séchoir solaire

[pierre1911]

Bonjour,

Je relance mon projet en cours de construction d'un séchoir solaire pouvant servir à de multiples activités:
- séchage de légumes, fruits, fleurs et aromatiques
- séchage de pain
- séchage de bois

Pour des questions d'optimisation de place et de rendement j'ai imaginé une tour comme une armoire qui peut pivoter autour de l'axe des Z. Le constat vient de mon barbecue solaire qui finalement n'a qu'un rendement médiocre du fait d'un besoin constant d'être surveillé et réaligné au soleil. Voir ce fil ici http://forum.apper-solaire.org/viewtopic.php?f=67&t=8859&p=119139 et la page dédiée sur le blog http://www.pierre1911.fr/2017/02/barbecue-solaire.html
Pour cela elle est montée sur un châssis métallique, relié au sol sur un plot en béton avec un demi-train avant de voiture, ceci permettant la rotation de l'armoire.
voici un schéma coté Nord


Voici un schéma coté sud mais une version capteur au sol qui n'est pas la solution retenue mais uniquement pour présenter le concept

Un grand capteur plan est monté en facade sud, un panneau photovoltaique lui assure l'alimentation électrique du système de contrôle et de pilotage.
Il y a ce système une VMC double flux, module que je développe pour 3 applications, celle-ci, une serre bio climatique d'un copain et ma maison. Ce module est en cours de construction ,j'ai reçu hier tous les composants qui viennent se greffer sur l'Arduino (température, hydrométrie, O2, Co2, pression atmo...). Je commencé à construire le pilotage. J'ai acheté les grilles inox (120 euros les 30!) récupéré un chassis métallique pour faire ma base, une fusée complète de voiture, un autre arduino, un moteur de trottinette électrique etc etc... Maintenant il faut que le projet qui aurait du être terminé pour l'été 2016 sorte de terre.

Je pense asservir au moins la rotation de la tour pour avoir une exposition plus optimale. Et peut être dans un second temps de faire la même chose pour l'inclinaison du panneau.
J'ai commencé par des recherches pour tomber sur un modèle 1 axe http://www.siine.eu/tracker-solaire-a-base-darduino/
Qui fait lui même référence à un très beau projet qui part d'un besoin identique mais deux axes https://buzzcasonits.blogspot.fr/2015/02/tracker-solaire-dapres-la-latitude-dun.html
Or dans ce dernier lien il est écrit que le rendement ne fluctue pas autant que cela si le capteur n'est pas bien aligné
"Un écart de 10° entraine une baisse de la production de moins de 2%.
Un écart de 20° entraine une baisse d'environ 6%.
Un écart de 30° entraine une baisse d'environ 14%.
Un écart de 40° entraine une baisse de près de 25%."

Voilà qui soulève une question intéressante.
Je rappelle que j'ai quand même un problème de place et de rendement à assurer.

[pacobab]

Message inutile et déplacé, supprimé par la modération. Si le sujet ne vous intéresse pas, vous pouvez simplement l'ignorer.
Juste un petit peu dhumour
Ok j'ai été sorti

[pierre1911]

pour te répondre en partie

http://forum.latelierpaysan.org/post4313.html#p4313
PPAM = liste de mon premier point
Pain = denrée alimentaire de récupération pour nourrir les volailles, les insectes et les poissons
Bois = quelques rares applications à ce sujet ce modèle semble plus adapté http://www.popularwoodworking.com/projects/solar-kiln

[YELLOW WHEELY BIN]

A toute fin utile, voici le mien...

[pierre1911]

un grand merci à thierry grâce à qui (encore une fois) j'ai pu acheter un lot de PV pas chers.
Dans le lot qui va me servir pour mon autoconsommation, 3 étaient donnés cassés et je vais pouvoir en dédier un pour cette application. Car même s'ils sont moins puissants, ils fonctionnent suffisamment. L'un d'eu va permettre de rendre autonome le séchoir solaire.

[pierre1911]

J'ai sorti les outils de conception et en voiture puisque j'ai tous les éléments essentiels.

30 grilles inox type de pâtissier qui font 530x650 de surface utile soit 0,3445 m2 utile par plaque donc un total de 10.33m2
pour donner une idée un séchoir électrique escalibur 9 plateaux (modèle de référence dans les cuisines familiales) fait 1,3m2 (9 plateaux de 0,38 par 0,38). La surface de séchage est donc 8 fois plus importante.
Je prévois un espace brut de 50mm entre chaque grille ce qui fera en réel autour de 45mm d'hauteur utile. Rares sont les produits qui peuvent être séchés avec des épaisseur de plus de 45mm. Pour certains produits comme les grosses tomates, il y aura toujours la possibilité de mettre une grille sur deux voir sur trois dans la première phase de dessiccation, puis de resserrer les rangs.

le panneau solaire thermique qui va servir à faire la lame d'air chaud est constitué de 2 vitres vendues par un membre du forum que je remercie encore une fois vivement. Il s'agit de vitres de PV déclassées qui font en peu moins d'un mètre par un mètre. les deux vitres se suivent dans le sens de la hauteur ce qui fait un panneau coffre d'un peu moins de 2m2 de surface de chauffe et de prise au vent.
derrière la vitre un espace d'air pré filtré avec du perlon, une série de plaques offset qui seront fumées avec de la suie et derrière les plaques une isolation type garniture de cheminée en laine de roche avec film alu afin de résister à de hautes températures. Le tout est enfermé dans un coffre en bois naturel (exit OSB et tout bois reconstitué) renforcé par un cadre métallique en cornière.
J'insiste sur les renforts car c'est une voile de 2m2 qui va pivoter selon deux axes et j'habite à flanc de monts près d'une goutte où le vent peut parfois souffler fort.
Sur la partie haute du panneau un tube de 100mm de diam en acier sert de collecteur ET d'axe de rotation du panneau (selon l'axe AA' du schéma ci dessous). Ce qui fait une surface de 78cm2x2 par laquelle va passer l'air chauffée. Les deux tubes sont les parties mâle et vont rentrer dans deux autres tubes de 120 mm en acier avec une bague PTFE (seule pièce plastique de l'ensemble!)

[pacobab]

Bonsoir Pierre,
Je suis très admiratif de la qualité de tes dessins et du détail technique que tu y inclus.
Vraisemblablement, tu n'as pas les 106 ans correspondant à ton pseudo!
Je n'ai pas compris l'intérêt de faire tourner les "frigos" de séchage.
Cdt
Jean

[pierre1911]

Je n'ai rien inventé sur le fait que les séchoirs "portatifs" pivotent
voici un séchoir très souvent cité comme référence http://www.onpeutlefaire.com/fichestechniques/ft-12-artisans.php


l'intérêt de faire pivoter le séchoir c'est de pouvoir capter tout au long de la journée la bonne position du soleil. Mais attention contrairement à un PT pour le chauffage où l'on aimerait avoir tout le temps du 100% de captage, sur ces modèles de séchoirs non asservis il peut être nécessaire de pas prendre le maximum de soleil quand il est le plus puissant, mais de prendre "plein pot" quand il est moins puissant.

Car donnée essentiel du procédé de dessiccation, il faut combiner des paramètres qui sont une température régulée (le maximum étant autour de 65°c mais dépend des produits à faire sécher) et un écoulement d'air le plus important possible. Sur les modèles de séchoirs sans électronique et ventilateurs, ces deux données sont corrélées puisque c'est l'élévation de température qui génère le flux.

C'est pour cette raison que j'opte pour une version certes plus hight tech, mais qui devrait avoir des rendements bien supérieurs et surtout me dédouaner d'une surveillance constante. Les utilisateurs de séchoirs comme celui du dessus demandent une intervention toutes les 2h pour être réaligné en azimut. C'est ce que j'ai constaté sur ma parabole solaire. Dans le procédé de séchage, pour la qualité des aliments il faut que la dessiccation soit la plus rapide possible en respectant les températures maxi qui ne dénaturent pas le produit.

Etape 1 de construction du déchoir avec l'azimute comme seul paramètre variable
Le panneau thermique est solidaire de l'ensemble qui pivote comme mentionné par rapport à l'axe Z ce qui me permet de suivre le soleil d'Est en Ouest nommé azimut. Le panneau photo voltaique qui sera lui au dessus de l'ensemble fait la même chose.
La rotation de tout l'ensemble est pilotée par un arduino. L'alignement Est Ouest est calculé par rapport à la date et l'heure d'un tableau de correspondance chargé dans la mémoire de l'automate corrélé à la position GPS du séchoir (entrée une fois à l'installation + réglage).
Je ne pense pas opter pour la solution d'un alignement par diodes qui consiste à faire passer à travers un dioptre un faisceau du soleil et qu'en fonction de quelle diode est bombardée. Je n'ai pas les compétences requises en électronique ET en cas d'éclipse (astral ou nuageuse) ces systèmes ont du mal à se réaligner et font d'un coup de gros déplacements. Même problème si le système se met en sécurité (exemple fort vent), ou le soir quand il faut qu'il revienne à la position du matin.
Cet exemple explique très bien le procédé que je souhaite suivre https://buzzcasonits.blogspot.fr/2015/02/tracker-solaire-dapres-la-latitude-dun.html avec un alignement toutes les 30 minutes.
A l'issu de cette étape (objectif Mai 2017) je devrais pouvoir faire de nombreuses mesures de performances brutes. Données dont j'ai besoin pour la suite.
Je parlerai plus tard du système mécanique de rotation qui me demande beaucoup de réflexion, car outre le poids total de l'ensemble, la prise au vent asymétrique va générer un couple très important sur le système de rotation qui devra encaisser sans consommation.

Etape 2 ajout des ventilateurs et de la "vanne mélangeuse"
Tout l'excédent de la production du PV, c'est à dire Total de production - charge de la batterie - consommation de l'arduino, sera dépensé dans deux groupes. Un premier groupe de ventilateurs qui va forcer l'air réchauffée. Un second groupe de ventilateur (nommé vanne mélangeuse) situé en dessous du séchoir va permettre de capter de l'air frais si le PT est trop efficace et que le température de l'air réchauffée est supérieure à la valeur maxi paramètrée.
A ce stade le séchoir devrait être utilisable (scope Juin 2017)

Etape 3 ajout des vérins pour PV et PT
Les vérins servent à augmenter le rendement des deux panneaux et aussi à mettre l'installation en sécurité en cas de vent important.
Dans ce cas, le panneau thermique se plaque contre le coffre à la verticale (90° par rapport au sol) et le panneau photovoltaïque lui se plaque sur le toit (parallèle au sol)
Scope Aout 2017 pleine production des légumes et fruits en sur nombre.

voici un schéma pour mieux comprendre quelques points

Nuls doutes que je vais avoir une grosse perte de charge vu le système de coude à 90° soudé. J'aurai les moyens techniques et/ou financier de faire cintrer les tubes je le ferais. Si quelqu'un du forum peut m'arranger le coup...

[pacobab]

Bonjour Pierre,
En fait, mon interrogation venait de deux constatations :

• Ta surface de captage est fixe à l'extérieur des frigos, et vraisemblablement bien plus grande que ce que porte un frigo,
• J'avais compris que tes "frigos" étaient effectivement des frigos recyclés donc isolés. I

Pour ce qui est des tubes, regardes si tu trouverais ton bonheur sur le site http://www.detandt.com, section cheminée ou ventilation. Si ça t'intéresse, contactes-moi.
Cdt
Jean

[pierre1911]

Jean désolé

Je suis à l'origine du doute

Sur ce schéma je présentais en effet une maquette d'un séchoir solaire éco construit à partir d'un frigo qui doit s'installer sur une pente importante puisque le panneau est posé contre la pente en dessous du frigo. C'est une conversation et des plans soumis à Christophe Gatineau auteur d'ouvrages sur la question de la permaculture et bloggeur de http://www.lejardinvivant.fr/ qui souhaitait s'équiper d'un séchoir solaire.
Avec le recul l'option frigo ne me semble pas une bonne idée, car les plastiques n'ont pas été étudiés pour travailler à des températures si élevées. Ils risquent de relacher dans l'atmosphère confinée des particules qui peuvent se fixer sur la nourriture. Les perturbateurs endocriniens posent énormément de problèmes et seront certainement un scandale sanitaire (de plus) dans les années futures. fin de ()
Ce serait vraiment bête de contaminer de la nourriture que l'on essaye de garder la plus "fraiche" possible pour un bien être.


sur cet autre schéma je présentais un modèle plus proche de ce que je voulais faire avec donc une structure pivotante isolée, deux compartiments cote à cote. Le panneau thermique que l'on ne voit pas est au sud, il est fixe par rapport au séchoir et l'ensemble pivote sur l'axe des Z. J'optais pour l'installation d'une VMC double flux qui devait permettre de combler (plus ou moins?) la perte de rendement du au fait que le panneau thermique ne s'inclinait pas mais faisait 4m2 de surface brute.


voici le séchoir en cours d'étude et de construction
Il pivote toujours sur l'axe des Z
il a deux panneaux, un thermique pour chauffer l'air, un PV pour produire l'électricité
comme mentionné au dessus à terme les deux panneaux pourront avoir des inclinaisons différentes (je développerais plus tard pourquoi).
L'ensemble est isolé pour permettre d'utiliser le séchoir sur une plus longue période et dans la journée et dans la saison.

Suis-je plus clair?

Un grand merci pour ta piste, je vais regarder tantôt et reviens vers toi.

[pacobab]

Bonjour Pierre.
Merci, je comprends mieux maintenant.
Je me demande s'il est bien utile de mettre une double flux en sortie. Ce que tu cherches à faire est un séchoir, qui sortira donc de l'air humide. L'échangeur d'une vmc double flux m'a toujours inquièté à cause de la condensation et de la possible contamination des plaques, nécessairement proches pour avoir un bon échange. (l'idéal serait d'avoir des plaques argentées auto-sterilisantes).
Si tu es un fan de l'arduino, peut-être pourrais-tu envisager une régulation simple flux avec papillon de réglage en fonction de la température et de l'humidité de l'étuve ?
Je n'ai aucune connaissance en séchage. J'imagine que l'on veut sécher sans cuire, et que ça n'est pas évident. Il faudrait pouvoir baisser l'humidité de l'air entrant, mais pour ça, il faut une source de froid.
Cdt
Jean

[pierre1911]

C'est pour cette raison que sur le modèle retenu de séchoir, je n'utilise plus la VMC double flux

Néanmoins cette problématique de VMC double flux et de condensation nous pose problème sur d'autres applications. Je ne peux pas trop détailler mais nous sommes trois personnes à plancher sur différents systèmes. Une boite à gant que nous avons besoin pour faire de l"insémination de champignon en vue de production maraîchère. Nous avons mis en concurrence plusieurs systèmes (barbotage de l'admission dans solution antiseptique, générateur d'ozone, lampe à UV). Ce porjet était mené par nous trois, pour l'instant stand by mais pas mal abouti sur le papier. Il se trouve que j'ai utilisé ce genre de trucs dans mon passé d'aquariophile sur des installation XXL. L'UV peut être applicable dans ce cas d'espèce car consomme peut et peut travailler en milieu humide sans trop de maintenance. L'un de nous travaille sur un second projet autour d'une serre bioclimatique chauffée par un Jean PAIN où le taux de Co2 dans l'espace confiné devient dangereux pour la santé des opérateurs. En revanche les plantes adorent... Donc nous planchons lui et moi sur une VMC double flux qui va certainement nécessiter les mêmes besoins car la serre est à 900m d'altitude et le delta entre extérieur et intérieur est important -> condensations.

sur les séchoirs PPAM, nombreux sont ceux qui rajoutent ceci http://www.rexair.fr/index.php/gamme-confort-climatisation-et-humidification. Dans le cadre de cette application autonome, pas possible car la consommation électrique de ce type d'appareil nécessiterai un parc PV à lui seul.
J'ai imaginé un bidouillages à partit d'un compresseur de clim de voiture entrainé par de l'éolien. ça ferait ce que cela pourrait et étant donné que ce ne serait que du plus pour pas cher, pourquoi pas.

J'ai un projet de fond que je défends et qui commence à être développé un peu partout dans le monde qui consiste à utiliser l'air comprimée comme réserve d'énergie. La mise en oeuvre peut être facilement éco construit car il part tous les jours à la benne des cuves à propane qui une fois enterrées dans une structure idoine, ferait de superbes réservoirs. Et là on peut trouver pluri système d'alimentation, dont l'éolien avec des rendements supérieurs à la production électrique puisque l'on peut même récupérer la chaleur due à la compression.
Et c'est là où cela vient fantastique sur le papier pour ce qui nous intéresse puisque en détente l'air produit du froid, froid qui permettrait de faire un système de dessiccation en amont du séchoir.
usine à gaz? peut-être.

[pierre1911]

si tu veux creuser coté dessiccation
http://deshydrateur.org/temperature-deshydrateur/
et
http://passionpotager.canalblog.com/archives/2012/04/16/24033012.html
Attention toutes ces données correspondent à des dessiccateurs électriques, donc normalement plus performants.

C'est bien cet écart entre système lowtech et système énergivore que je souhaite réduire en ajoutant de la techno de pilotage

j'ai d'autres données beaucoup plus techniques si besoin


et pour répondre à ta question c'est bien ce que je compte faire avec ce que j'ai mentionné au titre de vanne mélangeuse, mais en jouant sur des ventilateurs.
Promis je planche sur le diagramme de programmation pour que ce soit plus clair

Merci à toi tes contributions m'aident à ce que mes explications soient plus claires

[pierre1911]

ma courbe de soleil sans les ombres des arbres, des bâtiments et des dénivelés

[kepon]

Salut Pierre,

Je viens de lire ton poste jute après avoir posté mon séchoir : viewtopic.php?f=67&t=9367
De mon côté c'est plutôt lowtech, sur le modèle de onpeutlefaire avec ventilation mécanique par petit panneau photovoltaïque, ça prends le temps, mais j'ai le temps et j'ai entendu dire qu'un séchage trop rapide n'est pas forcément bon (je parle pour les plantes, fruits)

En tout cas super travail de recherche ! Tu en es où dans la réalisation ?

David