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UNIVERSITE. CHEIKH ANTA DIOP ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE CENTRE DE TRIES ('

UNIVERSITE. CHEIKH ANTA DIOP ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE CENTRE DE TRIES (' En vue de l'obtention du Diplôme d'Ingénicur de Conception en Génie Electromecanique Titre: ~~~~~~~~':::;::::~~~~';--;:-;;;:'~~";;'::::::::::;:::;,s~·~·;;,.:;;':::::::-u.;::.;. Il Conception d'entrepôts frigorifiques pOlirle projet 1) I lc;0op-Pi~nnier de r.I- IIE S : « OptinJisation énergétiqul i economlque et environncrnentale » L;"~ ~"(.Î' 'âi"î iipî' 'A A .. ' "A AAA' "M ,.""""""~"~='~""'" C"""~~~~~.""';Y"~"";.·.· . Auteurs: . Mamadou Moustapha SECK Mory SEYE Directeurs: MM. Banda NDOYE Oumar DIALLO JUILLET 2000 ..- r'".' 1./1. :'.:- . PROff:T Ut' FlN C'ETUDES DEDICACES JUILL!';L')OOO Par le Tout-Puissant, nous dédions ce rapport à notre gurde "tabernacle des lumières et des connaissances" , le prophéte Mouhamed (PSL). I{;;l,t. r:~ A mon père, A ma mère, A mes frères et soeurs A mes amis Mamadou Moustapha SECK A mon défunt père, A ma mère, A mes fréres et sœurs, A mes amis. Mory SEYE PROJET OF; PlN 0 'ETUDES ~{ ~; ~. .._'): ~, ~ rw ~'. ~1P.J , ,\if' . • !'-.]"". • 1· . . .. ".; REMERCIEMENTS Il nous est particulièrement agréable à travers cette page, d'adresser nos plus smceres remerciements a toutes ces personnes qui ont contribué de près ou de loin à la réussite de ce projet de fin d'étude: 'S. Messieurs Banda NDOYE et Oumar DIALLO, professeurs au Département, pour leur sollicitude constante quant a l'encadrement de ce projet; os Monsieur Youssouph MAN DIANG, professeur à rE.S. P centre de Dakar pour sa disponibilité constante et l'aide qu'il nous a apportée durant ce travail; Monsieur Harouna BAL chef du bureau d'études FROID à DAMETAL pour sa collaboration sans faille dans le choix des équipements; Enfin nous adressons nos remerciements à l'ensemble des professeurs du Dèpartement pour leur abnégation discrète mais tout aussi efficace pour notre formation, ainsi qu'à tous les camarades de promotion pour leur sympathique compagnie au cours de notre randonnée collective à la recherche de plus de connaissances. SOMMAIRE PRQ/E:[ Dt;; ein C'ETU0!J.S Ce présent rapport sanctionne le travail accompli dans le cadre du projet de fin d'études intitulé: Conception d'entrepôts frigorifiques pour le projet Coop-Pionnier de Thiès: Optimisation énergétique, économique et environnementale. L'objectif de ce projet est donc de concevoir des entrepôts de st.ockage et de conservation des denrées alimentaires périssables. Il devra donc présenter une solution permettant d'utiliser une source d'énergie économe et de réduire les émissions de gaz il. effet de serre. Le premier chapitre traite des causes d'altération des denrées périssables a ms: que des différentes méthodes de conservation de celles-ci. !l traite également de la cadence des produits, laquelle permettra de dimensionner les entrepôts .. Un calcul des besoins de froid à partir des enthalpies entre les états initiaux et finaux des processus de réfrigérateur est faire dans le chapitre Il. Une description detaillèe des systèmes de production et une classification des équipements existants sont faites dans le chapitre. Ill. Dans le chapitre IV nous avons traité le calcul des charges thermiques des différentes chambres. Ce calcul a permis de connaître la puissance frigorifique au niveau de chaque chambre. Dans ce chapitre il est traité le dimensionnement et le choix des équipements frigorifiques et des champs de capteurs solaires ainsi que la conception des entrepôts. L'étude des coûts est aussi présentée dans le chapitre V 1 ~ ". ~ ~ ~ s- ....: A[,,",,\L.l.DOU MDUST.:"Ph':i. SEC;": 1II MOR'r' SE\E '~> • PROJET Q.f. FIN 0 'ETUDES Liste des figures Figure 1 . .r.tu.e: )000 Paoes b r-r " ( Figure 3-2-2 38 ~i{ . - Figure 4-2-2-1 62 1. Figure 4-2-3 , 68 ~~' Figure 4-2-3-2 70 rz~~ . A/AMADOU MOUSTAPHA SECK IV MO.....',. SEYE PAGES Liste des tableaux ,)ULL,I",rr]O()() Tableau 1.2. La : Conditions de stockage favorables et durée de conservation correspondante pour les viandes réfrigérées 10 Tableau 1.2.l.b : Conditions de stockage favorables et durée de conservation correspondantes pour les viandes congelées l l Tableau 1.2.4: Conditions de stockage favorables et durée de conservation correspondantes pour les poissons congelés 12 conservation correspondantes pour les légumes réfrigérés 15 Tableau 1.3.b : Conditions de stockage favorables et durée de MORY SE'r'E v Tableau 2.1 : Calcul des besoins de froid pour les denrées réfrigérées 24 Tableau 1.3.a : Conditions de stockage favorables et durée de conservation correspondantes pour les fruits réfrigérés 14 Tableau 1.7 : Caractéristiques des chambres de réfrigération et de congélation 22 1 2BsJlLI DE FIN 0 'ETUDES JUILLI:'T JOOO Tableau 2.2 : Calcul des besoins cie froid pour les dcnrccs conge~es . ..... 25 Tableau 4-1-4 : Dimensions des chambres froides............. .56 Tableau 4-2-1-a: Choix des équipements à compression .. 58 i' Tableau 4-2-1-b : Accessoires de l'installation à compression .... 59 Tableau 4-2-3-1 : Aires des capteurs solaires 69 Tableau 4-2-3-2a : Débits du fluide caloporteur( gilotherm) ....... 71 Tableau 4-2-3-4 : Longueur des tuyauteries 75 Tableau 4-2-3-2b : Débits du fluide caloporteur( eau ) 72 Tableau 5-1 : Coût du génie civil. ....... ......................... 77 Tableaux (3-1 à 3-9) . ................. annexes r Tableau 3-1 : Chambre c1e congélation Haricots verts - lS'C ~ Tableau 3-2 : Chambre de réfrigération Haricots verts à 2'C ri, Tableau 3-3: Chambre de congélation Mangue à - lS'C r' ~ Tableau 3-4 : Chambre réfrigération Mangues à lO'C ~. Tableau 3-5 : Chambre de congélation Lait à - 30'C ~r: Tableau 3-6 : Chambre de réfrigération Lait à 3'C <- A/'4MADOU MOUSTAPHA SECK VI J~lOR~> SEYE; pROJeT0'El·': D'ETUDES Tableau 3-7 Chambre de refrigera tion porssons à OQC Tableau 3-8 Chambre de réfngération Viande à O'C Tableau 3-9 Tunnel de congélation à - 40'C ~ .. c " MAMAOOiJ MOL:STAPH.-; SECK VII : PROJET 0" FIN D'ETUDES Table des matières Dédicaces . Remerciements . PAGES . . .. [ .... .. 11 Somrnaire ' III Liste des figures IV Liste des tableaux . Table des matières . INTRODUCTION . ..v ......... V[[[ ........1 Chapitre 1 : Données et Restrictions au projet 3 1.1 - Causes cl 'altération des denrées périssables...... .3 1.1.1 - Evolution purement physique............... ..4 1.1.2 - Influence des enzymes naturelles 4 1.1.3 - Inf1uence des micro-organismes 6 1.1.4 - Influence de la température 7 1.1.5 - Inf1uence de l'humidité relative.............8 1.1.6 - Influence du mouvement de l'air...... .9 1.2 - Entreposage frigorifique des denrées d'origine carnée 1.2.1 - Viandes 9 1.2.2 - Abats 11 1.2.3 - Volailles et gibiers Il 1.2.4 - Produits de la mer l2 1.2.5 - Produits laitiers 13 1.3 - Entreposage frigorifique des denrées d' iain - a - t 1 ] 3 ongl e vebe a e .. 1.5 - Classification des chambres froides selon la durée de l'entreposage . . 15 AIAMADOU MOUSTAPHA SECK SEYE VII! ,\IORY L7 - Cadence par produit .]: 21 1.5.3 - Chambre d'entreposage 16 1.5.4 - Entreposage de plusieurs produits 16 L6.1 - Congélation lente 18 1.6.2 - Congélation rapide... ] 9 17 ,',fO.RY SE'r'E: . 32 32 . 18 ............. 19 20 .20 l 5 . .16 ........................ 29 .... ... 31 IX 1.6.2.c -Par immersior: .. 1.6.2.a - Par circulation de l'air .. L6.2.b - Par contact direct... Ill. 1.1.3- Condenseurs . lll. 1.1.4- Détendeurs . II 1. 1 2 - Mode opératoire . 1.5.1 - Entreposage de courte duree 1.5.2 - Entreposage de longue duree . 1..6 - Methode de congélation . 1.5.5 - Entreposage par congélation . /vL4MADOU MOUSTAPH.4 5EOI: Chapitre III : Etude de l'entreposage des denrées 26 III. 1 - Production de froid par compression mécanique 26 IlL 1. l - Constitution 26 III.l.l.1- Evaporateurs 26 IIl.l.1.2- Compresseurs ou groupes compresseurs condenseurs . Chapitre II : Bilan thermodynamique des produits.. .... 23 11.1 - Bilan thermodynamiq ue pour la réfrigération des produits 23 11.2 - Bilan thermodynamique pour la congélation des produits 24 ,PROJET DE FlN 0 'ETUD"S d • ~ ,- lM ~ t; E)! ~ 1 1- ~ ~ ~ " ~ ~ ~ fd ~ ttI 'Ir !i!m ~ W' RlJ ~ ~ ~ ~ ~ :m ~ &::wa..~UE,.."lliS1ilIXRœ:s:[O.I...at:.liIJOCL\ CECIl " [JI.L3 - Fluide frigorigéne........................ ..... 33 [JI.14 - Source d'énergie....................... ...34 III. loS ,- Disponibilité sur le marché 35 IIr.2 - Production de froid par absorption 35 II1.2.1 - Constitution 36 1I1.2.2 - Mode opératoire .. 37 III.2.3 - Fluide frigorigéne............ . .40 IIr.2.4 - Source d'énergie 41 Chapitre IV : Conception des entrepôts et dirncnsionnernent des équipements 43 IV.l Calcul des charges thermiques des chambres froides '" ..43 IV.Ll Générahtés 43 IV.L2 Calcul des charges thermiques externes 45 IV.1.2.1 Charges thermiques par transmission 45 IV.l 2.2 Charges thermiques par renouvellement d'air . 47 IV.1.2.3 Charges thermiques par ouverture des portes 48 IV.1.3 Charges thermiques internes 49 IV.1.3.1 Charges thermiques internes indépendantes des denrées entreposées .49 IV.l.3.1.1 L'éclairage 49 IV.l.3.1.2 Charges thermiques dues aux personnes 50 IV.1.3.1.3 Charges thermiques dues aux matériels roulants et machines diverses 50 MAIHADOU MCUSTAPHA St:CK x ,"!OP\-" SEYE IV. 1.3.2 Charges thermiques dépendantes des produits entreposés 51 rV.1.3.2.1. Charges thermiques dues aux denrées entrantes 51 lV.1.3.2.2 Charges thermiques dues aux à la respiration des denrées 52 IV. 1.3.2.3 Puissance frigorifique interrnéd iaire de l'évaporateur 53 rV.l.3.2.4 Charge thermique uploads/Ingenierie_Lourd/ memoir 1 .pdf