LES SECHOIRS SOLAIRES

Généralités sur le séchage

Définition et intérêt du séchage

Définition Le séchage thermique est une opération unitaire qui a pour but d’éliminer par évaporation, l’eau contenue dans un produit afin de le transformer en un produit dont la teneur en eau résiduelle est faible [30]. Il fait appel à deux phénomènes : d’abord un transfert de chaleur de l’air vers le produit du à la différence de température entre le produit et l’air, ensuite un transfert de l’eau du sein du produit vers sa surface. Ce transfert est réagi par les mécanismes de diffusion. L’évolution, au cours du temps, de la teneur en eau du produit est décrite par la courbe de séchage. Dans le domaine agroalimentaire, il permet de convertir des denrées périssables en produits stabilisés, par abaissement de l’activité de l’eau w a [21]. w P a P  (21) P = Pression des vapeurs d’eau du produit humide P = pression des vapeurs saturantes à la même température 

Intérêt du séchage

Le séchage a pour intérêt :  Accroître la durée de vie des produits (viandes, poissons, fruits et légumes) ;  De faciliter surtout leur conservation ou leur transformation par diminution de l’activité de l’eau. 21 Mémoire de fin d’étude pour l’obtention du diplôme de Master 2 Présenté par : Gnilane Thiam Mais en revanche il est coûteux, notamment en énergie. Il est utile alors de connaître tout ce qui peut influencer le séchage et en particulier la vitesse de séchage et l’isolation thermique afin de diminuer le coût de cette opération. I.2. Types de séchage Les types de séchage sont fonctions de la nature du produit à sécher et des moyens dont on dispose. En effet, on distingue : I.2.1. Séchage naturel Le séchage naturel effectué en plein air représente le moyen le plus ancien et le plus simple. Il est encore utilisé pour des matériaux dont le séchage est aisé comme les briques, mais présente des insuffisances et des inconvénients tel que : o L’exposition des produits à des conditions climatiques irrégulières ; o Une longue durée de séchage ; o L’impossibilité d’obtenir un degré d’humidité précis ; o L’attaque par les champignons et les insectes. Toutes ces raisons ont orienté les professionnels vers le séchage artificiel.

Séchage artificiel

Le séchage artificiel permet, dans une certaine mesure de pallier aux inconvénients du séchage naturel : il permet de réduire considérablement la durée du séchage et d’atteindre l’humidité souhaitée des produits. Ce type de séchage est obtenu à l’aide d’appareils spécialisés: les séchoirs solaires.

L’isolation thermique des séchoirs solaires 

L’isolation au niveau capteurs thermiques

Les capteurs solaires thermiques constituent le cœur des installations destinées à transformer l’énergie transmise par le soleil en chaleur. Le rayonnement solaire est absorbé par une surface noire parcourue par un fluide caloporteur qui extrait l’énergie thermique et la transfère vers son lieu d’utilisation ou de stockage. La plupart des capteurs sont munis d’une couverture transparente qui laisse passer la plus grande partie du rayonnement solaire et évitent le refroidissement de l’absorbeur. Les échanges par convection entre celui-ci et la couverture transparente sont réduits, de même que l’émission du rayonnement infrarouge de l’absorbeur. C’est le principe de « l’effet de serre» Une isolation thermique est disposée à l’arrière et sur la périphérie du capteur pour limiter les déperditions par conduction.

L’isolation au niveau de la cabine de séchage

Il est important de comprendre comment s’opère les échanges de chaleur dans les séchoirs solaire. Les transferts se font par conduction, par convection, ou par rayonnement, ou encore par association des trois. La chaleur se déplace toujours des zones chaud (absorbeur, vitre) aux zones fraiches (produits a séchés). Plus la différence de température est élevée, plus les flux thermiques seront importants. Donc il nécessaire d’étudier l’isolation thermique de ces systèmes. Ainsi la fonction première des matériaux d’isolation thermique utilisée sur les séchoirs solaires est de limiter les échanges de chaleur entre le système et le milieu extérieur. L’isolation est un moyen privilégié pour une gestion optimale de l’énergie thermique. Il permet en effet d’adapter la production aux besoins et de créer les conditions les plus favorables à cette gestion en réalisant une relation constante dans le système. En limitant ces échanges d‘énergie, on réduit les pertes thermiques, ce qui accroit d’autant plus l’efficacité de l’appareil. III. Généralités sur les séchoirs solaires Les séchoirs sont des appareils ou des dispositifs qui ont pour fonction d’assécher un produit ou de diminuer la quantité d’eau gorgée dans celui-ci. Ils varient en fonction des conditions climatiques; du domaine activité où ils sont employés ; et du type de produit à sécher. Les séchoirs solaires sont généralement classés, selon le mode d’utilisation de l’énergie solaire, en trois types : direct, indirect et mixte. Pour chacun de ces types de séchoir, l’écoulement de l’air asséchant peut se dérouler par convection forcée ou par convection naturelle.

Séchoir traditionnel

Il s’agit simplement d’une surface de séchage appropriée que l’on expose au rayonnement solaire, par exemple, une natte de bambou étalée sur le sol ou sur des poteaux (figure17), une feuille d’aluminium ondulée, une dalle de ciment, ou tout simplement le sol lui-même.