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Conception Dimensionnement et réalisation d’une couveuse électrique miniaturisé

Conception Dimensionnement et réalisation d’une couveuse électrique miniaturisée à l’aide d’une source hybride PV-GENERATEUR) NKOMO MVOM GUY FABRICE EN 5 10EN042 CHAPITRE II: MATERIEL ET METHODE Dans ce chapitre, nous présentons la démarche et les outils qui nous ont permis de mener à bien cette étude. La méthode employée ici pour atteindre nos objectifs est la méthode quantitato-qualitative Pour ce faire, les points suivants seront abordés à tour de rôle : Présentation succincte : o De la zone d'étude ; o Déroulement de l'enquête ; o Méthode de dimensionnent des systèmes PV ; o Méthode de dimensionnement du système de retournement de la couveuse o Choix des composants électroniques o Présentation de l’Outil de simulation des systèmes PV. o Présentation de l’environnement IDE pour carte arduino I- PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE 1) Situation géographique et comportement socioculturel NKOL-MAKIA est une localité située dans l'Arrondissement de la DIBAMBA, département de la SANAGA MARITIME et Région du LITTORAL avec une population estimée à 300 habitants environ. Il dispose de 45 ménages dispersés et situés dans une zone forestière. Les autochtones de la localité sont en majorité les peuples Bamenda avec quelques ethnies venant de l’Ouest, du grand nord, de l’Est et du Sud Cameroun. Situé sur la route de la SOCAPALM à 30 km de Douala et à 6 km de l’axe lourd Douala –Yaoundé, sa position géographique est comprise entre le 09,68° de longitude EST et 2,58° de latitude Nord avec une température moyenne de 25,10°C (coordonnée de GPS fournie par ERE DEVELOPPEMENT SARL). Cette localité est frontalière avec les villages tels que MBONGO, PK 30. Le climat est caractérisé par type équatorial chaud et humide. La localité du fait de Conception Dimensionnement et réalisation d’une couveuse électrique miniaturisée à l’aide d’une source hybride PV-GENERATEUR) sa proximité avec la société camerounaise de palmier à huile (SOCAPALM) est une zone fortement agricole (culture du palmier à huile élevage de poulets et porcs). La zone fait face à des sérieux problèmes d'enclavement lié à l'état délabré de la route non revêtue et devient difficilement praticable en saison de pluie. L’accès à l’électricité dans cette localité est un véritable problème pour la population qui utilise la lampe à pétrole comme le principal moyen d'éclairage domestique. 2) Le climat La commune de la Dibamba jouit d'un climat du type Am de Koppen ; climat de transition entre Af et Aw, caractérisé par un régime pluvial et une uniformité de chaleur pendant toute l'année. Ce climat comprend deux saisons de pluie alternées aux deux saisons sèches va généralement du 15 mars au 21 juin suivi d’une petite saison sèche du 21juin jusqu'à la fin du mois de juillet. La grande saison de pluie commence vers la fin de mois juillet jusqu'aux environs du 15 décembre. Elle est suivie de la grande saison sèche qui s'étale du 15 décembre au 15 mars (Archive de service d'agriculture de la commune de la Dibamba 2019) La pluviométrie annuelle oscille entre 3500 mm et 3812 mm avec des valeurs atteignant la barre de 600mm entre juillet et septembre, la température moyenne variant entre 23-25°C. 3) Le sol Le sol du milieu est un sol ferralitique caractéristique de la région tropicale ce qui justifie la pauvreté en éléments biogène. Le taux d'argile varie entre 40 à 60%, celui de matière organique dépasse rarement 2% et le Ph oscille généralement entre 4 et 6. (Archive de service d'agriculture de la commune de la Dibamba ) II- DEROULEMENT DE L’ENQUETE La démarche adoptée pour la réalisation de l'étude s'est appuyée sur l'exploitation de documentation. Le but étant de ressortir une fiche détaillée renferment des informations importantes sur les acteurs du secteur avicole de la localité ..les critères de sélection de nos participants étaient les suivants : o Avoir une ancienneté d’au moins 03 ans dans le secteur ; o Avoir un bâtiment d’une capacité d’au moins 500 poulet ; o Etre producteur de maïs ou de soja o Etre distributeur des produits d’élevage (provende, médicaments, poussins d’un jour …) Ensuite, nous avons choisi de définir différents besoins en matériel et produits d’élevage (couveuse, poussin d’un jour…) rencontrés dans dans la localité. L'objectif principal de cette enquête vise à recenser les acteurs du secteur avicole par rapport aux différents niveaux de service proposés, et de vérifier leur capacité à pouvoir se procurer nos produits et services. Conception Dimensionnement et réalisation d’une couveuse électrique miniaturisée à l’aide d’une source hybride PV-GENERATEUR) II-1 Présentation de la fiche d’enquête La fiche d'enquête comporte un ensemble des questions fermées et des questions à choix multiples. L'élément principal qui nous intéresse est le nombre sujet élevé par An pour un participant X, avec Le nombre de cycle moyen de ravitaillement de la ferme avec des poussins d’un jour. La deuxième information utile est l'étude socioéconomique, c'est à dire l’intérêt que porte les participants sur les nouvelles formes d’énergie dans le processus d’industrialisation du Cameroun. II-2 Exploitation de la fiche d’enquête Le tableau ci-dessous regroupe toutes les informations recueillis auprès des participants de notre enquête Participants Capacité du bâtiment Nombre de cycles Source d’énergie utilisées Production annuelle moyenne Investissement éventuel dans les énergies renouvelables Investissement éventuel dans l’achat d’une couveuse hybride 1 1000 6 Petrole ,bi omasse 6000 200.000 0 2 500 6 Petrole ,bi omasse 3000 0 0 3 1500 4 Petrole ,bi omasse 6000 300.000 500.000 4 10000 8 Petrole ,bi omasse 8000 1000.000 1000.000 5 2000 6 Petrole ,bi omasse 12000 500.000 500.000 6 500 2 Petrole ,bi omasse 1000 0 0 7 2000 2 Petrole ,bi omasse 4000 200.000 500.000 8 500 4 Petrole ,bi omasse 2000 0 0 9 1000 4 Petrole ,bi omasse 4000 150000 0 10 500 2 Petrole ,bi 1000 0 0 Conception Dimensionnement et réalisation d’une couveuse électrique miniaturisée à l’aide d’une source hybride PV-GENERATEUR) omasse III –METHODE DE DIMENSIONNEMENT DES SYSTEMES PV III-1 Description de notre système L’élément central de l’installation est un onduleur-chargeur qui gère pratiquement tout le transfert de l’énergie électrique : o La charge des batteries à partir des panneaux ou du 230 V généré par le groupe électrogène. o La conversion de la tension continue de la batterie en 230 V AC destiné aux récepteurs. o La surveillance de l’état de charge des batteries et éventuellement le démarrage du groupe électrogène. Cahier des charges et données complémentaires : Site : proche de Douala 4° de latitude Nord o Pente de toit : 33° par rapport à l’horizontale / l’orientation des panneaux est plein sud (180°) o L’utilisation prévoit d’utiliser le groupe électrogène 12 heure par jour o Le site est prévu pour fonctionner de fin octobre à fin juin ou la pluviométrie est la basse o L’autonomie doit être de 3 jours en cas de mauvais temps. o Les batteries seront du type accumulateurs au plomb, stationnaire. (Chaque accumulateur génère une tension de 2V) o L’onduleur sera de type onduleur-chargeur ; compte tenu de la puissance mise en jeu l’ensemble batteries, panneaux et onduleur fonctionnera en 12 V CC. o Les panneaux seront du type BP Solar 3125 . Récepteurs alimentés par les cellules PV ELEMENTS Nombre Puissance unitaire Fréquence ou durée d’utilisation Puissance Energie Conception Dimensionnement et réalisation d’une couveuse électrique miniaturisée à l’aide d’une source hybride PV-GENERATEUR) quotidienne Ampoule 2 40W Fonctionnement permanent 12h 80 W 960Wh Ventilateur 2 20 W En soirée 2 h 40 W 480Wh Carte arduino 1 20 W Fonctionnement 4h 10 W 120 Wh Moteur 2 3 W En soirée 2 h 6 W 72Wh TOTAL PTOT = 136 W Ec = 1632 Wh Bilan de puissance énergétique Conception Dimensionnement et réalisation d’une couveuse électrique miniaturisée à l’aide d’une source hybride PV-GENERATEUR) Dessin d’ensemble s • La surveillance des surcharges ou bas niveaux des batteries (démarrage automatique du GE) 11 Groupe électrogène Panneaux photovoltaïques + - Batteries Courant continu Courant alternatif Onduleur-chargeur Récepteurs 12 24 V DC 12V DC 230 V AC 230 V AC COUVEUSE Conception Dimensionnement et réalisation d’une couveuse électrique miniaturisée à l’aide d’une source hybride PV-GENERATEUR) III-1 Dimensionnement des plaques Photovoltaïques Pour dimensionner la surface de panneaux nécessaires on procède en trois étapes Etape 1 : Calcul de l’énergie qui sera consommée par jour (voir bilan des puissances et énergétique) Etape 2 : Calcul de l’énergie à produire Etape 3 : Calcul de la taille du générateur photovoltaïque (ensemble des panneaux) à installer Etape 2 : Calcul de l’énergie à produire EP : EP ¿ Ec k EP ¿(II 1) Le coefficient k tient compte des facteurs suivant : o L’incertitude météorologique ; o L’inclinaison non corrigé des modules suivant la saison ; o Le point de fonctionnement des modules qui est rarement optimal et qui peut être aggravé par : o La baisse des caractéristiques des modules, la perte de rendement des module dans le temps (vieillissement et poussières) ; o Le rendement des cycles de charge et de décharge de la batterie (90%) ; o Le rendement du chargeur et de l’onduleur (de 90 à 95%) ; - les pertes dans les uploads/Geographie/ chapitre-ii.pdf