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Concept de Cuisson Solaire

Réfrigérateur solaire photothermique Colfego

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Réfrigérateurs solaires Coldfego testés au laboratoire par Gervais Godmel, puis par André Kotowski

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Deux réfrigérateurs solaires Coldfego chez Pasteur-Mérieux à Bulsa (Burkina-Faso)

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Réfrigérateur solaire Coldfego, vue en face

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Rééfrigérateur solaire Coldfego, vue de coté

Introduction

Obtenir du froid, par photothermie, à l'aide d'un dispositif nouveau, permettrait la conservation des denrées périssables, en particulier, les vaccins.

C'est ainsi qu'après plusieurs années de recherche sur place et au laboratoire à Nancy, j'ai pu mettre au point avec la collaboration de Gervais Godmel, un système photothermique utilisant la physico-chimie, un procédé simple, rustique, efficace, adapté à ces régions et qui, grâce aux conseils de l'O.M.S, et à l'appui de l'ANVAR, a fait l'objet d'un brevet international conduisant à une industrialisation, actuellement agrée par l'O.M.S (M. Zaffran) et à un contrat université-industrie.

Le problème de la conservation des vaccins et des denrées périssables conditionne absolument l'existence des populations qui vivent dans les zones intertropicales déshéritées.

Les vaccins, par exemple, ne conservent leurs propriétés, donc ne sont utilisables, que si leur température est maintenue entre 0 °C et +8 °C quelle que soit celle de l'ambiance extérieure. Or, dans les zones considérées, la température diurne peut atteindre et dépasser 43 °C.

Description

Le Laboratoire de Physique de Dépôts Métalliques de Vandoeuvre près de Nancy, a réalisé un réfrigérateur photothermique à absorption solide intermittente, fonctionnant de manière entièrement automatique, sans pièces mobiles. Son fonctionnement sans consommation d'énergie classique, donc sans frais d'exploitation, le rend, à l'achat, d'un coût supérieur à celui d'un réfrigérateur commercial.

Le couple frigorigène employé est formé d'ammoniac et de chlorure de calcium granulé et sec, tous deux, produits bon marché. Ces composants forment ensemble des ammoniacates, corps solides facilement dissociables sous l'effet de la chaleur. L'ammoniac dégagé se condense lorsque la température nocturne s'est abaissée. La chaleur latente de vaporisation de l'ammoniac est à l'origine du froid que l'on attend de l'appareil.

L'appareil comporte trois parties:

  1. Le générateur-absorbeur est formé, suivant la puissance de réfrigération à obtenir, de 4 à 12 tubes d'acier de 2 mètres de long, de diamètre 60 mm, à l'épreuve d'au moins 50 bars, disposés suivant l'axe focal de miroirs cylindro - paraboliques fixes et orientés ouest-est contenant de 6 à 18 kg de chlorure de calcium et de la masse correspondante d'ammoniac, de façon à obtenir l'ammoniacate le plus riche. Les tubes sont recouverts par une surface sélective et protégés par une vitre destinée à produire un effet de serre. La surface de captage varie de 2,40 m2 à 7,20 m2.
  2. Le condenseur est de type classique à refroidissement par ailettes pouvant évacuer les calories libérées par la condensation de l'ammoniac sans provoquer un excès de température à l'ambiante supérieur à 10 °C, car c'est la température du condenseur qui va limiter le rendement de l'appareil, à irradiation incidente donnée.
  3. L'évaporateur dans la cuve isolante destinée à recevoir les denrées à conserver, comporte des tubes d'acier horizontaux de diamètre satisfaisant, afin de permettre une évaporation par le niveau libre suffisamment rapide. La cuve qui existe actuellement dans le commerce est super-isolée avec des parois de polyuréthane de 95 mm.

Trois types d'utilisation possibles:

  • soit la fabrication d'environ 10 kg de glace par 24 heures pour 4,80 m2 de captation
  • soit le maintien entre 1 °C et +8 °C dans une ambiante diurne. Ce dernier mode d'emploi de l'appareil se conçoit, grâce à l'adjonction d'un mélange eutectique jouant le rôle de stockeur de froid.
  • soit, simultanément réalisées, les deux opérations précédentes.

Tests

  • Au laboratoire

Gervais Godmel et André Kotowski ont testé ce réfrigérateur au laboratoire.

Test de validation suivant les normes O.M.S. :
Ambiante diurne 43 °C, nocturne 32 °C. Vaccins maintenus entre 1 et 8 °C. Production quotidienne de glace dans 4 icepacks de 750 cm3.

Sous rayonnement artificiel étalonné simulant chaque jour la présence du soleil (6 heures / 24 heures).
Appareil maintenu dans une enceinte tropicalisée avec enregistrement continu des températures (ambiante, cuve, évaporateur, icepacks).

  • Sur le terrain

Des essais de plusieurs années sur le terrain, pilotés par Pasteur-Mérieux, à Bulsa (Burkina-Faso) ont largement confirmé l'efficacité du système.

D'autres tests à Cali (Colombie) dans un laboratoire de l'O.M.S ont été à l'origine de l'agrément.

Depuis des années, des appareils industrialisés fonctionnement à Boulsa (Burkina-Faso) et à l'Institut Pasteur à Dakar.

Autres essais à Madagascar, Haïti, Sierra Leone, Seychelles et Triest (Italie).

Depuis 2009 cet appareil est testé par l'entreprise Cesbron, dans le but de reprendre la fabrication.

Note

Pr. Jean Fléchon, l'auteur de cet invention, est le professeur émérite, l'ancien responsable du Laboratoire de Physique de Dépôts Métalliques, Faculté des Sciences, Université Henri Poincaré Nancy 1, 54506 Vandoeuvre-lès-Nancy (France).

Son collaborateur André Kotowski, Docteur ès-Sciences Physiques et Techniques, est l'ancien responsable du Laboratoire des Installations Sanitaires et Thermiques, Faculté d'Ingénierie de l'Environnement, Ecole Polytechnique de Czestochowa, 42-200 Czestochowa (Pologne) et l'ancien chercheur au Laboratoire de Physique de Dépôts Métalliques, Faculté des Sciences, Université Nancy 1, 54506 Vandoeuvre-lès-Nancy (France).


Contact

Andrew Kotowski, Solar Cooking Concept

Voir aussi

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