Rapport de Stage Tech No Pole

5/13/2018 Rapport de Stage Tech No Pole - slidepdf.com

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Encadré par : M. Aymen BELLOUMI

Réalisé par : Mlle. Malak DAKHLI

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Rapport de stage

effectué au Centre de recherche et destechnologies de l’énergie

Juin 2011



Département Génie énergétique

Année universitaire2010/2011

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Remerciement

Je tiens à exprimer ma reconnaissance à M. Aymen BELLOUMI,

qui a consacré son temps à me guider et dénouer toute

difficulté ou ambiguïté rencontrée, il m’a encadré de bon cœurpar ses précieuses conseilles au sein d’une ambiance

conviviale, m’a donné l’opportunité de découvrir une partie des

incontournables de mon domaine, la génie énergétique, et d’en

tirer d’avantage de savoir au sein de bonnes conditions.

Je le remercie vivement pour les bonnes impressions qu’il m’a

donné et finalement pour le bon déroulement de mon stage.

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I. INTRODUCTION GÉNÉRALE........................................4

II. PRÉSENTATION DU CENTRE DE RECHERCHE ET DESTECHNOLOGIES DE L’ÉNERGIE.......................................4

III.LABORATOIRE DE PHOTOVOLTAÏQUE.........................6

IV. LABORATOIRE DES PROCÉDÉS THERMIQUES............7

1. LES SERRES ..............................................................................7

2. CAPTEURS SOLAIRES ET LEUR CLASSIFICATION .........................................8

a. Selon la géométrie...........................................................9 Capteurs

plans.................................................................9

Capteurs par concentration...........................................10

b. Selon le vitrage..............................................................10

Capteurs vitrés..............................................................10

Capteurs sous-vide........................................................12

Capteurs non vitré (capteur moquette)..........................13

Capteurs à air ................................................................133. LE TOUR SOLAIRE ......................................................................14

4. REFROIDISSEMENT SOLAIRE ............................................................16

5. CENTRALE SOLAIRE ....................................................................16

6. S TATION OSMOSE INVERSE ............................................................17

a. Qu’est ce que l’osmose inverse ?...................................17

b. Comment fonctionne ce procédé ?................................17

c. Quels sont les avantages de l’osmose inverse ?............187. S TATION DESSALEMENT PAR HD.....................................................19

a. Humidité........................................................................19

b. Principe de fonctionnement de la station.......................21

V. LABORATOIRE DE MAITRISE DE L’ÉNERGIE ÉOLIENNEET DE VALORISATION ÉNERGÉTIQUE DES DÉCHETS.......23

1. EOLIENNE ...............................................................................24

2. GAZOGÈNE .............................................................................24

4



3. P YROLYSE ..............................................................................24

VI. CONCLUSION GÉNÉRALE.......................................25

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Conclusion générale

I. Introduction générale

La mise à niveau des entreprises tunisiennes est devenue une

nécessité accrue de nos jours. En effet, la fluctuation des marchés,

l’évolution très rapide des technologies, la concurrence internationale de

plus en plus acharnée, placent l’entreprise aujourd’hui dans un contexte

de « guerre économique ». Seules en sortiront vainqueurs, les entreprises

dirigées par des décideurs qui feront preuve d’imagination et de créativité

en se fixant des objectifs ambitieux.

Ainsi les usines et les entreprises doivent se préparer à aborder le monde

professionnel et à se familiariser avec les techniques actuelles.

A ce propos, j'ai choisi comme société le centre des Recherches et des

Technologies de l’Energie pour effectuer mon stage.

Ce stage m’a offert l’opportunité de découvrir des nouvelles technologies

de l’énergie renouvelable surtout celles concernant les procédés

thermiques et de visualiser leurs différentes applications.

Durant toute la période du stage j’ai eu aussi l’opportunité de partager

avec les responsables du Centre de Recherches et des technologies de

l’Energie leurs taches journalières et de connaitre les méthodes générales

d’organisation.

II.Présentation du centre de recherche et des

technologies de l’énergie

Le Centre de Recherche et des Technologie de l’Energie (CRTEn) est une

structure de recherche et de développement opérant sous la tutelle du

Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique.

Le CRTEn s’étale sur une superficie totale de près de 3500 m2.

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Il est appelé à accompagner le développement du tissu industriel national

dans le domaine de l’énergie, de répondre aux diverses demandes

d’expertises inhérentes aux énergies renouvelables.

Le CRTEn contribue aussi d’une façon efficace à la formation

postuniversitaire afin qu’une nouvelle génération d’emplois voit le jour.

Le CRTEn est aujourd’hui constitué de 3 grands laboratoires :

➢ Le Laboratoire de Photovoltaïque (LPV)

➢ Le Laboratoire des Procédés Thermiques (LPT)

➢ Le Laboratoire de Maîtrise de l’Energie Eolienne et de

Valorisation Energétique des Déchets (LMEEVED)

Chaque Laboratoire propose d’exécuter des programmes de recherche

dans le cadre des priorités nationales, et ce pour une durée de 4 ans.

Les principales orientations stratégiques du CRTEn sont :

La formation d’experts, capable de donner des réponses rapides aux

exigences énergétiques nationales à courts et à moyens termes.

L’aide au développement et à l’exploitation des énergies renouvelables

(thermique, photovoltaïque et éolienne) et aux autres formes d’énergies

propres en scrutant les solutions à faible coût.

Le développement de nouvelles technologies compétitives dans les

domaines du transfert thermique et de la conversion photovoltaïque de

l’énergie solaire.

Le développement et la mise au point de nouveaux systèmes

(photovoltaïque, éolien ou hybride) pour l’application de l’énergie solaire

dans le domaine du dessalement et du traitement des eaux.

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La veille technologique, l’élaboration, la caractérisation et l’application

de matériaux avancés à très forte valeur ajoutée dans la maîtrise de

l’énergie et la consommation énergétique.

La réduction du coût de certains procédés énergétiques (climatisation,

chauffage etc.)

La création de synergies adéquates entre la R&D dans le domaine de

l’énergie et les structures de transfert et de production de la technopole.

La création d’un environnement de R&D de qualité, favorable à

l’attraction des investisseurs étrangers et leur implantation sur la

technopole.

L’appui de toute initiative industrielle innovante pouvant faire des

énergies renouvelables un moteur de croissance et d’employabilité.

La contribution à la formation postuniversitaire, dans tous les domaines

touchant à la science et à l’ingénierie des énergies renouvelables.

[1] site du CRTEn

I. Laboratoire de photovoltaïque

Une visite brève pour ce labo m’a donné une petite idée sur l’exploitation

de l’énergie solaire afin de produire de l’électricité grâce à des dispositifs

photovoltaïques.

Les cellules solaires, ou photopiles, sont formées d'une couche d'un

matériau semi-conducteur (silicium amorphe), polycristallin ou

monocristallin et d'une jonction semi-conductrice.

Le silicium est le plus employé, cependant, l'arséniure de gallium offre les

meilleures performances, mais reste beaucoup plus onéreux. Les

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photopiles utilisent l'effet photovoltaïque : un photon incident excite un

électron situé dans la bande de conduction du semi-conducteur.

Une photopile est caractérisée par trois paramètres : le courant de court-circuit, c'est-à-dire l'intensité du courant traversant la photopile lorsque

ses bornes sont reliées l'une à l'autre ; la tension mesurée en circuit

ouvert ; le rendement, rapport de la puissance maximale fournie par la

photopile sur la puissance solaire reçue.

En laboratoire, on obtient des photopiles à plus de 24% de rendement.

Si la puissance solaire à terre est de 1 000 W/m2, 1 m2 de ces photopiles

fournit 240 W. Toutefois, elles restent trop onéreuses pour être

commercialisées. Elles sont utilisées principalement pour l'alimentation

électrique des satellites dans l'espace. Actuellement, les photopiles les

moins coûteuses à produire sont constituées de silicium amorphe. Bien

que de très faible rendement, 6 à 8% , elles sont suffisantes pour de

nombreuses applications peu gourmandes en énergie, comme les

calculatrices, les montres électroniques ou encore les ampoules

fluorescentes à faible consommation électrique.

Les photopiles commerciales au silicium polycristallin, voire monocristallin,

atteignent un rendement de 12 à 16% . On les emploie, par exemple, pour

la signalisation lumineuse dans des sites d'accès difficile, comme le

balisage des aéroports de montagne ou pour les bouées en pleine mer.

[2] Encarta

II.Laboratoire des procédés thermiques

Crée en janvier 2010, il s’intéresse à l’énergie solaire et ses applications

dans plusieurs domaines dits énergivores tels que : le chauffe eau et

systèmes énergétiques solaires, le séchage industriel, le froid solaire, la

production d’électricité solaire thermique et l’efficacité énergétique dans

le bâtiment et l’industrie.

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1. Les serres

Le principe de fonctionnement de la serre provient des matériaux utilisés,

verres et plastiques, qui ont la particularité de laisser les rayonnements

solaires les traverser tout en absorbant l'infrarouge renvoyé par le sol.

Ainsi, abritées du vent et réchauffées par ce phénomène, les plantes

fragiles peuvent affronter la rigueur de l'hiver.

La méthode la plus simple pour exploiter l'énergie solaire passe par la

serre utilisée en agriculture. Dans une serre, le sol de couleur foncée

absorbe toutes les radiations du spectre lumineux, ce qui provoque son

échauffement. La vitre transparente qui recouvre la serre laisse passer le

rayonnement solaire, mais piège le rayonnement calorifique qui se dégage

du sol. Ce phénomène, appelé effet de serre, est également mis à profit

pour réaliser des habitations solaires munies d'une véranda. Le stockage

de cette énergie calorifique se fait alors au moyen de pierres ou de

réservoirs d'eau, qui restituent lentement la chaleur.

2. Capteurs solaires et leur classification

On peut les classer selon différents critères à savoir, la forme géométrique

(plan, à tubes, par concentration, quelconque), le fluide caloporteur (eau,

air…), le vitrage (vitré, non vitré, sous vide)

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Champ de capteurs plans à air dans le CRTEn

a. Selon la géométrie

➢ Capteurs plans

Les capteurs plans absorbent le rayonnement solaire au moyen d'une

plaque peinte en noir et munie de fins conduits destinés au fluide

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caloporteur. Lorsqu'il traverse les conduits, sa température (liquide ou air)

augmente en raison du transfert de la chaleur reçue par la plaque

absorbante. L'énergie transmise au fluide caloporteur est le rendement

instantané du capteur.

Comme une serre, les capteurs plans sont munis d'un vitrage, transparent

pour les longueurs d’onde visibles et opaque pour celles infrarouges, qui

piège ainsi le rayonnement calorifique s'échappant de la plaque

absorbante. Ils peuvent chauffer les fluides caloporteurs à des

températures légèrement supérieures à 80 °C, avec un rendement variant

entre 40 et 80%.

Les capteurs plans sont surtout utilisés dans la production d'eau chaude

sanitaire. Les capteurs fixes à usage domestique sont généralement

installés sur le toit des habitations. Dans l'hémisphère Nord, ils sont

orientés vers le sud, et dans l'hémisphère Sud, vers le nord. L'efficacité

des capteurs dépend de l'angle qu'ils forment avec le plan horizontal. Leur

inclinaison optimale varie selon la latitude de l'installation. Le fluide utilisédans le système de chauffage solaire est l'air ou un liquide (eau ou

mélange eau-antigel) et le stockage thermique s'effectue généralement

dans un accumulateur à pierre ou un réservoir d'eau bien isolé.

➢ Capteurs par concentration

Les capteurs plans ne peuvent généralement pas porter les fluides

caloporteurs à très haute température. En revanche, il est possible

d'utiliser des capteurs par concentration, mais ils sont plus complexes et

plus onéreux. Il s'agit de réflecteurs en demi-cercle qui renvoient et

concentrent l'énergie solaire sur un tuyau où circule un fluide caloporteur.

Cette concentration entraîne une augmentation de l'intensité, et les

températures obtenues sur le récepteur (appelé cible) peuvent atteindre

plusieurs centaines, voire plusieurs milliers de degrés Celsius. Pour être

efficaces, les concentrateurs doivent se déplacer pour suivre la course

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apparente du Soleil. De telles installations servent notamment pour la

désalinisation de l'eau de mer par évaporation

a. Selon le vitrage

➢ Capteurs vitrés

Capteur plan solaire thermique

Servent pour le chauffage de l’eau sanitaire et chauffage dans les pays

froids et tempérés.

Il est uniquement constitué :

• d’un corps noir qui absorbe le rayonnement solaire (ex : un panneau

en aluminium teinté)

• d’un fluide caloporteur (principalement de l’eau mélangée à un

antigel type glycol alimentaire)

• d’un isolant thermique (laine minérale)

• d’une couverture transparente qui assure l’effet de serre (vitre)

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• d’un cadre (en aluminium)

Effet de serre dans un capteur plan vitré

Ce capteur absorbe le rayonnement solaire et le transforme en chaleur

transmise à un fluide caloporteur (eau glycol). La chaleur ainsi captée est

ensuite transférée vers un réservoir de stockage. Il se présente sous forme

de caissons de différentes dimensions, ou sous forme d’éléments séparés

à intégrer directement dans l’architecture des bâtiments. Ses dimensions

peuvent varier de quelques mètres carrés (individuel) à plusieurs

centaines de mètres carrés (installations collectives). Ce système peut

atteindre une efficacité de 90%.

Le capteur plan vitré permet du produire du chauffage et de l’eau chaude

sanitaire (ECS) pour les bâtiments en pays tempérés ou froids. Idéal pour

les températures de 50-60 °C, au cœur de l’été sa température peut

monter jusqu’à des températures dépassant les 100 °C. C’est le capteur le

plus répandu et le mieux adapté pour répondre à ces besoins par le biais

de l’énergie solaire.

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➢ Capteurs sous-vide

Capteur sous vide

Servent pour le chauffage de l’eau et le chauffage en zone froide, surfaces

réduites ou orientation imparfaite, applications à haute température

Il fonctionne suivant le même principe que celui du capteur plan vitré sauf

qu’on a utilisé dans ce cas des tubes car on a voulu créer du vide (si on

crée le vide dans une grande surface on risque le bris du vitre).

Le vide créé à l’intérieur des tubes permet de réduire conséquemment les

déperditions en chaleur (il évite la conduction et la convection entre levitre et l’absorbeur). Ce capteur atteint ainsi des températures plus

élevées.

Le choix de ce capteur est intéressant pour répondre à des besoins en

chaleur qui ne peuvent être satisfaits par le capteur plan vitré. Il peut, par

exemple, être installé sur des procédés de climatisation par absorption où

des températures de plus de 80°C sont nécessaires, ou encore être utilisépour la distillation. Ce système étant un peu plus onéreux, et ne favorisant

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http://www.infoenergie69.org/IMG/jpg/solth_capteurvide.jpg



pas une parfaite intégration en toiture est la plupart du temps déconseillé

pour les projets individuels.

➢ Capteurs non vitré (capteur moquette)

Utilisés pour la piscine, douche solaire, ECS dans les pays chauds.

Ce capteur consiste en un réseau de tubes noirs en matière plastique,

accolés les uns aux autres. Pour chauffer l’eau d’une piscine, les capteurs

peuvent être insérés dans le circuit de filtration. Ils sont ainsi directement

parcourus par l’eau retournant au bassin

➢ Capteurs à air

Capteur solaire thermique à air

Le séchoir solaire à air comporte :

• le capteur, à travers lequel passe l’air à réchauffer,

• la gaine de collecte et de ventilation, contenant le ventilateur,

•

l’aire de séchage traversée par l’air réchauffé.

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http://www.infoenergie69.org/IMG/jpg/solth_capteur_a_air.jpg



• Deux grandes catégories de capteurs à air se distinguent :

• les capteurs ’ simple effet ’

•

les capteurs ’ à effet de serre ’.L’utilisation de ces-derniers, plus efficaces mais plus coûteux, doit se

justifier par la nécessité.

Ces capteurs servent pour le chauffage d’air dans les bâtiments et

séchage de produits agricoles.

Leur principe est d’augmenter la température de l’air de 5 à 10°c. Uneélévation de 4°c double déjà la capacité de séchage de l’air et divise le

temps de séchage par 2. L’air ventilé est réchauffé dans le capteur à air ;

entre la couverture du toit et un isolant hydrofuge cloué sous les pannes

de la charpente du bâtiment. Le ventilateur met en pression l’air chauffé

sous le faux-fond du séchoir ; l’air traverse le produit à sécher et se charge

de son humidité avant d’être évacué. Le capteur solaire à air est constitué

d’une surface foncée absorbant la chaleur et d’une surface isolante. Lacouverture peut être achetée teintée ou être teintée par la suite au sulfate

de manganèse.

1. Le tour solaire

Une tour solaire est une centrale à énergie renouvelable, construite de

manière à canaliser l'air chauffé par le soleil afin d'actionner des turbines

pour produire de l'électricité.

Son fonctionnement se base sur un principe simple : l’air chaud étant plus

léger que l’air froid, il s’élève.

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De l'air est chauffé par effet de serre dans un vaste collecteur teinté en

noir pour mieux absorber le rayonnement solaire situé au niveau d'une

plaine, et conduit, par une cheminée qui débouche en altitude, grâce à

l’effet cheminée qui réside dans la tendance d'un fluide s'échauffant à

s'élever, en raison de la diminution de sa densité.

On utilise ce phénomène thermique naturel pour évacuer la surchauffe de

l'intérieur d'une construction en facilitant la sortie de l'air tiède ou chaud à

travers des ouvrants en partie haute. Ce tirage thermique peut induire une

dépression intérieure susceptible d'aspirer l'air plus frais du dehors à

travers des ouvrants en partie basse. Permettant ainsi de tirer profit de la

différence de température, l’air s’engouffre sous la serre et est dirigé versle sommet de la tour par convection. Le déplacement de l’air permet à des

turbines situées à l’embouchure de la cheminée de produire de

l’électricité.

L'investissement de départ est important, mais les coûts de

fonctionnement sont ensuite faibles.

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Le système produit de l’électricité jour et nuit grâce à la chaleur résiduelle

du sol et au différentiel permanent de température qui existe entre le sol

et le point culminant de la tour.

Avantages :

Source d’énergie inépuisable et gratuite

Pas d’émission polluante

Fonctionnement sans intermittence (jour et nuit)

Mécanique simple, peu d’entretien nécessaire

Inconvénients :

investissement de départ

2. Refroidissement solaire

Le refroidissement solaire peut être obtenu en utilisant de l'énergie solaire

comme source de chaleur dans un cycle de refroidissement par

absorption. Le générateur de ces systèmes requiert une source de chaleur.

Comme ces dispositifs nécessitent des températures de plus de 150 °C,

les capteurs par concentration sont plus adaptés que les capteurs plans à

ces cycles thermiques.

3. Centrale solaire

On utilise dans cette centrale un fluide volatil (alcool) qui s’évapore à 90°C

et entraine ainsi la rotation d’une turbine.

Pour ce faire, c-à-d atteindre les 90°C, on chauffe l’eau à l’aide d’un

champ de capteurs solaires qui chauffera à son tour le fluide volatil.

Deux électrovannes sont mises en jeu :

• Si l’eau provenant du champ des capteurs est à une température

bien élevée, l’une des vannes sera activée pour que l’eau chauffel’alcool.

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• Sinon, l’eau sera réinjectée vers le champ des capteurs afin qu’elle

atteigne une température plus adéquate. Dans ce cas l’autre vanne

sera activée.

L’eau dans le ballon atteint la température désirée après quelques jours

parce que ça demande en fait plusieurs fois de passage dans le champ.

1. Station osmose inverse

a. Qu’est ce que l’osmose inverse ?

L'osmose inverse est un procédé de traitement de l’eau par lequel l’eau

est poussée à travers une membrane semi-perméable dont les pores sontminuscules. Ainsi, les impuretés qui sont trop grosses pour passer à

travers la membrane sont retenues puis évacuées.

b. Comment fonctionne ce procédé ?

Les appareils d’osmose inverse purifient l’eau en faisant passer un volume

d’eau pressurisé à travers une membrane très fine en plastique. Si l’eau

brute à traiter provient d’un puits ou d’une autre source privée, il faudrapeut-être au préalable, désinfecter et préfiltrer l'eau en amont de

l'appareil d'osmose inverse, pour éliminer le chlore, les particules et les

sédiments, et retenir les contaminants susceptibles de souiller ou

d'endommager la membrane.

Étapes de l’osmose inverse :

1. Durant le processus de filtration initiale, l’eau du robinet ou du puits

(pressurisée par une pompe relais) passe à travers un filtre à

particules (un préfiltre) qui retient le limon, les sédiments, le sable et

les particules d’argile qui pourraient obstruer la membrane

d’osmose inverse.

2. L’eau est ensuite acheminée vers un filtre au charbon actif qui

emprisonne les minéraux et les contaminants comme le chrome, le

mercure, le cuivre, la chloramine et les pesticides. Il retient aussi le

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chlore, une fonction importante puisque le chlore abrège la durée

utile de la membrane.

3. L’eau est transférée sous pression dans le module d’osmose inverse,

où seule l’eau propre peut passer par les pores de la membrane. Les

impuretés qui ne peuvent pas traverser la membrane sont éliminées

dans le tuyau d’évacuation.

4. L’eau traitée aboutit dans une citerne de stockage.

5. Enfin, l’eau traitée passe à travers un filtre au charbon actif, avant

son utilisation, pour en améliorer le goût et l’odeur.

L’eau qui renferme du manganèse, du sulfure d’hydrogène ou du fer doit

subir un traitement préalable afin de prolonger la vie utile de la

membrane. Un distributeur peut recommander un prétraitement

approprié.

a. Quels sont les avantages de l’osmose inverse ?

L’osmose inverse peut retirer de l’eau les matières dissoutes, les sels et

les minéraux qui rendent l’eau dure, les substances chimiques organiques

et d’autres impuretés. Ce procédé peut améliorer le goût de l’eau pour les

gens qui n’aiment pas le goût des matières minérales dissoutes.

L’eau traitée ne produit pas de tartre dans les bouilloires et les cafetières.

Puisque le sodium et le potassium sont éliminés, les personnes qui, en

raison de leur état de santé, doivent restreindre leur ingestion de sodium

ou de potassium pourraient en bénéficier. Les appareils d’osmose inverse

peuvent aussi éliminer des contaminants comme le chrome, le mercure et

les nitrates. Avant d’acheter un appareil d’osmose inverse, vérifiez pour

quel usage le modèle envisagé est homologué et consultez le mode

d’emploi afin de savoir exactement ce qu’il peut et ne peut pas faire.

L’eau traitée par osmose inverse est-elle bonne à boire ?

Les systèmes de traitement à osmose inverse éliminent les minéraux

comme le calcium et le magnésium qui se trouvent dans l’eau potable. Au

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Canada, l’eau n’est qu’une source minime de ce genre de minéraux

comparativement aux aliments. Si votre régime alimentaire est

raisonnablement équilibré, vous n’avez pas à vous préoccuper de prendre

un supplément de minéraux lorsque l’eau potable que vous consommez

est traitée par osmose inverse. Les faibles teneurs en minéraux de l’eau

potable peuvent toutefois être préoccupantes dans les pays dont le climat

est très chaud.

1. Station dessalement par HD

a. Humidité

L'air, à une température donnée et à pression normale, ne peut contenir

qu'une certaine quantité de vapeur d'eau. Cette quantité autorisée

augmente lorsque la température s'élève, et diminue quand la

température baisse. Dans la soirée, après une journée chaude, la

température de l'air chute, ce qui provoque la saturation de l'air qui ne

peut plus contenir une telle quantité de vapeur d'eau. C'est pourquoi

l'excès de vapeur d'eau se condense alors sous forme de rosée sur toutes

les surfaces, comme celle d'une vitre.

L’humidité est donc la teneur en eau de l’atmosphère. L’atmosphère

contient toujours une certaine quantité d’eau sous forme de vapeur d’eau,

la concentration maximale étant fonction de la température. La quantité

de vapeur d’eau qui sature l’air augmente avec la température : à 4,4 °C,

elle est de 2 kg pour 454 kg d’air humide ; à 37,8 °C, elle est de 18 kg.

Lorsque l’atmosphère est saturée, le niveau d’inconfort est élevé car

l’évaporation de la sueur, chargée de refroidir l’organisme, devient

impossible.

La teneur en vapeur d’eau d’un volume d’air donné s’exprime au moyen

de diverses grandeurs.

• L’humidité absolue est le nombre de grammes de vapeur d’eau par

mètre cube.

22



[Habs] = g/kgas

• L’humidité relative, notion souvent utilisée en météorologie, est le

rapport de la teneur en vapeur d’eau de l’atmosphère à la teneur en

vapeur d’eau de l’air saturé à température égale.

[Hrel = (Habs/Hsat)*100] = %

• L’humidité de saturation est le nombre maximal de grammes de

vapeur d’eau par mètre cube.

[Hsat] = g/kgas

Diagramme de l’air humide

Si la température de l’atmosphère augmente et si aucune modification ne

survient dans la concentration en vapeur d’eau de l’atmosphère,

l’humidité absolue demeure identique (définie pour T et P déterminés),

mais l’humidité relative diminue. Une baisse de la température induit une

hausse de l’humidité relative.

De ce fait, on peut caractériser l’hiver par son humidité relative et l’été

par son humidité absolue élevée.L’humidité est mesurée au moyen d’un hygromètre.

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Humidité relative

Humidité absolue

température

Masse volumique

enthalpie



a. Principe de fonctionnement de la station

L’installation consiste à augmenter la saturation de l’air en vapeur d’eau,

c’est à dire augmenter son humidité de saturation afin qu’il soit plus apte

à absorber de l’eau à dessaler, qui sera dépourvu de ses matières lourdes

telles que les sels. L’air riche en cette vapeur d’eau sera par la suite

condensé et on obtient finalement de l’eau douce.

On trouve deux modes de fonctionnement pour ce système dedessalement :

• 1er mode

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Ballon

Evaporateur

Humidificateur1 et 2

Champs de

capteurs 1 et 2

Ventilateur



E-7

P-01 P-02

P-03

P-04

E-1

E-2

P-07

l’évaporateur ici est un tour de refroidissement ouvert formé par une

enveloppe métallique extérieure, contenant un serpentin d’alimentation,

des buses de pulvérisation et des blocs de nid d’abeille (afin d’augmenter

la surface d’échange de chaleur et de matière entre l’eau et l’air) et un

ventilateur (pour l’alimentation en air).

• 2ème mode

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(Eaupréchauffée)

Ventilateur(air ambiant)

Eau douce

Evaporateur

Condenseur

BallonRejet du

condensat

Vapeursans sel

Condenseur



E-7

P-01

P-02

E-1

E-3

E-4

P-07 P-08

E-5 E-6

P-09 P-10

P-11

P-12

Pour ce processus, on tire profit de l’énergie solaire afin de chauffer

l’air ambiant du ventilateur. Ceci est fait à l’aide des champs de

capteurs dans le but de rendre l’air plus loin de la saturation et ainsi

apte à absorber de l’eau avec une quantité importante surtout qu’il

sera en contact avec une eau préchauffée, proche de la température

d’évaporation en entrant dans l’humidificateur.

Ce dernier est l’organe qui assure l’enrichissement en vapeur d’eau, de

l’air qui circule dans l’installation. En effet, l’eau est pulvérisée par des

pulvérisateurs comme ceux des douches et s’écoule le long du nid

d’abeille qui augmente le temps de séjour et la surface d’échange de

l’eau dans l’humidificateur et l’air ventilé à travers cette surfacehumectée, provoque alors une évaporation spontanée augmentant

ainsi la valeur de l’humidité relative.

V.Laboratoire de maitrise de l’énergie éolienne et

de valorisation énergétique des déchets

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Ballon

(eaupréchauffé

e)

Champ decapteur 2

Champ decapteur 1

Humidificateur 2Humidificateur 1

Eau douce



Le Laboratoire de Maîtrise de l'Energie Eolienne et de Valorisation

Energétique des Déchets (LMEEVED) est récemment créé sur proposition

de la Commission Nationale d’Evaluation des Activités de la Recherche

(CNEAR) au sein du Centre de Recherche et des Technologies de l’ Energie

(CRTEn) dans le but de renforcer le potentiel de l’activité de recherche

dans le domaine des énergies nouvelles et renouvelables.

Cette équipe constitue un apport supplémentaire aux efforts d’économie

d’énergie du pays et jouera pleinement son rôle de veille technologique.

La tâche principale de l’équipe de recherche du laboratoire est par

conséquent l’exécution du programme de recherche établi entre le

LMEEVED et le ministère de l'enseignement supérieur et de la Recherche

Scientifique après approbation du CNEAR.

Ce programme renferme six (6) projets de recherche dont trois projets

concernent les aérogénérateurs et les fermes éoliennes et trois projets

touchent le domaine de la valorisation thermochimique des déchets en se

penchant particulièrement sur la combustion des gaz qui émanent de ces

déchets.

1. Eolienne

L'énergie éolienne, dont la production ne s'accompagne pas d'émission de

gaz à effet de serre, est une solution intéressante pour remplacer les

combustibles fossiles tels que le pétrole. Les aérogénérateurs les plus

rentables pour une production électrique à grande échelle sont de taille

moyenne (rotors mesurant entre 15 et 30 m de diamètre, avec des

puissances comprises entre 100 et 400 kW).

Les meilleurs sites pour implanter des aérogénérateurs sont ceux où la

vitesse moyenne du vent est d'au moins 20 km/h.

L’éolienne dans le CRTEn est une maquette qui produit 15 Kw.

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2. Gazogène

C’est la production d’un biogaz à partir des déchets végétales.

déchets

3. Pyrolyse

La pyrolyse est la décomposition thermique de matières organiques en

l'absence d'oxygène ou en atmosphère pauvre en oxygène.

Il s'agit du premier stade de transformation thermique après la

déshydratation. Elle permet d'obtenir un solide carboné, une huile et un

gaz. Elle débute à un niveau de température relativement bas (à partir de200 °C) et se poursuit jusqu'à 1 000 °C environ. Selon la température, la

proportion des trois composés résultants est différente.

L'intérêt majeur de cette technique est que ses produits sont hautement

valorisables. Les déchets huileux sont valorisables en produits de raffinerie

de haute qualité par hydrogénation. Et le coke est le principal déchet

solide.

C’est la production d’un biodiesel à partir des déchets animales ou

des huiles usées .

On injecte de l’azote avec grande pression dans le réservoir afin d’éjecter

l’oxygène et éviter ainsi la combustion de ces déchets qui seront chauffés

puis condensé afin d’obtenir leur biodiesel.

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Déchets végétales gazbiogaz

combustion condensation

déchets gaz biodiesel



VI.Conclusion générale

Le stage est toujours une opportunité fructueuse, enrichissant et

préparant le futur employé à se familiariser avec le milieu professionnel.

Ce stage m’a était très enrichissant de point de vue technique et humain.

En effet, d’une part, durant cette période, j’ai eu l’occasion de contacterla vie industrielle , j’ai appris donc l’esprit collectif de l’équipe qui est

indispensable à l’avancement des travaux et j’ai apprécié le sens de

l’organisation, le respect de l’horaire, ainsi que l’intérêt porté par les

différentes tâches au moyen des ingénieurs et des techniciens.

D’autre part , ce stage m’a permis d’approfondir et de mettre en

application la plupart de mes connaissances théoriques et de mieux

assimiler certains phénomènes qui m’ont apparu difficiles à comprendre

au début.

J’ai apprécié aussi l’encouragement et le suivi, qui m’ont été largement

octroyés par les responsables du centre. Ceci m’a permis de suivre les

différentes tâches avec une grande attention et beaucoup d’intérêt.

Je tiens, à la fin de ce rapport, à adresser mes remerciements les plus

chaleureux et les plus distingués à tous les personnels qui m’ont rendu le

stage aussi agréable qu’il l’a été.

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Rapport de Stage Tech No Pole

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