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    Bulletin trimestriel de la Care-Haïti  et du Bureau des Mines et de l'Energie   Mai  1999  
numéro 3
 
 Revue Synergies
Numéro 1 - Novembre 1998 
Numéro 2 - Février  1999  
Numéro 3 - Mai 1999 
Numéro 4 - Août 1999 
Dans ce numéro:
 
  • Editorial
  • Les expériences de diffusion des foyers à   GPL en Haïti, par Jerry Gousse
  • L'expérience pilote de difusion des réchauds améliorés à charbon de bois baptisés "Mirak", par Emile Jean Gilles, Jean Kissinger Dalcé et Kate Potts
  • Tout ce qu'il faut savoir sur la technologie des réchauds améliorés, par Jean-Marie Rigaud
  • Les foyers améliorés peuvent-ils constituer un élément de solution alternative aux problèmes du déboisement en Haïti, par Jean Robert Altidor 


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  •  Fourneau à bois améliorés
    Fourneau à bois amélioré
     
    Tout ce qu’il faut savoir sur la technologie des réchauds améliorés 

    Par Jean Marie Rigaud, ing. Consultant  

    Le contexte 

    A part les réchauds fonctionnant à l’électricité ou à l’énergie solaire, tous les autres prototypes produisent de la chaleur à partir de la combustion d’une source d’énergie qui peut être du bois, du charbon, du propane, du butane, du méthane ou du kérosène pour ne citer que les plus courantes. Dans le cas d’Haïti, presque toutes les recherches importantes effectuées jusqu’à date touchent principalement les foyers à bois et à charbon de bois. La combustion de ces combustibles ligneux laisse échapper des substances tels le carbone, l’hydrogène et des dérivés sous forme de gaz qui se mélangent avec l’oxygène de l’air générant ainsi de la chaleur. Pour assurer une bonne combustion, il faut que l’alimentation en air soit contrôlée de telle sorte que l’intensité de la combustion puisse répondre aux besoins de la cuisson. L’étude et la mise au point de ce mécanisme de contrôle de l’air constituent le facteur d’amélioration le plus important dans la conception d’un réchaud amélioré. 
    Avant de commencer à parler de réchauds améliorés, il est important d’expliquer le principe sur lequel repose le réchaud. Au niveau technologique, c’est un appareil qui permet de réaliser deux (2) phénomènes : la combustion, produite à l’intérieur du foyer et la cuisson réalisée dans la marmite déposée au-dessus de la chambre de combustion. De ce fait, en vue d’améliorer l’efficacité d’un réchaud, il est impérieux de concevoir un système qui favorise une bonne maîtrise de la combustion. 

    (suite) 
    Caractéristiques d’un réchaud amélioré 
    Le rôle de la marmite dans la cuisson des aliments 
    Comment évaluer la performance d’un réchaud amélioré ? 
    Le phénomène de la cuisson

     
     
     Caractéristiques d’un réchaud amélioré 

    Un réchaud amélioré (R.A.) est un équipement performant qui permet d’économiser du combustible, du temps et de l’effort et qui, en principe, ne devrait coûter très cher comparé aux réchauds traditionnels. Il faut qu’il soit en outre durable et de fabrication facile. Cependant, il n’est pas toujours possible de réunir tous ces facteurs en même temps. Les chercheurs sont souvent amenés à faire des compromis au niveau des paramètres représentés par divers couples tels : rendement/puissance, coût/durabilité,... Ce sont d’ailleurs ces choix optionnels qui orientent le chercheur dans la conception d’un R.A.  

    A part certains éléments esthétiques (forme et détails de présentation) et ergonomiques (manches, trépieds ou autres accessoires pour le confort des utilisateurs), un réchaud amélioré renferme trois (3) composantes essentielles : 

    a) La chambre de combustion dont la forme et la dimension sont étudiées pour permettre une bonne combustion et un meilleur transfert de chaleur vers la marmite. Elle est conçue de manière à garantir une entrée adéquate d’air tout en favorisant un mélange rationnel de cet air avec les gaz de combustion. 

    b) La grille, aménagée de façon à faciliter un passage optimal de l’air à travers le lit de feu.  

    c) La porte d’entrée d’air qui permet à l’utilisateur de contrôler l’intensité de la combustion à chacune des phases de la cuisson. 

    Le rôle de la marmite dans la cuisson des aliments 

    La forme d’une marmite est déterminante pour l’obtention d’une bonne cuisson et pour l’optimisation de l’économie d’énergie. Ainsi: 

    - Plus le diamètre de la marmite est supérieur à sa hauteur, plus grande sera sa possibilité d’absorption de chaleur et meilleure sera son économie de combustible. En Haïti, les marmites les plus utilisées présentent un rapport D/H satisfaisant. 
    • Plus mince est la paroi d’une marmite, plus rapide sera sa possibilité d’absorption de chaleur et meilleure sera la diffusion de celle-ci à travers les diverses couches de la nourriture qu’elle contient. Cependant, elle risque de se détériorer plus facilement. 
    - Plus la nature du matériau qui forme la marmite affiche un indice de conductivité thermique élevée, plus rapide sera la transmission de la chaleur à la nourriture et meilleure sera l’économie de combustible observée au cours de la cuisson. Dans le cas d’Haïti, la grande majorité des marmites est faite d’aluminium auquel on ajoute souvent do plomb. Vu l’extrême toxicité de ce matériau pour le corps humain, un contrôle par les instances responsables est nécessaire. Contrairement à la combustion du charbon de bois dont la transmission de chaleur se caractérise par le rayonnement, en ce qui concerne le bois, cette transmission se fait par contact direct et par convection. C’est pourquoi l’efficacité d’un réchaud amélioré à bois réside dans la façon d’encastrer la marmite dans la chambre de combustion permettant ainsi à celle-ci de capter une bonne partie de la chaleur générée par la combustion des volatiles.  

    En général, les marmites utilisées dans la cuisine haïtienne sont de bonne qualité. L’utilisation du couvercle, plutôt négligée, peut contribuer à réduire la chaleur produite par évaporation.  

    Comment évaluer la performance d’un réchaud amélioré ? 

    C’est à partir des résultats des tests d’observation au laboratoire et sur le terrain qu’on peut déterminer la performance d’un R.A. Le test d’observation au laboratoire comprennent des tests d’ébullition court (T.E.C.) constitué par des tests à l’eau simulant une cuisson simple et rapide et des tests d’ébullition long (TEL) au cours de laquelle l’ébullition de l’eau est maintenue pendant une heure ou moins, dépendant de la procédure adoptée pour le test, en utilisant au mieux les possibilités du réchaud. De ces essais, on déduit diverses données pertinentes à savoir : le rendement (%), les puissances (kW) à feu vif et à feu doux, la consommation spécifique (kg de combustible / kg d’eau), le niveau de flexibilité, etc. Un autre test dit de refroidissement est aussi utilisé. Il s’agit de la période au cours de laquelle le système fonctionne à partir de ses propres réserves, ce sont les paramètres fixant le temps limite et la température limite de cuisson, qui sont retenus. 

    Les tests d’observation sur le terrain sont des essais permettant de connaître l’efficacité d’un R.A. dans le cadre d’une utilisation normale en situation réelle après avoir mesuré sa performance au laboratoire. Il comprend : a) le test d’observation de cuisine qui est un test d’enquête, de suivi, et de vérification. Il s’exprime en consommation spécifique (kg de combustible / personne / jour) et le test d’observation de cuisson qui est un test comparatif qui permet d’apprécier la performance d’un R.A. face aux réchauds traditionnels dans les mêmes conditions d’utilisation. Il est évalué en consommation spécifique (kg de combustible / kg de repas préparé). 

    Techniquement pour le chercheur avisé, l’indice le plus valable pour estimer la performance d’un R.A. est la flexibilité (rapport entre les puissances aux deux phases). 

    Fort souvent, on a tendance à mesurer la performance d’un réchaud en appréciant seulement le paramètre "économie de combustible " à l’aide d’un concept assez flou : le rendement. Le rendement n’est en fait, que le rapport d’une performance mesurée sur une performance déterminée d’après un modèle de référence. De plus, ce rendement est constitué d’un ensemble de rendements partiels. Dans la réalité de tous les jours, le critère d’appréciation pour la cuisinière est le rendement global, c’est-à-dire, durant tout le temps de la cuisson. 

    Le phénomène de la cuisson 

    Pour la préparation des mets, il y a différents modes de cuisson : par friture, par grillage et par ébullition. En Haïti, la cuisson par évaporation de l’eau reste la plus courante et surtout celle qui consomme le plus de combustible. C’est ce mode de cuisson que nous avons retenu dans le cadre de cet article. Il comporte deux (2) phases : a) la première est celle où la marmite avec les condiments fraîchement déposés sur le réchaud garde encore une température relativement basse (température ambiante). De ce stade, l’ensemble (marmite et condiments) va absorber le maximum de chaleur jusqu’à ce qu’il atteigne la température limite (100 oC). C’est la phase à feu vif ; b) La seconde est celle où la marmite, chauffée à son maximum, n’a besoin que d’une faible quantité de chaleur pour se maintenir à la température limite (feu doux ou mijotage). Tout excès de chaleur doit être considéré comme une perte d’énergie. Il faut alors pouvoir réduire le degré de combustion. A noter que les réchauds traditionnels, vu leur rigidité, sont incapables de répondre à la flexibilité du phénomène. Bien souvent, pour obtenir le mijotage, la cuisinière enlève du bois ou du charbon de bois allumé dans le réchaud, ce qui n’est qu’un gaspillage de combustible. La bonne solution est de baisser la combustion en freinant l’entrée d’air dans la chambre de combustion. D’où l’importance des foyers améliorés. Ainsi, la mobilité de la porte d’entrée d’air dans un R.A. constitue un atout appréciable pour optimiser l’efficacité de ce dernier. (à suivre) 
     

    Economisons le bois-énergie pour préserver l’environnement!
     
    Editeur responsable: Peter Young 

    Auteurs: P. Young, Wilfrid St-Jean

    Conseiller technique: Bétonus Pierre 

    Edition Internet: soutien technique du REHRED 
     

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    Port au Prince Haïti
    31/05/99
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