Brevet FR2924952A1 — publié le 20090619

La présente invention concerne un système autonome de potabilisation d'eau du genre équipé d'une unité de filtration d'eau sur membrane(s), en particulier pour les eaux saumâtres et/ou polluées. Dans de nombreux pays en voie de développement, l'accès à une eau potable pour les populations autochtones constitue un enjeu majeur. L'une des solutions intéressantes consiste à équiper les points d'eau saumâtre et/ou polluée avec des systèmes de potabilisation fonctionnant au moyen d'unités de filtration d'eau sur membrane(s). Mais dans ces pays, ces systèmes de potabilisation doivent en plus pouvoir fonctionner de manière autonome sur le plan énergétique, en particulier en raison du faible développement du réseau électrique. Pour pallier à ce problème, ces systèmes de potabilisation sont de préférence équipés en plus de moyens de captage d'énergie renouvelable, par exemple de type énergie solaire et/ou éolienne. Ces systèmes autonomes de potabilisation sont habituellement structurés pour fonctionner à partir d'une alimentation constante en électricité ; or l'énergie électrique générée par ces moyens de captage varie au cours de la journée. Des moyens de stockage d'énergie, très souvent du genre batteries électrochimiques, sont alors associés à ces moyens de captage d'énergie, cela pour restituer une énergie électrique constante quelle que soit la puissance disponible et délivrée par lesdits moyens de captage. Ces moyens de stockage doivent avoir une capacité importante d'accumulation d'énergie électrique, au minimum de plusieurs dizaines de kilowattheures ; et ils fonctionnent alors en permanence selon des séquences répétées de charge et de décharge. La capacité importante des moyens de stockage électrique a l'inconvénient d'augmenter le prix de revient et le poids du système de potabilisation. Ces moyens de stockage électrique sont en plus relativement polluants, et difficiles à recycler. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients en proposant un système autonome de potabilisation d'eau qui a l'intérêt de réduire la capacité des moyens de stockage électrique, voir à permettre leur suppression. Elle vise également à obtenir un ratio optimal de débit d'eau potable par rapport à l'énergie électrique consommée, et cela quelle que soit la puissance générée instantanément au niveau des moyens de captage d'énergie. Le système autonome de potabilisation d'eau selon l'invention est du genre comprenant des conduites pour la circulation de l'eau depuis une entrée amont d'aspiration d'eau brute jusqu'à deux sorties aval, l'une pour l'eau traitée et l'autre pour l'eau de rejet ; ces conduites sont associées à -une unité amont de pompage, assurant l'aspiration et le refoulement de l'eau brute au niveau de ladite entrée amont et son cheminement sous pression dans lesdites conduites vers l'aval, et - une unité aval de filtration d'eau sur membrane(s) (composée éventuellement de plusieurs membranes couplées en série et/ou en parallèle), raccordée à ladite sortie aval d'eau traitée et, par l'intermédiaire d'une vanne de détente, à ladite sortie d'eau de rejet ; ce système comprend encore des moyens de captage d'énergie renouvelable, par exemple de type énergie solaire ou éolienne, qui génèrent une tension électrique Ub fluctuant au cours de la journée et alimentant en énergie électrique au moins ladite unité de pompage, la valeur de ladite tension électrique générée Ub augmentant, pour un même niveau de captage, lorsque le régime de ladite unité de pompage diminue, et inversement. Le système autonome selon l'invention se caractérise par le fait qu'il comporte des moyens de commande du genre électroniques et/ou informatiques qui sont connectés à un capteur de mesure de ladite tension électrique générée Ub et à l'unité amont de pompage. Ces moyens de commande pilotent automatiquement le régime de ladite unité de pompage selon une valeur qui permet à ladite tension générée Ub d'atteindre et de se maintenir au niveau d'une valeur donnée de tension électrique dite � consigne de tension électrique Ubo �. Cette structure particulière permet une régulation du fonctionnement de l'unité de pompage, et par conséquent de l'ensemble du système de potabilisation, en fonction de la quantité d'énergie collectée par les moyens de captage. Les moyens de stockage d'énergie (souvent lourds, chers et polluants) deviennent ainsi optionnels, ou peuvent au moins être réduits en capacité et en taille, cela avec tous les avantages qui en découlent. Ainsi dans le cas d'un système de potabilisation dénué de moyens d'accumulation d'énergie, les moyens de commande pilotent automatiquement le régime de l'unité de pompage avantageusement selon une valeur qui permet à la tension générée Ub d'atteindre et de se maintenir au niveau de la valeur de consigne de tension électrique Ubo correspondant à la tension électrique nominale de fonctionnement du système de potabilisation (souvent par exemple de 96 V ou 192 V). De manière alternative, le système de potabilisation peut tout de même comporter un dispositif amortisseur des fluctuations de tension électrique, par exemple de type moyens de stockage d'énergie genre électrochimique ou électrostatique, interposé entre les moyens de captage d'énergie et l'unité de pompage, qui est maintenue en permanence en pleine charge ou quasiment en pleine charge. Dans ce cas, les moyens de commande pilotent automatiquement le régime de l'unité de pompage avantageusement selon une valeur qui permet à la tension générée Ub d'atteindre et de se maintenir au niveau de la valeur consigne de tension électrique Ubo correspondant à la tension de pleine charge dudit dispositif amortisseur. De manière générale, cette valeur consigne de tension Ubo correspond avantageusement à la tension d'appoint ou tension de � floating � (c'est-à-dire encore la valeur de tension compensant les pertes internes du dispositif amortisseur). Selon une forme de réalisation particulière, l'unité amont de pompage se compose d'un ensemble de deux pompes : - une pompe amont de relevage et -une pompe aval surpresseur. Dans ce cas, les moyens de commande sont connectés aux deux pompes, et à des moyens de mesure de la pression d'eau d'alimentation Peb au sein de la conduite s'étendant entre lesdites deux pompes. Les moyens de commande pilotent alors avantageusement et automatiquement : - d'une part, le régime de l'une desdites deux pompes, et de préférence celui de la pompe amont de relevage, de sorte que la tension électrique générée Ub atteigne et se maintienne au niveau de la consigne de tension électrique Ubo, - et d'autre part, le régime de l'autre desdites deux pompes, et de préférence celui de la pompe aval surpresseur, de sorte que la pression d'eau d'alimentation Peb atteigne et se maintienne à un niveau donné de pression d'eau d'alimentation Pebo dit � consigne de pression d'alimentation � correspondant à la valeur de fonctionnement optimal de ladite seconde pompe. Cette régulation particulière a l'intérêt d'assurer le fonctionnement optimal de la pompe aval surpresseur, ceci quel que soit le débit d'eau brute qui lui est fourni par la pompe amont de relevage. Selon encore une caractéristique supplémentaire, les moyens de commande sont connectés - à la vanne aval de détente, - à un capteur de débit d'eau d'alimentation Qeb situé sur une première conduite s'étendant entre l'unité de pompage et l'unité de filtration, le cas échéant en amont d'une sortie d'une boucle de recyclage, et - à un capteur de pression d'eau situé soit sur ladite première conduite pour mesurer une pression d'alimentation Pa, soit sur une seconde conduite s'étendant entre ladite unité de filtration et ladite vanne de détente pour mesurer une pression de rejet Pc. Dans ce cas, les moyens de commande pilotent automatiquement l'ouverture de la vanne de détente avantageusement de sorte que la pression d'eau de rejet Pc ou d'alimentation Pa atteigne et se maintienne au niveau d'une valeur donnée de pression dite � valeur référence de pression �, respectivement Pco ou Pao ; cette valeur référence de pression Pco ou Pao varie en fonction de la valeur mesurée du débit d'alimentation Qeb, pour l'obtention et le maintien d'une énergie spécifique Wt minimale. Cet asservissement en temps réel de la vanne, en fonction du débit d'alimentation Qeb, contribue à l'obtention d'un rendement maximal de l'ensemble du système de potabilisation, quel que soit le régime de fonctionnement de l'unité amont de pompage. Selon une autre caractéristique, des conduites sont agencées pour former une boucle de recyclage, dont l'entrée est située entre l'unité de filtration et la vanne de détente et dont la sortie est située entre ladite unité de filtration et l'unité de pompage, ladite boucle de recyclage comportant une pompe de recirculation favorisant le cheminement de l'eau de l'entrée vers la sortie. Dans ce cas, les moyens de commande sont avantageusement connectés - à la pompe de recirculation, - à un capteur de débit de recyclage d'eau Qrec, monté sur la boucle de recyclage, et - au capteur de débit d'eau d'alimentation Qeb, situé sur la conduite s'étendant entre l'unité de pompage et l'unité de filtration, en amont de la sortie de ladite boucle de recyclage. Les moyens de commande pilotent alors automatiquement le régime de la pompe de recyclage avantageusement de sorte que le débit de recyclage Qrec atteigne et se maintienne au niveau d'une valeur donnée de débit de recyclage dite � valeur référence de débit de recyclage Qreco �, laquelle valeur référence de débit Qreco varie en fonction de la valeur mesurée du débit d'alimentation Qeb, pour l'obtention et le maintien d'une énergie spécifique Wt minimale. Là encore, cet asservissement en temps réel de la pompe de recyclage, en fonction du débit d'alimentation Qeb, contribue à l'obtention du rendement maximal de l'ensemble du système de potabilisation, quel que soit le régime de fonctionnement de l'unité amont de pompage. La présente invention porte également sur un procédé de gestion du fonctionnement d'un système autonome de potabilisation d'eau tel que décrit ci-dessus. Ce système est du genre comprenant des conduites pour la circulation de l'eau depuis une entrée amont d'aspiration ou de refoulement d'eau brute jusqu'à deux sorties aval, l'une pour l'eau traitée et l'autre pour l'eau de rejet, lesquelles conduites sont associées à : - une pompe de relevage, assurant l'aspiration et/ou le refoulement de l'eau au niveau de l'entrée amont, - une pompe surpresseur, assurant le cheminement de l'eau vers l'aval et sous pression dans les conduites, - une unité de filtration d'eau sur membrane, raccordée à ladite sortie aval d'eau traitée et, par l'intermédiaire d'une vanne de détente, à ladite sortie d'eau de rejet, et lequel système comprend encore - éventuellement des conduites agencées pour former une boucle de recyclage, dont l'entrée est située en aval de l'unité de filtration et dont la sortie est située en amont de ladite unité de filtration, ladite boucle de recyclage comportant une pompe de recirculation favorisant le cheminement retour de l'eau, et - des moyens de captage d'énergie renouvelable générant une tension Ub fluctuant au cours de la journée, qui alimentent en énergie électrique la pompe de relevage, la pompe surpresseur de pompage, et le cas échéant la pompe de recirculation. Le procédé selon l'invention consiste : - à piloter le régime de la pompe amont de relevage selon une valeur qui permet à ladite tension générée Ub d'atteindre et de se maintenir au niveau d'une valeur donnée de tension électrique dite � consigne de tension électrique Ubo �, ladite tension électrique générée Ub augmentant, pour un même niveau de captage, lorsque le régime de ladite unité de pompage diminue, et inversement, - à piloter le régime de la pompe surpresseur de sorte que la pression d'eau d'alimentation Peb, au sein de la conduite s'étendant entre ladite pompe de relevage et ladite pompe surpresseur, atteigne et se maintienne à un niveau donné de pression d'alimentation Pebo dit � consigne de pression d'alimentation � correspondant à la valeur de fonctionnement optimal de ladite pompe surpresseur, - à piloter l'ouverture de la vanne de détente de sorte que la pression d'eau mesurée soit sur une première conduite s'étendant entre l'unité de pompage et l'unité de filtration, dite pression d'alimentation Pa, soit sur une seconde conduite s'étendant entre ladite unité de filtration et ladite vanne de détente, dite pression d'eau de rejet Pc, atteigne et se maintienne au niveau d'une valeur donnée de pression dite � valeur référence de pression � Pao ou Pco, ladite valeur référence de pression Pao ou Pco variant en fonction de la valeur de débit d'alimentation Qeb, mesurée dans la conduite s'étendant entre l'unité de pompage et l'unité de filtration, le cas échéant en amont de la sortie de la boucle de recyclage, - et le cas échéant, à piloter le régime de ladite pompe de recyclage pour que le débit de recyclage Qrec atteigne et se maintienne au niveau d'une valeur donnée de débit de recyclage dite � valeur référence de débit de recyclage Qreco �, ladite valeur référence de recyclage Qreco variant en fonction de la valeur mesurée dudit débit d'alimentation Qeb. L'invention sera encore illustrée, sans être aucunement limitée, par la description suivante en relation avec les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une représentation schématique d'un système autonome de potabilisation d'eau conforme à l'invention ; - la figure 2 représente schématiquement, et à titre d'exemples, des itérations obtenues à partir de la relation de l'énergie spécifique de l'installation Wt (en kilowattheures par m3), en fonction du débit de recyclage Qrec, cela à partir de valeurs déterminées de débits d'alimentation Qeb (ici Qeb1, Qeb2 et Qeb3) ; - la figure 3 montre des relations linéarisées entre le débit d'alimentation Qeb et les valeurs de références Qreco et Pco. Le système de potabilisation 1 en question, représenté sur la figure 1, se compose de deux principales parties fonctionnelles : - une partie hydrique ou hydraulique 2, intervenant dans le traitement des eaux, agencée en particulier autour d'une unité de filtration 3, du genre à membrane(s), et - d'une partie électrique 4, alimentant en énergie la partie hydrique 2 par la mise en oeuvre en particulier de moyens 5 pour le captage d'énergie renouvelable. La partie hydrique 2 se compose d'un ensemble de conduites 7 : - des conduites successives 7a, 7b, et 7e dans lesquelles l'eau chemine depuis une entrée amont 8a (où l'eau brute est aspirée) jusqu'à l'unité de filtration 3, et - des conduites aval 7d et 7e, qui partent de ladite unité de filtration 3 et qui sont raccordées respectivement à l'une des deux sorties aval : l'une 8b pour l'eau traitée potabilisée et l'autre 8e pour l'eau de rejet. L'unité de filtration 3 consiste ici en une membrane de filtration par osmose inverse. A titre indicatif, cette membrane pourrait aussi par exemple consister en une membrane de nanofiltration, d'électrodyalyse, de piézodyalyse ou encore de thermo- osmose. Cette unité de filtration 3 peut encore se composer de plusieurs membranes du type cité dessus, convenablement couplées en série et/ou en parallèle. Des moyens électromécaniques fonctionnels sont prévus pour provoquer et réguler le cheminement de l'eau, depuis l'amont (entrée 8a) vers l'aval (sorties 8b et 8e). Tout d'abord, du côté de l'entrée amont 8a, ces moyens électromécaniques se présentent sous la forme d'une unité amont de pompage 9. Cette dernière assure l'aspiration etlou le refoulement de l'eau brute au niveau de l'entrée amont 8a, puis son cheminement et son refoulement sous pression, vers l'aval, dans les conduites 7 et au travers de l'unité de filtration 3. Cette unité amont de pompage 9 se compose ici d'une paire de pompes : -une pompe amont de relevage 10, par exemple de type de surface ou immergée, assurant la fonction d'aspiration et/ou de refoulement, et - une pompe aval surpresseur 11, par exemple du type à pistons ou multicellulaire, intervenant dans la fonction de refoulement de l'eau vers l'aval, sous pression. De manière alternative, ces deux pompes pourraient être remplacées par une pompe unique du type multicellulaire de surface ou immergée. De même, des moyens électromécaniques sous la forme d'une vanne motorisée de détente 12 sont prévus sur la conduite 7e s'étendant entre l'unité de filtration 3 et la sortie d'eau de rejet 8c. Cette vanne de détente 12 est par exemple du type � à siège �. Cette partie hydrique 2 comporte encore une conduite 7f, optionnelle, agencée pour former une boucle de recyclage, dont l'entrée se situe sur la conduite de rejet 7e (entre l'unité de filtration 3 et la vanne 12) et dont la sortie est localisée sur la conduite 7c d'alimentation de l'unité de filtration 3 (entre ladite unité de filtration 3 et la pompe surpresseur 11). Une pompe de recirculation 13, par exemple du type centrifuge à entraînement magnétique, est montée sur cette conduite de recyclage 7f pour provoquer et contrôler le cheminement de l'eau depuis l'entrée vers la sortie. Comme développé par la suite, cette boucle de recyclage 7f sert à optimiser le rendement énergétique de l'installation 1 ; le recyclage de l'eau en sortie de membrane(s) 3, réinjectée directement à l'entrée de l'unité de filtration 3 et en aval de l'unité de pompage 9, consomme moins d'énergie qu'un recyclage réinjectant l'eau entre les pompes de relevage 10 et de surpression 11 ou qu'une absence totale de recyclage ; elle permet aussi d'optimiser l'épuration de l'eau et de limiter les volumes d'eau rejetée au niveau de la sortie 8e. Concernant la partie électrique 4, les moyens de captage d'énergie renouvelable 5 consistent en des panneaux solaires photovoltaïques, ou en un dispositif type éolienne(s) ou type hydraulique. La puissance captée par ces moyens de captage 5 est transformée en énergie électrique de tension Ub, par exemple d'une valeur de 96 ou 192 volts. Un circuit électrique 15, convenablement structuré, connecte les moyens de captage 5 avec les différents moyens électromécaniques de la partie hydrique 2, à savoir en particulier les pompes 10, 11 et 13 précitées et aussi la motorisation de la vanne 12 (ce circuit électrique 15 est représenté schématiquement et seulement partiellement pour simplifier la figure). Un dispositif limiteur de tension 16, optionnel, est prévu entre les moyens de captage 5 et le reste du circuit électrique 15 pour servir d'élément de sécurité visant à éviter les problèmes de surtension d'alimentation. Ce circuit électrique 15 est également équipé de moyens d'accumulation d'énergie électrique 17, dont la fonction est, selon l'invention, de servir de tampon amortisseur des fluctuations d'énergie apportée par les moyens de captage 5, et en corollaire de tampon amortisseur des fluctuations de tension électrique d'alimentation. Ainsi, en cas de variations rapides (en croissance ou en décroissance) de l'apport d'énergie par les moyens de captage (donc de variations rapides de la tension d'alimentation), les moyens tampons absorbent instantanément ces variations pour en réduire l'amplitude (par exemple, une variation de tension Ub de 100% en quelques secondes, peut être ramenée à une variation de moins de 5%). Ces moyens d'accumulation 17 sont ici de type batteries électrochimiques, classiques en soi, connectés sur la ligne électrique générale 15 sous tension Ub ; cette batterie électrochimique pourrait également être remplacée par une batterie de condensateurs, ou par un accumulateur cinétique de type volant d'inertie. A titre d'exemple, ces moyens d'accumulation 17 peuvent avoir une capacité d'accumulation de quelques kilowattheures, pour une installation destinée à produire environ un mètre cube d'eau potable par heure ; cela correspond encore à quelques dizaines d'ampères-heure dans le cas d'une batterie électrochimique de 100 volts. Conformément à l'invention, le système de potabilisation 1 comporte encore des moyens de commande 18 du genre électroniques et/ou informatiques qui sont connectés aux différents moyens électromécaniques 10, 11, 12 et 13 de la partie hydrique 2, cela de manière à asservir ou à réguler leurs fonctionnements respectifs. Ces moyens de commande 18 peuvent par exemple consister en un ou plusieurs régulateurs PID (Proportionnelle - Intégrale - Dérivée) ou automates programmables, équipés notamment d'entrées type capteurs de grandeur physique et de sorties de commande connectées aux moyens électromécaniques 10, 11, 12 et 13 précités. Comme détaillé ci-dessous et représenté sur la figure 1, ces moyens de commande 18 peuvent se composer de plusieurs dispositifs de commande, chacun dédié pour agir sur l'un des moyens électromécaniques 10, 11, 12 ou 13. De manière alternative, l'installation peut intégrer un moyen de commande unique 18, pour le pilotage centralisé de ces moyens électromécaniques 10, 11, 12 et 13. En l'occurrence, la pompe amont de relevage 10 est connectée à des moyens de commande 18a munis d'une entrée connectée à un capteur 19a de mesure de la tension électrique Ub au sein du circuit électrique 15. Ce capteur 19a se situe sur la ligne électrique générale d'alimentation 15. II mesure la tension Ub qui correspond à la tension directement générée par les moyens de captage d'énergie 5; cette tension Ub augmente, pour un même niveau de captage, notamment lorsque le régime de cette pompe amont 10 diminue, et inversement. On note que, en pratique, le régime des autres pompes 11 et 13 influent également sur cette tension Ub, mais cela globalement dans le même sens de variation que celui provoqué par cette pompe de relevage 10 ; ces autres pompes 11 et 13 sont dites suiveuses, et les moyens de commande 18a de la pompe de relevage les prennent ainsi en compte. Les moyens de commande 18a sont configurés et programmés pour piloter automatiquement le régime de cette pompe de relevage 10 selon une valeur qui permet à la tension générée Ub précitée d'atteindre et de se maintenir au niveau d'une valeur prédéterminée de tension électrique dite � consigne de tension électrique Ubo �, correspondant ici à la tension de pleine charge des moyens accumulateurs tampons 17 (également connus sous le nom de tension d'appoint ou de � floating �, qui correspond à la tension de compensation de la perte interne de ces moyens d'accumulation). Cette régulation du régime de la pompe de relevage 10 en fonction de la tension Ub vise en particulier à obtenir un débit d'eau potabilisée qui est fonction directement de l'énergie captée. La pompe aval surpresseur 11 est quant à elle connectée à des moyens de commande 18b dont l'entrée est associée à un capteur 19b de mesure de la pression d'eau d'alimentation Peb au sein de la conduite 7b s'étendant entre la pompe de relevage 10 et cette pompe surpresseur 11. Ces moyens de commande 18b sont configurés et programmés pour piloter automatiquement le régime de cette pompe surpresseur 11 de sorte que la pression d'eau d'alimentation Peb atteigne et se maintienne selon une valeur prédéterminée de pression d'eau d'alimentation Pebo dite � consigne de pression d'alimentation � correspondant à la valeur de fonctionnement optimal de cette pompe surpresseur 11. De manière générale, en fonctionnement, une augmentation du régime de cette pompe 11 assure une réduction de la pression d'alimentation Peb, et inversement. Cette régulation du régime de la pompe surpresseur 11 en fonction de la consigne de pression Pebo, vise en particulier à maintenir un fonctionnement optimal de cette pompe 11. Les moyens de commande 18c connectés à la vanne de détente 12 sont quant à eux raccordés à deux capteurs de mesure 19c : - un premier capteur 19cl de débit d'eau d'alimentation Qeb, situé au niveau de la conduite 7e s'étendant entre l'unité de pompage 9 et l'unité de filtration 3, en amont du circuit de recyclage 7f, et - un second capteur 19c2 de pression d'eau de rejet Pc, situé sur la conduite 7e s'étendant entre l'unité de filtration 3 et la vanne de détente 12 (ici en aval du circuit de recirculation 7f). Les moyens de contrôle 18c en question sont ici configurés et programmés pour piloter automatiquement l'ouverture de la vanne de détente 12 de sorte que la pression d'eau de rejet Pc, mesurée par le capteur 19c2 dédié, atteigne et se maintienne au niveau d'une valeur donnée de pression dite � valeur référence de pression d'alimentation Pco �. En pratique, comme développé par la suite, cette valeur référence Pco varie avec la valeur de débit d'alimentation Qeb (mesurée par le capteur 19c1 dédié). Les moyens de commande 18d associés à la pompe de recyclage 13 sont quant à eux connectés - à un capteur 19d de débit de recyclage d'eau, monté sur la boucle de recyclage 7f et ici en amont de ladite pompe de recirculation 13, et - au capteur 19c1 de débit d'alimentation Qeb précité. Ces moyens de contrôle 18d sont configurés et programmés pour piloter automatiquement le régime de la pompe de recyclage 13 de sorte que le débit de recyclage Qrec (mesuré par le capteur 19d dédié) atteigne et se maintienne au niveau d'une valeur donnée de recyclage dite � valeur référence de débit de recyclage Qreco �. En fonctionnement, comme détaillé ci-après, cette valeur référence Qreco varie également en fonction de la valeur du débit d'alimentation Qeb (mesurée par le capteur 19c1 dédié). Cet asservissement de la vanne 12 et de la pompe de recirculation 13 en fonction des deux valeurs référence Pco et Qreco précitées permet en particulier l'obtention d'un débit optimal d'eau potable au niveau de la sortie 8b, cela pour une puissance énergétique donnée, et produite par les moyens de captage d'énergie 5. En l'occurrence, la valeur référence du débit de recyclage Qreco (fonction du débit d'alimentation Qeb) est obtenue à partir de l'équation définissant la valeur de l'énergie spécifique de l'installation (en kilowattheures par m3), c'est-à-dire l'énergie spécifique consommée par les moyens électromécaniques 10, 11, 12 et 13 de la partie hydrique 2, et par unité de volume d'eau potabilisée. Cette équation définissant la valeur de l'énergie spécifique Wt de l'installation, est en particulier fonction des pressions, des débits, des taux de sels dans les différents conduits, mais aussi des caractéristiques de l'unité de filtration et des pompes. Cette équation définissant Wt peut être établie par un homme du métier, cela en fonction et tenant compte de la structure de l'installation. Plus précisément, la relation de Qreco, en fonction du débit d'alimentation Qeb, peut être établie par la résolution de l'équation définissant la valeur de l'énergie spécifique Wt ; cette équation est, à cet effet, dérivée et égale à zéro. Cette relation Qreco fonction de Qeb peut également être établie par itération sur la relation de la valeur de l'énergie spécifique Wt en fonction du débit de recyclage Qrec. Plus précisément, pour une valeur donnée de débit d'alimentation Qeb (par exemple Qeb1, Qeb2 ou Qeb3 sur le figure 2), la courbe de l'énergie spécifique Wt en fonction du débit de recyclage Qrec (figure 2) permet d'identifier la valeur de débit de recyclage Qrec correspondant à la valeur du minimum d'énergie spécifique Wt ; cette valeur déterminée de débit Qrec à minimum d'énergie correspond à la valeur de référence de débit de recyclage Qreco pour le débit d'alimentation Qeb étudié. Dans tous les cas, on recherche avantageusement à définir, pour un débit d'alimentation donné Qeb, la valeur du débit de recyclage Qreco permettant l'obtention de l'énergie spécifique Wt minimale. La relation entre la valeur de référence Pco et le débit d'alimentation Qeb, se déduit de la relation précitée entre la valeur de référence Qreco et le débit d'alimentation Qeb. Les relations entre les valeurs de référence Qreco et Pco, en fonction de la valeur mesurée du débit d'alimentation Qeb, peuvent être linéarisées comme représenté par exemple figure 3, sous les formes Qreco = a.Qeb+b et Pco = c.Qeb+d ; les paramètres a, b, c et d sont mesurés sur les graphes des droites de linéarisation. Un programme informatique est utilisé avantageusement pour réaliser ces itérations et ces calculs. Par exemple, pour une installation dont l'unité de filtration comporte une unique membrane d'osmose inverse, le système d'équations régissant le fonctionnement hydraulique serait avantageusement le suivant : (1) Qa = Qeb + Qrec (2) Qp = Qa - Qc (3) Ca . Qa = Ceb . Qeb + Cc . Qrec (4) Ca . Qa = Cc. Qc (5) Qp = A . [Pc + AP/2 - B . (Ca+Cc)/2] (6) Wt = Pc . Qeb/na . Qp + AP . Qrec/nrec . Qp dans lesquelles : - Qa, Ca, et Pc correspondent respectivement au débit d'eau, à la concentration en sel et à la pression dans la partie de la conduite 7c située en aval de l'injection du recyclage d'eau et à l'entrée de la membrane 3 ; - Qeb et Ceb sont respectivement le débit et la concentration en sel dans la partie de la conduite 7e située entre la sortie de la pompe surpresseur 11 et l'injection du recyclage d'eau ; Ceb est une donnée de l'usager ; - Qc et Cc correspondent respectivement au débit d'eau et à la concentration en sel dans la partie de la conduite 7e située entre la sortie (concentrat) de la membrane 3 et la dérivation vers la boucle de recyclage d'eau 7f ; Qc est une donnée, soit du fabricant de la membrane, soit découlant d'un choix justifié par la plus ou moins grande rapidité d'encrassement de la membrane (choix du � Fouling Index � ou pouvoir colmatant) ; - Qrec est le débit d'eau de recyclage dans la conduite 7f ; - Qp est le débit d'eau potabilisée à la sortie 8b d'eau potable de la membrane 3 ; - LP est la perte de charge en pression dans la membrane 3 entre l'entrée d'eau en 7c et la sortie de rejet en 7e ; AP est une donnée du fabricant de la membrane ; - A est une donnée du fabricant de la membrane, elle dépend de sa perméabilité, de sa surface et de la température de l'eau introduite ; - B est une donnée de la théorie classique physico-chimique du phénomène d'osmose ; elle est établie par la nature des sels présents dans l'eau à traiter, leur masse molaire et leur nombre d'ions dissociés dans l'eau ainsi que de la température de cette eau traitée ; - le terme B. (Ca + Cc)/2 représente la pression osmotique moyenne sur la membrane ; - le terme Pc + API2 représente la pression transmembranaire ; et - qa et nrec sont respectivement les rendements des pompes de l'unité de pompage 9 et de la pompe de recyclage 13. En l'occurrence, dans le cas de cette installation dont l'unité de filtration comporte une membrane d'osmose inverse et comme représenté figure 3, les valeurs références de pression de rejet Pco et de débit de recyclage Qreco évoluent inversement l'une par rapport à l'autre en fonction de la valeur mesurée du débit d'alimentation Qeb. Plus précisément, la valeur référence de débit de recyclage Qreco diminue lorsque la valeur mesurée du débit d'alimentation Qeb augmente, et inversement. En revanche, la valeur référence de pression Pco augmente lorsque la valeur mesurée de débit d'alimentation Qeb augmente, et inversement. A titre d'exemple, en fonctionnement, lorsque la puissance produite par les moyens de captage 5 diminue (par exemple du fait d'une baisse des rayonnements solaires ou de la vitesse du vent), la tension électrique Ub diminue au niveau du circuit électrique 15. Les moyens accumulateurs tampons 17 interviennent éventuellement seulement pour amortir cette diminution. Les moyens de commande 18a associés à la pompe de relevage 10 détectent cette variation de tension par l'intermédiaire de son capteur 19a. Ces moyens de commande 18a mettent alors en oeuvre la boucle de régulation consistant à réduire le régime de la pompe de relevage 10 associée, cela jusqu'à ce que la tension Ub mesurée revienne au niveau de la consigne de tension électrique Ubo. A titre d'exemple, cette consigne de tension Ubo est de l'ordre de 100 V pour une batterie électrochimique de 96 V. Cette réduction du régime de la pompe de relevage 10 aboutit à une réduction du débit et de la pression en aval, en particulier au sein de la conduite 7b. Les moyens de commande 18b associés à la pompe surpresseur 11 entrent alors en action par la mise en oeuvre de la boucle de régulation visant à rétablir une pression d'alimentation Pebo recherchée et prédéfinie. Pour cela, les moyens de commande 18b provoquent une diminution du régime de la pompe surpresseur 11, jusqu'à ce que la pression Peb mesurée par le capteur 19b revienne au niveau de la consigne de pression Pebo (par exemple de l'ordre de 1 bar). Cette réduction du régime de la pompe surpresseur 11 aboutit ensuite à une baisse du débit et de la pression en aval, et notamment du débit d'alimentation Qeb et de la pression de rejet Pc (mais pas selon la valeur de référence Pco souhaitée pour le fonctionnement optimal du système), avec la baisse du rendement de l'unité de filtration 3 qui en découle. Pour rétablir le fonctionnement optimal de cette unité de filtration 3, les moyens de commande 18p, associés à la vanne 12, interviennent par la mise en oeuvre de la boucle d'asservissement décrite précédemment ; ces moyens de commande 18c calculent, en temps réel, la valeur de référence Pco (selon la relation citée dessus). Le débit Qeb variant, la valeur de référence Pco varie également ; les moyens de commande 18c interviennent alors en modifiant de manière adaptée l'ouverture de la vanne de détente 12 jusqu'à ce que la pression Pc revienne à la valeur de référence Pco. De même, l'évolution du débit d'alimentation Qeb entraîne la mise en action de la boucle d'asservissement au niveau de la pompe de recyclage 13. Ces moyens de commande 18d calculent, en temps réel, la valeur de référence Qreco sur la base de la relation précitée. En pratique, du fait de la réduction du débit d'alimentation Qeb, la valeur référence Qreco varie ce qui correspond à une variation du régime de cette pompe de recyclage 13, cela pour maintenir un débit d'eau optimal au niveau de l'unité de filtration 3. Bien entendu, dans le cas où la puissance générée par les moyens de captage 5 venait à augmenter, les différentes pompes et la vanne vont être pilotées en sens inverse à celui décrit dessus pour maintenir un fonctionnement optimal de l'installation. De même, dans le cas où les moyens de captage génèrent une tension Ub inférieure à un seuil minimal déterminée, l'installation est automatiquement mise à l'arrêt (notamment par l'arrêt de l'unité amont de pompage 9). De manière générale et à titre d'alternative, le capteur de pression 19c2 associé aux moyens de commande 18p (pilotant la vanne 12) peut être placé sur la conduite 7c s'étendant entre la pompe surpresseur 11 et l'unité de filtration 3, cela le cas échéant en amont de la boucle de recirculation 7f. Les moyens de commande 18c sont alors programmés et configurés avec une valeur de référence de pression d'alimentation Pao (pression d'alimentation de l'unité de filtration 3), toujours fonction de Qeb et calculée sur la base d'équations similaires à celles utilisées pour déterminer la valeur référence Pco. On note que les pressions Pc et Pa sont normalement de valeurs similaires. Selon encore une autre forme alternative de réalisation, les moyens de commande 18a et 18b, associés respectivement à la pompe de relevage 10 et à la pompe surpresseur 11, peuvent être configurés et programmés de sorte que : - d'une part, le régime de la pompe surpresseur 11 assure l'atteinte et le maintien de la consigne de tension générée Ubo, et - le régime de la pompe amont assure l'atteinte et le maintien de la consigne de pression d'eau d'alimentation Pebo correspondant alors à la valeur de fonctionnement optimale de ladite pompe de relevage. De manière générale, le débit d'eau potabilisée, refoulé au niveau de la sortie 8b, varie selon la puissance générée par les moyens de captage 5 (selon l'intensité du rayonnement solaire ou de la vitesse du vent, selon le cas). Les moyens d'accumulation d'énergie 17 servent seulement à amortir les fluctuations de tension ; la capacité d'accumulation d'énergie électrique au sein du système de potabilisation peut ainsi être significativement réduite par rapport aux systèmes antérieurs fonctionnant à tension électrique constante. Pour certaines applications, ces moyens d'accumulation peuvent même être supprimés ; la consigne de tension Ubo correspond alors à la tension électrique nominale de fonctionnement du système de potabilisation ; de plus, en pratique, le système électrique 4 est avantageusement équipé d'un relais contacteur avec tension maximale/minimale, pour éviter les problèmes de variations extrêmes de tension électrique. Par exemple pour des panneaux solaires, seule l'énergie solaire disponible est utilisée ; les moyens d'accumulation ne se déchargent pas. On obtient ainsi un concept de production d'eau potabilisée � au fil du soleil � (dénommé aussi Max Solar Power Tracking - � MSPT �) ou � au fil du vent � (dénommé aussi � Max Wind Power Tracking - � MWPT �). De même, la vanne 12 et la pompe de recyclage 13 sont contrôlées pour obtenir une consommation minimale d'énergie, quel que soit le niveau de production d'eau (dénommé aussi concept � ROME � - Régimes Optimisés à Minima d'Energie). L'association des deux concepts peut être dénommée � ROSME � - Régimes Optimisés Suiveurs à Minima d'Energie. REVENDICATIONS - 1.- Système autonome de potabilisation d'eau, en particulier pour les eaux saumâtres et/ou polluées, lequel système comprend des conduites (7) pour la circulation de l'eau depuis une entrée amont (8a) d'aspiration d'eau brute jusqu'à deux sorties aval, l'une (8b) pour l'eau traitée et l'autre (8c) pour l'eau de rejet, lesquelles conduites (7) sont associées à : - une unité amont de pompage (9), assurant l'aspiration et le refoulement de l'eau brute au niveau de ladite entrée amont (8a) et son cheminement sous pression dans lesdites conduites (7) vers l'aval, - une unité aval (3) de filtration d'eau sur membrane(s), raccordée à ladite sortie aval d'eau traitée (8b) et, par l'intermédiaire d'une vanne de détente (12), à ladite sortie d'eau de rejet (8c), lequel système comprend encore des moyens (5) de captage d'énergie renouvelable, par exemple de type énergie solaire ou éolienne, pour générer une tension électrique Ub fluctuant au cours de la journée et alimentant en énergie électrique au moins ladite unité de pompage (9), la valeur de ladite tension électrique générée Ub augmentant, pour un même niveau de captage, lorsque le régime de ladite unité de pompage (9) diminue et inversement, caractérisé en ce que ledit système (1) comporte des moyens de commande (18a) du genre électroniques et/ou informatiques qui sont connectés à un capteur (192) de mesure de ladite tension électrique générée Ub et à ladite unité amont de pompage (9), lesquels moyens de commande (18a) pilotent automatiquement le régime de ladite unité de pompage (9) selon une valeur qui permet à ladite tension générée Ub d'atteindre et de se maintenir au niveau d'une valeur donnée de tension électrique dite � consigne de tension électrique Ubo �. 2.- Système de potabilisation d'eau selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif amortisseur des fluctuations de tension électrique (17), par exemple de type moyens de stockage d'énergie genre électrochimique ou électrostatique, situé entre les moyens de captage d'énergie (5) et l'unité de pompage (9), maintenue en permanence en pleine charge ou quasiment en pleine charge, et en ce que les moyens de commande (18a) pilotent automatiquement le régime de l'unité de pompage (9) selon une valeur qui permet à la tension générée Ub d'atteindre et de se maintenir au niveau de la valeur de consigne de tension électrique Ubo correspondant à la tension de pleine charge dudit dispositif amortisseur. 3.- Système de potabilisation d'eau selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de commande (18a) pilotent automatiquement le régime de l'unité depompage (9) selon une valeur qui permet à la tension générée Ub d'atteindre et de se maintenir au niveau de la valeur de consigne de tension électrique Ubo correspondant à la tension électrique nominale de fonctionnement du système de potabilisation. 4.- Système de potabilisation d'eau selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'unité de pompage (9) se compose d'un ensemble de deux pompes : - une pompe amont de relevage (10) et - une pompe aval surpresseur (Il), en ce que les moyens de commande (18a, 18b) sont connectés auxdites deux pompes (10, 11), et à des moyens (19b) de mesure de la pression d'eau d'alimentation Peb au sein de la conduite (7b) s'étendant entre lesdites deux pompes (10, 11), lesquels moyens de commande (18a, 18b) pilotent automatiquement : - d'une part, le régime de l'une desdites deux pompes (10) de sorte que la tension électrique générée Ub atteigne et se maintienne au niveau de la consigne de tension électrique Ubo, - et d'autre part, le régime de l'autre desdites deux pompes (11) de sorte que la pression d'eau d'alimentation Peb atteigne et se maintienne à un niveau donné de pression d'eau d'alimentation Pebo dit � consigne de pression d'alimentation � correspondant à la valeur de fonctionnement optimal de ladite seconde pompe (11). 5.- Système de potabilisation d'eau selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de commande (18a, 18b) pilotent automatiquement : -d'une part, le régime de la pompe amont de relevage (10) pour assurer l'atteinte et le maintien de la consigne de tension générée Ubo, - et d'autre part, le régime de la pompe aval surpresseur (11) pour assurer l'atteinte et le maintien de la consigne de pression d'eau d'alimentation Pebo correspondant à la valeur de fonctionnement optimal de ladite pompe aval (11). 6.- Système de potabilisation d'eau selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les moyens de commande (18p) sont connectés - à la vanne aval de détente (12), - à un capteur (19c1) de débit d'eau d'alimentation Qeb situé sur une première conduite (7c) s'étendant entre l'unité de pompage (9) et l'unité de filtration (3), le cas échéant en amont d'une sortie d'une boucle de recyclage 7f, et - à un capteur (19c2) de pression d'eau situé soit sur ladite première conduite (7c) pour mesurer une pression d'alimentation Pa, soit sur une seconde conduite (7e) s'étendant entre ladite unité de filtration (3) et ladite vanne de détente (12) pour mesurer une pression de rejet Pc, lesquels moyens de commande (18p) pilotent automatiquement l'ouverture de ladite vanne de détente (12) de sorte que la pression d'eau de rejet Pc ou d'alimentation Paatteigne et se maintienne au niveau d'une valeur donnée de pression dite � valeur référence de pression � Pco ou Pao, laquelle valeur référence de pression Pco ou Pao varie en fonction de la valeur mesurée de débit d'alimentation Qeb, pour l'obtention et le maintien d'une énergie spécifique Wt minimale. 7.- Système de potabilisation d'eau selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte des conduites (7f) agencées pour former une boucle de recyclage, dont l'entrée est située entre l'unité de filtration (3) et la vanne de détente (12) et dont la sortie est située entre ladite unité de filtration (3) et l'unité de pompage (9), ladite boucle de recyclage comportant une pompe de recirculation (13) favorisant le cheminement de l'eau de l'entrée vers la sortie. 8.- Système de potabilisation d'eau selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens de commande (18d) sont connectés - à la pompe de recirculation (13), - à un capteur (19d) de débit de recyclage d'eau Qrec, monté sur la boucle de recyclage (7f), et - au capteur (19c1) de débit d'eau d'alimentation Qeb, situé sur la conduite (7c) s'étendant entre l'unité de pompage (9) et l'unité de filtration (3), en amont de la sortie de ladite boucle de recyclage (7f), lesquels moyens de commande (18d) pilotent automatiquement le régime de ladite pompe de recyclage (13) de sorte que le débit de recyclage Qrec atteigne et se maintienne au niveau d'une valeur donnée de débit de recyclage dite � valeur référence de débit de recyclage Qreco �, laquelle valeur référence de débit Qreco varie en fonction de la valeur mesurée du débit d'alimentation Qeb, pour l'obtention et le maintien d'une énergie spécifique Wt minimale. 9.- Système de potabilisation d'eau selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'unité de filtration (3) consiste en au moins une membrane de filtration par osmose inverse ou par nanofiltration. 10.- Procédé de gestion du fonctionnement d'un système autonome de potabilisation d'eau selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, lequel système comprend des conduites (7) pour la circulation de l'eau depuis une entrée amont (8a) d'aspiration d'eau brute jusqu'à deux sorties aval, l'une (8b) pour l'eau traitée et l'autre (8c) pour l'eau de rejet, lesquelles conduites (7) sont associées à : - une pompe de relevage (10), assurant l'aspiration de l'eau au niveau de l'entrée amont (8a), - une pompe surpresseur (11), assurant le cheminement de l'eau vers l'aval et sous pression dans les conduites (7),- une unité de filtration d'eau sur membrane(s) (3), raccordée à ladite sortie aval (8b) d'eau traitée et, par l'intermédiaire d'une vanne de détente (12), à ladite sortie (8c) d'eau de rejet, et lequel système comprend encore - éventuellement des conduites (7f) agencées pour former une boucle de recyclage, dont l'entrée est située en aval de l'unité de filtration (3) et dont la sortie est située en amont de ladite unité de filtration (3), ladite boucle de recyclage comportant une pompe de recirculation (13) favorisant le cheminement retour de l'eau, - des moyens (5) de captage d'énergie renouvelable générant une tension Ub fluctuant au cours de la journée, qui alimentent en énergie électrique la pompe de relevage (10), la pompe surpresseur de pompage (11), et le cas échéant la pompe de recirculation (13), lequel procédé consiste : - à piloter le régime de ladite pompe amont de relevage (10) selon une valeur qui permet à ladite tension générée Ub d'atteindre et de se maintenir au niveau d'une valeur donnée de tension électrique dite � consigne de tension électrique Ubo �, ladite tension électrique générée Ub augmentant, pour un même niveau de captage, notamment lorsque le régime de ladite unité de pompage (10) diminue, et inversement, - à piloter le régime de ladite pompe surpresseur (11) de sorte que la pression d'eau d'alimentation Peb, au sein de la conduite (7b) s'étendant entre ladite pompe de relevage (10) et ladite pompe surpresseur (11), atteigne et se maintienne à un niveau donné de pression d'alimentation Pebo dit � consigne de pression d'alimentation � correspondant à la valeur de fonctionnement optimal de ladite pompe surpresseur (11), - à piloter l'ouverture de ladite vanne de détente (12) de sorte que la pression d'eau mesurée soit sur une première conduite (7c) s'étendant entre l'unité de pompage (9) et l'unité de filtration (3), dite pression d'alimentation Pa, soit sur une seconde conduite (7e) s'étendant entre ladite unité de filtration (3) et ladite vanne de détente (12), dite pression d'eau de rejet Pc, atteigne et se maintienne au niveau d'une valeur donnée de pression dite � valeur référence de pression � Pao ou Pco, ladite valeur référence de pression Pao ou Pco variant en fonction de la valeur de débit d'alimentation Qeb, mesurée dans la conduite s'étendant entre l'unité de pompage (9) et l'unité de filtration (3), pour l'obtention et le maintien d'une énergie spécifique Wt minimale, - et le cas échéant, à piloter le régime de ladite pompe de recyclage (13) pour que le 35 débit de recyclage Qrec atteigne et se maintienne au niveau d'une valeur donnée de débit de recyclage dite � valeur référence de débit de recyclage Qreco �, ladite valeurréférence de recyclage Qreco variant en fonction de la valeur mesurée dudit débit d'alimentation Qeb, pour l'obtention et le maintien d'une énergie spécifique Wt minimale.