Brevet FR2914638A1 — publié le 20081010

La présente invention concerne un dispositif flottant permettant de distiller un liquide en récupérant de l'énergie et ce au moyen du rayonnement solaire. Les dispositifs existants sont traditionnellement destinés à une installation terrestre, ce qui nécessite un espace dédié à ces dispositifs, interdisant toute autre utilisation de cet espace. De plus, les dispositifs existants fonctionnent traditionnellement en circuit fermé, ce qui ne permet pas la récupération pour une autre utilisation du produit issu de cette distillation. Le dispositif selon l'invention permet de remédier à ces inconvénients. Il comporte en effet selon une première caractéristique, un élément parabolique dont la surface interne réfléchit le rayonnement solaire vers un tube conducteur thermique immergé qui traverse l'élément parabolique en suivant son axe et passe par son foyer. Le rayonnement solaire est ainsi concentré sur le tube immergé qui chauffe et, par conduction thermique, chauffe et évapore le liquide qu'il contient. La vapeur s'évacue alors par l'extrémité émergente de ce tube qui est équipée d'un moteur à vapeur ou d'une turbine qui à son tour entraîne un générateur électrique. Passé ce moteur à vapeur ou cette turbine le tube peut être de longueur suffisante, ou être équipé d'un condenseur, pour permettre la condensation de la vapeur. L'extrémité de cette partie du tube est pourvue d'un réservoir récupérant le liquide condensé. L'élément parabolique et sa traversée par le tube immergé sont étanches pour permettre à l'ensemble de flotter, et ainsi d'être disposé sur toute étendue de liquide. Selon des modes particuliers de réalisation : -L'élément parabolique peut être fermé en sa partie supérieure par un élément transparent et étanche à même de permettre le passage du rayonnement solaire tout en rendant l'ensemble insubmersible. -L'élément transparent peut être convexe pour augmenter la concentration du rayonnement solaire. -Le tube immergé peut être bon conducteur thermique et isolé thermiquement sur l'extérieur sur toute sa partie immergé jusqu'à un collecteur de rayonnement solaire situé au foyer de l'élément parabolique. Ce collecteur peut être bon absorbeur de rayonnement solaire, bon conducteur thermique, et transmettre au tube immergé la chaleur provenant du rayonnement solaire. Passé ce collecteur, le tube émergent peut être bon isolant thermique jusqu'au moteur à vapeur ou la turbine. -Le tube immergé peut être fixé au collecteur. Le collecteur peut être équipé d'une soupape et le tube immergé et/ou son isolant peuvent être lestés pour plonger profondément dans le liquide. La présence de la soupape et du leste permet l'augmentation de la pression à laquelle la vapeur s'évacuera et alimentera le moteur à vapeur ou la turbine. -Le collecteur peut être solidaire d'un support par lequel arrivent le tube immergé et son isolant et repart le tube émergent qui retraverse l'élément parabolique suivant son axe et de manière étanche, ce qui permet à l'élément parabolique de se maintenir naturellement à l'horizontale. - Le tube immergé peut ne pas être solidaire de l'isolant thermique et le collecteur peut être pourvu d'un couvercle démontable et étanche permettant l'accès au tube immergé pour en permettre le remplacement et/ou le nettoyage. - L'élément parabolique peut être équipé d'au moins un contrepoids dans la partie immergée de façon à orienter l'élément parabolique face au soleil. - Le ou les contrepoids peuvent être mobiles et/ou motorisés le long d'un ou plusieurs rails 10 solidaires de l'élément parabolique. -Le ou les contrepoids peuvent être pourvus de câbles permettant leur ancrage. - Les tubes immergé et/ou émergent peuvent être flexibles après avoir traversé l'élément parabolique pour en faciliter l'orientation. -Une coque sphérique et étanche peut être solidaire de l'élément parabolique pour en permettre 15 une inclinaison importante. La base du support de collecteur peut être pourvu de capteurs de lumière et/ou de cellules photovoltaïques détectant l'éventuelle ombre provoquée par le collecteur. La détection de cette ombre permet d'activer le ou les moteurs du ou des contrepoids pour réaligner l'élément parabolique face au soleil. 20 Les dessins annexés illustrent l'invention : La figure 1 représente en coupe, le dispositif de l'invention. La figure 2 représente en coupe, une variante de ce dispositif. La figure 3 représente en coupe, un détail de la zone entre collecteur et traversée de l'élément parabolique. 25 En référence à ces dessins, le dispositif comporte un élément parabolique (1) dont la surface interne (2) réfléchit le rayonnement solaire (3) vers un tube conducteur thermique (4) immergé qui traverse l'élément parabolique (1) en suivant son axe et passe par son foyer. Le rayonnement solaire est ainsi concentré sur le tube immergé (4) qui chauffe et, par conduction thermique, chauffe et évapore le liquide qu'il contient. La vapeur s'évacue alors par la partie 30 émergente du tube (9) qui est équipé d'un moteur à vapeur (7) ou d'une turbine qui à son tour entraîne un générateur électrique (10). Passé ce moteur à vapeur ou cette turbine, le tube émergent (9) est de longueur suffisante et/ou équipé d'un condenseur pour permettre la condensation de la vapeur. L'extrémité de cette partie du tube est pourvue d'un réservoir (8) récupérant le liquide condensé. L'élément parabolique (1) et sa traversée (6) par le tube immergé (4) sont étanches pour permettre à l'ensemble de flotter et ainsi d'être disposé sur toute étendue de liquide (5). Dans la forme de réalisation selon les figures 2 et 3, l'élément parabolique (1) est fermé en sa partie supérieure par un élément transparent et étanche (11) rendant l'ensemble 5 insubmersible. Le tube immergé (4) est bon conducteur thermique et est isolé thermiquement sur l'extérieur (18) sur toute sa partie immergé jusqu'à un collecteur (16) situé au foyer de l'élément parabolique (1). Ce collecteur est bon absorbeur de rayonnement solaire, bon conducteur thermique, et transmet au tube immergé (4) la chaleur provenant du rayonnement solaire. Passé 10 ce collecteur, le tube émergent (9) est bon isolant thermique jusqu'au moteur à vapeur (7) ou la turbine. Le tube immergé (4) est fixé au collecteur (16). Le collecteur est équipé d'une soupape (20) et le tube immergé (4) et/ou son isolant (18) sont lestés (19) pour plonger profondément dans le liquide (5). La présence de la soupape (20) et du leste (19) permet l'augmentation de la 15 pression à laquelle la vapeur s'évacuera et alimentera le moteur à vapeur (7) ou la turbine. Le collecteur (16) est solidaire d'un support (17) par lequel arrivent le tube immergé (4) et son isolant (18) et repart le tube émergent (9) qui retraverse l'élément parabolique (1) suivant son axe et de manière étanche, ce qui permet à l'élément parabolique (1) de se maintenir naturellement à l'horizontale. 20 Le tube immergé (4) n'est pas solidaire de son isolant thermique (18) et le collecteur (16) est pourvu d'un couvercle (2:2) démontable et étanche permettant l'accès au tube immergé (4) pour en permettre le remplacement et/ou le nettoyage. L'élément parabolique (1) est équipé d'au moins un contrepoids (12) dans la partie immergée de façon à orienter l'élément parabolique (1) face au soleil. 25 Le ou les contrepoids (12) sont mobiles et/ou motorisés le long d'un ou plusieurs rails (13) solidaires de l'élément parabolique (1). Le ou les contrepoids (12) sont pourvus de câbles (14) permettant leur ancrage (15). Les tubes immergés (4) et/ou émergent (9) sont flexible (21) après avoir traversé l'élément parabolique (1) pour en faciliter l'orientation. 30 Une coque sphérique et étanche (23) est solidaire de l'élément parabolique (1) pour en permettre une inclinaison importante. La base du support de collecteur (17) est pourvu de capteurs de lumière et/ou de cellules photovoltaïques (24) détectant l'éventuelle ombre provoquée par le collecteur (16). La détection de cette ombre permet d'activer le ou les moteurs du ou des contrepoids (12) pour réaligner 35 l'élément parabolique (1) face au soleil. A titre d'exemple non limitatif, l'élément parabolique aura un diamètre de l'ordre de 2,5m et les tubes immergés et émergents auront un diamètre extérieur de l'ordre de 8mm. Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné à la distillation d'eau de mer combinée à la production d'électricité. REVENDICATIONS 1) Dispositif flottant permettant de distiller un liquide (5) en produisant de l'énergie caractérisé en ce qu'il comporte un élément parabolique (1) dont la surface interne (2) réfléchit le rayonnement solaire (3) vers un tube conducteur thermique (4) immergé qui traverse l'élément parabolique (1) en suivant son axe et passe par son foyer, où la vapeur s'évacue par la partie émergente du tube (9) qui est équipée d'un moteur à vapeur (7) ou d'une turbine qui à son tour entraîne un générateur électrique (10) et où le tube émergent (9) est de longueur suffisante et/ou équipé d'un condenseur pour permettre la condensation de la vapeur, dont l'extrémité de cette partie du tube est pourvue d'un réservoir (8) récupérant le liquide condensé. L'élément parabolique (1) et sa traversée (6) par le tube immergé (4) étant étanche. 2) Dispositif selon la revëndication 1 caractérisé en ce que l'élément paraboliquë (1) cst fermé en sa partie supérieure par un élément transparent et étanche (11). 3) Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que l'élément transparent (10) est convexe pour augmenter la concentration du rayonnement solaire. 4) Dispositif selon une des revendications précédentes caractérisé en ce que le tube immergé (4) est bon conducteur thermique et est isolé thermiquement sur l'extérieur (18) sur toute sa partie immergé jusqu'à un collecteur (16) situé au foyer de l'élément parabolique (1). 5) Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que le tube immergé (4) est fixé au collecteur (16) qui est équipé d'une soupape (20) et le tube immergé (4) et/ou son isolant (18) sont lestés (19) pour plonger profondément dans le liquide (5). 6) Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que le collecteur (16) est solidaire d'un support (17) par lequel arrivent le tube immergé (4) et son isolant (18) et repart le tube émergent (9) qui retraverse l'élément parabolique (1) suivant son axe et de manière étanche. 7) Dispositif selon la revendication 6 caractérisé en ce que le tube immergé (4) n'est pas solidaire de l'isolant thermique (18) et le collecteur (16) est pourvu d'un couvercle (22) démontable et étanche permettant l'accès au tube immergé (4). 8) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'élément parabolique (1) est équipé d'au moins un contrepoids (12) dans la partie immergée. 9) Dispositif selon la revendication 8 caractérisé en ce que le ou les contrepoids (12) sont mobiles et/ou motorisés le long d'un ou plusieurs rails (13) solidaires de l'élément parabolique (1). 10) Dispositif selon la revendication 8 caractérisé en ce que le ou les contrepoids (12) sont pourvus de câbles (14) permettant leur ancrage (15). 11) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les tubes immergés (4) et/ou émergent (9) sont flexible (21) après avoir traversé l'élément parabolique (1). 12) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'une coque sphérique et étanche (23) est solidaire de l'élément parabolique (1) pour en permettre une inclinaison importante. 13) Dispositif selon la revendication 6 et la revendication 9 caractérisé en ce que la base du support de collecteur (17) est pourvu de capteurs de lumière et/ou de cellules photovoltaïques 10 (24) détectant l'éventuelle ombre provoquée par le collecteur (16).