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Post on 28-Sep-2020
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Problématique
Sur un site côtier situé à 100 km au Sud de Dakar, il s’agit d’assurer les besoins de rafraîchissement pour la conservation des vaccins et médicaments, assurer l’éclairage nocturne et d’apporter de l’eau potable.
Une nappe phréatique est présente à une profondeur de 20m.
But : Poser des hypothèses de besoins et proposer des solutions adaptées au contexte.
Plan
Introduction : étude géographique
I. Mode d’exploitation
II. Exigences programmatiques : choix des énergies
III. Solutions autonomes pour avoir de l’eau potable
IV. Assurer les besoins de rafraîchissement et d’éclairage nocturne.
Conclusion
Introductionétude géographique
Etude géographique
Palmarin
100 km
Définition du site : Palmarin
Longitude : 16°46' 0 OLatitude : 14°1' 0 NAltitude: en moyenne : 1 m
Etude géographique
Climat : Tropical sec : savane sècheApproximativement 3 saisons:
– chaud et sec– très chaud– Pluies
Ciel: dépend de la saison Vent: constant et fort pendant une
grande partie de l'année.
Température:Chaudes à très chaudes 21/31°C
Pluies: 500 à 1250 mm annuels, surtout pendant S.P.
Humidité: Dépend de la saison
Palmarin
Humidité Relative:20 à 55% pendant S.S.55 à 95% pendant S.P
Etude géographique
Relief : village sur steppe
Végétation:savane arborée et sèche. Le baobab, l'acacias et le fromager y sont les arbres dominants.
Palmarin : Palmarin est une communautérurale de la région de Fatick,composé de quatre villages: Ngallou, Nguethie, Ngouloumane, Diakhanor.
Population de Palmarin:En 2003: 6 698 personnes dans la communauté rurale de Palmarin-Facao
Économie : pêche et agriculture,tourisme, vin de palme
Un Baobab à Palmarin
I. Mode d’exploitation
Mode d’exploitation
• Définition d’un dispensaire
– Établissement de bienfaisance : soins et médicaments gratuits, vaccins– Ne se substitue pas à un hôpital– vocation de première urgence
• Mode d’exploitation d’un dispensaire :
Pour les travailleur du village et sa famille proche :– 2 matinées de consultations par semaine (médecine moderne)– les urgences 24h/24h– 1 matinée de consultation de médecine traditionnelle
Mode d’exploitation
• Des besoins fonctionnels du dispensaire:
– Rafraîchissement pour la conservation des vaccins et médicaments
– Assurer l’éclairage nocturne
– Apporter de l’eau potable
Schéma dispensaire
• Schéma :
II. Exigence programmatique
Choix des énergies
Exigence programmatiquechoix des énergies
EtudeEtude des ressourcesdes ressources Mode dMode d’’ exploitationexploitation Solution Retenue? Solution Retenue? Pourquoi?Pourquoi?
Nappe phréatique Alimentation en eau de sourceOUI
Réseaux de nappes phréatiques fournissent entre 25 et 40 % de l’eau potable sur le continent africain.
Ocean atlantique
Alimentation en eau de sourceNON
Nécessite la désalinistaionLa désalinisation est toujours plus onéreuse que les sources conventionnelle d'eau douce, coûtant de 0,40 à 0,60 € par 1 000 litres d'eau saumâtres et de 1,05 à 1,60 € par 1 000 litres d'eau de mer
Valable si les nappes phréatiques d’eau douce disparaissent.
Solaire:Panneaux solaires photovoltaiques
Distillatteurs solaires
OUILa durée d’ensoleillement : 3000 à4000 heures par an.
-Fournir électricité au dispensaire et pour la pompe du puits.-Création d’eau potable
Vent Energie éolienne NONconstant et fort pendant une grande partie de l'année => systèmes hybride.
III. Solutions autonomes pour avoir de l’eau potable
Solutions autonomes pour avoir de l’eau potable
• Existant :Puit d'eau potable surmonté de deux panneaux solaires photovoltaïques pour alimenter en électricité la pompe immergée. – Orientation des panneaux photovoltaiques vers
le Sud dans l'hémisphère Nord.– Angle d’inclinaison optimal = latitude = 14°
• Estimation du coût pour puits solaire avec une nappe phréatique à 20m sous terre :
– 1 panneau photovoltaique suffit (1.44m²) : => environ 1000€
– Prix de la pompe : 842 €– Coût d’un forage et installation de la pompe :
8.000 € (forage et pompe)Au total : 9842 €
Autre solution : Utilisation de biogaz
- création de latrines reliées à un réseau (réduction des problèmes de défection sauvage des villages)
- Stockage des déchets dans un digesteur- La fermentation crée du biogaz - Stockage dans un gazomètre avec création d’électricité
pour alimenter la pompe.
Coût forage + installation pompe: 8000€Coût pompe : 896€Coût estimé pour le méthaniseur: 1500€Coût total : 10390
Digesteur
Composition du Biogaz(dépend des déchets traités)~ 60% de méthane CH4~ 40% de dioxyde de carbone CO2 inertetraces de sulfure d'hydrogène H2S (~ 0,1%)
Solutions autonomes pour avoir de l’eau potable
Risques :
– Le volume d'eau de la nappe phréatique n'est pas suffisamment élevée pour répondre aux besoins en eau
– L'eau est pompée à une vitesse supérieure à celle oùl'eau traverse l'aquifère pour se rendre au puits.
– Le puits n'est pas conçu pour permettre le pompage de la quantité d'eau extraite.
– Eau saumâtres dues à la pénétration des eaux marines => salinisation des terres agricoles et des eaux douces.
Solutions autonomes pour avoir de l’eau potable
Utilisation des eaux de pluie par distillation solaire -> rendre l’eau potable
(complément dans le cas où nappe phréatique contaminée , ou trop salée, ou assaichées)
• Cuve récupérant eau de pluie• Eau de pluie (impure) amenée dans
récipient couvert d’une vitre inclinée• Exposition aux rayons du soleil• Evaporation de l'eau par la chaleur • récupération dans un récipient propre
Coût est réduit, pratiquement aucun investissement ou infrastructure.
Solutions autonomes pour avoir de l’eau potable
IV. Assurer les besoins de rafraichissement et l’éclairage
nocturne
Besoins de rafraichissement
• Réfrigérateur conservateur de vaccin
130l
Consommation quotidienne
660 Wh/j à Ta=45°C
Hypothèse : fonctionne 24h/24h
Eclairage nocturne
• Surface du dispensaire 90m²
Éclairage 7W/m²
Hypothèse : fonctionne uniquement le soir de 8h à 11h � 3h/j
�7*90*3= 1890Wh/j pour le dispensaire
�Utilisation de lampe fluo compacte + lampe d’appoint
Dimensionnement panneaux photovoltaïques
• Surface de capteurs photovoltaïques : 4m²
1,6*0,9=1,44m²� 3 panneaux photovoltaïques
• Coût panneaux photovoltaïques + installation
1000euros/m²� 4000euros
Fonctionnement du système photovoltaïque
• Réfrigérateur thermo acoustique :
Moteur thermo acoustique couplé avec un réfrigérateur thermo acoustique
Autre solution …
• Puissance 119WT° -25°CStockage 200l
Avantage :
Pas de pièces mécaniques en mouvement
Pas de fluides frigorigène
Machines réversibles
• Inconvénient : prix élevé
Autre solution …
Conclusion
Conclusion
• Solution retenue pour le dispensaire :
- Utilisation de panneaux solaire photovoltaïques
- Utilisation de biogaz
électricité/chauffage � éclairage, eau, cuisine…
Ex : Rwanda
Conclusion
Les contraintes pour le developpement des EnR:
– Les contraintes d’ordre institutionnel et réglementaire : manque ou insuffisance de mesures incitatives en afrique, manque d’implication des compagnies d’électricité dans le secteur des EnR.
– Les contraintes économiques et financières : Coût élevé des installations et faible pouvoir d’achat des utilisateurs
– Les contraintes liées à l’information : manque de sensibilisation des EnR , faible engagement politique
– Contraintes liées à la formation : pas de sensibilisation des EnR dans les formations scolaires.
– Les contraintes socioculturelles : poids préjugés, coutumes, faible contrôle de qualité des équipements; insuffisance de responsabilisation des bénéficiaires pour la gestion des équipements; manque d’implication des populations dans l’élaboration des projets; insécurité des installations.
– Les contraintes d’ordre technique: manque de stratégie de maintenance et de suivi/évaluation; manque de pièces détachées ; insuffisance de l’évaluation du potentiel/ gisement.
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