FR2853895A1 - Salt water distillation plant has vertical plates separated by slightly inclined bars with upper surface channels to collect condensation - Google Patents
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Abstract
Description
-t-t
1. Préambule.1. Preamble.
Pour fournir l'eau potable dans des régions arides chaudes, on propose un distillateur d'eau selve associé à des panneaux solaires, de construction économique. Le distillateur pourrait être utilisé, au dessous de 1000, en récupération de puissances thermiques autrement perdues. To provide drinking water in hot arid regions, we offer a fresh water distiller associated with solar panels, of economical construction. The still could be used, below 1000, to recover otherwise lost thermal power.
Les distillateurs sont caractérisés par le rendement brut de distillation, rapport de la chaleur de C vaporisation de l'eau douce produite, soit environ 0,7 kWhlkg, à la chaleur fournie. Des panneaux solaires plans, inclinés dans la direction favorable, donnent en région aride environ 5 kWh par jour et mètre carré, jusqu'à une température de 700 environ. Les distillateurs les plus simples, à vitre inclinée au dessus d'un bac d'eau salée, produisent environ 1 litre d'eau douce par jour et mètre carré, avec un rendement de l'ordre de 0,14. Dans des distillateurs plus élaborés, de l'eau chaude se refroidit avec o évaporation et la vapeur diffuse vers une surface de condensation, refroidie par un circuit d'eau salée, ainsi préchauffée avant chauffage supplémentaire et passage à l'évaporateur. Le flux de vapeur étant d'autant plus intense que la pression partielle d'air est plus basse, on fait se succéder de nombreux étages dégazés, à pressions décroissantes avec la température. En utilisant des combustibles fossiles, la température atteint 130" environ et le rendement 20. Dans chaque étage, il ne semble pas qu'on ait If visé un échange à contre-courants permettant l'homogénéisation des différences de température, pour un rendement maximal. Les étages sont constitués de récipients métalliques avec des collecteurs intqrnes et sont reliés par des canalisations. Distillers are characterized by the gross distillation yield, the ratio of the heat of vaporization of the fresh water produced, ie approximately 0.7 kWhlkg, to the heat supplied. Flat solar panels, inclined in the favorable direction, give in the arid region about 5 kWh per day and square meter, up to a temperature of about 700. The simplest stills, with a tilted window above a tank of salt water, produce about 1 liter of fresh water per day and square meter, with a yield of the order of 0.14. In more sophisticated stills, hot water cools with evaporation and the vapor diffuses towards a condensing surface, cooled by a salt water circuit, thus preheated before additional heating and passage to the evaporator. The vapor flow being all the more intense as the partial air pressure is lower, there is a succession of degassed stages, at decreasing pressures with temperature. By using fossil fuels, the temperature reaches about 130 "and the output 20. In each stage, it does not seem that we have aimed for a countercurrent exchange allowing the homogenization of temperature differences, for maximum efficiency The floors consist of metal containers with internal collectors and are connected by pipes.
L'auteur a déjà proposé des distillateurs à pression atmosphérique comportant en alternance des surfaces verticales dévaporation et de condensation, dont le faible écart doit permettre d'une part une gO diffusion de vapeur aussi intense que possible, d'autre part l'établissement d'un régime de température proche du contre-courant parfait. Ceci permettrait J'utilisation de matériaux à bas prix (tissus pour l'évaporation et plaques alvéolaires en polypropylène pour la condensation) compensant économiquement la faible diffusion de la vapeur en présence d'air. Ces distillateurs simples pourraient surtout être intéressants pour des petites installations. Les cales entre les surfaces ont été prévues zs verticales. Elles ne doivent pas donner lieu à des mélanges entre les écoulements très proches de l'eau salée et de l'eau douce coulant en gouttes d'une épaisseur de l'ordre de 2 mm sur les plaques de polypropylène. The author has already proposed distillers at atmospheric pressure alternately comprising vertical surfaces of evaporation and condensation, the small difference of which must allow on the one hand a gO vapor diffusion as intense as possible, on the other hand the establishment of '' a temperature regime close to the perfect counter-current. This would allow the use of low-cost materials (fabrics for evaporation and polypropylene honeycomb plates for condensation) economically compensating for the low diffusion of vapor in the presence of air. These simple stills could be especially useful for small installations. The wedges between the surfaces were provided zs vertical. They must not give rise to mixtures between the flows very close to salt water and fresh water flowing in drops with a thickness of the order of 2 mm on the polypropylene plates.
On vise ici à conserver une réalisation simple et des matériaux à bas prix mais en organisant, sur la hauteur des plaques et tissus, des étages multiples de pression pour intensifier les échanges et la -30 production d'eau douce, sans nécessiter de collecteurs entre les étages. Le distillateur pourra fpeçtionner sans appliquer de différences de pression, mais avec un rendement moindre. We aim here to keep a simple realization and materials at low prices but by organizing, on the height of the plates and fabrics, multiple stages of pressure to intensify the exchanges and the -30 production of fresh water, without requiring collectors between The floors. The still will be able to work without applying pressure differences, but with a lower yield.
2. Ipvention.2. Ipvention.
Selon la présente invention, considérant un distillateur à surfaces verticales rapprochées, alternativement des tissus d'évaporation (2) et des plaques de condensation (1), on crée des étages de 3 5úpregsion multiples en intercalant, dans la hauteur, des réglettes (20) à faible pente qui: - par leur résistance en compression, permettent l'appui mutuel des surfaces et le maintien de leurs écarts, malgré l'application de la pression atmosphérique extérieure (multipliée sur l'appui par le rapport de la surface totale à la surface des réglettes), - collées contre les plaques de condensation avec une légère pente et munies d'une lèvre supérieure 40 de Réparation (21), collectent vers un bord l'eau douce condensée sur l'étage supérieur, - appuyées contre le tissu d'évaporation en intercalant un grillage fin (22), permettent malgré la pression d'appui l'écoulement de l'eau salée, qui s'effectue avec une pression motrice relativement forte entre deux étages et entraîne de l'air résiduel. According to the present invention, considering a distiller with closely spaced vertical surfaces, alternately evaporating fabrics (2) and condensing plates (1), layers of 3 5úpregsion are created by interposing, in height, strips (20 ) with a slight slope which: - by their compressive strength, allow the mutual support of the surfaces and the maintenance of their differences, despite the application of the external atmospheric pressure (multiplied on the support by the ratio of the total surface to the surface of the strips), - glued against the condensation plates with a slight slope and provided with an upper repair lip 40 (21), collect towards an edge the condensed fresh water on the upper floor, - pressed against the evaporation fabric by inserting a fine mesh (22), despite the pressure of support, the flow of salt water, which takes place with a relatively high driving pressure between two stages and causes residual air.
A titre d'ordre de grandeur, les écarts entre plaques seraient de l'ordre de 3 à 4 mm et les - réglettes, d'une hauteur d'appui de 6mm, seraient disposées tous les 40 mm, sur des hauteurs totales de l'ordre de 2m, donc avec un nombre d'étages de 50 procurant un excellent rendement. Les plaques de condensation (1) en polypropylène doivent, contre les réglettes, supporter la pression d'écrasement. As an order of magnitude, the differences between plates would be of the order of 3 to 4 mm and the - strips, with a support height of 6mm, would be arranged every 40 mm, on total heights of l 'order of 2m, therefore with a number of stages of 50 providing an excellent yield. The polypropylene condensing plates (1) must withstand the crushing pressure against the strips.
3. Pe$cription.3. Pe $ cription.
La description s'appuie sur les Figures suivantes: The description is based on the following Figures:
/a Fig 1. Coupe à échelle amplifiée, avec collecteurs en parties supérieure et inférieure, Fig 2. Coupe à échelle amplifiée sur une bande de rive, Fig 3. Elévation pour la partie supérieure, Fi9 4. Schéma d'installation avec distillateur et panneau solaire, Fig 5. Coupe d'un panneau solaire, ft Fiq 6. Graphique du flux thermique calculé dans un étage selon les températures et le dégazage. / a Fig 1. Amplified scale section, with collectors in the upper and lower parts, Fig 2. Amplified scale section on an edge strip, Fig 3. Elevation for the upper part, Fi9 4. Installation diagram with distiller and solar panel, Fig 5. Section of a solar panel, ft Fiq 6. Graph of the calculated heat flow in a stage according to temperatures and degassing.
Les plaques alvéolaires de polypropylène extrudé 1 et 1' sont disposées verticalement, leurs canaux parcourus par de l'eau salée introduite "froide" en bas et chauffée par la condensation de la vapeur sur les parois externes, avant de recevoir un supplément extérieur de chauffage. Ces plaques alternent avec des rectangles 2 en tissu perméable sur lesquels s'écoule l'eau salée "chaude" introduite -o en haut et s'évaporant en partie dans la descente. L'ensemble parallélépipédique sera dénommé "paquet". The alveolar sheets of extruded polypropylene 1 and 1 'are arranged vertically, their channels traversed by salt water introduced "cold" at the bottom and heated by the condensation of steam on the external walls, before receiving an external heating supplement . These plates alternate with rectangles 2 of permeable fabric on which flows the "hot" salt water introduced -o at the top and partly evaporating in the descent. The parallelepiped assembly will be referred to as a "package".
Selon les Figures là 3, la collecte en haut et en bas des plaques 1 s'effectue dans des boites à eau 3 et 3' coiffant l'ensemble du paquet de plaques par leurs jupes 4 et 4'. Ces boites sont réalisée en unp matière relativement souple telle qu'un caoutchouc armé, avec un fond relativement épais ou L renforcé d'une tôle pour supporter la pression extérieure mais des jupes plus minces, qui enveloppent le pourtour supérieur du paquet de plaques. Ceci permet de s'accommoder de faibles variations de l'épaisseur globale du paquet, soumis à des différences variables de pression. According to the Figures there 3, the collection at the top and bottom of the plates 1 is carried out in water boxes 3 and 3 ′ covering the entire package of plates by their skirts 4 and 4 ′. These boxes are made of a relatively flexible material such as reinforced rubber, with a relatively thick bottom or L reinforced with a sheet to withstand the external pressure but thinner skirts, which surround the upper periphery of the pack of plates. This allows to accommodate small variations in the overall thickness of the package, subject to varying pressure differences.
Les rectangles 2 en tissu sont tendus verticalement entre leurs collecteurs 6 en haut et 6' en bas, constitués chacun d'une feuille 8, 8' en toile étanche soudable, repliée en U sur le bord de tissu et 5û cousue. Les serrages des coutures 7, 7' permettent en haut un certain rapport pression-débit, et en bas une aspiration efficace de l'eau salée résiduelle dite saumure, accompagnée d'air résiduel. Le collecteur 6' en bas, en dépression par rapport à l'étage qui le surmonte, est maintenu en forme par une inclusion rigide, par exemple une barre 9 en plaque alvéolaire dont les âmes ont été percées de trous. The rectangles 2 made of fabric are stretched vertically between their collectors 6 at the top and 6 'at the bottom, each consisting of a sheet 8, 8' of weldable waterproof canvas, folded in a U on the edge of the fabric and stitched. The tightening of the seams 7, 7 ′ allows a certain pressure-flow ratio at the top, and at the bottom an effective suction of the residual salt water called brine, accompanied by residual air. The collector 6 'at the bottom, in depression with respect to the stage which surmounts it, is held in shape by a rigid inclusion, for example a bar 9 in cellular plate whose cores have been pierced with holes.
Les collecteurs 6, 6' se terminent à une extrémité latérale par des connexions étanches à des 3D tubes souples tels que 10, 10' qui aboutissent, après un court trajet destiné à permettre les débattements dus aux variations de pression, à des collecteurs généraux 11 en haut et 1l' en bas qui sont des tubes à trous, à faibles pertes de charge. The manifolds 6, 6 ′ end at a lateral end by tight connections to 3D flexible tubes such as 10, 10 ′ which, after a short path intended to allow deflections due to pressure variations, lead to general manifolds 11 at the top and at the bottom which are tubes with holes, with low pressure losses.
Ces rectangles 2 sont tendus horizontalement vers les bords verticaux du paquet par serrage collé entre des règles de rive 11 et 11'. Le tissu est retourné en extrémité sur un mince jonc 12 en 4 butée contre ces règles qui portent des reliefs externes d'appui contre les bords des plaques. These rectangles 2 are stretched horizontally towards the vertical edges of the package by clamping glued between edge rules 11 and 11 '. The fabric is turned over at the end on a thin rod 12 in 4 which abuts against these rules which bear external reliefs against the edges of the plates.
Pour empêcher le glissement vers le bas des collecteurs 6, ceux-ci contiennent des joncs 15 de sectiqn rectangulaire qui, mis en travers, s'appuient sur des plaques 16, 16' collées de part et d'autre du sommet des plaques 1 et sur lesquelles s'appuient les collecteurs 6. En leurs extrémités, ces plqque> constituent des butées aux règles de rive 11, 1l' et contribuent à recevoir l'appui des boites à eau 3,3'. Un échange thermique entre les collecteurs et les plaques étant défavorable, cellesci doivent ètre relativement isolantes. On utilise une matière plastique suffisamment résistante, par exemple en S polypropylène plein, la perte thermique étant alors admissible. Sur les bords du paquet, du côté des tubes 10, 10' traversants en bout des collecteurs 6, 6', les plaques 16, 16' portent des creux destinés à ne pas écraser ces tubes, et des plaquettes supplémentaires collées pour boucher l'orifice subsistant. To prevent the collectors 6 from sliding down, these contain rods 15 of rectangular section which, placed crosswise, rest on plates 16, 16 ′ glued on either side of the top of the plates 1 and on which the collectors 6 rest. At their ends, these plqque> constitute abutments to the edge rules 11, 11 'and contribute to receiving the support of the water boxes 3.3'. As a heat exchange between the collectors and the plates is unfavorable, the latter must be relatively insulating. A sufficiently strong plastic material is used, for example made of solid polypropylene, the heat loss then being admissible. On the edges of the package, on the side of the tubes 10, 10 ′ passing through the ends of the collectors 6, 6 ′, the plates 16, 16 ′ carry recesses intended not to crush these tubes, and additional plates glued to plug the orifice remaining.
De l'autre côté, l'orifice entre ces plaques est bouché par des plaquettes collées 18. On the other side, the orifice between these plates is blocked by glued plates 18.
Chaque réglette quasi-horizontale entre étages, notée 20, est constituée: Wo - d'une lanière 20, en matériau relativement isolant, par exemple une mousse dense plastique, - d'une lamelle mince 21 en matière plastique débordant vers le haut pour constituer au dessus de la lanière un canal d'écoulement de l'eau condensée, - d'une lamelle mince en grillage de plastique 22 pour permettre l'écoulement de l'eau et d'une certaine quantité d'air, malgré la compression des réglettes sur le tissu. La maille de grillage est choisie pour î assurer une perte de charge répartissant convenablement les pressions sur l'ensemble des étages Les réglettes sont collées sur les plaques 1, 1' avec une légère pente, pour que s'écoule vers un côté l'eau douce collectée. De ce côté, contre les règles de rive 11, 1l', se trouvent des tubes 25 de descente avec des orifices de petit diamètre en face des réglettes. Ces tubes sont notamment constitués par découpe dans une plaque alvéolaire. Ils aboutissent en bas de manière étanche à des SD tubes 26 descendant sous le distillateur sur une hauteur suffisante pour que les récipients 27 de réception de l'eau douce puissent être ouverts à la pression atmosphérique. Each quasi-horizontal strip between stages, denoted 20, consists of: Wo - a strap 20, made of relatively insulating material, for example a dense plastic foam, - a thin strip 21 of plastic material projecting upward to constitute above the strap a condensed water flow channel, - a thin strip of plastic mesh 22 to allow the flow of water and a certain amount of air, despite the compression of the crimps on the fabric. The mesh of mesh is chosen to ensure a pressure drop distributing the pressures suitably on all the stages. The strips are glued on the plates 1, 1 'with a slight slope, so that the water flows towards one side. sweet collected. On this side, against the edge rules 11, 11, there are descent tubes 25 with orifices of small diameter opposite the strips. These tubes are in particular formed by cutting from a cellular plate. They end up in a sealed manner at the bottom of the SD tubes 26 descending under the still over a sufficient height so that the receptacles 27 for receiving fresh water can be opened at atmospheric pressure.
L'eau salée est prélevée par exemple en mer par une pompe 30 et, par l'intermédiaire d'un filtre 31, est injectée dans la boite à eau 3' pour circuler de bas en haut dans les plaques. Elle aboutit dans la boite 3 puis passe dans les plaques 50 du panneau solaire avant de revenir au collecteur haut 11 et 2S de s'écouler sur les tissus. Elle est alors reprise par les collecteurs 6' et le collecteur général 1l' sous l'effet de l'aspiration par la pompe 40. The salt water is taken, for example, at sea by a pump 30 and, via a filter 31, is injected into the water box 3 ′ to circulate from bottom to top in the plates. It ends up in the box 3 then passes through the plates 50 of the solar panel before returning to the top collector 11 and 2S to flow onto the fabrics. It is then taken up by the collectors 6 ′ and the general collector 11 ′ under the effect of the suction by the pump 40.
La pompe 40 extrait à la fois l'eau salée ("saumure") arrivant en bas des tissus 2 et de l'air qui était dissous dans l'eau d'entrée ou provient de fuites. La pression totale dans les étages entre les réglettes 20 diminue ainsi vers le bas comme la pression de vapeur, à mesure que l'eau salée se 4 refroidit. La saumure et l'air extraits passent dans un vase de décantation 34 o s'établit un niveau libre d'eau sous une atmosphère d'air à faible pression, puis à la pompe à eau 40. Un flotteur dans le vase met en action une pompe d'extraction d'air 36 ou un éjecteur à pression d'eau pour maintenir le niveau entre deux limites. The pump 40 extracts both the salt water ("brine") arriving at the bottom of the tissues 2 and air which was dissolved in the inlet water or comes from leaks. The total pressure in the stages between the strips 20 thus decreases downwards like the vapor pressure, as the salt water cools. The brine and the extracted air pass through a decanting vessel 34 o a free level of water is established under an atmosphere of low pressure air, then to the water pump 40. A float in the vessel activates an air extraction pump 36 or a water pressure ejector to maintain the level between two limits.
Sur les deux parois du paquet correspondant aux règles de rive 11, 1l' sont étendues des 30 feuilles étanches souples telles que 38 pour parfaire l'étanchéité. La pression atmosphérique cause sur le paquet de plaques une compression mécanique générale, supportée en hauteur et en largeur par les plaques alvéolaires et en épaisseur par les réglettes entre étages et les zones correspondantes en écrasement dans les plaques. Les plaques alvéolaire doivent présenter une résistance suffisante. On the two walls of the package corresponding to the edge rules 11, 11 are extended flexible flexible sheets such as 38 to complete the seal. The atmospheric pressure causes a general mechanical compression on the pack of plates, supported in height and in width by the alveolar plates and in thickness by the strips between stages and the corresponding zones in crushing in the plates. The honeycomb plates must have sufficient strength.
Selon un brevet précédent de l'auteur, les panneaux solaires sont en plaques alvéolaires noires (D 50 avec des collecteurs en toile souple dont le diamètre peut être suffisant pour des panneaux de grande largeur. Les plaques sont posées sur des banquettes en sol sableux convenablement inclinées, et isolées vers le haut par une couche d'air 51 sous une feuille transparente 52 posée sur cales et grillages, et lestée. According to a previous patent of the author, the solar panels are in black honeycomb plates (D 50 with collectors in flexible fabric whose diameter can be sufficient for panels of large width. The plates are posed on benches in sandy soil suitably inclined, and insulated upwards by a layer of air 51 under a transparent sheet 52 placed on wedges and grids, and ballasted.
Un échelon de distillation, avec son distillateur et ses panneaux solaires, fournissant de l'eau douce et une eau salée plus concentrée, peut fonctionner isolément mais la production d'eau douce est 5s alors limitée à une faible fraction du débit d'eau salée, par exemple 1/15 pour une évolution sur 400. A distillation step, with its distiller and its solar panels, providing fresh water and more concentrated salt water, can operate in isolation but the production of fresh water is then limited to a small fraction of the salt water flow. , for example 1/15 for an evolution out of 400.
Pour limiter le débit prélevé en mer, on peut conduire la saumure sortant de la pompe 40 vers d'autres échelons de distillation ou encore mélanger à l'eau d'appoint une partie de la saumure, alors avec une certaine perte thermodynamique. L'eau salée très concentrée peut être envoyée à un marais salant. To limit the flow rate taken at sea, it is possible to conduct the brine leaving the pump 40 to other distillation steps or else mix part of the brine with make-up water, then with a certain thermodynamic loss. Highly concentrated salt water can be sent to a salt marsh.
Pour faciliter le dégazage, on peut distiller sur un intervalle de température plus faible, admettant ainsi {c une température de sortie plus élevée, mais alors, pour limiter la chaleur demandée aux panneaux solaires, on préchauffe la première eau entrante dans un échangeur à contre-courants, à partir de la dernière eau sortante. Cet échangeur peut être construit en utilisant des plaques alvéolaires. To facilitate degassing, it is possible to distill over a lower temperature interval, thereby admitting a higher outlet temperature, but then, to limit the heat required for the solar panels, the first water entering a preheater is preheated. -current, from the last outgoing water. This exchanger can be constructed using cellular plates.
4., Calculs.4., Calculations.
Dans l'échange horizontal de chaleur, la chute de température entre eau descendante dans le l.f tissu et eau montante dans les canaux est la somme de trois termes: - environ 10 pour la différence entre eau de mer et eau douce de la pression de vapeur saturante (pression osmotique) selon la température, terme qui s'accroît si la salinité augmente, dans le cap de plusieurs échelons. In the horizontal heat exchange, the temperature drop between falling water in the fabric and rising water in the channels is the sum of three terms: - about 10 for the difference between sea water and fresh water of the vapor pressure saturating (osmotic pressure) depending on the temperature, a term which increases if the salinity increases, in the course of several steps.
- la chute par conduction dans les couches d'eau et dans la paroi de condensation, z proportionnelle au flux thermique et calculée en fonction des épaisseurs et des conductions, - la chute en diffusion air plus vapeur, en situation laminaire du fait de la faible épaisseur, avec proportionnalité au flux thermique, et calculée en fonction de l'écart entre les surfaces d'échange et des pressions partielles de vapeur et d'air, par des formules connues ( Fick, Schirmer). - the drop by conduction in the layers of water and in the condensation wall, z proportional to the heat flux and calculated as a function of the thicknesses and conduction, - the drop in air diffusion more vapor, in laminar situation due to the low thickness, with proportionality to the heat flux, and calculated as a function of the difference between the exchange surfaces and partial pressures of vapor and air, by known formulas (Fick, Schirmer).
La somme des débits descendants d'eau salée et d'eau douce est égale au débit montant zr d'eau. Le rendement brut de distillation est égal à la variation de température sur la hauteur, divisée par la chute de température horizontale. Le rendement global tiendra compte des énergies consommées pour les pompages d'eau et pour les auxiliaires. The sum of the downflows of salt water and fresh water is equal to the up flow zr of water. The gross distillation yield is equal to the temperature variation over the height, divided by the horizontal temperature drop. The overall yield will take into account the energy consumed for water pumping and for auxiliaries.
Un programme de calcul fournit le flux thermique dans un étage à contrecourants d'épaisseur "a" pour les températures aux parois ( "ta" et "tb' sur tissu en haut et en bas de l'étage, différence "dt" 36 entre les eaux descendante et montante) et la pression totale en air plus vapeur, exprimée comme une pression de vapeur pour une température "ts" de saturation plus élevée. La valeur ts-ta est ainsi un repère de dégazage. A calculation program provides the heat flux in a countercurrent stage of thickness "a" for the temperatures at the walls ("ta" and "tb 'on fabric at the top and bottom of the stage, difference" dt "36 between falling and rising water) and the total air pressure plus vapor, expressed as a vapor pressure for a higher saturation temperature "ts". The value ts-ta is thus a degassing benchmark.
On constate que les flux thermiques varient peu selon le niveau de température, dans une plage 30 -70 par exemple, mais surtout comme les différences de température, ce qui permet de, calculer le distillateur pour un seul étage type, avec la condition d'assurer sur la hauteur le dégazage ainsi fixé. La chute de température par diffusion est réduite par de faibles valeurs de l'écart "a" entre tissu et plaque (léger avantage pour a=3mm, par rapport à a=4mm), de faibles valeurs de ta-tb donc des étages nombreux, et de faibles valeurs pour ts-ta. Pour l'écart a= 3,5 mm, une température de référence ta=500, et dt=40 (30 pour conduction et diffusion, les flux variant comme dt-1), la Figure 7 5ro donne les flux calculés en fonction de ts-ta et de ta-tb. It is noted that the heat fluxes vary little according to the temperature level, in a range 30 -70 for example, but especially as the temperature differences, which makes it possible to calculate the still for a single typical stage, with the condition of ensure the degassing thus fixed on the height. The temperature drop by diffusion is reduced by low values of the difference "a" between tissue and plate (slight advantage for a = 3mm, compared to a = 4mm), low values of ta-tb therefore many stages , and low values for ts-ta. For the difference a = 3.5 mm, a reference temperature ta = 500, and dt = 40 (30 for conduction and diffusion, the fluxes varying as dt-1), Figure 7 5ro gives the fluxes calculated as a function of ts-ta and ta-tb.
Sur la Figure 7 est marqué un point correspondant à ts-ta= 10 et tatb=20, donnant un flux de 1086 W/m2 condensant 0,45 g/sm2. In Figure 7 is marked a point corresponding to ts-ta = 10 and tatb = 20, giving a flux of 1086 W / m2 condensing 0.45 g / sm2.
Les calculs ont également concerné les pertes de charge apparaissant dans les circuits d'eau, notamment pour la prise d'eau en mer et pour relever les hauteurs de ruissellement dans le distillateur. The calculations also concerned the pressure drops appearing in the water circuits, in particular for the intake of water at sea and for reading the heights of runoff in the still.
Le débit de prise d'eau est réduit par le recyclage partiel évoqué. On estime que l'énergie de pompage et de dégazage sera de 0,5 à 1 kWh par m3 d'eau douce produite. The water intake rate is reduced by the partial recycling mentioned. It is estimated that the pumping and degassing energy will be 0.5 to 1 kWh per m3 of fresh water produced.
5. Performances.5. Performances.
On se donne par exemple une variation de température de 40 , pour l'eau salée chauffée de 200 à 600 dans le condenseur, puis portée à 640 dans les panneaux solaires. Le rendement de distillation est alors de 40/4=10- Le distillateur prévu comporte en alternance des tissus d'épaisseur 1 mm et des plaques d'épaisseur 2 mm, séparés par des espaces de 3,5 mm, ce qui donne 2 surfaces 40 d'échange pour 10 mm, ou 200 m2 par m3. Pour le flux supposé de 1086 W/m2 on obtient donc 90 g/s par m3. Supposant une insolation efficace de 8 heures par jour ou 28800 secondes, ceci correspond à environ 2500 kg d'eau par jour et par m3. La chaleur solaire utilisée est 0,7 x 2500 /10 = 175 kWh par jour ce qui correspond à 35 m2 de panneaux solaires pour le distillateur de 1 m3. Pour cette production de 2500 kg par jour, on utilise donc 135 m2 de plaque alvéolaire d'une masse de l'ordre de 0,45 kg/m2 /S9 soit 61 kg. Approximativement, avec les autres éléments, les matériaux représentent environ 150 kg de matière plastique usuelle. We give for example a temperature variation of 40, for salt water heated from 200 to 600 in the condenser, then brought to 640 in the solar panels. The distillation yield is then 40/4 = 10- The intended distiller alternately comprises fabrics of thickness 1 mm and plates of thickness 2 mm, separated by spaces of 3.5 mm, which gives 2 surfaces 40 of exchange for 10 mm, or 200 m2 per m3. For the supposed flow of 1086 W / m2 we therefore obtain 90 g / s per m3. Assuming an effective insolation of 8 hours per day or 28,800 seconds, this corresponds to approximately 2,500 kg of water per day per m3. The solar heat used is 0.7 x 2500/10 = 175 kWh per day, which corresponds to 35 m2 of solar panels for the 1 m3 distiller. For this production of 2500 kg per day, 135 m2 of honeycomb plate with a mass of the order of 0.45 kg / m2 / S9 is therefore used, ie 61 kg. Approximately, with the other elements, the materials represent approximately 150 kg of usual plastic material.
Dans un tel appareil, la production d'eau est proportionnelle au produit de la surface de captage et de la surface des plaques d'échange dans le distillateur. Pour des prix donnés au mètre carré de captage et de distillation, l'optimum économique est obtenu en égalant les prix des deux fonctions. il a.j paraît clair que vis-à-vis de l'exemple choisi, avec 100 m2 de plaques d'échange plus les tissus, et 35 m2 de panneaux solaires dont la construction est très simple, on aura avantage à augmenter relativement la surface des panneaux en diminuant le rendement. L'intérêt d'un stockage d'eau chaude pour le fonctionnement nocturne du distillateur sera évalué. In such an apparatus, the production of water is proportional to the product of the collection surface and the surface of the exchange plates in the still. For prices given per square meter of capture and distillation, the economic optimum is obtained by equalizing the prices of the two functions. it seems clear that vis-à-vis the example chosen, with 100 m2 of exchange plates plus fabrics, and 35 m2 of solar panels whose construction is very simple, it will be advantageous to relatively increase the surface of the panels by reducing the yield. The advantage of storing hot water for the night time operation of the still will be assessed.
Des évaluations sur les prix des matériaux utilisés et sur la mise en oeuvre, artisanale ou industrielle, montrent que l'investissement peut être inférieur à ceux usuellement consentis pour la production d'eau douce. L'énergie mécanique requise est inférieure à celle des autres procédés, qui requièrent en général plus de 3 kWh/m3, et l'énergie solaire est gratuite. Evaluations of the prices of the materials used and of their implementation, whether artisanal or industrial, show that the investment may be lower than those usually made for the production of fresh water. The mechanical energy required is lower than that of other processes, which generally require more than 3 kWh / m3, and solar energy is free.
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