Contribution à l’analyse du couplage d’un séchoir agro-alimentaire à une machine thermique fonctionnant à l’énergie solaire

Abstract

Le séchage de produits agroalimentaires est un procédé où la consommation de l’énergie est particulièrement importante. En vue de réduire le coût de la facture énergétique de l’opération, l’analyse des différents procédés et de diverses sources doivent impliquer le calcul de sa rentabilité énergétique et l’étude de son impact sur l’environnement. Fortement ensoleillée , l’Algérie doit opter pour le recours à l’énergie solaire comme alternative. Dans ce travail, nous proposons une installation complexe composée d’une pompe à chaleur à absorption couplée à un séchoir agroalimentaire. En vue de valoriser les produits locaux, nous sommes concentrés sur l’exploitation de la menthe. La régénération du solvant est assurée par voie solaire. La modélisation et la simulation numérique du fonctionnement de l’installation (SAHPD) ont été abordées en utilisant une approche modulaire, basée sur le concept de bilans de matière et de chaleur. Le choix et l’acquisition des propriétés thermodynamiques du mélange binaire eautriéthylène glycol ont été entrepris par l’étude comparative de l’équilibre liquide-vapeur des solvants potentiels. Pour l’analyse de la performance énergétique, nous avons introduit le concept du Coefficient de performance (COP). Les résultats de simulation ont mis en évidence l’intérêt énergétique de l’installation fonctionnant en régime stationnaire compte tenu des valeurs de COP obtenues. En effet, pour des températures ambiantes Ta∈[15,35°C]et des intensités d’ensoleillement Ig∈[600,900 W/m2], des valeurs de COP de l’ordre de 1,60 laissent augurer un gain énergétique de 40% avec un rendement du capteur avoisinant 60%. L’influence des variables opératoires Tg, Tc, G, ms, Ig, etc, sur la performance de l’installation et les dimensions géométriques du capteur solaire a été amplement discutée.