Brevet FR2686078A1 — publié le 19930716

Installation modulaire de production d'eau douce grâce à l'énergie solaire. Des installations de production d'eau douce à partir de l'eau de mer et grâce à l'énergie solaire ont été décrites dans les brevets n 89 01449 et le certficat d'addition n 90 05690. Ces installations comportent, soit une longue voûte de matière translucide, soit une large surface plane d'une nappe plastique couvrant un canal ou des bassins alimentés en eau de mer. La vapeur d'eau produite sous les serres est extraite par des cheminées ou galeries d'une certaine hauteur et dans lesquelles on realise le condensation et la collecte de l'eau douce produite Ce système, d'une simplicité parfaite, implique des investis -sements acceptables, amortissables sur une longue période et des prix de revient très faibles en raison de la gratuité de L'énergie necessaire. Toutefois le rendement de ce type d'inst9lation reste faible. Il a été trouvé, par hasard et réflexion, qu'il était possible d'augmenter radicalement le rendement de ce processus sans modifier le principe de fonctionnement mais en y introduisant un élément nouveau et complémentaire. En effet il est apparu qu'un des procédés les plus efficaces pour obtenir lac3ndensation de la vapeur d'eau était la pulvérisation, dans la partie haute des gaines d'aspiration, d'rrne quantité importante d'eau douce aussi froide que possible Cette eau froide doit en fait extraire du flux d'air chaud saturé toute la chaleur latente apportée, sous les serres par le soleil. L'idée inventive, susceptible d'être brevetée, consiste à récupérer cette importante quantité de chaleur et à la réinjecter dans le circuit de chauffage de l'eau de mer pour en accroître l'évaporation et simultanément refroidir l'eau destinée à la pulvérisation et la condensation. Cette opération est réalisable de façon simple ou avec des moyens un peu plus élaborés. En effet, moyennant une simple installation d'un réseau d'échangeurs, il est possible de collecter l'eau douce de pulvérisation et de condensation pour alimenter ces échangeurs disposés près du fond des bassins d'eau de mer et ainsi de réchauffer cette masse pour en accélérer l'évaporation en surfaces sous l'action dg5rayons du soleil. A la sortie des échangeurs l'eau circulant dans les échangeurs se trouvera à la température de l'eau de mer du fond du bassin et aura livré l'énergie calorifique dont elle s'était chargée au contacte l'air chaud saturé aspiré dans les galeries-cheminées. On dispsera à ce moment-là des calories délivrées par le soleil plus celles récupérées dans les galeries d'aspiration' et ainsi de suite. Cette formule simple peut être améliorée car l'on voit que l'eau douce qui retournera au réseau de pulvérisation sera au mieux,à la température de l'eau de mer admise dans le bassin. Pour augmenter l'efficacité de cette pulvérisation il est souhaitable de pouvoir disposer d'eau plus froide. Ceci est réalisable Si l'on place, sur le cîrcuit,une station de condition -nement fonctionnant sur le principe d'une machine frigorifique à absorption et d'une pompe à chaleur En effet il faut pouvoir simultanément refroidir l'eau de circulation en prélevant les calories contenues et rechauffer sensiblement une partie de cette eau pour alimenter convenablement le bouilleur de la machine frigorifique et, du meme coup disposer d'une certaine quantité d'veau très chaude destinée à l ébulLition de l'eau de mer à l'entrée de la zone d'aspiration. Une pompe à chaleur classique utilisant comme fluide l'alcool ou un autre corps permettra d'introduire dans ce circuit des températures convenables mais l'essentiel de ce schema respectera le principe de la conservation de l'énergie En dehors de l'apport fourni par les pompes à chaleur (de faible rendement) l'ensemble de l'installation fonctitnnera grâce à L'énergie solaire mais la récupération permanente de cette énergie permettra de multiplier son rendement de façon radicale. Le choix entre la formule simple et la solution élaborée se fera en fonction des circonstances économiques du moment maispa progressivité de ce type d'installation est complète, en surface comme en efficacité et rendement. Ce schéma de récupération de calories perdues sur deux voies, chaude et froide,s'applique naturellement chaque fois que les besoins simultanés s'imposent. Il s'applique de préférence quand les calories sont gratuites ou perdues. Ce principe est largement exploité dans l'industrie mais les stations de réfrigération par absorption sont généralement utilisées pour de moyennes puissances. Il trouve cependant son emploi chaque fois que les rejets chauds constituent des nuisances et il entre généralement dans les processus d'assainissement. La valeur technique et économique d'une telle installation est, entre autre5. fixée par la qualité de la nappe translucide. Celle-ci doit avoir des performances en matière de transmission lumineuse et de résistance au vieillissement qui assureront durée et éfficacité, mais lorsque les surfaces mises en oeuvre sont importantes le coefficient d'isolation thermique aura valeur déterminante. Il a été trouvé que cette nappe pourrait avantageusement être constituée de deux films trés légers,soudés par ligne et enfermant dans des volumes de l'ordre du centimètre cube (voire davantage) un gaz plus léger que l'air, stable et compatible avec la matière plastique choisie et de plus peu sensible au rayonnement U,V et infra-rouge. Des bandes, alvéolées de cette façon, ayant 1 à2 mètres de large, ou plu , et de grande longueur permettront de réaliser de grandes surfaces relativement étanches et isothermes. Ces nappes, destinées à cet usage de serre sur eau de mer, peuvent servir chaque fois que sont recherchés l'éclairage naturel l'étanchéité et l'isolation thermique. La constitution en deux films soudés permet d'utiliser des matériaux différentes mais compatibles et traités selon les cas de façon à améliorer la résistance aux U.V.ou la valeur mécaniq-ue et le bon comportement dans l'air marin. La formation en damier donne à CQ type de nappe une souplesse et une valeur mécanique qui autorise le transport en rouleaux de grande longueur. Revendications 1 Système de production d'eau douce, à partir de l'eau de mer et grâce exclusivement à 1 anergie solaire, caractérisé en ce que l'évaporation est obtenue sous une nappe plastique translucide par le rayonnement solaire et une importante énergie de récupération. La condensation de la vapeur d'eau est réalisée dans une phase distincte de l'évaporation par une abondante pulvérisation d'eau froide. 2 Système, selon la revendication 1, caractérisé en ce que la récupération presque complète des calories contenues sous forme Latente dans la vapeur d'eau et captéespar l'eau de pulvérisation, est organisée grâce à un ensemble d'échangeurs immergés prés du fond des bassins d'eau de mer pour contribuer à son réchauffement et accroître son évaporation. 3 Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'on peut améliorer le rendement de l'installation de condensation par le refroidissement de l'eau de pulvérisation au travers d'une station de conditionnement fonctionnant selon le schéma de I'absorption ou autre.