Séchage solaire du bois : Modélisation simplifiée du séchage d'une pile de bois dans un séchoir à parois vitrées

Abstract

Le présent travail porte sur la modélisation du séchage du bois dans un séchoir solaire à parois vitrées. En se basant sur les données d'ensoleillement de la ville de Rabat, la modélisation analyse les principaux phénomènes de transfert de chaleur et de masse qui se produisent à l'intérieur du séchoir et entre ce dernier et le milieu ambiant. Une première approche d'un modèle mathématique qui considère une seule température moyenne du séchoir et qui ne tient pas compte de la variation de l‟humidité d‟équilibre du bois (X*) au cours du séchage a permis de donner à chaque instant l‟évolution de l'humidité du bois ainsi que les évolutions de la température et de l‟humidité de l'air à l‟intérieur du séchoir. Une deuxième approche plus développée qui tient compte de la différence de températures des éléments constituant le séchoir et de la variation de X* a permis de préciser l'évolution des températures des différentes faces du séchoir, du bois et du gaz intérieur ainsi que l'évolution des humidités du bois et de l'air durant la période de séchage. La comparaison entre les courbes de cinétique de séchage théorique et expérimentale a montré un écart qui peut aller jusqu'au 20% avec la première approche et n'est que de 2% avec la deuxième. L‟utilisation, pour le bilan de l‟eau dans le bois, d‟un coefficient de transfert de matière qui tient compte des principaux paramètres intervenant dans le séchage du bois a permis d'effectuer une étude paramétrique et d'analyser la performance du séchoir en fonction des paramètres liés au bois et à l‟air de séchage. L'application de la modélisation aux cycles de séchage de deux essences (pin (pinaster) et thuya (Tetraclinis articulata)) est satisfaisante et confirme que le séchage du pin de masse volumique 450 kg/m3 est plus rapide que celui du thuya dont la masse volumique est plus élevée (520 kg/m3). Pour ce type de séchage (séchage lent à basse température) la principale résistance est due au transfert diffusionnel de l'eau au sein du bois.