistance � la compression, etc.):

* le li�ge expans� est souvent utilis� pour l'isolation des sols gr�ce � sa bonne r�sistance � la compression (4 � 7 kg/cm�),

* les produits d'origine synth�tique: polystyr�ne expans� ou

* extrud�, mousse de polyur�thane, chlorure de polyvinyle...

On utilise �galement la laine de verre.

Les coefficients de conductivit� thermique de ces mat�riaux sont de l'ordre de 0,020 � 0,045 kcal/h/m� x �C.

Fig. 117: Coupe entrep�t frigorifique en cellules m�talliques �tanches. (Doc. ISOM�TAL-BOUTARD.)

Remarques: Les cellules �tanches m�talliques (Fig. 117).

Une soci�t� sp�cialis�e dans la construction de cellules m�talliques �tanches propose une technique int�ressante de construction d'entrep�ts frigorifiques de grandes dimensions. Les �l�ments pr�fabriqu�s m�talliques sont assembl�s par soudure et constituent des enceintes �tanches. Les parois sont isol�es int�rieurement par deux couches de laine de verre recouverte d'un bardage int�rieur en acier galvanis� ou en aluminium.

• Les panneaux �sandwich�

Une technique qui s'est r�cemment d�velopp�e et qui aujourd'hui est largement employ�e, consiste � utiliser des panneaux �sandwich�autoportants.

Ces panneaux sont fabriqu�s en usine et constituent des �l�ments de paroi compl�te. Leurs dimensions vari�es et leurs syst�mes de liaisons rapides permettent de nombreuses combinaisons d'assemblages et un montage rapide.

Les panneaux de sol (diff�rents des parois et plafonds) ont une surface non glissante et pr�sentent une bonne r�sistance � la compression (1 � 2 t/m�). Ils sont largement utilis�s pour la construction des chambres froides.

Fig. 118: Chambre froide en panneaux �sandwich�. (Doc. DAGARD.)

5.6.4. Niveau de puissance install�e n�cessaire

La puissance calorifique est d�termin�e � partir d'un bilan o� des facteurs tels que le climat, la nature du produit, la nature de l'enceinte, interviennent.

Le bilan comporte un passif qui correspond aux besoins en froid �valu�s le plus souvent sur une journ�e

- refroidissement des produits,
- chaleur d�gag�e par les denr�es,
- d�perditions par les parois,
- �quivalent thermique des pompes et ventilateurs,
- pertes diverses (ouvertures des portes, rayonnement convection des appareils, etc.),

et un actif qui correspond � la puissance frigorifique multipli�e par le nombre d'heures de fonctionnement (entre 14 et 20 h).

La conservation des produits v�g�taux (par exemple semences de c�r�ales, d'arachides.... fruits et l�gumes...) s'effectue � des temp�ratures positives, donc d'une part, les b�timents seront d'un investissement moins �lev�:

- pas de risque de cong�lation du sol donc pas de n�cessit� de vide sanitaire ou de r�chauffage du sol,

- isolation moins importante (le flux de chaleur est directement proportionnel � la diff�rence de temp�rature entre l'ext�rieur et l'int�rieur),

et d'autre part, les puissances � mettre en œuvre sont moins importantes que pour des installations de cong�lation ou de r�frig�ration de produits animaux (viandes, poissons...).

En r�frig�ration de viande, le produit est abaiss� de 38� C � 5-6� C en 24 h; les puissances install�es sont de 80 � 100 fg/h/m� de chambre. En tunnede r�frig�ration, c'est en 10 h que le produit est abaiss� de 38� C � 5-6� C, les puissances install�es sont alors de 100 � 150 fg/h/m� avec un d�bit d'air de 150 m�/h/m� tandis qu'en tunnel de cong�lation (produit � -35� C en 24 h) la puissance install�e est de 450 fg/h/m� (d�bit d'air 450 m�/h/m�).

Pour la conservation des v�g�taux en magasins r�frig�r�s nous sommes loin de ces fortes valeurs. Les puissances install�es ne sont que d'environ 20 � 30 fg/h/m�.

Un exemple (d'apr�s la revue Ol�agineux - IRHO - Mars 1978):

- Les magasins r�frig�r�s pour la conservation de semences d'arachides au S�n�gal.

Le Service semencier dispose � Louga de magasins r�frig�r�s constitu�s d'une chambre de 200 t (602 m�) pour une r�serve de s�curit� stock�e d'environ 20 mois, � temp�rature q : 0� � 2� C, H. R.: 60-70 % et d'une chambre de 500 t (1 468 m�) pour un stockage plus court de 7 � 8 mois (r�colte - semis) � temp�rature q de 4� C-6� C et H. R.: 60-70 %.

L'isolation est assur�e par des parois en b�ton Vermex et deux couches de 5 cm de polyur�thane.

Fig. 119: Plan de l'unit� de stockage.

La puissance horaire des installations est:

- pour la petite chambre (602 m�) de: 14 946 frigories, elle est assur�e par deux groupes de 9 900 fg/h entra�n�s chacun par un moteur �lectrique de 6 ch.;

- pour la grande chambre (1 468 m�) de: 31468 frigories, assur�e par deux groupes de 18 000 fg/h entra�n�s chacun par un moteur �lectrique de 12 ch.

L'installation est �quip�e d'appareils de contr�le: thermosonde, thermostat, hygrostat, thermohygrom�tre, et d'un groupe �lectrog�ne de secours de 75 kVA.

Pour les Il premiers mois de fonctionnement la consommation d'�nergie pour l'ensemble des deux chambres a �t� d'environ 360 kWh/j.

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