Brevet FR2577208A1 — publié le 19860814

La présente invention vise des perfectionnements aux installations de dessalement d'eau. Le demandeur a proposé dans les demandes précédentes une installation de dessalement comprenant des aérogénérateurs pour produire l'énergie nécessaire pour alimenter une pompe aspirant l'eau à dessaler et la refoulant dans un appareil de distillation, pour alimenter des moyens de chauffage de l'appareil de distillation, pour faire le vide dans l'appareil de distillation et aspirer les vapeurs pour les refouler vers un condenseur, tandis que les saumures sont évacuées et que l'eau distillée est reçue dans un réservoir de stockage. De telles installations sont notamment décrites dans la demande de brevet français n0 83 08 981 du 31 MAI 1983. De telles installations permettent de produire à peu de frais de l'eau douce et ont l'avantage de ne nécessiter pratiquement pas d'entretien car elles sont, plus particulièrement, destinées à équiper des régions souvent déshéritées. Un des problèmes que pose ce type d'installation est celui de la mise en veille dans le cas où le vent vient à cesser durant un certain laps de temps, car dans ce#cas le redémarrage devient incertain. L'un des buts de la présente invention est notamment de remédier à cet inconvénient. L'installation selon l'invention est du type comprenant un distillateur à compression mécanique de vapeur comportant un compresseur, une pompe pour aspirer l'eau à dessaler et la refouler sous forme de pluie dans le distillateur, une pompe à vide pour maintenir un vide relatif dans le distillateur une pompe pour aspirer l'eau distillée èt la refouler vers un bac de stockage, une pompe pour aspirer dans le distillateur l'eau salée non évaporée et refouler celle-ci à l'extérieur de l'installation et au moins un aérogénérateur pour fournir l'énergie électrique nécessaire au fonctionnement de l'installltion et est caractérisée en ce que celle-ci comprend une batterie d'accumulateurs électriques insérée entre l'aérogénérateur et un panneau de cellules photovoltaiques de manière à pouvoir sélectivement être chargée par l'un et/ou l'autre de ces générateurs et reliée électriquement à l'alimentation de la pompe à vide avc interposition de moyens pour commander l'alimentation de la pompe à vide depuis la batterie si la vitesse du vent descend au dessous d'un seuil déterminé. De préférence l'installation comporte des moyens pour mettre en position de veille le compresseur, la pompe d'alimentation d'eau à dessaler dans le distillateur, et les pompes d'évacutation de l'eau distillée et d'eau salée non évaporée. Afin de préchauffer l'eau à dessaler avant de l'envoyer dans le distillateur, il est prévu une cuve de stockage d'eau à dessaler alimentée en chauffage par des capteurs thermiques. Suivant une caractéristique constructive, les évacuations de l'eau distillée et de l'eau salée non évaporée comportent des serpentins logés dans un réceptacle et constituant un échangeur de chaleur à travers lequel passe l'eau à dessaler. Enfin, suivant une dernière caractéristique, l'échangeur de chaleur est situé en amont de la cuve de stockage d'eau à dessaler et il est prévu une dérivation pour sélectivement envoyer l'eau à dessaler depuis la cuve ou depuis l'échangeur en fonction de la température de ladite eau. L'invention va maintenant être décrite avec plus de détails en se référant à un mode de réalisation particulier donné à titre d'exemple seulement et représenté à la figure unique qui montre un schéma de l'installation selon l'invention. L'installation représentée à la figure comprend un aérogénérateur 1 qui fournit un courant électrique alternatif triphasé à des bornes 2, 3 et 4, ledit aérogénérateur 1 alimentant en parallèle à travers un pont redresseur 5 et.un régulateur de tension 6 une batterie d'accumulateurs 7. La batterie 7 est indépendamment mise en charge par un panneau de cellules photovoltaiques 8, à travers un circuit de protection 9. La batterie 7 est ainsi capable de fournir aux bornes 2', 3' une tension qui est transformée par un onduleur 10 en une tension alternative triphasée. L'aérogénérateur 1 alimente le moteur d'un compresseur 12 logé dans un distillateur 13. Une pompe 14 aspire l'eau à dessaler et la refoule dans un échangeur 15 puis, à travers une conduite 16, dans une cuve 17 de stockage d'eau à dessaler, cette cuve étant alimentée en chauffage par des capteurs thermiques 18. L'eau à dessaler est acheminée par une conduite 19 à une rampe 20 logée dans l'appareil de distillation 13. Sur la conduite 19 est montée une vanne mélangeuse motorisée trois voies 21 qui peut permettre d'envoyer directement l'eau à dessaler depuis l'échangeur 15 à la rampe 20 à travers une dérivation 22 sans passer# par la cuve 17, ce qui par mélange -de cette eau avec celle provenant de la cuve 17 permet de régler la température de l'eau entrant au distillateur. Le distillateur 13 est un distillateur à compression de vapeur, l'eau salée chauffée dans lléchangeur 15 et dans la cuve 17 étant projetée sur des tubes échangeurs dudit distillateur. La pression réduite qui règne dans le distillateur et la chaleur cédée par les tubes au film d'eau salée provoquent une nbul ion et une évaporation partielle de cette eau. il est prévu une pompe 26 qui permet de maintenir un vide dans le distillateur 13 et de réaliser le vide initial, lors de la mise en route de l'installation. Un commutateur tripolaire est prévu pour permettre l'alimentation sélectivement de la pompe 26 soit directement par l'aérogénérateur 1, soit par la batterie 7. La vapeur créée dans le distillateur 13 et aspirée par le compresseur 12 est refoulée à une pression plus élevée que la pression initiale dans les tubes 24. La paroi des tubes 24 étant à une température plus faible que la nouvelle température d'ébullition du fluide comprimé, il se produit une condensation d'eau distillée, cette eau étant aspirée à travers une canalisation 27 par une pompe 28 et refoulée à travers un serpentin 29 qui constitue un des éléments de l'échangeur de chaleur 15, cette eau étant évacuée par un tube 31 pour être recueillie dans un bac 30. L'eau salée non évaporée est receuillie dans le fond du distillateur et évacuée à travers une canalisation 33 par une pompe 34, la canalisation 33 comportant un serpentin 35 qui forme un second élément de l'échangeur 15. Il est prévu une première sonde 36 qui mesure la température de l'eau à distiller dans l'échangeur 15 une seconde sonde 37 qui mesure la température de liteau à distiller dans la cuve 17 ces sondes étant reliées à une machine calculatrice 40 qui commande la vanne 21 suivant les températures. Si le vent vient à tomber en dessous d'une vitesse à partir de laquelle l'aérogénérateur ne produit plus de courant électrique, il faut néanmoins maintenir le vide dans le distillateur 13 et mettre celui-ci en position de veille, la machine calculatrice 40 commande l'alimentation directe de la pompe 26, par la batterie 7 et pilote également le compresseur 12 et les pompes 14, 28 et 34 de manière qu'en cas de vent pratiquement nul l'ensemble soit s en position de veille. Egalement, la machine calculatrice 40 gère les transferts de courants électriques, et les débits de fluide, ainsi que la température d'injection d'eau salée par la vanne 21 ainsi que le fonctionnement du compresseur 12 en fonction des débits et des pressions. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit et représenté. On pourra y apporter de nombreuses modifications de détail sans sortir pour cela du cadre de l'invention, on pourrait prévoir que l'installation fonctionne en courant continu, les différents organes électriques étant, dans ce cas, prévus en courant continu. REVENDICATIONS 10- Installation de essalement d'eau du type comprenant un distillateur (13) à compression de vapeur comportant un compresseur (12), une pompe (14) pour aspirer l'eau à dessaler et la refouler sous forme de pluie dans le distillateur (13), une pompe à vide (26) pour maintenir un vide relatif dans le distillateur (13) une pompe (28) pour aspirer 1,' eau distillée et la refouler vers un bac de stockage (30), une pompe (34) pour aspirer dans le distillateur (13) l'eau salée non évaporée et refouler celleci à l'extérieur de l'installation et au moins un aérogénérateur (1) pour fournir l'énergie électrique nécessaire au fonctionnement de l'installation, caractérisée en ce que celle-ci comprend une batterie d'accumulateurs électriques insérée entre l'aérogénérateur (1) et un panneau (8) de cellules photovoltaiques de manière à pouvoir sélectivement être chargée par l'un et/ou l'autre de ces générateurs et reliée électriquement à l'alimentation de la pompe à vide (26) avec interposition de moyens pour commander l'alimentation de ladite pompe à vide depuis la batterie (7) si la vitesse du vent descend en dessous d'un seuil déterminé. 20 Installation de dessalement d'eau, selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens pour mettre en position de veille le compresseur (12), la pompe d'alimentation d'eau à dessaler dans le distillateur, et les pompes d'évacuation (28) de l'eau distillée et d'eau salée non évaporée (24). 30 Installation de dessalement d'eau, selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte une cuve (17) de stockage d'eau à dessaler alimentée en chauffage par des capteurs thermiques (18). 4 - Installation de dessalement d'eau, selon la revendication 1, caractérisée en ce que les évacuations de l'eau distillée et de l'eau salée non évaporée comportent des serpentins logés dans un réceptacle et constituant un échangeur de chaleur (15) à travers lequel passe l'eau à dessaler. 50 Installation de dessalement d'eau selon les revendications 1, 3 et 4, caractérisée en ce que l'échangeur de chaleur (15) est situé en amont de la cuve (17) de stockage d'eau à dessaler et il est prévu une dérivation pour envoyer l'eau à dessaler depuis la cuve (12) ou depuis l'échangeur (15), et éventuellement depuis ces deux sources, sélectivement en fonction de la température de ladite eau.