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G 1l1, 03~O PROJET DE FIN D'ETUDES D WB DB L·OBiano. DU DIPLÔIIB D'IIIGBilIBUR

G 1l1, 03~O PROJET DE FIN D'ETUDES D WB DB L·OBiano. DU DIPLÔIIB D'IIIGBilIBUR DB COBCBPTIO. COBCEPTIOB D'UlI ERTREPOT FRIGORIFIQUE FOBCTlOIOlAllT AVEC DE L'ElŒRGIE SOLAIRE PHOTOVOLTAIQUE. !AUTEUR: )Ir PAPA T.AImAJrBA lI'DlAYB NCADREUR: MrMAMADOU SARR ENCADREUR: MI' I.\ULD~'IA RE DU :Mr irA» LKaIX PFE de M PAPA TANDAKHA N'DIAYE, Diplôme d'ingénieurde conception en Génie électromécanique, ESP centre de Thiès Df3DrCACf35 A MA MeRe R.OUCjUI BA ... A MON retee Feu AssANe N"DIAye A Feu MON FReReALIOUNe BAPARA- N"DIA ye A Mes FReReS er:SŒURS A TOUS Mes AMIS. Année académique 2005/2006 PFE de M PAPA TANDAKHA N'DIAYE, Diplôme d'ingénieurdeconception en Génie électromécanique, ESP CentredeThiès R5M5Rcr5M5NTS Après avoir rendu grâce à Dieu, l'éternel soutien et prié sur le sceau des prophètes Mohamed (PSL), je ne saurais au tenne de ce travail m'empêcher d'adresser ma profonde gratitude à tous ceux qui de prés ou de loin, directement ou indirectement, de façon active ou même passive ont apporté leurs contributions à l'aboutissement du présent PFE et à l'édification de ce que je deviens aujourd'hui. Je remercie tout particulièrement: • Monsieur Mamadou SARR (Professeur à l'ESP, mon directeur de projet), • Monsieur Paul DEMBA (Professeur à l'ESP, codirecteur de projet), • Monsieur Fade) NIANG (Professeur à l'ESP, membre du jury) • Monsieur Vincent SAMBOU (Professeur à l'ESP, membre du jury) pour leur encadrement, leur disponibilité, leurs conseils et leurs remarques pertinentes pour la pérennité de cet écrit. Je remercie également: Ma famille paternelle et maternelle. Mon oncle Ibrahima N'DIAYE et sa famille. Mon frère Balla N'DIAYE FALL et sa famille. Toutes les familles qui ont voulu m'accueillir durant mon cursus scolaire et universitaire. Mes frères, mes sœurs, mes amis, tout le personnel de l'ESP et du COUD. Mention spéciale à mes camarades de promotion. Année académique 2005/2006 11 PFE de MPAPA TANDAKHA N'DIAYE, Diplôme d'Ingénieur de conception en Génie électromécanique, ESP Centre deThiès Dans un contexte associant développement et technologie; on est amené à se rapprocher des populations les plus nécessiteuses. Mais aussi l'énergie faisant parfois défaut dans des contrées où son besoin se fait vraiment sentir, l'homme doit faire recours à sa créativité pour pallier à ce vide. Ce projet intitulé «Conception d'un entrepôt frigorifique fonctionnant avec de l'énergie solaire photovoltaïque» est une contribution pour la promotion des énergies renouvelables, la lutte contre le sous-développement, l'exode rural et l'atténuation des déséquilibres sociaux de plus en plus menaçants. En premier lieu, nous avons dimensionné l'entrepôt frigorifique après aVOIr énoncé les formules et les termes théoriques relatifs à l'énergie. Ensuite, l'obtention des besoins en électricité, nous a perrrus de dimensionner les composantes du système solaire. Lors de ce dimensionnement un logiciel du nom de «RETScreen International» donné gratuitement par le gouvernement canadien a été utilisé. Une étude financière serait, certes, souhaitable mais n'ayant pas les données escomptées, nous n'avons finalement pas pu le faire. L'entrepôt frigorifique en question est implanté dans la zone de Diama ou environ. Diama est un village situé à 37 km de la ville de Saint-Louis, il abrite le barrage « antisel » de l'üMVS. Les activités dominantes de la population sont la pêche, l'agriculture et le commerce. La proximité du barrage a fait que la zone est très riche en ressources halieutiques. Ainsi prés de 75% des jeunes sont des pêcheurs et à cela vient s'ajouter l'implantation de familles pêcheurs habitant le Walo. De ce fait la pêche occupe une place prépondérante dans l'économie du village. Cependant l'obstacle crucial de l'activité est la conservation. Force est de remarquer que la plupart des villages de la zone n'ont pas d'électricité. Cet ainsi que pour que toute la zone puisse tirer profit de cette étude, on a opté pour l'énergie solaire. La pêche est une activité fluctuante; il arrive des moments où la denrée qui est le poisson se fait très rare et des moments d'abondance. L'entrepôt frigorifique jouera deux rôles à savoir: ./ En cas d'abondance, conserver le poisson jusqu'à la venue des voitures frigorifiques c'est-à-dire les clients. ./ En cas de manque, conserver du poisson acheté à Saint-Louis pour une vente en quantité et qualité meilleures à la population de la zone. Année académique 2005/2006 III PFE de M PAPA TANDAKHA N'DlAYE, Diplôme d1ngénleur de conception en Génie électromécanique, ESP Centrede Thiès TABLE DES MATIERES Page Dédicaces i Remerciements .ii Résumé .iii Table des matières .iv Listes des tableaux x Listes des figures xii Listes des abréviations xiii Avant propos xiv Partie A: Dimensionnement de l'entrepôt frigorifique 1 Introduction 2 Chapitre 1 : Généralités 3 1. Modes de production du froid et applications : .3 2. La réfrigération 4 3. Quelques éléments de physique .4 3.1. La température 4 3.2. La chaleur 5 3.2.1. Chaleur sensible et chaleur latente 5 3.2.2. Quantité de chaleur 6 3.3. La puissance 6 3.4. La pression 6 3.5. Le changement d'état 7 3.5.1. Fusion et solidification 7 3.5.2. Vaporisation 8 3.5.3. Condensation 9 3.5.4. Sublimation 9 4. Les fluides frigorigènes 9 5. Organes principaux d'une machine frigorifique 11 6. Dégivrage des évaporateurs 13 Année académique 2005/2006 IV PFE de M PAPA TANDAKHA N'DIAYE, Diplôme d1ngénleur de conception en Gé[lleélectromécanique, ESP Centrede Thiès Chapitre II : Rappels théoriques 14 1. Transmission de chaleur 14 1.1. Transmission de chaleur par conduction 14 1.1.1. Conduction à travers un mur homogène plan 14 1.1.2. Conduction à travers un mur composé plan 15 1.2. Transmission de chaleur par rayonnement 16 1.3. Transmission de chaleur par convection 17 2. Coefficient global de transmission thermique 17 2.1. Cas d'un mur plan homogène .17 2.2 Cas d'une paroi plane composée : 18 3. Propriétés générales des gaz 18 3.1. Caractéristiques de l'air humide 18 3.1.1 Composition de l'air humide " 19 3.1.2. Variétés d'air humide .19 3.2. Grandeurs caractéristiques de l'air humide 20 3.2.1. La température sèche 20 3.2.2. La température humide 20 3.2.3. La température de rosée .21 3.2.4. La teneur en vapeur d'eau 21 3.2.5. L'humidité relative 21 3.2.6. L'enthalpie massique 22 3.2.7. Le volume massique 22 3.2.8 La densité 22 Chapitre III: Dispositions constructives de l'entrepôt frigorifique 23 1. Les paramètres environnementaux 23 2. Les paramètres internes 24 3. Dimensions et choix des constituants des parois 24 3.1. Coefficient de conductivité 25 3.2. Détermination des épaisseurs des isolants .26 3.2.1. Relation entre l'épaisseur de l'isolant et la déperdition maximale K' 26 3.2.2. Conditions de température - 27 3.2.3. Epaisseurs des isolants 28 4. Détermination des dimensions de l'entrepôt 30 Chapitre IV : Bilan frigorifique 32 Année académique 2005/2006 v PFE de M PAPA TANDAKHA N'DrAYE, Diplôme d1ngénleur de conception en Génie électromécanique, ESP Centrede Thiès 1. Calcul des charges thermiques externes 33 1.1. Quantité de chaleur journalière par transmission à travers les parois (Qtr) 33 1.2. Quantité de chaleur journalière par renouvellement d'air (Qre) 33 1.3. Charges dues à l'ouverture des portes (Qop) 34 2. Calcul des charges thenniques internes 34 2.1. Charges thermiques internes indépendantes des produits entreposés 34 2.1.1. Charge thermique due à l'éclairage (Qec) 34 2.1.2. Charge thermique due aux personnes (Qpe) 35 2.2. Charges dépendantes des produits entreposés 36 2.2.1. Charge due aux denrées entrantes (Qde) 36 2.2.2. Charge thermique due aux moteurs des ventilateurs des évaporateurs 37 2.2.3. Charge thermique due aux résistances de dégivrage .39 3. Contrôle de la puissance frigorifique effective Qo de l'évaporateur .40 Chapitre V: Choix des équipements de l'installation frigorifique .41 1. Les évaporateurs 41 1.1. Evaporateurs à détente sèche .41 1.2. Evaporateurs noyés 41 1.3. Les évaporateurs à air à convection naturelle 42 1.4. Les évaporateurs à air à convection forcée .42 1.5. Dégivrage par résistances électriques .43 1.6. Choix de l'évaporateur 43 2. Les compresseurs et groupe de condensation .44 2.1. Les compresseurs hermétiques .44 2.2. Les compresseurs ouverts 44 2.3. Les compresseurs semi hermétiques ou semi ouverts 44 2.4. Notion de groupe de condensation .45 2.5. Choix du compresseur ou du groupe de condensation .45 3. Les condenseurs à air 47 3.1. Les condenseurs à air à convection naturelle .47 3.2. Les condenseurs à air à convection forcée .48 3.3. Choix du condenseur 48 4. Les détendeurs 48 4.1. Les tubes capillaires 49 4.2. Les détendeurs thermostatiques .49 Année académique 2005/2006 Vi PFE de M PAPA TANDAKHA N'DrAYE, Diplômed'ingénieurde conception en Génie électromécanique, ESP Centrede Thiès 4.2.1. Les détendeurs thermostatiques à égalisation de pression interne .49 4.2.2. Les détendeurs thermostatiques à égalisation de pression externe 51 4.2.3. Les détendeurs électroniques 52 4.3. Choix du détendeur thermostatique 52 Chapitre VI : Organes annexes d'une machine frigorifique 54 1. Le réservoir de liquide 54 2. La bouteille anti-coup de liquide 54 3. Le séparateur d'huile 55 4. Le filtre deshydrateur 55 5. Les voyants 56 6. Eliminateur de vibration 56 7. Electrovanne 57 8. Les purgeurs d'incondensables 57 Conclusion partielle 58 Partie B : Dimensionnement de l'installation solaire 59 Introduction 60 Chapitre 1: Généralités sur le rayonnement solaire 61 1.La ressource solaire 61 2. Le spectre solaire 61 3. La constante solaire 62 4. La masse atmosphérique 62 5. Les diffusions moléculaire et par les aérosols 63 6. Les composantes au sol du rayonnement solaire 63 Chapitre II : Le uploads/Ingenierie_Lourd/ conception-d-x27-un-entrepot-frigirifique-fonctionnant-avec-de-l-x27-energie-solaire-photovoltaique-pdf 1 .pdf