Optimisation d’un système de stockage d’énergie thermique intégré à un dispositif de séchoir solaire indirect

Salifou Tera2^{2}, Ourmar Sanogo2^{2}, Benoit Stutz1^{1}
⋆^{\star} : benoit.stutz@univ-smb.fr
1^{1} LOCIE
2^{2} Institut de Recherche en Sciences Appliquées et Technologies/Centre National de la Recherche Scientifique et Technologique (DE/IRSAT/CNRST)
Mots clés : Sechoir solaire ; stockage thermique
Résumé :

Les séchoirs solaires indirects couplant un collecteur solaire et une chambre de séchage permet une bonne maitrise du processus et une bonne qualité des produits. Il est couramment utilisé dans les pays en voie de développement par les coopératives et les groupements de femmes. Lorsque la durée de séchage excède la journée, une partie des produits peut s’abimer lors de l’arrêt du processus de séchage. L’intégration d’un système de stockage thermique aux dispositifs de séchoirs solaires indirects permet de pallier à l’indisponibilité de l’énergie solaire et de rendre continue le processus de séchage sur de longues periodes sans apport d’énergie additionnelle.

Le présent projet porte sur le développement d’un système de stockage thermique à lit de roches pour des applications de séchage solaire indirect utilisant l’air comme fluide de transfert et du granit comme matériau de stockage. Le stockage thermique est placé sous la chambre de séchage. Il est chargé en énergie par convection forcée durant la journée. Il restitue son énergie la nuit par convection naturelle. Le système de stockage est modélisé par des équations de bilan couplées à des lois de transferts. La chambre de stockage est discrétisés par la méthode des volumes finis. La résolution des équations est réalisée sous le langage de programmation SCILAB. Les résultats du modèle ont été validés lors de la phase de charge à l’aide de résultats expérimentaux existants dans la littérature. Des simulations numériques ont été ensuite réalisées sur la phase de décharge du réservoir en convection naturelle. La performance thermique du dispositif de stockage a été déterminée en étudiant l’influence de certains paramètres tels que le diamètre des cailloux, la hauteur du lit de cailloux, et la hauteur de la cheminée sur le temps de la décharge naturelle du réservoir. Les caractéristiques détaillées de la décharge du réservoir en convection naturelle sont discutées et divers résultats numériques sont présentés. La température initiale du lit a été prise à 50∘^{\circ}C et la durée maximale de la décharge naturelle a été fixée 12h.

doi : https://doi.org/10.25855/SFT2023-080

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