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See discussions, stats, and author profiles for this publication at: https://www.researchgate.net/publication/353351717 CONCEPTION ET REALISATION D’UN INCUBATEUR D’ŒUFS INTELLIGENT A FORTE CONSERVATION DE CHALEUR by KASIHO MUSHAGALUSA Emmanuel Technical Report · July 2021 DOI: 10.13140/RG.2.2.25481.57446 CITATIONS 0 READS 489 5 authors, including: Some of the authors of this publication are also working on these related projects: design et interface homme-machine:influence sur l'ergonomie et la sûreté de fonctionnement(cas des automobile) View project Extraction and caracterisation of oils from microalgae View project Bienvenu Masompe University of Lubumbashi 2 PUBLICATIONS 0 CITATIONS SEE PROFILE Mays Melki University of Lubumbashi 3 PUBLICATIONS 0 CITATIONS SEE PROFILE Kanda Jean Marie University of Lubumbashi 3 PUBLICATIONS 2 CITATIONS SEE PROFILE Patrick Ngoy Kisula University of Lubumbashi 2 PUBLICATIONS 0 CITATIONS SEE PROFILE All content following this page was uploaded by Kasiho Mushagalusa on 20 July 2021. The user has requested enhancement of the downloaded file. REPUBLIQUE DEMOCRATIQUE DU CONGO UNIVERSITE DE LUBUMBASHI FACULTE POLYTECHNIQUE Département d’électromécanique Projet de fin de cycle présenté et défendu en vue de l’obtention du diplôme d’ingénieur civil Bachelier en électromécanique CONCEPTION ET REALISATION D’UN INCUBATEUR D’ŒUFS INTELLIGENT A FORTE CONSERVATION DE CHALEUR Avril 2021 Par : KASIHO MUSHAGALUSA Emmanuel emmanuelkasiho237@gmail.com REPUBLIQUE DEMOCRATIQUE DU CONGO UNIVERSITE DE LUBUMBASHI FACULTE POLYTECHNIQUE Département d’électromécanique Projet de fin de cycle présenté et défendu en vue de l’obtention du diplôme d’ingénieur civil Bachelier en électromécanique. CONCEPTION ET REALISATION D’UN INCUBATEUR D’ŒUFS INTELLIGENT A FORTE CONSERVATION DE CHALEUR Année académique 2019-2020 Par : KASIHO MUSHAGALUSA Emmanuel Directeur : Prof. NTAMBWE François Codirecteur : Ass. MASOMPE Bienvenu ~ I ~ EPIGRAPHE «Tant que la pauvreté persiste, il n’y aura pas de vraie liberté. » -Nelson Mandela- ~ II ~ REMERCIEMENTS Nous adressons nos remerciements les plus sincères aux personnes qui nous ont apporté leur aide et qui ont contribué à l’élaboration de ce mémoire ainsi qu’à la réussite de cette année universitaire. Ces remerciements vont tout d’abord au corps professoral et administratif de la Faculté Polytechnique en générale et du département d’électromécanique en particulier, pour la richesse, la qualité de l’enseignement et qui ne cessent de déployer de grands efforts pour assurer à nous étudiants une formation actualisée. Nous tenons à remercier sincèrement le professeur NTAMBWE François et l’assistant MASOMPE Bienvenu qui, en tant que Directeur et Codirecteur de ce mémoire, pour l’inspiration, l’aide et le temps qu’ils ont bien voulu nous consacrer. Nous remercions également la Start-up New Tech Congo de nous avoir fourni leur atelier et laboratoire électronique pour la réalisation pratique de notre projet, des noms de : Mr. Jean FARADJA en tant que Directeur générale, Mr. Didier KABELU en tant que Directeur Technique et le Technicien de l’atelier Mr. Piero LUHEMBWE. Nous remercions aussi les personnes qui ont contribué à l’évolution du projet, nous citons : Mr. Pascal qui nous a aidé à faire la soudure de l’ossature des porte-plateaux ; Mr. MOSHI NGELE pour son aide cruciale sur l’écriture du script Matlab pour la résolution des équations différentielles sur la modélisation thermique de l’incubateur d’œufs ; Mr. Joseph KALANDA qui nous a aidé à réaliser les dessins de l’incubateur avec le logiciel SolidWorks et Mr. Serge KABULO qui nous a assisté lors de la mise en équation du circuit thermique de l’incubateur d’œufs. A mon Père Jean-Paul KAROGE, pour tous les sacrifices consentis dans la préparation de mon avenir. Pour tant d’efforts qu’il n’a jamais cessé de faire pour ma formation, de m’avoir donné le goût des études ainsi que le courage dans les souffrances et l’attachement à mon égard, voici le fruit de notre travail. A mes grands-parents Ignace KAYUNGILA et Berthe LWAMBA, pour la stabilité, la quiétude et le cadre de vie qu’ils nous ont offerts. Pour leur amour, leur aide, leur privations, leur encouragements, leur sacrifices qu’ils ne cessent de consentir pour nous tailler une issue et faire de nous un enfant utile à la société. ~ III ~ Etant reconnaissant, nous profitons de cette occasion pour adresser nos remerciements à Papa Manu KASIHO, Papa Ildephonse KASIHO et Tantine Victorine qui nous ont soutenu financièrement et sans qui ce projet n’aurait pas vu le jour. Nous remercions également Mr. Idris KASANS qui nous a aidé à polycopier ce travail lors des séances de corrections et Mr. Matthias KAYUNGILA pour sa contribution dans la rédaction. ~ IV ~ RESUME Dans ce travail, nous nous sommes proposés de concevoir et réaliser un incubateur d’œufs intelligent à forte conservation de chaleur. En effet, certains éleveurs de volailles locaux utilisent des incubateurs d’œufs artisanaux qui nécessitent la présence humaine en permanence pour le contrôle de la température, de l’humidité, de la ventilation et le retournement d’œufs ; les paramètres essentiels à l’incubation d’œufs. D’autres éleveurs utilisent des modèles électriques provenant principalement de la Chine. Ces incubateurs n’ont pas une forte conservation de chaleur, en cas des coupures électriques, les éleveurs finissent par perdre les œufs qui sont en incubation à la suite d’une hypothermie qui joue sur le taux d’éclosion. De ce fait, nous avons conçu et réalisé au moyen du logiciel Proteus 8 Professional un circuit électronique qui rend l’incubateur capable de contrôler automatiquement tous les paramètres d’incubations. Pour résoudre le problème lié à la faible inertie thermique sur les incubateurs existants, nous avons trouvé une solution en utilisant, dans la conception des parois de l’incubateur, des matériaux à changement de phase (MCP) réputés pour leur bonne capacité thermique. Ainsi en fonction de la quantité de MCP utilisée, nous avons obtenu une autonomie thermique allant jusqu’à 6329,17 Wh. Nous avons modélisé le circuit thermique et déterminé au moyen d’un script Matlab qu’il faudra 1200W comme puissance de chauffage pour atteindre la température de 38 degrés Celsius au bout de 21 secondes à l’intérieur de l’incubateur. ~ V ~ ABSTRACT In this work, we set out to design and build a smart eggs incubator with high heat retention. Indeed, some local poultry farmers use artisanal eggs incubators which always require human presence for temperature, humidity, ventilation and eggs turning control, essential parameters for incubating eggs. Other breeders use electric models mainly from China. These incubators do not have a strong heat retention, in the event of power cuts, farmers end up losing the incubating eggs due to hypothermia that affects the hatching rate. Therefore, we have designed and produced using Proteus 8 Professional software an electronic circuit that makes the incubator capable of automatically controlling all incubation parameters. To solve the problem related to the low thermal inertia on existing incubators, we found a solution by using, in the design of the walls of the incubator, phase change materials (PCM) known for their good thermal capacity. Thus, depending on the amount of PCM used, we obtained a thermal autonomy of up to 6329.17 Wh. We modeled the thermal circuit and determined using a Matlab script that it will take 1200W of heating power to reach the temperature of 38 degrees Celsius after 21 seconds inside the incubator. ~ VI ~ TABLE DES MATIERES EPIGRAPHE….. ......................................................................................................................... I REMERCIEMENTS ................................................................................................................. II RESUME…….. ........................................................................................................................ IV ABSTRACT……. ..................................................................................................................... V TABLE DES MATIERES ....................................................................................................... VI LISTE DES FIGURES ............................................................................................................. XI LISTE DES TABLEAUX ..................................................................................................... XIII LISTE DES ABREVIATIONS ............................................................................................. XIV LISTE DES ANNEXES ....................................................................................................... XVII INTRODUCTION GENERALE ................................................................................................ 1 CHAPITRE I : GENERALITES SUR LES INCUBATEURS D’ŒUFS .................................. 2 I.1 Introduction ................................................................................................................. 2 I.2 Définition de concepts de base .................................................................................... 2 I.2.1 Incubateur d’œufs : .......................................................................................................... 2 I.2.2 Incubateur d’œufs intelligent : ........................................................................................ 2 I.2.3 La chaleur ........................................................................................................................ 2 I.2.4 Conception d’un incubateur d’œufs : .............................................................................. 3 I.3 Types d’incubation d’œufs .......................................................................................... 3 I.3.1 Incubation naturelle ......................................................................................................... 3 I.3.2 Incubation d’œufs artificielle .......................................................................................... 4 I.3.3 Principe de l’incubation artificielle ................................................................................. 5 I.3.4 Types d’incubateurs d’œufs artificiels ............................................................................ 5 I.3.5 Incubation mixte .............................................................................................................. 6 I.4 Paramètres agissant sur l’incubation artificielle .......................................................... 6 I.4.1 La température ................................................................................................................. 7 I.4.2 L’humidité ....................................................................................................................... 9 ~ VII ~ I.4.3 L’aération ...................................................................................................................... 10 I.4.4 Le retournement d’œufs ................................................................................................ 11 I.5 Les étapes d’incubation d’œufs ................................................................................. 11 I.5.1 Tri et désinfection des œufs .......................................................................................... 11 I.5.2 Stockage des œufs ......................................................................................................... 12 I.5.3 Préchauffage et incubation des œufs ............................................................................. 13 I.5.4 Le développement embryonnaire .................................................................................. 13 I.5.5 Mirage des œufs ............................................................................................................ 16 I.5.6 Eclosion des œufs .......................................................................................................... 17 I.6 Matériaux de fabrication des incubateurs d’œufs ...................................................... 17 I.6.1 Ossature des porte-plateaux .......................................................................................... 17 I.6.2 Les plateaux ................................................................................................................... 18 I.6.3 Le revêtement intérieur de l’incubateur ........................................................................ 18 I.6.4 Les parois de l’incubateur ............................................................................................. 19 I.7 Conclusion ................................................................................................................. 19 CHAPITRE II : DIMENSIONNEMENT MECANIQUE DE L’INCUBATEUR ................... 20 II.1 Introduction ............................................................................................................... 20 II.2 Cahier de charge de la partie mécanique de l’incubateur d’œufs .............................. 20 II.2.1 Contexte et définition du problème de dimensionnement de la partie mécanique de l’incubateur d’œufs .................................................................................................................. 20 II.2.2 Objectif de dimensionnement de la partie mécanique de l’incubateur d’œufs ............. 20 II.2.3 Périmètre de l’étude statique de l’ossature des porte-plateaux de l’incubateur d’œufs 20 II.2.4 Description fonctionnelle des besoins pour l’étude statique des porte-plateaux........... 21 II.3 Présentation du modèle théorique de l’incubateur d’œufs ........................................ 22 II.4 Description du modèle théorique de l’ossature des porte-plateaux ........................... 23 uploads/Litterature/ emmanuel-m-moire-elm.pdf

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