Chapitre 4 : Outil d’aide { la décision pour la conception de séchoirs
4.2 Méthodologie d’élaboration de l’outil
4.2.3 Détermination des indicateurs des solutions techniques de l’outil
(4.4)
Où ηs est le rendement du séchoir, et I l’ensoleillement fourni par la base de données.
Selon la littérature, les rendements des capteurs solaires sont de l’ordre de 26% pour les capteurs sans couvertures transparentes et varient entre 45 à 49% pour ceux munis de couvertures transparentes (Koyuncu, 2006). Avec un rendement d’échange air produit entre 30% et 50% en flux traversant.
4.2.3 Détermination des indicateurs des solutions
techniques de l’outil
La détermination des indicateurs { considérer pour l’élaboration de l’outil s’est basée sur :
- les résultats de l’analyse des critères de caractérisation des séchoirs faite au chapitre 2 et de la classification qui en est sortie a été faite au paragraphe 2.3.7
- les critères d’appréciation du cahier des charges fonctionnel définis au chapitre 3 { partir de l’analyse fonctionnelle du besoin.
Des critères issus de ces deux études, qui se rapportent aux données de terrain et { l’application de démarches du génie industriel en conception d’équipement, un brainstorming a permis de faire ressortir les critères les plus importants vis-à-vis d’un utilisateur pour permettre le choix d’une solution technique. Le brainstorming est une technique de génération d’idées en groupe qui stimule la réflexion créative lors de la recherche de solutions pour un problème donné. Les personnes constituant l’équipe ayant procédé au brainstorming sont membres des équipes de recherche de la Chaire de l’Unesco sur les Energies Renouvelables de l’Université de Lomé (CUER – UL), du Laboratoire d’Automatisme et de génie des procédés de l’Université Claude Bernard de Lyon (LAGEP – UCBL1) et de
l’UMR Qualisud du Centre International de Recherche Agronomique pour le Développement (CIRAD).
Les indicateurs concernent des aspects de performance, des aspects économiques, des aspects d’organisation du travail autour du séchoir et des aspects environnementaux et de marketing.
4.2.3.1 Indicateurs de performance
La qualité relative au produit sec, fait référence aux caractéristiques organoleptiques et nutritionnelles du produit sec et au pourcentage de pertes enregistrées.
Les caractéristiques des produits secs sont spécifiées suivant les débouchés. Dans certains cas, comme l’exportation vers les marchés occidentaux, elles sont explicites. Mais dans d’autres cas, bien qu’il existe des critères d’appréciation, les spécifications ne sont pas clairement définies. Les critères communément utilisés sont :
- la teneur en eau du produit,
- l’aspect du produit (couleur, texture, présence de corps étrangers), - la teneur en toxines (produit bio ou pas),
- la teneur en composés d’intérêt (vitamine, huiles essentielles, lipides, etc.). Le séchoir conditionnant la qualité du produit, en fonction des solutions techniques utilisées, le produit fini sera destiné majoritairement à tel ou à tel autre marché. Nous avons donc déterminé les spécifications des différents débouchés identifiés, pour caractériser la qualité des produits séchés au moyen d’une solution technique donnée.
- Exportation : bonne coloration du produit, bonne qualité organoleptique, bonne qualité nutritionnelle.
Chapitre 4 : Outil d’aide à la conception de séchoirs en Afrique de l’Ouest - Consommation directe : produit bruni mais consommable, qualité
organoleptique réduite, qualité nutritionnelle réduite.
Les produits finis sont considérés comme des pertes quand ils ne peuvent pas être écoulés sur le marché visé. Sa définition est donc relative. Nous avons considéré comme perte : des produits rancis, noircis, pas secs mais pourris, de qualité organoleptique médiocre. La proportion de perte est exprimée sur une échelle de 0 à 3 décrite ci-dessous.
0 pas de pertes
1 pertes insignifiantes (inférieures à 5%)
2 pertes existantes mais faibles (comprises entre 5% et 20%) 3 pertes remarquables (comprises entre 20% et 50%)
4.2.3.2 Indicateurs économiques
La connaissance au stade préliminaire des solutions techniques permet la définition des variables de conception permettant la détermination des indicateurs économiques. La connaissance du débit journalier de produit, du coût de la matière première, du coût du produit sec, des coûts de consommation énergétique et de maintenance permet d’estimer deux indicateurs économiques : le coût d’investissement initial Cinv et le coût de séchage Csech. Ces deux indicateurs sont des critères permettant de qualifier la rentabilité du projet envisagé : critères importants dans les choix de conception.
L’information sur le coût d’investissement initial (Cinv) du système à concevoir permet de discriminer parmi les solutions techniques possibles celles qui sont rentables et performantes. Le calcul des coûts du système va être réalisé à partir des coûts des matériaux. L’exploitation de l’Organigramme Technique étendue (OTé) représenté sur la figure 3.5 du chapitre 3, permet de calculer les coûts de chaque entité du séchoir, puis le coût global.
a div mo shc inv C C C C C (4.5)
shc inv C C 2,1 (4.6)Il est la somme des coûts des matériaux Cshc, (chambre de séchage, capteur ou foyer de combustion, etc.), des coûts de main d’œuvre Cmo, et des prestations diverses Cdiv, (transport, montage, mise en route) et administratifs (Ca). Selon Chanrionn (1991), le coût de la main d’œuvre peut être estimé égal au coût de construction du séchoir, et les autres coûts divers à 10% du coût de construction du séchoir ainsi que celui relatif { l’administration (Ca).
Le coût de séchage par jour d’utilisation (Csech en f CFA/j) est calculé par la relation
(4.7). enrg an j vie vie ma inv h
C
N
t
t
C
C
C
int sec (4.7)Cinv exprimé en f CFA représente le coût d’investissement initial du séchoir ; Cmaint
en f CFA/an, le coût de maintenance annuel ; Cenrg en f CFA/j, la consommation
énergétique journalière, Δtvie, la durée de vie du séchoir en année et Nj/an le nombre moyen de jours d’utilisation par an.
La part (%C) du coût de séchage (Csech) dans la marge bénéficiaire brute (Mbb) est
également évaluée et donnée par la relation (4.8).
bb h M C C sec % (4.8)
4.2.3.3 Indicateurs organisationnels
Ces indicateurs précisent la nature de l’organisation des utilisateurs autour du séchoir et renseignent sur leur nombre et leur niveau d’instruction et de formation. Cette organisation est liée au type de séchoir (mode d’alimentation,
Chapitre 4 : Outil d’aide à la conception de séchoirs en Afrique de l’Ouest séchoir, la fréquence d’intervention de l’utilisateur au cours d’une journée de séchage. Nous avons identifié { partir des différents types d’organisations existantes, trois types de fréquences d’interventions structurants par rapport aux solutions techniques retenues et permettant de caractériser l’organisation du séchage.
- Deux interventions par cycle pour charger et décharger le séchoir. Les solutions techniques conduisant à ce type de fonctionnement sont peu exigeantes vis-à-vis des utilisateurs. Aucun niveau d’instruction n’est nécessaire. Une présence permanente sur le site de séchage n’est pas nécessaire.
- Quelques interventions ponctuelles au cours du cycle de séchage (en plus du chargement et du déchargement), pour brasser les produits ou permuter les claies afin de permettre un séchage homogène des produits mis dans le séchoir. Pour les solutions techniques demandant cette organisation des utilisateurs, il requiert une certaine disponibilité au cours du séchage. Les utilisateurs de tels séchoirs devront en outre avoir aussi quelques notions sur le fonctionnement du séchoir pour savoir comment et quand permuter les claies en fonction du produit qui est mis à sécher. - Des interventions programmées et régulières pour contrôler la conduite du
séchage (température et humidité de l’air de séchage par exemple). Des trois types d’intervention, celle-ci renvoie { l’organisation la plus exigeante par rapport { l’utilisateur. Elle demande une plus grande disponibilité de l’utilisateur du séchoir, des notions précises et plus élevées sur le procédé de séchage (cinétique de séchage, diagramme de l’air humide, etc.) pour permettre une bonne maîtrise même en cas de perturbation.
4.2.3.4 Indicateurs environnementaux et de marketing
Ces indicateurs concernent l’environnement autour du séchoir. Ils font ressortir l’influence de cet environnement sur le bon fonctionnement du séchoir. Il s’agit
par exemple de la surface au sol nécessaire pour l’installation du séchoir, du besoin en énergie du séchoir par kg de produit sec qui fait appel à la disponibilité locale du type d’énergie utilisée. C’est également au niveau de cet indicateur qu’est renseigné l’impact du séchoir sur l’environnement. Cet aspect n’est pas encore pris en compte dans la version actuelle de l’outil. Il s’agit de l’impact visuel, olfactif, auditif que peut avoir le séchoir sur son environnement et aussi la masse en CO2 produite pour la réalisation du séchoir et lors de son utilisation. Nous précisons dans cette étude, pour chaque solution technique, la surface au sol nécessaire, le type d’énergie utilisée et la quantité nécessaire pour avoir un kg de produit sec.