Dossier : Valorisation des fourrages Avis d’expert Gilles Gruber « Un air chaud et sec diminue le temps de séchage »

« À première vue, sécher du foin en vrac peut paraître simple ! En réalité, cette solution nécessite de prendre en compte plusieurs paramètres propres à chaque exploitation. Pour notre part, nous apportons le conseil, l'étude, la réalisation et l'accompagnement des projets de séchage en grange. Pour toute installation, la technique de ce système consiste à pulser de l’air à travers le tas de fourrage, plus ou moins humide, stocké en cellules sur caillebotis. Pour conserver les propriétés énergétiques et appétentes de l’herbe rentrée à un taux de matière sèche (MS) allant de 45 à 60 %, il faut atteindre le seuil de conservation, au-delà de 85 % de MS, en moins de 100 heures.

Une solution « made in Austria »

« Pour respecter ce délai, nous proposons à nos clients une solution inventée par un agriculteur autrichien. Celle-ci consiste à réchauffer et, selon les besoins, à sécher l’air avant de l’insuffler dans les cellules. Pour y parvenir, notre technique commercialisée repose sur un capteur solaire installé sous le toit associé à un déshumidificateur de marque HSR. Le premier capte la chaleur naturelle émise par les rayons du soleil afin d’élever la température de l’air logé entre les tôles du toit et une doublure faite de panneaux en bois fixés à la charpente du bâtiment de stockage. Je conseille toujours à nos clients de privilégier des tôles en acier plutôt qu'un toit en plaques de fibrociment. Ces dernières captent moins bien la chaleur du soleil. Avec le capteur solaire, nous pouvons atteindre jusqu’à 10 °C de plus que la température de l’air extérieur. Il est également important que le volume de ce capteur soit dimensionné en fonction du volume d’air soufflé par le ou les ventilateurs. La règle consiste à ce que le déplacement du fluide sous le toit n’excède pas les 4 à 6 m/s. Cette vitesse d’écoulement laisse le temps au soleil de réchauffer le volume traversant la doublure de la toiture.

400 m³/h d’air par m² de caillebotis

« Dans une installation de séchage en grange, la puissance du ventilateur, estimée en mètres cubes d’air soufflé à l’heure, est dimensionnée par rapport à la surface des cellules. La règle d’or consiste, pour un séchage de qualité, en un volume minimal insufflé de 400 m³/m²/h. Prenons l’exemple d’une cellule de 150 m² : le ventilateur doit souffler 60 000 m³/h, soit 400 x 150. Parallèlement aux caractéristiques de l’installation, l’agriculteur doit respecter une hauteur maximale de remplissage de l’herbe à sécher dans les cellules. Plus le taux d’humidité du fourrage en vrac est élevé, plus le volume d’eau à extraire est important, et ce, de manière exponentielle. Pour un foin rentré à 60 % de MS, le séchoir devra évacuer 450 L d’eau par tonne d’herbe pour atteindre le seuil de conservation. En traversant le tas de foin, un air chaud et sec se chargera plus facilement en molécules d’eau qu’un air saturé, améliorant ainsi le temps de séchage. Le déshumidificateur, un appareil fonctionnant à l’énergie électrique, permet d’abaisser l’hygrométrie de l’air. Il reprend le principe d’une pompe à chaleur et se compose de deux batteries d’échangeurs. Prenons l’exemple d’un air à 20 °C saturé à 90 %. Sa température s’abaisse en traversant les grilles du condenseur. En refroidissant, l’air atteint le “point de rosée”, condense et libère l’eau sous forme de gouttelettes. Cet air froid, dont l’hygrométrie est divisée de moitié, traverse alors l'autre échangeur pour être réchauffé à 30 °C avant d’être soufflé dans le tas de foin par les ventilateurs. La consommation d’énergie électrique atteint 0,36 kWh pour extraire 1 L d’eau. Si la hauteur du tas est trop importante, il faut que le ventilateur puisse monter en pression (minimum 12 mbar dans le flux d'air pulsé) tout en gardant le même débit sans quoi des cheminées se formeront dans le tas. Pour y remédier, nous conseillons d’investir dans une caméra thermique installée sur la griffe à foin afin de brasser le fourrage aux endroits nécessaires.

Fonctionnement à 2 ou 3 voies

« Un automate programmable assiste l’agriculteur dans le pilotage du séchoir, et ce, à l’aide de capteurs de température et d’hygrométrie installés à divers endroits stratégiques. Ces derniers relèvent par exemple l’hygrométrie de sous le toit ou celle au-dessus des cellules. De nuit, en cas de pluies ou par temps orageux, l’automate actionne des volets qui canalisent le flux d’air du bâtiment ou provenant du capteur solaire vers le déshumidificateur. Nous appelons ce système à "deux voies". Pour le système à "trois voies" nous avons ajouté une troisième entrée qui permet à l'air de passer directement du capteur solaire au ventilateur sans passer par le déshumidificateur (voir schéma ci-dessous), générant ainsi une économie d'énergie. En s'approchant de la fin du séchage, nous conseillons d’abaisser le taux d’humidité à 11 ou 12 %. Cela permet d’avoir un fourrage fibreux capable de faire saliver les bovins et évite l’acidose dans le rumen. En raison de sa très bonne qualité et de son appétence, les vaches ont tendance à trop manger de foin. Nous conseillons de plus en plus la pesée sur la griffe afin de rationner au plus juste le fourrage des vaches laitières. Le séchage en grange est un investissement à long terme. Dans sa réflexion, l’agriculteur doit penser “baisse des concentrés” et se rapprocher au maximum d’une autoconsommation de l’énergie disponible sur son exploitation à travers le séchage en grange. »

Les chiffres clés à retenir

Vitesse de l’air dans le capteur : 4 à 6 m/s

Vitesse de l’air ralenti par le déshumidificateur : 2,5 m/s

Temps maximal pour sécher le foin : 100 h

Volume d'air pulsé dans la cellule : 400 m³/m²/h à une pression minimal de 12 mbar

Température maximale de l’air insufflé : 45 °C

Énergie électrique pour retenir 1 L d’eau dans le déshumidificateur : 0,36 kWh

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