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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.
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 de gaines, permet néanmoins 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 disposé permet à l'air de se disperser sur toute la section de la cellule.
Cellules rectangulaires:
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.
Pour déterminer le nombre de gaines nécessaires, nous remarquons:
Exemple:
La cellule a les dimensions suivantes:
L'écartement d doit être compris entre 
et 
soit 2,66 et 4,0 m.
Choisissons la distance la plus faible possible pour avoir le
maximum de gaines.
Un écartement de 2,66 m permet de monter 17: 2,66 = 6,4 gaines.
Le nombre de gaines sera donc de 6 avec:
Position des gaines pour un stockage sous hangar en tas ayant un angle de talus naturel de 27°
Gaines disposées dans le sens de l'axe du bâtiment
Les gaines devraient être espacées d'une distance telle que le rapport du plus long trajet l'air. depuis une gaine jusqu'à la surface. au plus court trajet soit inférieur à 1,5.
Prenons l'exemple de la figure A : ce rapport est égal à OA: OB, soit 1 7. En conséquence. il faut envisager 2 gaines par demi-bâtiment.
Le N.l.A.E. (National Institute of Agricultural Engineering) propose une table permettant de calculer le positionnement des gaines à partir de la hauteur x du mur latéral.
| Positionnement des gaines à partir de la hauteur x (mètres) du mur latéral pour un stockage en tas selon un angle de talus naturel de 27° (réf. N.I.A.E.) | |||
| x | y | u | t |
| 1,5 | 1,58 | 0,51 | 2,57 |
| 2,0 | 2,11 | 0,68 | 3,42 |
| 2,5 | 2,64 | 0,85 | 4,28 |
| 3,0 | 3,16 | 1,03 | 5,13 |
| 3,5 | 3,69 | 1,19 | 5,99 |
| 4,0 | 4,22 | 1,37 | 6,85 |
| 5,0 | 5,27 | 1,71 | 8,56 |
| 6,0 | 6,33 | 2,06 | 10,27 |
| 7,0 | 7,38 | 2,39 | 11,98 |
| 8,0 | 8,44 | 2,74 | 13,69 |
| 9.0 | 9,49 | 3,08 | 15.41 |
Prenons l'exemple d'un hangar de largeur indéterminée, mais ayant un mur latéral de x = 3 m de hauteur: selon le tableau, la première gaine est située à y = 3,16 m du mur; la distance u = 1,03 m à partir de cette première gaine permet de déterminer la nouvelle hauteur t = x' = 5,13 m pour un calcul par itération du positionnement de la 2e gaine:
... et ainsi de suite; si le hangar a 24 m de largeur (demi-largeur 12 m), il y aura seulement 2 gaines par demi-hangar. positionnées selon le schéma de la figure B. Le dimensionnement des gaines doit être tel que la surface de distribution de l'air croisse selon une progression de raison 2,75 à partir de la 1re gaine, de façon à avoir la même progression du débit d'air par gaine.
Exemple:
Supposons une cellule. ou un tas de grain. ayant les cotes suivantes:
- base: 3 x 24 x 10 = 720 m³
- partie supérieure: 6,12 x 12 x 10 = 734,40 m³
Total: ............................................. 1454,40 m³
Le débit d'air total à fournir est de 10 x 1 454,40 = 14 544 m³/h. soit 7 272 m³/h, ou 2,02 m³/s par demi-hangar. Ce débit doit être réparti dans 2 gaines alimentées par le même ventilateur. Soient Q1 (m³/s) le débit dans la première gaine (côté mur), et Q2(m³/s) le débit dans la seconde (vers le milieu du silo). Nous devons avoir:
Q2 = 2,75 Q1 et Q1 + Q2 = 2,02 m³/s
La résolution de ces 2 équations donne:
Q1 = 0,54 m³/s et Q2 = 1,48 m³/s.
Supposons que les gaines aient 8 m de long; le débit par m de gaine est alors de:
q1 = 0,54 :8 = 0,0675 m³/s.m.
q2 = 1,48 :8 = 0,185 m³/s.m.
Si nous voulons avoir une vitesse d'air de 0,25 m/s à l'interface gaine/grain, les largeurs respectives I1, et I2 des gaines seront:
I1 = 0,0675: 0,25 = 0,27 m, soit une gaine de
0,27 x 0,27 = 0,073 m2 de section;
I2 = 0,185: 0,25 = 0,74 m, soit une gaine de
0,74 x 0,74 = 0,55 m2 de section;
Les vitesses d'air à l'entrée des gaines seront respectivement de:
V1 = 0,54: 0,073 = 6,9 m/s, et
V2 =1,48: 0,55 = 2,7 m/s.
Dans ce cas on peut simplifier en tenant compte de la hauteur moyenne du tas de grain; on est donc ramené au calcul précédent.
Exemple:
La cellule a les dimensions suivantes:
- hauteur minimale: 8 m
- hauteur maximale: 10 m
- longueur: 17 m
- largeur: 8 m
La hauteur moyenne du tas étant de
L'écartement d doit être compris entre
et
soit 3 et 4,5 m.
Si l'on choisit 3 m, le nombre de gaines serait de
.
Le nombre de gaines pourra donc être de 5 avec:
d = 17: 5 = 3,4 m
Gaines disposées longitudinalement
Ce cas de répartition est plutôt du domaine d'un spécialiste. La section de gaines doit augmenter avec la hauteur du tas de grain. A titre indicatif, le détail du calcul ainsi qu'un exemple sont traités sur la page ci-contre.
Ce qu'il ne faut pas faire:
Paroi ajournée permettant au ventilateur d'aspirer l'air extérieure. Doc. ITCF
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