institut solaire Juelich, Fh-Aachen, Heinrich-Mussmann-Str. 5,.52428 Juelich, Allemagne

Tél.: + 49/2461/993543 Courriers électroniques: koetter@sij.fh-aachen.de

Chrétiens pour le Sahel (ONG), ATS univers Thermic Solutions, MST ingéniérie de systèmes de mélange GmbH, Umweltkontor Renewable Energy société anonyme, N. V. Ooms-Products, Wolfgang Scheffler, ISOMET

L'application concrète d'un système de production de chaleur solaire avec une performance de 25 30 kW dans une grande boulangerie doit démontrer l'utilisation industrielle de l'énergie solaire dans les régions ensoleillées et permettre en même temps l'étude de la rentabilité de ces systèmes dans les pays en voie de développement, mais également pour l'application dans les pays industriels ensoleillés. Par l'intermédiaire des entreprises industrielles partenaires qui ont participé sur place au projet, doit être lancée en outre une première étape visant la diffusion de ces technologies.

Dans le projet prévu un logiciel doit être fourni à la planification et à la présentation des systèmes de production de chaleur solaires, expérimenté à l'exemple d'un four industriel d'application au Burkina Faso et évalué au moyen des mesures. De plus, le logiciel de planification CARNOT développé par l'institut solaire sera étendu à la simulation par voie de calcul heizungstechnischer conformément à des installations.

L'emplacement de Ouagadougou (capitale du Burkina Faso - emplacement de la boulangerie) présente des conditions idéales pour les applications solaires.

Le total annuel du rayonnement normal direct est nettement supérieur avec 2074 kWh/m² p. ex. à Cologne avec 728 kWh/m². Seulement la période de pluie juillet jusqu'en septembre, on ne pourra pas renoncer en partie baliser existant.

La boulangerie est conduite par le partenaire de projet luxembourgeois "Chrétiens pour le Sahel". Cette organisation apporte une aide au développement durable en œuvre au Burkina Faso. Les attributions principales sont l'aide humanitaire lors des catastrophes (5-10%), la lutte contre la désertification, l'amélioration des productions agricoles, le reboisement, la lutte contre l’exode rural, l’obtention d'eau potable, la formation et l’alphabétisation, la formation de patrimoine, la sensibilisation à la démographie, à l'hygiène et à la santé et la formation technique des jeunes. Un exemple réussi de cette tâche est le centre de formation en banlieue de la capitale nationale Ouagadougou avec l'école, l’atelier de métallurgie, l’atelier d'apprentissage automobile, le secteur informatique, l’atelier de formation en maçonnerie et en boulangerie. Le terrain est mesuré généreusement. Déjà pour la construction de la boulangerie le besoin en place de l'installation solaire a été pris en considération par le maître de l'ouvrage.

La puissance du four existant s'élève à environ 25 kW avec une température de fonctionnement de 250°C. environ 1000 Baguettes sont cuites tous les jours. Les fours sont chauffés avec 670 litres fioul par mois. Sur la base des prix de fioul élevés, les dépenses mensuelles s'élèvent à environ 340 EUROS par mois.

Lors de la mesure des cycles de cuisson, on a constaté que comme dans les boulangeries allemandes on cuit avant lever du jour. Ainsi un stockage à court terme de la chaleur est nécessaire.

Les fours sont chauffés conventionnellement avec du fioul. Avec le fabricant des fours, l’entreprise OOMS, et le partenaire du projet ATS a été développé en commun un concept visant à l'alimentation en chaleur solaire et la mise au point du système.

Avec 8m² surface du miroir par élément et une surface exposée d'environ 5,5m², il faut attendre une performance thermique d’environ 2 kW .

Le "Miroir Scheffler" est une section de paraboloïde en rotation autour d’un axe passant par le foyer et parallèle à l'axe de terre.

Avec cette monture polaire le miroir parabolique tourne autour d'un axe parallèle à celui de la terre, contrairement au mouvement de rotation de la terre, donc environ 15 degrés par heure. L'angle entre le point d'appui et la surface terrestre correspond au degré de latitude de l'emplacement respectif. Étant donné que la mise au point de la paraboloïde se trouve sur le point d'appui, celui-ci reste stationnaire == > parabole à foyer fixe !

L'autre point d'appui, l'axe de déclinaison, est perpendiculaire à l'axe polaire. La rotation autour de cet axe est très lente. L'angle de rotation varie plus de +/- 23,5 degrés sur une année (Déclinaison). Cela signifie un régime maximal de 0.016 degrés par heure. Le réflecteur devrait se tourner autour de la mise au point. Le point de suspension du réflecteur doit rester toutefois ferme là lors de ce réglage saisonnier par incliner et plier du réflecteur les Parabel est modifié de telle sorte qu'également la mise au point reste à la même place. Ce réglage a lieu manuellement tous les quelques jours par ajuster de deux barres de télescope.

Ce type de collecteurs a l'avantage qu'il peut être fabriqué sur la base de sa construction simple dans chaque atelier de travail rural dans les pays du sud après une certaine phase de formation. Les matériaux disponibles sur place suffisent. De cette manière ce type de collecteurs est le moins coûteux. Il a jusqu'ici dans le monde entier quelques cent efficace, des expériences du SIJ avec ce système s'existent et la consultation du constructeur Dipl.-Phys. Wolfgang Scheffler sont garanties.

Pour une élévation de température au-dessus de 200°C, l'utilisation de la vapeur entraînerait une pression trop élevée, de sorte que l'huile comme vecteur thermique semble plus judicieuse. L'utilisation de l'huile entraîne toutefois d'autres désavantages: frais d'installation élevés, risque environnemental avec des fuites, décomposition de l’huile avec des températures trop élevées provoquées par un arrêt.

Sur la base des expériences positives que le centre d'astronautique et aérien allemand (DLR) avec chauffer solaire a faites, de l'air comme vecteur thermique a été choisi en accord avec le DLR.

Un petit récepteur à air placé dans la surface illuminée entraîne de relativement faibles pertes de charge et pertes thermiques. L'entreprise MST a aussi déjà travaillé en collaboration ceux avec le DLR dans quelques projets pouvait en tant que partenaires de projet être gagnée et s'est chargée de la conception du récepteur à air.

Les résultats de l'étude sont disponibles. Différents concepts avec des matériaux récepteurs différents ont été proposés. Des essais montreront à Juelich, quel concept est utilisé dans l'installation.

Inspiré du "Récepteur Porc-Epic" (récepteur à clous) développé par le Weizmann-Institut (Israël), un nouveau concept de récepteur a été développé pour chauffer davantage l’air. Ce système doit mettre économiquement des températures de 300 °C avec le vecteur thermique à la disposition à de l'air pour des applications de production de chaleur. Le prototype est fini. Autour des essais à Juelich, on a dépassé mettre en œuvre pouvoir 8 années existantes vieux miroirs paraboliques de mise au point fixes concentrant. Les vieilles tôles de miroir ont été remplacées avec un nouveau matériaux de miroir. Après une amélioration supplémentaire de l'ajustement, le rendement total pouvait être augmenté d'environ 30%.

L'annexe d'essai est fini est placée et dans le cadre d'une thèse téméraire. Des potentiels d'optimisation sont examinés.

Le récepteur est inséré dans un canal aérien. Par la glace le soleil concentré tombe et chauffe les clous. Ceux-ci livrent la chaleur à l'air coulant.

Les pertes de charge du récepteur sont mesurées, ainsi qu'au moyen de la différence de température et de l'électricité de masse la performance détermine et détermine sur la performance eingestrahlte le degré d'efficacité. Des séries de mesures avec des électricités de masse différentes sont prévues; cela arrive avec un ventilateur radial réglable en continu.

Des premiers essais ont cela le 300°C température de l'air visé être atteints montré sans problèmes.

Après la conclusion des essais et de l'optimisation, les récepteurs peuvent être construits en Afrique.

Avec la comparaison des concepts de mémoire les plus habituels, la mémoire de matière de deux a eu de l'air de gravier la plupart des avantages. Il doit être fabriqué peu coûteux, de manière appropriée pour des températures élevées et fait attendre un degré d'efficacité élevé. Dans la température le secteur sous 100°C, a rassemblé le SIJ expériences déjà positives. Le DLR a utilisé un système semblable à Almeriá (l'Espagne), pour stocker la chaleur sur un niveau de température de 900°C .

On a projeté à l'origine d’injecter directement l’air chaud dans le four, cependant tous les canaux aériens et Récepteur devraient de l'acier fin lebensmitteltauglichem sont alors fabriqués, en plus la partie solaire avec sourdes et la vapeur d'eau seraient chargées. C'est pourquoi la partie solaire comme cycle autonome est installée. L'échange de chaleur s'effectue par un échangeur de chaleur de plaque aérien à nettoyer bien.

Après la présentation en coopération avec l'entreprise partenaire NET de Munich se charge d'ATS, la construction de l'échangeur de chaleur. L'installation et donc le lien au four existant ont lieu en automne 2002.

La grille des rapports suivante montre comme les différentes composantes être interconnectée, pour pouvoir conduire tous points de fonctionnement dynamique exigés .

Le ventilateur (II) peut être circulé l'air dans le milieu solaire. Elle est chauffée par le soleil (VII). La chaleur arrive par l'échangeur de chaleur (IV) dans le four et à l'aide du ventilateur (I) au produit de cuisson (V).

Par la modification des positions de patte, différentes façons de conduire peuvent être réalisées. Si la température de l'installation solaire est à g1ering pour un fonctionnement direct du four ou si on ne cuit pas, la mémoire est chargée.

En fonctionnement de nuit, la mémoire dans une direction opposée est déchargée. La patte de recul empêche que le système refroidisse sur l'installation solaire.

Les calculs totaux visant la présentation et le dimensionnement de l'installation coulent dans l'élargissement du logiciel de planification CARNOT.

Après que la construction de l'installation solaire a été achevée à l'aide des plans par Wolfgang Scheffler est devenue début décembre commencé avec la construction de l'installation solaire à Ouagadougou.

D'abord, le matériel pour l'installation a été acheté. Des aciers de construction qui existent sur place ont été utilisés.

A Ouagadougou, nous pouvions compter sur l'entreprise ISOMET en tant que partenaire. Monsieur Dipl.-Ing. William Ilboudo et son collaborateur ont été formés par l'association "Solare Brücke" à la fabrication des miroirs paraboliques Fix-Focus. De cette manière la compétence qui existe dans le pays, peut être utilisée.

En outre, le savoir-faire est disponible ensuite pour d'autres projets dans le pays.

Dans une coopération, des gabarits pour les miroirs et un exemplaire de référence ont été fournis.

Un essai de fonction a montré la performance du système. Le soleil est concentré par le miroir parabolique sur une marque de combustible, peut s'être enflammé dans le bois. Ici, le Récepteur est disposé plus tard.

Après qu'en décembre les assembleurs de l'atelier du partenaire "Chrétiens pour le Sahel" ont été formés à la construction des miroirs paraboliques Fix-Focus par le SIJ et que dans une coopération la première parabole a été finie, les autres 15 rayons pour les réflecteurs sans notre aide pouvaient être construits au cours des premiers mois de l'année. En mai, le pays a été mesuré, les fondations ont été fournies et tous les rayons il a été aligné exactement et relié. L'ajustement s'effectue par des micro contrôleurs moteurs orientés avec des engrenages réducteurs. L'ajustement a été développé complètement dans le cadre de ce projet.

Toutes les offres pour les composantes nécessaires qui ne peuvent pas être fabriquées sur place disponible ou là sont rattrapé. Le problème est ressorti que les températures élevées ont exclu les composantes de la technique de maison, tandis que la classe de performance de 30kW pour des composantes du besoin en industriel est généralement petite à des fabrications en série recourt plus de. Des soumissionnaires qui offrent des produits à des prix acceptables pouvaient cependant être trouvés, de sorte que toutes les composantes peuvent être commandées.

Le projet se trouve dans la mesure du possible dans le planning prévu. La disposition du partenaire africain du projet "Chrétiens pour Sahel "doit être soulignée particulièrement.

Le Zurzeit aligne la mesure du récepteur-test. Cela arrive dans le cadre d'une thèse.

Le transport des éléments qui ne sont pas disponibles au Burkina Faso, a lieu au moyen des conteneurs d'outre-mer:

Tôles de miroir (Alanod), isolation, ventilateur, vitres (cloison étanche Ar-Glas), échangeurs de chaleur, technique de mesure aussitôt que tous les matériaux sont sur place deviennent - probablement en octobre? commencé avec l'assemblage, afin qu'avant Noël le démarrage puisse encore avoir lieu.

DBZ Magazine 30/02 "Backen avec l'énergie solaire"