Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

République Algérienne Démocratique et Populai Ministre de l'Enseignement Supéri

République Algérienne Démocratique et Populai Ministre de l'Enseignement Supérieur et la Recherche Scientifique Université Saad Dahleb de Blida 01 Faculté des Sciences et technologies Thèse de Mémoire Département des Energies Renouvelables Spécialité : Energies Renouvelables Réaliser Par : GHOUBAYE ADEM, ZEMALI MESSAOUD Thème : CHAUFAGE SOLAIRE INDUSTRIELLE DANS LE MONDE, ETATS DES LIEUX ET PERSPECTIVES Soutenue publiquement le : / / Nom, Prénom Grade et lieu d’exercice Devant le jury composé de : - Professeur Examinateur - Professeur Examinateur - Professeur Examinateur - Professeur Promoteur/ Examinateur Résumés Résumé en arabe تخداماهتا يف مجيع العمليات الصناعية ، هذه الوثيقة تتناول مجيع العمليات الصناعيةسية يف مجيع أحناء العامل ولك اسحيتوي هذا البحث عىل لك ما خيص الطاقة احلرارية الشم ية يف مجيع أحناء العاملستخدم فهيا الطاقة الشمسالمنوذجية اليت ت تغاللها بدالً من مصادر الطاقة امللوثة للبيئة ومجيع مصادر الطاقة المنوذجية اليتسيد الكربون من رضورة البحث عن مصادر بديةل للطاقة السبة تنايئ أكسجعل ارتفاع ن تخدمت منذ قرونسا يةستعمل الطاقة احلرارية الشمستخدم فيه ، كام أنه حيتوي عىل مجيع العمليات الصناعية اليت تسية ولك ما تسيتحدث هذا البحث عىل وجه التحديد عن الطاقة احلرارية الشم ً ا عىل معلومات حول اجلزائر فامي خيص هذا النوع من الطاقة وضع الطاقة يف هذا البدل اذلي يعترب ذا يف معليات املعاجلة ونطاقات درجات احلرارة يف لك معلية ، كام حتتوي أيض ماكانت هائةلإ Résumé en français Ce travail de recherche contient tout ce qui concerne l'énergie solaire thermique dans le monde entier et son utilisation dans tout type de processus industriels, ce document s'adresse à tous les processus industriels typiques où la chaleur solaire est utilisée dans le monde entier la proportion croissante de dioxyde de carbone en a fait une nécessité de rechercher des sources alternatives d’énergies à exploiter au lieu des ressources conventionnelles et de tous les types de ressources énergétiques utilisées depuis des siècles. Cette recherche parle précisément de l’énergie solaire thermique et de toutes ses utilisations; elle contient tous les processus industriels qui utilisent actuellement le chauffage solaire dans leurs processus de fabrication et les plages de température de chaque processus, elle contient également des informations sur le potentiel algérien de ce type exact de l’énergie et la situation énergétique dans cette dernière. MOTS CLES: Les capteurs solaires ,Soleil ,Les applications industriel,Chaleur industriel,Potentiel solaire,Les capacités industrielles Abstract This research work contains everything related to solar thermal energy worldwide and its use in any kind of industrial processes, this document is addressed to all typical industrial processes where solar heat is used worldwide. The growing proportion of carbon dioxide has made it a necessity to look for alternative sources of energy to exploit instead of conventional resources and all types of energy resources that has been used for centuries.This research speaks specifically about solar thermal energy and all its uses; it contains all the industrial processes that currently use solar heating in their manufacturing processes and the temperature ranges of each process, it also contains information on the Algerian potential of this exact type of energy and the energy situation in it . 2 Dédicaces Dédicaces À NOS CHERS PARENTS Aucune dédicace ne saurait exprimer notre respect, notre amour éternel et notre considération pour les sacrifices que vous avez consenti pour notre instruction et notre bien être. Nous vous remerçions pour tout le soutien et l’amour que vous portez depuis notre enfance et en espèrons que votre bénédiction nous accompagne toujours. Nomenclatures Remerciements Avant tout, nous remercions Dieu le Tout-puissant de nous avoir donner le courage, la volonté, la patience et la santé durant toutes ces années d’études et que grâce à lui que ce travail a pu être réalisé. J’adresse mes sincères remerciements à tous les professeurs, intervenants et toutes les personnes qui par leurs paroles, leurs écrits, leurs conseils et leurs critiques ont guidé mes réflexions et ont accepté de me rencontrer et de répondre à mes questions durant mes recherches. Nous tenons à exprimer nos plus sincères remerciements à notre encadreur, KARIM KACI À tous ces intervenants, je présente mes remerciements, mon respect et ma gratitude.” Nomenclature- Symboles-Acronymes SHIP: SOLAR INDUSTRIAL PROCESS HEATING Nomenclatures FNME: FOND NATIONAL DE LA MAITRISE DE L'ENERGIE EPDM: SIGLE DE ETHYLENE-PROPYLENE-DIENE MONOMERE PIB : PRODUIT INTERIEUR BRUT FNME: LA FEDERATION NATIONALE DES MINES ET DE L'ENERGIE ESTIF : EUROPEAN SOLAR THERMAL INDUSTRY FEDERATION IREAN: L'ATLAS MONDIAL SHC: STRENGTH & HONOR CHAMPIONSHIP ASA: L'ASSOCIATION SUISSE D'ASSURANCES OCDE: L'ORGANISATION DE COOPERATION ET DE DEVELOPPEMENT ECONOMIQUES PME: PETITES MOYENNES ENTREPRISES FPC :CAPTEUR A PLAQUE PLAT ETC : CAPTEUR A TUBE SOUS VIDE MWTH: MEGAWATT THERMIQUE : UNITE DE MESURE DE LA PUISSANCE THERMIQUE (CHALEUR) D'UNE CENTRALE, TRANSFORMEE EN ELECTRICITE KWH/M².JOUR: UNITE DE MESURE DE LA CONSOMMATION ENERGETIQUE PAR UNITE DE SURFACE ET PAR JOUR EJ :EXAJOULES EUR: EURO Sommaire Sommaire INTRODUCTION GÉNÉRALE.............................................................................................................. 11 CHAPITRE 1 : CHAUFFAGE SOLAIR INDUSTRIEL DANS LE MONDE.......................................13 1.1. INTRODUCTION...................................................................................................................................................13 1.2. ENERGIE SOLAIRE THERMIQUE :..........................................................................................................13 1.3. LA CHALEUR SOLAIRE POUR LES PROCÉDÉS INDUSTRIELS:.........................................................................13 1.4. LE SOLAIRE THERMIQUE DANS LES APPLICATIONS INDUSTRIELLES :........................................................14 1.4.1. Chauffage à l'eau :...................................................................................................................................14 1.4.2. Processus de séchage:.............................................................................................................................15 Le séchage est une des opérations unitaires les plus communes dans l’industrie, tout secteur confondu. Il apparaît sous de multiples techniques, en fonction de la diversité des produits traités......................................................................................................................................................................... 16 1.4.3. Procédé de chauffage à la vapeur :...................................................................................................17 1.4.4. Processus de préchauffage:..................................................................................................................17 1.4.5. Processus de lavage :...............................................................................................................................17 1.4.6. Processus de pasteurisation et de stérilisation :.........................................................................18 1.5. SYSTEMES DE CHALEUR INDUSTRIELS ACTUELLEMENT UTILISES :..................................19 1.5.1. Industrie automobile :............................................................................................................................19 1.5.2. Brasseries :.................................................................................................................................................. 19 1.5.3. Industries métallurgiques :..................................................................................................................21 1.5.4. Industrie textile :.......................................................................................................................................21 1.5.5. Industrie pharmaceutique :.................................................................................................................22 1.5.6. Industrie du papier :................................................................................................................................23 1.5.7. Industrie alimentaire :...........................................................................................................................23 1.5.8. Fabrication de produits en cuir :.......................................................................................................24 1.6. STATESTIQUES:.............................................................................................................................................26 1.7. PERFORMANCE ET COÛTS :...........................................................................................................................29 1.8. POTENTIEL ET OBSTACLES :.............................................................................................................................29 1.9. APPLICATION PRINCIPALE :..............................................................................................................................30 1.10. LES CAPTEURS THERMIQUES..........................................................................................................................31 1.11. INTÉGRATION DE LA CHALEUR SOLAIRE DANS LES PROCESSUS INDUSTRIELS:.....................................32 1.12. CAPACITÉ INSTALLÉE ET POTENTIEL DU MARCHÉ.....................................................................................33 1.13. PERFORMANCE ET COÛTS:..............................................................................................................................36 1.14. TECHNOLOGIE ET OBSTACLES........................................................................................................................38 1.15. PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT:....................................................................................................43 1.16. CONCLUSION :..............................................................................................................................................43 CHAPITRE 2 : POTENTIEL DU CHAUFFAGE SOLAIRE EN ALGERIE:.......................................44 2.1. INTRODUCTION:............................................................................................................................................44 ................................................................................................................................................................... 44 POTENTIEL SOLAIRE :......................................................................................................................... 44 TOUS LES PAYS DE MONDE SONT DOTÉS D’UN POTENTIEL SOLAIRE CONSIDÉRABLE, COMME L’ILLUSTRE LA CARTE SUIVANTE (FIGURE 2-1), SUFFISAMMENT IMPORTANT POUR LES APPLICATIONS BASSES TEMPÉRATURES (CHAUFFE-EAU SOLAIRE), SÉCHAGE, PHOTOVOLTAÏQUE AINSI QUE POUR LA RÉALISATION DE CSP QUI EXIGENT, POUR ÊTRE RENTABLES, UNE IRRADIATION IMPORTANTE PENDANT DE LONGUES PÉRIODES. LES RENDEMENTS BEAUCOUP PLUS ÉLEVÉS AU SAHARA, L’IMPORTANCE DES SUPERFICIES ET LA QUASI ABSENCE DE COMPÉTITION AVEC DES USAGES CONCURRENTS, NOTAMMENT AVEC L’AGRICULTURE, EXPLIQUENT L’INTÉRÊT DE L’EXPLOITATION À GRANDE ÉCHELLE DU Sommaire POTENTIEL SAHARIEN AU NIVEAU NATIONAL MAIS AUSSI INTERNATIONAL EN VUE DE L’EXPORTATION..................................................................................................................................... 44 2.2. POTENTIEL SOLAIRE EN ALGERIE :.....................................................................................................45 EN ALGÉRIE, L’ENSOLEILLEMENT ANNUEL MOYEN EST ÉVALUÉ À 2000 HEURES, AVEC UNE MOYENNE D’ENSOLEILLEMENT DE 6,57 KWH/M2 /JOUR. AVEC UN TERRITOIRE COMPOSÉ DE 86% DE DÉSERT SAHARIEN ET DE PAR SON POSITIONNEMENT GÉOGRAPHIQUE, L’ALGÉRIE POSSÈDE LE CHAMP SOLAIRE LE PLUS IMPORTANT AU MONDE27 . SI ON DEVAIT COMPARER LE SOLAIRE AU GAZ NATUREL, LE POTENTIEL SOLAIRE ALGÉRIEN EST ÉQUIVALENT À UN VOLUME DE 37 000 MILLIARDS DE MÈTRES CUBES, SOIT PLUS DE 8 FOIS LES RÉSERVES DE GAZ NATUREL DU PAYS, À LA DIFFÉRENCE QUE LE POTENTIEL SOLAIRE EST RENOUVELABLE, CONTRAIREMENT AU GAZ NATUREL. EN EFFET, L’ALGÉRIE EST L’UN DES PAYS DE LA MÉDITERRANÉE QUI DISPOSE D’UN POTENTIEL ÉNERGÉTIQUE SOLAIRE TRÈS ÉLEVÉ ,SELON LES DONNÉES D’ENSOLEILLEMENT, L’ALGÉRIE EST COMPTÉE PARMI LES PAYS LES PLUS ENSOLEILLÉS DANS LE MONDE(FIG.2-2).........................................................................................45 SUITE À UNE ÉVALUATION PAR SATELLITES, L’AGENCE SPATIALE ALLEMANDE (ASA) A CONCLU, QUE L’ALGÉRIE REPRÉSENTE LE POTENTIEL SOLAIRE LE PLUS IMPORTANT DE TOUT LE BASSIN MÉDITERRANÉEN, SOIT: 169.000 TWH/AN POUR LE SOLAIRE THERMIQUE, 13,9 TWH/AN POUR LE SOLAIRE PHOTOVOLTAÏQUE ET 35 TWH/AN POUR L’ÉOLIEN. LA RÉPARTITION DU POTENTIEL SOLAIRE PAR RÉGION CLIMATIQUE AU NIVEAU DU TERRITOIRE ALGÉRIEN EST PRÉSENTÉE DANS LE TABLEAU. B2 SELON L’ENSOLEILLEMENT REÇU ANNUELLEMENT................................................................................................................................... 46 LE TABLEAU SUIVANT DONNE LE POTENTIEL SOLAIRE ALGÉRIEN EN CHIFFRES ET SELON LA LOCALISATION....................................................................................................................................... 47 LE POTENTIEL SOLAIRE ALGÉRIEN EST L’ÉQUIVALENT DE 10 GRANDS GISEMENTS DE GAZ NATUREL QUI AURAIENT ÉTÉ DÉCOUVERT À HASSI R’MEL. EN EFFET, DES OPPORTUNITÉS EXCEPTIONNELLES SE PRÉSENTENT AU NIVEAU DE TOUTE LA RÉGION POUR EXPLOITER LE GIGANTESQUE GISEMENT D’ÉNERGIE SOLAIRE DU GRAND SAHARA........................................47 2.3. RAYONNEMENT SOLAIRE EN ALGÉRIE :..........................................................................................................47 LES VARIATIONS DE L’ÉNERGIE INCIDENTE EN ALGÉRIE (4,3 KWH/M.²JOUR À 7,0 KWH/M².JOUR), MONTRE QU’IL EXISTE PLUSIEURS ZONE CLIMATIQUES EN ALGÉRIE (TABLEAU.2-2)....................................................................................................................................... 47 D’APRÈS LE TABLEAU (2-2)ON CONSTATE QUE LA ZONE DE BATNA EST CARACTÉRISÉE PAR UNE QUANTITÉ D’ÉNERGIE INCIDENTE MOYENNE SUR UN PLAN HORIZONTAL DE 5.19 KWH/M².JOUR ET SUR UN PLAN INCLINE DE 5.97 KWH/M².JOUR.............................................48 2.4. POTENTIEL SOLAIRE A BATNA :.......................................................................................................................48 LA CONNAISSANCE DU RAYONNEMENT SOLAIRE EST ESSENTIELLE AU CALCUL DE DIVERSES PERFORMANCES DES SYSTÈMES LIÉES AU SOLAIRE, TELS QUE LES CHAUFFE-EAU SOLAIRES, LES MODULES PHOTOVOLTAÏQUES, ET AUSSI POUR LE CHAUFFAGE DE HABITATIONS ET DES LOCAUX PAR L’ÉNERGIE SOLAIRE. LES EXEMPLES D’UTILISATION NE FONT QUE S’ACCROÎTRE AU FIL DU TEMPS. CEPENDANT LE DÉVELOPPEMENT DE CES FILIÈRES NE POURRA SE FAIRE SANS LA CONNAISSANCE APPROFONDIE DU RAYONNEMENT SOLAIRE. DANS CETTE PARTIE DU TRAVAIL NOUS AVONS ILLUSTRÉ LE POTENTIEL DU RAYONNEMENT SOLAIRE INCIDENT SUR LE SITE DE BATNA........................................................................................................................ uploads/Industriel/ chauffage-solaire-industriel-version-avant-impression.pdf