CONTRIBUTION À L’AMÉLIORATION DES PERFORMANCES THERMIQUES DE SÉCHOIR SOLAIRE INDIRECT À CONVECTION FORCÉE PAR L'INTÉGRATION DES MATÉRIAUX DE STOCKAGE THERMIQUE

Abstract

L’objectif de ce travail est l’expérimentation des deux prototypes de séchoirs solaires indirects à convection forcé. Le premier c’est un séchoir solaire indirect sans chicanes et le deuxième avec chicanes OSF (Offset Strip Fins). Les deux prototypes de séchoir solaire sont testés et analysés expérimentalement à l’Unité de Recherche Appliquée en Energies Renouvelables (URAER) Ghardaïa, sous des conditions météorologiques réelles de la région. L'étude a principalement tenté de résoudre le problème lié au fait que les séchoirs solaires ne fonctionnent efficacement que lorsqu'il y a suffisamment d'énergie solaire. Par conséquent, un moyen supplémentaire d’augmenter le transfert de la chaleur (chicanes OSF) a été inclus afin que le séchage puisse être performant pendant les périodes à fable énergie solaire. Différents tests ont été réalisés afin d'évaluer les performances du prototype de séchoir solaire indirect à convection forcé. Aucun test de charge, c'est-à-dire sans garder aucun matériau à sécher, n'a été effectué et il a indiqué que la température pouvait monter jusqu'à 87 °C dans le séchoir solaire indirect avec chicanes et 80 °C dans le séchoir solaire indirect sans chicanes. La température moyenne enregistrée des isolateurs avec et sans chicanes était de 80°C et 75 °C respectivement. Les performances des séchoirs solaires indirects à convection forcé ont également été évaluées en utilisant de la menthe et de la carotte. Pour les différents tests effectués, les paramètres de performance utilisés pour l'évaluation comprenaient les températures de l’air à différents endroits de prototype de séchoir solaire, la cinétique de séchage, la diffusivité effective et le rendement thermique. Dix modèles mathématiques ont été utilisés pour décrire la cinétique de séchage en couche mince de la menthe et la carotte. Les résultats ont montré que les modèles de (Diffusion Approximationrt, Verma et al, Page, Two-Terms, Midilli-Kucuk) était les plus approprié pour décrire le processus de séchage solaire des deux produits dans différentes procédés de séchage solaire. La teneur en eau de la menthe et de la carotte a été réduite de 87% et 93% à 11% et 12%, respectivement, en deux à trois jours. En utilisant le séchoir solaire indirect sans chicanes, la diffusivité effective de la menthe était de 1.4710-9 m²/s alors que pour la carotte, il était de de 10.74 10-9 m²/s. Ces valeurs se sont avérées être de 1.4510-9 m²/s et 10.7410-9 m²/s, respectivement pour la menthe et la carotte, lorsque le séchage solaire était effectué avec le séchoir solaire indirect avec chicanes. L'efficacité des insolateur était de 70% et 60% pour l’insolateur avec et sans chicanes, respectivement. Mots clefs : séchage des fruits