Fabriquer un séchoir pour pâtes alimentaires, quels paramètres prendre en compte?

[digi07]

Bonjour
je voudrais faire des essai de pâtes alimentaires a partir de nos blés cultivés sur la ferme
une fois fabriquées, elles doivent pouvoir êtres séchées.
un séchoir doit pouvoir sécher les pâtes et les ramenés a un taux d'humidité de 12% environ

certains producteurs a la ferme utilisent de simples ventilateurs dans un local dédié
d'autres investissent dans un vrai séchoir made in Italie, pour une meilleure régularité dans le séchage qui permet notamment de réduire les temps de séchage en revanche avec des t° plus élevées. ex :http://www.ltaitalia.it/index.php/fr...o-inox-o-legno


pour ma part, je voudrais pouvoir sécher des volumes de 100 a 200kg de pâtes fraiches qui doivent d'après mes calculs avoir environ 40% d'humidité, la température a privilégier se situe aux alentours de 35° (d'après des infos d'utilisateurs des petits sechoirs Italiens)
le temps de séchage se situera entre 12 et 24H

au niveau matériel, je possède des résistances, une petite chambre froide a convertir (dim int : 2.2x1.6 M) et j'ai déja les chariots avec les claies sur lequels les pâtes sont disposées pour rentrer dans le séchoir
voici donc ma question :
pensez vous que je puisse gérer 1 ou plusieurs résistances avec capteur de t° voir avec un capteur d'humidité
cela serait combiné a un petit ventilateur d'extraction.
je veux donc bien des conseils ou des avis sur mon projet, quel matériel, comment faire le coffret électrique

merci bonne soirée
-----

[invite2313209787891133]

Bonjour

C'est un projet tout a fait réaliste ; je pense que le mieux serait d'utiliser une carte de développement à micro-contrôleur, il y a l’embarras du choix ; as tu des notions de programmation ?

Pour le capteur d'humidité tu peux utiliser celui ci qui a une assez bonne répétabilité : http://www.lextronic.fr/P19203-plati...dhumidite.html
En sortie du micro-contrôleur il faudra utiliser des relais statiques pour interfacer les résistances et ventilateurs en 230V : http://www.gotronic.fr/art-relais-wga5-6d25z-4115.htm
Pour les sondes de température tu peux utiliser de simples LM35 : http://www.lextronic.fr/P1813-capteu...re-lm35dz.html

[digi07]

Bonsoir DUDULLE merci pour ton aide et tes encouragements !

seulement je n'y connais rien en programmation
je me demande aussi comment cela va t'il pouvoir fonctionner en pratique
le capteur de T° , lui donne l'information a la carte qui elle démarre ou arrete les resistances, le ventilateur peut être mis en parrallèle avec les resistances ?
concernant le capteur d'humidité, je ne vois pas trop, peut être qu'il faut faire des séances de séchages et travailler sur la durée, par expérience
(les tests d'humidités sont fait sur le produit lui même avec un testeur du commerce).

Le coffret de la chambre froide peut il être réutilisé partiellement ? concernant la température, car il a un afficheur, et il donne l'information au groupe compresseur de démarrer, donc je peux utiliser cette information pour démarrer les résistances.
je patauge un peu
merci

[invite2313209787891133]

Concrètement il faut utiliser une petite carte programmable, comme par exemple celle ci : http://fr.wikipedia.org/wiki/Arduino
Il en existe de nombreuses sortes, plus ou moins facile à programmer

Cette carte est reliée à des capteurs qui vont mesurer les paramètres qui nous intéressent (ici température et humidité) et des actionneurs (résistances et ventilation). Le programme stocké sur la carte gère les règles de fonctionnement des actionneurs en fonction des capteurs.

Au niveau du câblage il y a donc cette petite carte alimentée avec un transformateur 230/12V. Les capteurs sont reliés directement sur des entrées. En sortie on va sur des relais statiques qui pilotent la résistance et la ventilation comme le ferait un interrupteur.

Par contre le câblage n'est qu'une partie du problème. Il faut savoir que le séchage d'une matière solide n'est pas si simple qu'il y parait.
Quand on sèche quelque chose comme tes pâtes on passe d'abord par une phase d'évaporation de l'eau superficielle. Cette phase est très rapide et régulière.
Une fois que l'eau de surface est évaporée on commence à sécher "à cœur", or pour y arriver il faut que l'eau migre à travers la matière. Cette fois le séchage est de plus en plus lent au fur et à mesure que l'on progresse. On peut se contenter de continuer à sécher avec le même débit, mais on utilise de l’énergie pour rien ; idéalement il faut ralentir la ventilation et le chauffage pour conserver une hygrométrie constante en sortie.

Si pour toi la consommation d’énergie est critique alors il faudra passer par un micro-contrôleur et un programme. Si par contre ce n'est pas un point important tu peux te contenter de garder une vitesse et une chauffe régulière sur toute la phase de séchage et dans ce cas il n'y a même pas besoin de régulation.

[A voir en vidéo sur Futura]

[digi07]

Bonjour
je vois que tu maitrise le sujet largement plus que moi
c'est vrai que je me demandais ce que les séchoirs du commerce pouvaient bien contenir dans leur coffret électrique, ce doit être en effet une régulation, de plus ils gèrent de grosses résistances.
a ce sujet, penses tu avoir une idée de la puissance nécessaire (je vais regarder la puissance de mes résistances, j'en ai plus que mon besoin)
la capacité de ma chambre froide est de 2 chariots, soit environ 200kg de produit frais
bien sur je préfère limiter la consommation électrique.
sinon que penses tu des T° : env 35° (il faut savoir que en industriel, les pâtes sont séchés a de plus hautes températures, environ 90 je crois)
les pastiers artisanaux utilisent cet argument en leur faveur pour une meilleure qualité gustative

en tout cas merci , j'avance de mon côté
bonne journée

[Sanglo]

Bonjour,

Regardes le lien ci-sessous.
http://www.inra.fr/internet/Directio...s/patealim.htm
Les pâtes étaient séchées à 45° et ce sont les nouvelles techniques (industrielles) qui effectuent le séchage à haute température.
(voir paragraphe "évolution des techniques de séchage")

En complément de la photo que tu as mise en attache, sur ce lien il y a les puissances mises en jeu pour les résistances et les ventilos ainsi que différentes dimensions du séchoir selon les capacités et notamment pour 200 kg.
http://www.italgi.it/f-ec50.htm


En espérant que ça puisse t'aider un peu.

Cordialement.

[digi07]

Merci Sanglo pour tes liens, je ne connaissait pas celui de l'INRA
oui en effet les procédés actuels industriels sont la haute température,
pour ma part, il s'agit d'une petite production fermière, ou je cherche plus a faire un produit différent au dire des petits producteurs, que j'ai rencontrés dans le sud ouest, le séchage a basse ou moyenne température permet d'obtenir des pâtes plus intéressantes gustativement
il est aussi plus facile de me faire un petit sechoir pour des basses températures.

sur ton lien, je suis étonné par la puissance mis en oeuvre et surtout les ventilateurs, par exemple sur le modele 200kg , on a 8 kw de resistances pour 2 kw de ventilateur, cela voudrais t'il dire qu'il y a un gros brassage d'air a l'interieur ? car avec 2kw, on a un sacré débit d'air, a ce débit on peut immaginer qu'il faut chauffer énormément pour palier a l'arrivée d'air neuf en permanence.

je pensais pouvoir obtenir un faible volume d'air renouvelé
en mettant les resistances au plafond, l'entrée d'air (ventilateur) au plafond au fond du sechoir
et la sortie d'air (grille) , en bas en façade (forçant ainsi l'air chaud a descendre).

coté résistances, j'ai donc regardé ce que j'avais.
j'ai 18 résistances blindée forme épingle de 500w/230v
et 9 résistances de 750w/230v

[invite2313209787891133]

J'ai un peu cherché des données, et j'ai pu trouver une valeur a de 0.6 pour les pâtes ; cette valeur est une constante d'équilibre entre l'humidité de l'air et l'humidité des pâtes une fois que l'on est situé dans la zone de séchage à cœur (au dessus, avec de l'eau libre, cette constante vaux presque 1).

Concrètement cette valeur signifie que pour atteindre 14% d'humidité dans la pâte il faut un air à 12% * 0.6 = 7.2%.
Si on regarde un diagramme de l'air humide (exemple ici : https://www.cerpet.adc.education.fr/...3%A9trique.jpg)
Que l'on prend un air à 20°C avec 50% d'HR on se rend compte que l'air contient 7.3g d'eau par kg d'air.
Pour atteindre 7.2% d'HR il faut chauffer cet air environ à 55°C, donc à priori le séchage à 35°C est impossible : Soit il faut disposer d'un air plus sec, soit on ne peut atteindre 12% d'humidité.

En ce qui concerne le programme de séchage, au vu du lien donné par Sanglo, je pense que la température n'est pas critique. Dans tous les cas à 55°C je ne pense pas que celles ci soient dénaturées.

En ce qui concerne le débit de ventilation celui ci peut certainement être diminué ; il faudrait faire un petit calcul pour estimer la durée nécessaire ; je le ferais dès que j'ai un moment.

Attention: Il faudra prévoir une évacuation pour l'air humide, sans quoi l'humidité du local va vite augmenter et ça ne séchera plus.
Il serait très intéressant de coupler ton sécheur à un échangeur double flux, même bas de gamme (environ 500 euros pour un échangeur de base). Tu pourra ainsi faire des économies importantes sur l’énergie.

[Sanglo]

Bonsoir,

je suis étonné par la puissance mis en oeuvre et surtout les ventilateurs, par exemple sur le modele 200kg , on a 8 kw de resistances pour 2 kw de ventilateur,

Attention, il faut comparer ce qui est comparable.
8Kw c'est une puissance de chauffe.
2Kw c'est une puissance d'entraînement des ventilateurs laquelle inclus leur rendement
Si j'ai bonne mémoire, la puissance du moteur d'un ventilateur est calculée sur base du débit, de la pression qu'il délivre et du rendement de l'ensemble.
Si tu regardes les raports puissance des résistances/puissance des ventilos, tu verras que celà varie de 6/1 à 3/1 alors que le volume de l'appareil varie de 1 à 5.15 pour une variation de poids de 1 à 10.
Il n'y a donc aucune proportion linéaire entre les différents appareils.

J'ai vu une telle installation dans une ferme en Alsace mais je ne me suis pas intéressé au séchage des pâtes ... je me suis contenté de les consommer

Cordialement.

[invite2313209787891133]

Bonjour

Est-ce que ton projet est toujours d'actualité ? J'ai un peu travaillé sur le sujet de mon coté.

[digi07]

Bonsoir
oui plus que jamais d'actualité, je construis actuellement le local ou sera disposé le séchoir
merci pour tes conseils, je vais devoir te payer ta prestation
donne moi des infos si tu en as, je suis preneur
a bientôt

[invite2313209787891133]

Tu as Excel ?

[digi07]

oui pas de soucis

[digi07]

mon mail : xxxxxxxxxxxxxxxxxx

[invite2313209787891133]

Je poste sur le forum une copie de la feuille Excel que je t'ai envoyé par mail.

Donc comment ça marche :
Tu peux spécifier les valeurs de toutes les cases en jaune. La feuille de calcul permet de connaitre le temps de séchage et la puissance de la résistance, plus quelques autres données.

Il y a 2 points important :
- En fonction de la disposition des pâtes dans le sécheur il ne sera pas forcément possible d'atteindre une certaine hygrométrie, car il y a toujours un peu d'air qui ne rencontre pas de pâtes, il sort sans se charger d'humidité.
- L'humidité va s'évaporer facilement au début car la surface des pâtes est couverte d'eau liquide. Au bout d'un certains temps il n'y aura qu'un film de quelques molécules d'épaisseur, et le transfert de l'humidité vers l'air sera plus dur. Concrètement ça se manifestera par le taux d'humidité qui chute en sortie, alors qu'il était resté stable avant.
Pendant la 1ere phase tu peux viser un taux élevé (70 à 90% par exemple). Par contre lors de la seconde phase le taux d'humidité des pâtes devrait (je n'en suis pas sur) être environ 2x moindre que l'hygrométrie de l'air sortant, c'est à dire que pour avoir 14% d'humidité dans les pâtes il faudrait 7% d'hygrométrie sur l'air qui sort. Si tu t'amuses à modifier les chiffres tu verras qu'il faut au moins monter à une 50aine de degrés pour y parvenir.

A mon avis voici comment il faudrait gérer le séchage :
- Une 1ere phase à 35°C en s'ajustant de façon à avoir une hygrométrie importante en sortie, avec contrôle de l'hygrométrie en sortie.
- Quand l'hygrométrie chute tu effectues un suivi de l'humidité des pâtes pour voir comment elle évolue. L’expérience permettra de dire si il faut augmenter la température ou non.

J'ai également fais des simulations pour voir si il y a un intérêt à utiliser un échangeur de VMC double flux ; il s’avère que ça n'apporte pas grand chose. En gros tu gagne 1 euro à chaque fois que tu sèche 200kg de pâtes. A raison de 1000 euros l'échangeur il ne sera jamais rentabilisé.
Par contre il est impératif de rejeter l'air humide à l'extérieur.

sechage pates.zip

[digi07]

très bien ce document que tu as réalisé, je te rendrais d'un manière ou d'une autre ce service !
j'ai une question : normalement si on baisse la température de l'air entrant dans le séchoir
(air ambiant en fonction de la saison) le temps de séchage devrait augmenter non ? ce qu'il ce produit, c'est que la puissance des résistances augmente donc la puissance nécessaire a l'opération augmente.
en revanche le temps baisse, es ce logique ?

Quand tu indiques puissance utile des résistances, qu'en est il ? moi mes résistances font 500 et 750w s'agit il de puissance utile ?
que penses tu de mon schéma de principe ?

[digi07]

ou placer idéalement les sondes de T° et d'hygrometrie ?
en effet les cartes controleurs semblent très bien, mais je vois pas quels sont les interfaces a utiliser pour gerer la partie puissance ? des contacteur avec contacts auxiliaires ?

[invite2313209787891133]

Oui c'est logique que la durée baisse, car de l'air à 10°C et 50% d'HR contient moins d'eau que de l'air à 20°C et 50% d'HR, donc en fixant manuellement la température et l'HR de sortie il y a plus d'eau entrainé lors du passage de l'air à 10°C.
La puissance des résistances augmente car il faut chauffer plus (vu qu'on évapore plus d'eau et qu'il faut chauffer l'air sur 10°C de plus).

Quand je parle de puissance utile je veux dire la puissance consommée pour arriver à ce résultat. Si tu as une résistance de 750W tu peux baisser le débit d'air jusqu'à ce que la feuille donne une valeur de puissance identique.

En ce qui concerne les sondes il faut les placer à la sortie de l'évacuation, assez proche de l'enceinte pour que ça ne se refroidisse pas trop.

[Sanglo]

Bonjour à vous deux,

Par contre il est impératif de rejeter l'air humide à l'extérieur.

Est-ce qu'il ne serait pas possible d'utilser un condenseur "du type sèche-linge" en sortie du séchoir à pâtes ?
Ca permettrait de conserver les calories à l'intérieur du local au lieu de les rejeter à l'extérieur surtout pendant les périodes froides.
Je ne sais pas si c'est possible mais je me pose quand même la question.

Cordialement.

[invite2313209787891133]

Ça devrait être possible en effet, c'est une bonne idée..
Par contre il faudrait mettre en balance le gain obtenu avec les moyens à utiliser et ce n'est pas sur que ce soit rentable sur le long terme ; c'est ce que m'avait montré le calcul avec un échangeur double flux.
Tu pensais utiliser quoi comme réfrigérant pour condenser ?

[invite778f5451]

Bonjour,

si la température d'air se situe aux environs de 50-60 °C, ce ne devrait pas être bien difficile à mettre en oeuvre, des condenseurs pour sèche-linge à évacuation se trouvent sur la toile pour 10 € (ce ne sont sûrement pas les meilleurs mais bon). Il me semble qu'ils fonctionnent uniquement avec des "bacs à glaçons" (eau) à garder au congélateur avant de les installer dans le condenseur. Finalement, c'est une bassine avec de la glace et un tuyau (10 €, c'est pas donné en fait )

certes, ici le volume est supérieur et l'air un peu moins chaud, mais l'utilisation se prête sûrement bien (mieux) au fait de pouvoir prévoir d' avoir assez de glace.

[Sanglo]

Re à tous,

Tu pensais utiliser quoi comme réfrigérant pour condenser ?

Tarninou a répondu à ta question comme je l'aurais fait Dudulle.

Je pensais également à autre chose dans le sens où comme dans tout problème il faut explorer le maximum de pistes afin de vérifier et ensuite faire un tri ou abandonner si ce n'est pas réalisable ou rentable.
Que pensez-vous d'un déshumidificateur dans le local de séchage ?
On en trouve à tous les prix suivant le volume d'air à traiter.
Sortie du séchoir avec un Y et deux vannes on choisi d'évacuer vers l'extérieur ou vers l'intérieur suivant la saison et la t° extérieure.
Dans les deux cas,(condenseur ou déshmidificateur) on réaspire de l'air déjà chaud et donc besoin de moins de puissance de chauffe via les résistances

Cordialement.

[invite2313209787891133]

Malheureusement cet objet n'est pas un vrai condenseur, c'est juste une boite qui récupère une petite partie de l'humidité qui se déposerai sur le sol, les murs etc.
L'air qui sort de la boite reste néanmoins tiède et saturé en humidité. Pour condenser suffisamment l'eau il faut une grande surface d'échange et un fluide pour refroidir (de l'eau, ou de l'air), mais il est plus judicieux de le rejeter dehors.

Certains sécheurs peuvent aussi utiliser une pompe : On prend l'air chaud et humide qui sort, on le recompresse, ce qui augmente sa température et condense une partie de l'eau, puis on le décompresse : L'air est un peu plus chaud qu'entrant, et plus sec. Certains sèche-linges fonctionnent de cette façon, mais ce sont des appareils couteux, dont l’économie en énergie n'est jamais rentabilisée.

[Sanglo]

Bonjour Dudulle,

Je me doutais un peu de ta réponse mais c'est plus ta spécialité et mieux valait confirmer.
Es-tu certain qu'un condenseur ne serait pas rentable dans le temps ?
Au prix de l'énergie à l'heure actuelle, il y a quand même un paquet de calories à récupérer.
Si l'ami digi07 investit dans une telle installation, on peut tabler au minimum sur le moyen terme pour rentabiliser un sécheur ou un condenseur.

Cordialement.

[invite7d0d6bcd]

Bonjour Dudulle,

Ton projet à t il avancé ?
Je souhaite réaliser également un séchoir à pâtes, dans une piece type chambre froide de 30m² équipé de ventilateur...
Merci !

[Sanglo]

Bonjour gatzine,

Bienvenue parmi nous.
Pour info c'est digi07 qui veut réaliser un séchoir (voir message #1).
Dans l'histoire, Dudulle est simplement une bonne pâte comme tous ceux qui se penchent sur le problème des autres

Cordialement.

[invite7d0d6bcd]

Bonjour à tous,

DigiO7, ton projet à t il donc avancé ?
Je souhaite réaliser également un séchoir à pâtes, et je souhaiterais connaitre ton retour d'experience ?
Merci !

[Touche-à-tout]

Bonjour,

Juste quelques mots pour ajouter une info, collectée quand je me renseignais sur le séchage sous vide du bois.
La puissance de ventilation dans les sécheurs pour le bois est importante car le procédé nécessite un brassage de tous les diables. Il faut en effet un déplacement important de l'air dans toutes les parties du séchoir pour éviter la stagnation d'humidité. Cela implique une certaine optimisation de la disposition des ventilateurs, de leur nombre, et l'élimination des volumes morts.
Je n'en sais pas plus, ce n'est pas mon métier, mais j'imagine que la mise au point sera plus délicate que la construction. L'analyse à l'hygromètre de chaque claie permettra de connaître l'efficacité du séchoir et l'impact de chaque modification.

Cordialement,
Nicolas.

[digi07]

Bonsoir, je n'avais pas eu connaissance de vos derniers messages

Pour ce qui est du séchoir, la partie maçonnée est finie, il me reste a assemblée la chambre froide et a l'habiller en ossature bois
bref le plus simple sera ok bientôt
pour le reste et bien je vous en dirais plus prochainement. je vais faire des essais
30M² gatzine, sacré volume tu compte concurrencer panzani ? ,
je te dirais lorsque j'aurais avancé, tu es dans quelle région ?

[invite7d0d6bcd]

Salut DIgi07,

Je suis dans le sud-ouest, qui est une region relativement humide....
Tiens nous au courant de tes avancées !
Merci encore..