Modélisation thermique du four à Pain 150

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Bouvier
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Modélisation thermique du four à Pain 150

Message par Bouvier »

Je suis très intéressée par la démarche LOW TECH (technologie simple, bien pensée, bien dimensionnée, réparable et locale). Je me suis mise en contact avec Martin et Thi-Hang, artisans boulanger, qui ont un fournil à Râches (59). J'ai lancé un projet YES en début d'année, destiné à caractériser thermiquement le four 150. Dans ce cadre, des étudiants en projet YES sont venus à 2 reprises pour faire des mesures quand le four 150 était en fonctionnement. L'objectif, à terme, est de voir si il est intéressant de dimensionner un échangeur de chaleur pour chauffer l'habitation. Ceci constitue la première partie de l’étude et fait suite à ce qui a été rapporté sur un four du même type par Morgan Let (viewtopic.php?p=7206&hilit=four+150#p7206) et par FkDAVID (viewtopic.php?t=4726).
  • Evaluation de l'énergie libérée par le bois en kWh
  • Energie libérée pendant la combustion du bois (ou PCI: Pouvoir Calorifique Inférieur)
Il s’agit du bois de Hêtre à 20% d'humidité. 𝑃𝐶𝐼_𝐻ê𝑡𝑟𝑒=4 𝑘𝑊ℎ/𝑘𝑔 sachant qu'1 kWh=3600 kJ.
  • Masse de bois introduite en kg
La masse de bois, mesurée par les étudiants, est 49,8 kg.
  • Rendement du four à pain à titre indicatif: 0,7
L'énergie libérée par le bois est 𝑄_𝑘𝑊ℎ=0.7∗49,8∗4=139. 44 ≈140 𝑘𝑊ℎ

Sachant que Martin et Thi-Hang font 2 cuissons de pain par semaine
  • Nombre de fournées par mois
8*140 kWh=1120 kWh
  • Diagnostic de Performance Energétique (DPE)
En imaginant que le diagnostique de performance énergétique est de 150 𝑲𝑾𝒉/(𝒎^𝟐.𝒂𝒏) pour une surface de 115 m^2
150*115=17250 kWh par an

Si on chauffe sur 6 mois dans le Nord de la France, cela fait 2875 kWh/mois de novembre à avril.

Donc nous pouvons en conclure que l’apport de chaleur est partiel car 2875-1120=1755 kWh pour 1 mois dans le cas rencontré par Martin et Thi-Hang
  • Chauffage des fumées
Récemment, des mesures avec un thermocouple ont été effectuées à l'extérieur (figure Thermocouple.jpg) désigne l'endroit où cela a été pris:
Image

Pendant le fonctionnement du four, des mesures ont été prises sur une durée de 3h22. Le résultat est représenté sur la figure (TempératureFumées.jpg)

Image


Le problème, c’est que le four à pain chauffe à l’extérieur → il faut économiser cette énergie qui est perdue en récupérant la chaleur à l’intérieur
Pièces jointes
TempératureFumees.jpg
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Thermocouple.jpg
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