FR2754530A1 - Installation solaire de distillation d'eau de mer - Google Patents

Abstract

Elle comprend, dans un habitacle relativement étanche transparent (52): - une chambre d'évaporation (66), ayant sa paroi formée par deux membranes extérieures imperméables noires (68a, b) et par deux nappes intérieures hydrophiles (70a, b), disposées en revêtements des membranes; - une gouttière (58) d'alimentation en eau de mer disposée au-dessus de la chambre d'évaporation (66), de telle façon que la nappe hydrophile (70a, b) soit constamment humidifiée par capillarité; - une gouttière (80) de récupération de la saumure disposée sous la chambre d'évaporation (66); - un fond imperméable (82) et des gouttières (84a, b) pour recueillir l'eau douce condensée dans l'unité; - un ventilateur (36) et un rétrécissement (76) aux extrémités dans la chambre d'évaporation (66), afin qu'un courant d'air chaud et humide circule sous faible pression à l'intérieur de cette chambre (66), de façon qu'elle prenne une forme cylindrique à section sensiblement circulaire et que le volume de l'habitacle, extérieur à cette chambre (66), devienne chambre de condensation. Applications: production d'eau douce à faible prix, en régions sèches; serres agricoles alimentées en eau de mer distillée.

Description

INSTALLATION SOLAIRE
DE DISTILLATION D'EAU DE MER
L'invention se rapporte à des installations de distillation d'eau de mer comprenant des équipements domestiques et des centrales industrielles utilisant l'énergie fournie par le soleil pour produire de l'eau douce et, le cas échéant, de la saumure, à titre de sous-produit intéressant.

Les problèmes tant économiques que techniques, posés par les différents types d'installations de dessalement de l'eau de mer (distillation et filtration), ont été décrits en détail dans un article de Andy Coghlan, intitulé "Fresh water from the sea", publié pages 37 à 40 de la revue britannique New
Scientist du 31 Août 1991. Dans cet article, il est rappelé l'impérieuse nécessité de développer rapidement des techniques à la fois efficaces et peu onéreuses de dessalement de l'eau de mer, pour faire face aux besoins exponentiels en eau douce dans les régions sèches du monde. A cet égard, selon le président d'une société de Floride spécialisée dans ce domaine, cité dans l'article, "nous sommes au début d'un énorme marché mondial". Au début des années 90 en effet, selon la Britain's Water Services Association, citée dans l'article, le prix de vente d'un mètre cube d'eau douce, obtenue par dessalement de l'eau de mer, était de l'ordre de deux dollars US et celui d'une même quantité produite par une centrale exploitant l'eau des rivières ou des nappes phréatiques de 50 cents US seulement. Dans ces conditions, la consommation journalière d'eau douce par personne de milieu modeste, est beaucoup plus faible dans les régions sèches que dans les régions tempérées du monde. Ce qui justifie pleinement l'important marché potentiel rappelé plus haut.

Pour faire face à ce problème, de nombreuses solutions pour distiller de l'eau de mer ont été proposées qui font appel à l'énergie gratuite relative
2 ment intense du soleil (en moyenne 1 kW/m de surface éclairée) en lieu et place de l'énergie onéreuse produite par les combustibles fossiles. Ces solutions ont fait l'objet de nombreux brevets et articles parmi lesquels on retiendra à titre de références pertinentes, trois de ceux qui ne sont pas en contradiction avec les lois de la thermodynamique ou avec des objectifs connexes de ce type d'installation.

Les trois publications qui sont examinées en détail ci-après décrivent toutes une installation solaire de production d'eau douce, constituée par un habitacle à paroi sensiblement transparente enfermant: - des moyens pour absorber le rayonnement solaire; - des moyens pour distribuer de l'eau de mer sur les précédents; - des moyens pour recueillir l'eau douce condensée sur les zones les moins chaudes de l'installation; - des moyens pour récupérer et/ou évacuer la saumure.

Le brevet français NO 93 08315 déposé par A.Gambart décrit une installation solaire adaptée à produire de l'eau douce en vue d'une irrigation du sol.

Pour ce faire, l'installation comprend deux tuyaux concentriques, un tuyau extérieur transparent et un tuyau intérieur noir. Sur la partie inférieure de ce tuyau noir coule de l'eau de mer et des perforations sont pratiquées dans sa partie supérieure. Ces perforations permettent à la vapeur d'eau produite par l'échauffement de l'eau de mer circulant dans le tuyau noir de passer à l'extérieur par diffusion puis de se condenser sur la paroi du tuyau transparent refroidi par l'air extérieur. L'eau douce ainsi produite ruisselle sur les parois du tuyau extérieur et s' évacue par des pieds creux plantés en terre. L'inconvénient majeur de cette technique dans laquelle l'eau de mer circule par gravité à une vitesse relative nécessairement élevée, est de chauffer peu une quantité d'eau de mer très supérieure à la quantité d'eau douce que le
2 rayonnement solaire moyen est capable d'évaporer par unité de surface (1 m
2 par exemple) et de temps (1 heure, par exemple), à savoir Q = 1,5 kg/h.m . En combinant cet état de fait, d'une part, avec le peu d'efficacité des perforations du tuyau noir pour le transport par diffusion de la vapeur d'eau vers la paroi du tuyau transparent et, d'autre part, avec les fuites d'air chaud et humide à la sortie du tuyau intérieur, on obtient nécessairement un rendement global de l'installation particulièrement faible. En outre à ce faible rendement, il faut ajouter le montant relativement élevé de l'investissement initial et le coût a priori important de la maintenance de l'installation. Son intérêt économique est donc en principe très limité.

Par rendement d'une installation solaire de production d'eau douce, on entend le rapport entre la masse d'eau douce effectivement produite par unité de temps et de surface de l'installation et la valeur Q définie plus haut.

Le brevet européen EP 0612691 déposé par MITSUBISHI et publié en 1994, décrit une installation solaire de production d'eau douce en vue d'une utilisation extérieure. Dans cette installation, comme dans celle de type connu à laquelle le préambule de ce brevet fait référence, l'eau de mer circule par gravité dans une canalisation ouverte à fond noir, peu profonde et relativement large, qui traverse longitudinalement un habitacle à paroi transparente.

Deux gouttières destinées à recueillir l'eau douce qui ruisselle sur les parois verticales de l'habitacle sont disposées au pied de ces parois. Afin d'éviter que les gouttes d'eau douce, condensées sur la partie supérieure à faible pente de la paroi transparente de l'habitacle, d'une part, ne retombent dans la canalisation à ciel ouvert et, d'autre part, ne réfléchissent une partie du rayonnement solaire, cette paroi est, selon la caractéristique du brevet, munie d'un revetement mouillable, transparent ou au moins translucide, qui empêche la formation de gouttes d'eau. Cette disposition nouvelle améliore considérablement le rendement d'une telle installation. Mais des inconvénients équivalents à ceux de l'objet du brevet français visé plus haut se retrouvent ici, à savoir la trop grande quantité d'eau de mer inutilement chauffée par le soleil, la relativement faible élévation de température de cette eau au cours d'un séjour rapide sous l'habitacle, la lenteur du transport par diffusion sur un parcours relativement long de la vapeur d'eau évaporée.

L'article de New Scientist cité plus haut comporte, à la page 39, une description succincte d'un équipement domestique de production d'eau douce à haut rendement faisant appel à l'énergie solaire. Cet équipement, développé par Pierre Le Goff d'un laboratoire CNRS de Nancy, comporte sous une membrane de plastique transparent, un miroir orientable réfléchissant le rayonnement solaire vers la face avant noire d'une première plaque d'aluminium verticalement disposée. Sur la face arrière de cette première plaque est appliqué un revêtement hydrophile ou tout au moins mouillable (une gaze), alimenté en eau de mer par des aiguilles creuses. Plusieurs plaques identiques munies de ce même revêtement sont disposées en cascade à quelques centimètres les unes des autres. Le rayonnement solaire chauffe la première plaque jusqu'à 940C environ, ce qui a pour effet d'évaporer une partie relativement importante de l'eau circulant dans le revêtement tapissant sa face arrière. La vapeur d'eau ainsi produite dans l'espace séparant la première et la deuxième plaque se condense sur la face avant de cette deuxième plaque. Ce qui a pour effet de provoquer son échauffement, lequel évapore à son tour une partie importante de l'eau salée circulant sur sa face arrière. Et ainsi de suite jusqu'à la sixième plaque, laquelle s'échauffe jusqu'à 450C. L'eau douce condensée sur la face avant de chaque plaque à partir de la deuxième est recueillie dans un collecteur. Un second collecteur non représenté recueille la saumure apparaissant au bas de chaque revêtement. Le constructeur annonce une production journalière de 20 litres d'eau douce par mètre carré de plaque exposé au soleil. Un tel rendement exceptionnellement élevé est le résultat de la récupération sur les plaques de rang 2 à 6 de la chaleur latente de condensation de la vapeur d'eau produite par les revêtements chauds constamment humidifiés des plaques de rang 1 à 5. Selon l'auteur de l'article, ce résultat se compare très avantageuse
2 ment à ceux (2 à 3 litres par jour et par m ) des équipements solaires de dis- tillation d'eau de mer conventionnels. Avec une surface unitaire de plaques de quelques mètres carrés, cet équipement relativement onéreux peut apporter à une famille la quantité journalière d'eau potable dont elle a besoin pour son alimentation, pour autant que la surface absorbant le rayonnement solaire de l'installation soit effectivement orientée face au soleil au cours de la journée. En revanche, il semble que, pour des raisons essentiellement économiques, cette technique (qui nécessite l'emploi d'un héliostat et de composants relativement onéreux), ne peut convenir pour la construction d'installations solaires industrielles devant produire plusieurs milliers de mètres cubes d'eau douce par jour afin d'alimenter des villes de plusieurs dizaines de milliers d'habitants.

Le premier objet de l'invention est de construire des unités solaires perfectionnées de production d'eau douce, par distillation de l'eau de mer.

Le deuxième objet de l'invention est de construire de telles unités ayant un rendement élevé tout en nécessitant un investissement initial relativement faible et des coûts d'exploitation et de maintenance particulièrement réduits.

Le troisième objet de l'invention concerne des équipements solaires perfectionnés à usage domestique produisant de l'eau douce par distillation de l'eau de mer.

Le quatrième objet de l'invention concerne des centrales solaires industrielles produisant de l'eau douce par distillation de l'eau de mer et comprenant un nombre relativement élevé d'unités identiques.

Le cinquième objet de l'invention concerne des installations solaires industrielles, à vocation agricole, alimentées en eau de mer.

Le sixième objet de l'invention concerne des installations industrielles combinant une centrale solaire de production d'eau douce par distillation de l'eau de mer et un marais salant alimenté par la saumure fournie à titre de sous-produit par cette centrale.

Le septième objet de l'invention concerne un produit nouveau,combinant des moyens d'absorption du rayonnement solaire et des moyens de distribution et d'évaporation d'eau de mer, spécialement adapté à la construction des unités solaires de distillation d'eau de mer selon l'invention.

Selon une première forme de réalisation simplifiée de l'invention, une unité solaire perfectionnée de production d'eau douce par distillation d'eau de mer, comprenant un habitacle relativement long, à paroi sensiblement transparente; - est caractérisé en ce que: - l'habitacle est relativement étanche et enferme un plan d'évaporation destiné à assurer à la fois l'absorption du rayonnement solaire ainsi que la distribution et l'évaporation de l'eau de mer; - le plan d'évaporation est constitué par une nappe de couleur sombre, réalisée en une matière souple, hydrophile ou tout au moins mouillable, possédant, à l'état humide, une bonne résistance mécanique et, dans le temps, une bonne tenue à l'eau salée et aux rayons ultra-violets; - la nappe est montée légèrement tendue sur un support relativement long, présentant une inclinaison égale à la latitude du lieu; - un conduit, alimenté en eau de mer, disposé au niveau du bord supérieur du support; - des moyens sont mis en place pour établir une liaison entre la nappe et le conduit afin que la nappe soit constamment humidifiée par de l'eau de mer; - une gouttière est adaptée à récupérer et à évacuer la saumure s'écoulant: du bord inférieur de la nappe; - deux gouttières destinées à collecter l'eau douce condensée sur la paroi de l'habitacle, sont disposées aux pieds des parois latérales de l'habitacle et adaptées à évacuer l'eau douce ainsi collectée; - l'habitacle et le support sont orientés est-ouest.

Selon une seconde forme de réalisation simplifiée de l'invention, une unité solaire perfectionnée de production d'eau douce par distillation d'eau de mer, comprenant un habitacle relativement long, à paroi sensiblement transparente, - est caractérisée en ce que: - le plan d'évaporation visé ci-dessus est, dans ce second cas, constitué par une membrane d'absorption du rayonnement solaire et par une nappe de distribution et d'évaporation d'eau de mer, disposée de manière à former un revêtement continu de la face non exposée au soleil de la membrane; - la membrane est réalisée en une matière de couleur sombre, souple et imperméable, possédant une bonne résistance mécanique et une bonne tenue aux rayons ultra-violets; - la nappe est réalisée en une matière souple, hydrophile ou mouillable, possédant une bonne résistance à l'eau salée; - la membrane et la nappe sont toutes deux, montées légèrement tendues sur leur support.

Dans ces deux formes de réalisation de l'invention, du fait de l'étan- chéité relativement élevée de l'habitacle, aucune fuite sérieuse d'air chaud et humide ne peut se produire et, de plus, l'eau de mer est distribuée et la saumure récupérée d'une manière optimale. Pour ce qui concerne l'eau de mer distribuée, cela est la conséquence, d'une part, de la faible vitesse d'écoulement de l'eau de mer dans sa nappe de distribution, due à la rétention faite par ses fibres, hydrophiles ou seulement mouillables et, d'autre part, de la très faible épaisseur de la surface d'eau chauffée par le soleil. I1 en résulte que, à titre d'exemple, avec un rapport de deux entre le volume d'eau de mer distribuée dans l'installation et celui de l'eau douce produite en sortie, le rayonnement solaire utilisé pour évaporer la moitié de l'eau de mer distribuée est d'environ 94%. Ce qui entraîne un rendement intéressant. Pour ce qui concerne la saumure, on peut noter que, dès lors que le débit d'eau de mer distribuée est suffisant, (compte-tenu de l'intensité maximale du rayonnement solaire du lieu), pour que le débit de saumure ne soit pas trop faible, tout le sel contenu dans l'eau de mer circulant dans la nappe de distribution est éva-cué dans la saumure récupérée et aucun dépôt de sel ne peut se former dans cette nappe. De plus, la durée de séjour de l'eau de mer dans l'installation étant faible (dix minutes environ pour une nappe de distribution de deux mètres de large), le développement d'algues ou de mousses sur cette nappe est a priori exclus, même après plusieurs mois de fonctionnement continu de l'installation, d'autant plus que la nappe humide reçoit très peu de rayonnement solaire étant à l'ombre de la membrane sombre absorbante. L'ensemble de ces avantages ne se rencontre que dans un seul dispositif solaire de production d'eau douce connu, à savoir celui de P.Le Goff cité plus haut.

On notera que la première forme de réalisation simplifiée de l'invention ne résoud pas les deux problèmes, rappelés plus haut, posés par les gouttes d'eau distillée qui s'accumulent sur la partie supérieure de l'habitacle. Pour pallier cet inconvénient, il suffira, dans une réalisation industrielle possible de l'invention, de munir la paroi intérieure de l'habitacle, d'un revêtement transparent mouillable, comme cela est enseigné par le brevet MITSUBISHI visé plus haut.

Par ailleurs, il apparaît que la seconde forme de réalisation simplifiée de l'invention présente un avantage considérable par rapport à la première et par rapport à toutes les techniques connues citées plus haut, à l'exception toutefois de celles décrites par P.LE GOFF et par MITSHUBISHI. Cet avantage consiste en ce qu'aucune goutte d'eau douce condensée sur les zones les moins chaudes de l'installation ne peut retomber sur la nappe de distribution d'eau de mer et être ainsi perdue. Ce réultat découle de la présence de la membrane imperméable entre cette nappe et les zones de condensation de vapeur situées directement au-dessus.

Selon des caractéristiques complémentaires de la seconde forme de réali sation simplifiée de l'invention présentée ci-dessus, - la membrane d'absorption du rayonnement solaire et la nappe de distribution et d'évaporation d'eau de mer qui lui est associée partagent l'intérieur de l'habitacle en deux espaces distincts, communiquant entre eux par des passages relativement étroits en regard des dimensions de l'habitacle; - un ventilateur est installé pour faire circuler l'air d'un espace à l'autre, avec une vitesse telle que le transport de vapeur d'eau ainsi effectué soit beaucoup plus important que celui résultant de la seule diffusion de cette vapeur dans l'air de l'habitacle.

Selon la forme de réalisation préférée de l'invention, une unité solaire de production d'eau douce par distillation de l'eau de mer est caractérisée en ce que, en référence à ce qui est dit plus haut, - elle comprend une chambre d'évaporation dont la paroi est constituée par deux membranes extérieures de couleur sombre assurant l'absorption du rayonnement solaire et par deux nappes hydrophiles assurant la distribution et l'éva- poration de l'eau de mer, disposées en revêtement intérieur des membranes; - les bords supérieurs de ces membranes et de ces nappes sont respectivement fixés aux deux rebords d'une gouttière rectiligne d'alimentation en eau de mer de l'installation, de telle façon que membranes et nappes trempent nettement dans l'eau de la gouttière et que les nappes soient constamment humidifiées; - la gouttière de récupération de la saumure est rectiligne et disposée sur le sol, sous la chambre d'évaporation; - l'habitacle comporte un fond imperméable et deux gouttières de collecte d'eau douce disposées aux pieds des parois latérales de l'habitacle; - les bords inférieurs des membranes et des nappes sont directement ou indirectement liés ensemble, de telle façon que la saumure s'écoule des nappes dans la gouttière prévue à cet effet et que les gouttes d'eau douce ruisselant sur les membranes tombent sur le fond imperméable de l'habitacle; - un ventilateur est installé à une extrémité de la chambre d'évaporation et un rétrécissement est aménagé à son autre extrémité, - le ventilateur produit un courant d'air chaud et humide sous faible pression à l'intérieur de la chambre d'évaporation, la vitesse de ce courant étant telle que le transport de vapeur d'eau ainsi effectué est beaucoup plus important que celui effectué par la seule diffusion de la vapeur dans l'habitacle; - la chambre d'évaporation prend alors une forme cylindrique à section sensiblement circulaire, l'espace compris entre cette chambre et la paroi de l'habitacle devenant chambre de condensation.

Grâce à ces dispositions, le rendement des deux formes de réalisation d'une unité solaire de production d'eau douce par distillation de l'eau de mer, comportant selon l'invention un plan ou une chambre d'évaporation à membrane imperméable et à circulation d'air, est supérieur à celui de toutes les techniques connues décrites plus haut, à l'exception à nouveau de celle de
P.Le Goff (qui, pour ce faire, nécessite un héliostat et des composants onéreux). Cela résulte du fait que l'air chaud plus ou moins chargé en vapeur d'eau, produit à la surface de la nappe de distribution d'eau de mer, circule plusieurs fois entre les deux espaces distincts aménagés dans de l'habitacle.

Comme cet habitacle est relativement étanche, l'air chaud à très forte humidité qui y circule ne subit aucune fuite notable et peut ainsi abandonner à chaque passage une partie de la vapeur d'eau emportée, par condensation de cette vapeur sur les zones les moins chaudes de l'intallation. Dans la forme de réalisation préférée selon l'invention, ces zones de condensation comprennent, la partie de paroi extérieure de la chambre d'évaporation qui n'est pas directement éclairée par le soleil, en plus des parties de paroi de l'habitacle, situées au soleil et à l'ombre, qui sont constamment refroidies par l'air extérieur. On notera que toute condensation de vapeur, sur la partie à l'ombre de la paroi extérieure de la chambre d'évaporation, permet de récupérer la chaleur latente ainsi restituée pour évaporer l'eau de mer qui irrigue la partie de paroi intérieure concernée. Ce qui a pour effet d'augmenter notablement la masse d'eau susceptible d'être directement et indirectement évaporée par chaque unité d'énergie solaire absorbée par une unité de surface sombre de l'installation. Le phénomène est identique à celui mis en oeuvre dans l'équipement développé par P.Le Goff visé ci-dessus.

En l'absence d'une telle circulation d'air dans les deux formes de réarisation présentées ci-dessus, un régime stable à deux phases (évaporation puis condensation) s'établirait de toute façon mais, dans ces deux cas, seule la diffusion spontanée de la vapeur dans l'air de l'habitacle en permettrait la condensation sur les zones les moins chaudes de l'installation. Ce qui entraînerait une diminution importante du rendement de toute installation solaire de production d'eau douce par distillation d'eau de mer, perfectionnée selon l'invention, qui ne comporterait pas une telle circulation d'air.

Lorsque la forme de réalisation préférée de l'invention est une unité devant produire de l'eau douce en vue d'un arrosage journalier du sol de l'habitacle, afin de permettre une culture de plantes de faible hauteur de part et d'autre de la gouttière de. récupération de la saumure, les moyens pour collecter l'eau douce produite seront supprimés.

Grâce à cette disposition, dans toute région sèche du littoral, il est désormais possible quoique paradoxal d'exploiter des serres agricoles irriguées à l'eau de mer. En effet, dans les installations solaires de production d'eau douce selon la forme de réalisation préférée de l'invention, pendant le jour, dans la chambre de condensation constituée par tout le volume de l'habitacle extérieur à la chambre d'évaporation, la température est relativement élevée bien que limitée à environ 400C et l'humidité relative toujours importante (environ 90%), ce qui constitue un climat tropical particulièrement favorable à la croissance des végétaux. En soirée, cette température retombe aux alentours de 209C, ce qui permet alors au personnel de travailler dans d'excellentes conditions.

Selon une caractéristique complémentaire des deux dernières formes de réalisation de l'invention présentées plus haut, la gouttière de récupération de la saumure alimentant un marais salant, le débit d'eau de mer distribué dans l'installation et celui du courant d'air produit par le ventilateur sont déterminés en accord avec des lois expérimentales, prenant en compte les caractéristiques propres à chaque unité et les paramètres d'environnemnt météorologique du lieu afin qu'un rapport sensiblement égal à cinq existe constamment entre le volume d'eau de mer distribuée et celui de la saumure restituée.

Grâce à cette disposition, le marais salant est alimenté par de la saumure relativement chaude contenant, dans le cas d'une eau de mer standard, environ 175 grammes de sel :par litre. Cette concentration élevée est à la fois suffisamment inférieure au seuil (240 g/l) à partir duquel débute la formation de cristaux de sel dans la saumure, pour ne pas en déposer dans la nappe de distribution et d'évaporation d'eau de mer, et suffisamment importante pour pouvoir être amenée au seuil en question après un temps relativement court d'exposition au soleil dans le marais salant.

On notera que les caractéristiques propres à chaque unité comprennent: la surface de la paroi de l'habitacle, les dimensions de la chambre ou du plan d'évaporation et le facteur d'absorption du rayonnement solaire de la membrane de couleur sombre. Quant aux paramètres météorologiques concernés, ils comprennent l'intensité du rayonnement solaire du lieu et la température extérieure ainsi que, le cas échéant, la vitesse et la direction du vent.

Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'une manière plus précise de la description ci-après de deux formes de réalisation de l'invention données à titre d'exemples non limitatifs en référence aux dessins dans lesquels: - la figure 1 représente une vue schématique d'une installation industrielle de production d'eau douce par distillation d'eau de mer; - la figure 2 représente la vue en coupe transversale d'une unité d'une telle installation, comportant une chambre d'évaporation; - la figure 3 représente la vue de dessus d'une telle unité; - la figure 4 représente la vue en coupe transversale d'une autre unité solaire comportant un plan d'évaporation; - la figure 5 représente la vue de dessus de cette dernière unité; - les figures 6a et 6b représentent respectivement des détails de fixation de la membrane et de la nappe sur la gouttière d'alimentation en eau de mer et sur celle de récupération de la saumure.

La figure 1 représente schématiquement une installation solaire indus
3 trielle de distillation d'eau de mer, destinée à fournir environ 12 m d'eau douce par jour à un village de 60 habitants. Cette installation est située en bord de mer sur une plaine présentant un dénivelé d'une dizaine de mètres par rapport au niveau le plus bas de la mer 16 Une prise d'eau 12 y est immergée à une profondeur de quelques mètres au-dessus du fond 14 et en-dessous du niveau 16 des plus fortes marées. Une moto-pompe 18, placée sous la dépendance d'un programmateur horaire 20, alimente un bassin de décantation 22. Le dénivelé concerné est représenté par l'interruption 24 des canalisations. Le bassin 22 est relié par une vanne 26 à huit unités solaires de production d'eau douce 28-1 ... 28-8. Le débit de la vanne 26 est commandé par un premier signal élaboré par un régulateur 30, relié à un thermomètre 32 mesurant la température extérieure et à une sonde 34, adaptée à produire un signal représente tatif à tout moment de l'intensité du rayonnement solaire du lieu. Le régulateur 30 est adapté à délivrer un second signal de commande déterminant la vitesse des ventilateurs 36 installés dans les unités 28-1 ... 28-8. La vanne 26 est reliée à ces unités par des canalisations 38-1 ... 38-8 d'alimentation en eau de mer. Chaque unité 28 comporte en sortie deux gouttières 40 et 42 respectivement affectées à l'eau douce et à la saumure. Les huit gouttières d'eau douce 40-1 ... 40-8 sont reliées par une canalisation 44 à un château d'eau 46 et les huit gouttières de saumure 42-1 ... 42-8, reliées par une canalisation 48 à un marais salant 50.

Les figures 2 et 3 représentent respectivement une vue en coupe transversale et une vue de dessus d'une unité solaire de production d'eau douce par distillation d'eau de mer selon la forme de réalisation préférée de l'invention. Cette unité comprend un habitacle 52, du type serre agricole, relativement étanche, I1 comporte une paroi en polyéthylène transparent 54 et des arceaux 56 plantés en terre et régulièrement espacés d'environ 3 m, sauf pour les deux premiers 56a-56b et les deux derniers 56c-56d qui sont placés à 50 cm l'un de l'autre. Les dimensions de l'habitacle 52 (représenté avec une coupure 52a) sont, dans l'exemple décrit, de 55 m de long, 4 m de large et de 3 m de haut. La canalisation 38 débouche dans une gouttière 58 d'alimentation en eau de mer de l'unité. Cette gouttière 58 est fermée à ses deux extrémités et elle est suspendue à chacun des arceaux 56 de l'habitacle 52 par une suspente 60 qui en entoure le fond.

Le ventilateur 36 est entraîné par un moteur 36a '(généralement de type électrique avec un réducteur 36b) et il comporte des pales 36c installées dans une grille de protection non représentée. L'ensemble est monté dans un cadre circulaire 36d, verticalement disposé. Dans l'exemple décrit, le diamètre du cadre 36d est de 2 m. La vitesse maximale de rotation des pales 36c est de 400 tours/minute et la vitesse du courant d'air alors produit de 4 m/s, soit un
3 débit de 12 m /s. La puissance du moteur 36a est de 150 W.

A l'intérieur de l'habitacle 52 est installée une chambre d'évaporation 66, à paroi souple. Sous l'effet du courant d'air produit par le ventilateur 36, cette chambre 66 prend une forme cylindrique avec une section transversale sensiblement circulaire. Dans l'exemple décrit, sa longueur est de 50 m et son diamètre de 2,5 m. La paroi extérieure de la chambre 66 est formée par' deux membranes imperméables, de couleur noire, 68a, 68b, ayant 4 m de large. La matière de ces membranes est du polyéthylène noir de 20 microns d'épaisseur.

La paroi intérieure de la chambre d'évaporation 66 est formée par deux nappes hydrophiles 70a, 70b constituant des revêtements continus des membranes 68a, 68b. La matière de ces nappes est un non-tissé de cellulose. Pour faciliter la mise en place des membranes et des nappes sur leur support, ainsi que la permanence dans le temps de l'adhésion des nappes humides sur les membranes, chaque nappe est, en usine, fixée à sa membrane par d'étroites lignes transversales de colle, régulièrement espacées, de 50 cm par exemple. (On notera que de la sorte, un produit nouveau est réalisé qui est spécialement adapté à la construction d'unités solaires de distillation d'eau de mer). La paroi de l'extrémité amont de la chambre d'évaporatio nulles, 82a, 82b, débutant au voisinage de la gouttière de récupération de saumure 80 et aboutissant respectivement à deux gouttières 84a, 84b de collecte de l'eau douce. Les gouttières 84a, 84b sont disposées, avec une pente longitudinale faible ou même nulle, aux pieds des parois latérales 52a, 52b de l'habitacle et elles sont raccordées à la canalisation extérieure 40.

Les figures 4 et 5 représentent respectivement une vue en coupe transversale et une vue en dessus schématique d'une unité solaire de production d'eau douce par distillation d'eau de mer selon l'invention, comportant un plan d'évaporation 86. Ce plan 86 est installé dans un habitacle 88 identique à celui représenté aux figures 2 et 3. Le plan 86 est souple et monté légèrement tendu dans un cadre rectangulaire 90 ayant la même longueur que l'habitacle 88. Le longeron inférieur 90a du cadre 90 repose sur le fond de l'habitacle et son longeron supérieur 90b est suspendu par des suspentes 92 fixées aux arceaux (non représentés) de l'habitacle. Le plan d'évaporation 86 est incliné d'un angle égal à la latitude du lieu de l'installation et il est orienté estouest, de manière à recevoir au mieux le rayonnement solaire au cours d'une journée. Ces mêmes suspentes 92 soutiennent le bord intérieur d'une gouttière 94 d'alimentation en eau de mer de l'unité, le bord extérieur de cette gouttière étant fixé aux arceaux par des moyens appropriés. Le plan d'évaporation 86 comporte, du côté du soleil, une membrane imperméable de couleur noire 96, réalisée en une matière souple identique à celle des membranes des figures 2 et 3 et, du côté opposé au soleil, une nappe de distribution et d'évaporation d'eau de mer 98, réalisée en une matière souple identique à celle des nappes de ces figures. La largeur de cette membrane et de cette nappe est de 3 m. Aux deux extrémités du cadre 90 sont respectivement installées deux cloisons rectangulaires étanches lOOa et 100b, de largeur égale à la moitié de leur longueur. Dans chaque cloison est aménagée un ouverture 102a, 102b et un ventilateur 104, semblable au ventilateur 36 des figures 2-3, est installé dans la première 102a. De la sorte, le volume de l'habitacle est partagé en deux espaces distincts communiquant entre eux.

Les bords supérieurs de la membrane 96 et de la nappe 98 sont fixés au rebord intérieur de la gouttière d'alimentation en eau de mer 94 ainsi qu'au longeron supérieur 90b du cadre 90 par des moyens appropriés semblables à ceux de la figure 6a, de telle façon que la membrane et la nappe atteignent toutes deux le fond de la gouttière 94. Le bord inférieur de la membrane 96 est fixé par des moyens appropriés au longeron inférieur 90a du cadre 90, de telle façon que cette membrane descende dans une première gouttière 106a de collecte d'eau douce. La gouttière 106a est disposée au pied de la paroi latérale droite 88a de l'habitacle 88. Une seconde gouttière de collecte d'eau douce 106b est disposée au pied de la paroi latérale gauche 88b de l'habitacle. Quant au bord inférieur de la nappe 98, il est séparé du bord inférieur de la membrane 96 par le longeron inférieur 90a du cadre 90 et il descend dans une gouttière de récupération de saumure 108. Le fond 88c de l'habitacle 88 ainsi que les gouttières 106a, 106b et 108 ont une pente longitudinale faible ou même nulle.

Le fond 88c a une pente transversale sensiblement nulle.

La figure 6a représente en coupe transversale les moyens de fixation des bords supérieurs de la membrane 68a et de la nappe 70a sur la gouttière 58 d'alimentation en eau de mer de l'unité décrite aux figures 2 et 3. Selon la figure 6a, la section droite de la gouttière 58 d'alimentation en eau de mer de l'unité a une forme de U. Les bords supérieurs de la membrane 68a et de la nappe 70a sont repliés sur le rebord gauche 58a de la gouttière 58. Des pinces 112 en plastique, de 10 à 20 cm de long, espacés de 30 à 40 cm, maintiennent ces bords supérieurs dans leur position initiale, de telle façon que la membrane et la nappe atteignent à peu près le fond de la gouttière 58.

Selon la figure 6b, les bords inférieurs des membrane 68a, 68b et des nappes 70a, 70b plongent dans la gouttière 80 de récupération de la saumure, laquelle a une section droite en forme de V très évasé. Des bandes 73, larges d'une dizaine de centimètres par exemple, réalisées en la même matière que les membranes sont soudées à intervalles réguliers (1 m par exemple) aux deux membranes 68a, 68b, et relient ensemble leurs bords inférieurs à l'intérieur de la gouttière 80. A l'extérieur de la gouttière 80, chaque bord inférieur des membranes 68a, 68b, est muni d'une jupe 69a, 69b, réalisée en la même matière que les membranes, soudée en 71a tout le long de la gouttière, qui pend au-dessus du fond imperméable 82 de l'habitacle 52. De la sorte, la saumure s'écoule des nappes dans la gouttière 80 et les gouttes d'eau ruisselant sur les membranes tombent toutes sur le fond 82.

L'installation industrielle, schématiquement décrite à la figure 1, comprend une centrale de production d'eau douce par distillation d'eau de mer et un marais salant 50 recevant la saumure restituée par la centrale à titre de sous-produit. Le programmateur 20 commande les plages horaires de fonctionnement de la moto-pompe 18 qui puise de l'eau de mer à une bonne distance du rivage et remplit un bassin de décantation 22. Ces plages horaires seront choisies afin que l'eau de mer puisse décanter dans le bassin 22 au moins dix heures avant d'être utilisée dans la centrale de distillation. En conséquence, le programmateur 20 déclenchera la mise en marche de la moto-pompe 18, un certain temps (une heure par exemple) avant le coucher du soleil dans la région concernée. La durée de fontionnement de la moto-pompe 18 sera par exemple de trois heures et sa puissance (200 W dans le cas de l'exemple) sera choisie pour que le bassin de décantation 22 soit rempli pendant cette durée. A titre
2 d'exemple, un bassin de 80 m profond de 50 cm suffit pour contenir en toute
3 sécurité, les 30 m d'eau de mer nécessaires chaque jour à l'alimentation de
3 la centrale, laquelle doit produire environ 12 m d'eau douce par jour.

Si chacune des unités de la centrale de la figure 1 est réalisée selon les figures 2 et 3, et comporte une chambre d'évaporation de 2,5 m de diamètre et de 50 m de long, la surface efficace de la paroi sombre qui reçoit un
2 rayonnement solaire moyen est à tout moment de 125 m , (pour autant que le soleil passe non loin du zénith de ce lieu). Du fait que la récupération de la chaleur de condensation de la vapeur d'eau, sur la paroi à l'ombre de la chambre d'évaporation, surcompense l'absorption du rayonnement solaire dans la paroi en polyéthylène transparent (10 % environ) de l'habitacle et l'absorption incomplète (93 % environ) de l'énergie solaire dans la paroi en polyéthylène noir de la chambre d'évaporation, le rendement de chaque unité est
2 supérieur à 1. Dans ces conditions, la quantité d'eau douce produite par m de surface efficace, pendant chaque heure d'ensoleillement moyen, est de 1,5 kg, 3 12 m3/jour 2 soit 12 m /jour pour les 1.000 m de surface efficace de la centrale.

L'intensité du rayonnement solaire varie considérablement au cours d'une journée. I1 en résulte que la température extérieure ainsi que l'énergie du soleil, absorbée par la paroi noire de la chambre d'évaporation, varient de la même façon. Ces deux paramètres, auxquels s' ajoutent le débit d'eau de mer fourni à la centrale et l'intensité du débit d'air circulant en circuit fermé dans l'habitacle, déterminent à tout moment les volumes d'eau douce et de saumure produits par la centrale. En conséquence, les signaux fournis par la sonde 32 et par le thermomètre 34 sont appliqués à un régulateur 30 adapté à produire un premier signal pour commander le débit d'eau de mer fourni par la vanne 26 à la centrale et un second pour commander l'intensité du débit d'air produit par le ventilateur 36. Ce régulateur 30 pilote cette vanne 26 (il la ferme ou l'ouvre plus ou moins) et ce ventilateur 36 (il en règle la vitesse de rotation) en accord avec des lois expérimentalement déterminées. Ces lois sont établies afin que le rapport entre le débit d'eau de mer délivré à tout moment à la centrale et le débit de saumure dans la canalisation d'évacuation 48 soit toujours voisin de 5.

Grâce à cette disposition, le marais salant 50 est alimenté par de la saumure chaude à haute concentration et, en même temps, la nappe d'évaporation de chaque unité ne comporte jamais de dépôt de sel, comme cela a précédemment été expliqué en détail. Pour ce qui est des lois expérimentales régissant la production des deux signaux délivrés par le régulateur 30, on notera qu'elles dépendent de paramètres constants propres à l'unité concernée et de paramètres variables dépendant de l'environnement météorologique de cette unité. Les relations entre, d'une part, les débits respectifs de la vanne 26 et du ventilateur 36 et, d'autre part, les paramètres constants de l'unité (le diamètre et la longueur de la chambre d'évaporation, la surface de la paroi de l'habitacle) et les paramètres variables de l'environnement, (l'intensité instantanée du rayonnement solaire, la température extérieure et, le cas échéant, la vitesse du vent). Ces relations ayant été déterminées pour les unités solaires 28.1 ... 28.8, le régulateur 30 qui reçoit les signaux produits par la sonde 32 et par le thermomètre 34, engendre les signaux de commande visés plus haut.

Lorsque la saumure produite par la centrale ne présente aucun intérêt économique, elle est purement et simplement rejetée à la mer, en un lieu relativement éloigné de l'emplacement de la prise d'eau 12. Dans ce cas, la sonde 32, le thermomètre 34 et le régulateur 30 sont inutiles et seront supprimés, la vanne 26 et le ventilateur 36 ayant chacun un niveau de fonctionnement constant, expérimentalement déterminé, correspondant à l'intensité maximale du rayonnement solaire du lieu.

En référence aux figures 2-3 qui représentent une unité solaire de distillation d'eau de mer, pourvue d'une chambre d'évaporation, on notera que des essais pratiqués par beau temps, dans l'Ouest de la France en début septembre, sur une petite unité expérimentale (6 m de long), ont montré que les différences entre les températures à la sortie et à l'entrée de la chambre d'évaporation étaient petites (quelques degrés) et sensiblement constantes tout au long de la journée, que les différences de températures entre l'air intérieur de la chambre de condensation et l'air extérieur étaient toujours inférieures à 160C et que la température maximale atteinte à la sortie de la chambre d'évaporation était proche de 430C. Si l'on arrête la distribution d'eau salée dans l'unité expérimentale concernée ainsi que la ventilation des chambres, la différence entre la température de l'air sec dans la chambre d'évaporation et celle de l'air extérieur est de 500C. Ces mesures montrent l'importance de la chaleur utilisée pour l'évaporation d'eau douce, effectuée sur la surface de la nappe hydrophile constamment humide qui recouvre la paroi intérieure de la membrane noire soumise au rayonnement solaire et expliquent les quinze litres d'eau douce produits en huit heures par une chambre d'évaporation présentant
2 environ 3 m de surface efficace. Comme à l'époque des essais, l'intensité du
2 rayonnement solaire moyen concerné était au plus de 700 W/m , cela donne un rendement voisin de 1,8 pour l'unité solaire testée. Ce résultat est tout à fait explicable. En effet, même si un pourcentage relativement limité de masse de vapeur d'eau, emportée par le courant d'air chaud sortant de la chambre d'évaporation, est, à chaque passage, condensé dans la chambre de condensa tion, les nombreux passages successifs de cet air dans les chambres d'évaporation et de condensation compensent cette efficacité limitée. A cela, il faut ajouter qu'une partie des quantités de chaleur latente de condensation de la vapeur d'eau dans la chambre de même nom est récupérée. I1 en est ainsi d'une partie de la quantité de chaleur produite par la vapeur d'eau condensée sur la paroi de l'habitacle refroidi par l'air extérieur qui réchauffe l'air désormais moins humide qui a transporté cette vapeur. Quant à la chaleur produite par la vapeur d'eau qui se condense sur la paroi à l'ombre de la chambre d'évaporation, elle est récupérée pour évaporer l'eau salée irrigant la partie de nappe humide qui fait face à cette paroi.

Si maintenant on s'intéresse aux conditions économiques d'exploitation des unités solaires de distillation d'eau de mer selon l'invention, décrites aux figures 2-3, on voit qu'un investissement relativement faible est requis
2 pour réaliser une installation industrielle de 1.000 m de surface efficace,
3 devant produire 12 m d'eau douce par jour, (la saumure étant rejetée à la mer). Pour une installation conforme au schéma de la figure 1 qui comporte des unités solaires selon les figures 2-3, cet investissement comprend les prix des éléments suivants: une moto-pompe adaptée à remonter de dix mètres un vo
3 lume d'eau de 20 m en trois heures environ, un bassin de décantation de 60
2 m , une vanne à réglage manuel et huit unités solaires installées dans des
2 habitacles du type serre agricole, présentant chacune 125 m de surface efficace. Le montant total de cet investissement est au plus de dix mille dollars
US. Compte-tenu des faibles consommations électriques de la moto-pompe (200 W pendant 3 heures) et des huit ventilateurs (1.200 W pendant 8 heures) ainsi que des durées de vie relativement longues de la plu-part des éléments constitutifs de l'installation, à savoir dix ans pour la paroi de l'habitacle et vingt pour les arceaux comme pour les gouttières, dix ans pour les ventilateurs et la moto-pompe, un an pour la membrane et la nappe, on aboutit à un prix de revient d'environ 40 cents US, par mètre cube d'eau douce produit à
3 raison de 3.000 m /an. Pour une installation mille fois plus grande, soit 100 hectares de surface efficace, 200 hectares de surface au sol et 8000 unités solaires selon les figures 2 et 3, destinée à alimenter une ville de 60.000 habitants, le prix de l'investissement sera un peu moins de mille fois plus élevé (environ 8 millions de dollars US) et le prix de revient du mètre cube d'eau douce produit abaissé en conséquence. Dans une telle intallation, il est tout indiqué de récupérer la saumure restituée et de la déverser dans un marais salant. Les revenus tirés de la commercialisation du sel produit (environ 100.000 tonnes par an) permettront de notablement diminuer le prix de revient du mètre cube d'eau produit.

En référence aux figures 4-5, les unités solaires de distillation de l'eau de mer concernées présentent un rendement inférieur à celui des unités selon les figures 2-3, parce que le plan d'évaporation, qui comprend une membrane noire et une nappe hydrophile, ne comporte pas de surface noire à l'ombre. Ce rendement est cependant nettement supérieur à celui d'une unité privée de ventilateur. Cela d'autant plus, qu'un tel plan d'évaporation comporte une membrane imperméable noire pour absorber le rayonnement solaire et pas seulement selon la forme de réalisation la plus dépouillée de l'invention, une nappe hydrophile noire sur laquelle des gouttes d'eau douce peuvent tomber et être ainsi perdues.

En référence aux figures 6a-6b, on a une description des moyens de fixation de la paroi de la chambre et du plan d'évaporation sur ses supports. La présentation qui en a été faite ci-dessus en explique parfaitement le fonctionnement. En complément, on notera toutefois que l'emploi d'une matière hydrophile pour constituer la nappe de distribution de l'eau de mer permet à cette eau d'être pompée dans la gouttière concernée, par simple effet de capillarité. On notera également que dans le cas d'une nappe seulement mouillable et non pas hydrophile (une matière seulement mouillable présente une capillarité très inférieure à celle d'une matière hydrophile), la gouttière d'alimentation en eau de mer comportera des petites perforations latérales (non représentées) qui dirigeront des jets d'eau sur la nappe, dans une zone située au proche voisinage des pinces de fixation.

Pour réaliser des équipements domestiques selon les figures 2-3, comportant une dizaine de mètres carrés de surface noire efficace, destinés à être installés sur les toits en terrasse des habitations des régions sèches, les pieds de chacun des arceaux de l'habitacle seront adaptés à être liés ensemble par une barre de liaison. Pour ce faire, cette barre présentera les profils symétriques des plans inclinés de collecte d'eau douce de part et d'autre d'une pliure en V ou U, destinée à recevoir la gouttière de récupération et d'évacuation de la saumure et à chacune de ses extrémités, elle comportera une pliure semblable destinée à recevoir une gouttière de collecte de l'eau douce.

De la sorte, l'installation d'une telle unité sur un toit en terrasse sera particulièrement simple, la rigidité des gouttières donnant une stabilité suffisante à l'ensemble ainsi installé. Une fixation par câbles permettra à l'unité solaire ainsi assemblée, d'affronter les vents sans dommage. Pour ce qui concerne l'alimentation en eau de mer de l'unité, elle se fera à partir d'une citerne de 150 litres environ qui sera remplie chaque jour, au moyen de bidons. Une telle unité produira environ cent litres d'eau douce par jour et devrait coûter moins de 400 dollars US.

L'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites, notamment en ce qui concerne les formes de réalisation dégradées de l'invention.

A cet égard, on notera que la paroi de la chambre d'évaporation 66 des figures 2 et 3 ainsi que celle du plan d'évaporation 86 des figures 4 et 5, qui toutes deux comportent une membrane noire imperméable, 68 ou 96, et une nappe hydrophile, 70 ou 98, peuvent ne comporter qu'une nappe hydrophile noire. Une telle nappe devra, à l'état humide, posséder une résistance mécanique suffisante pour demeurer légèrement tendue sur son support et, en outre, présenter une bonne étanchéité à l'air. Un tissu de coton de couleur noire de bonne qualité est à cet égard totalement satisfaisant.

Dans le cas des figures 2 et 3, seule la paroi de la chambre d'évaporation pourra être modifiée pour ne comporter que la nappe hydrophile. Les avantages de la membrane imperméable seront alors perdus, à savoir la collecte des gouttes d'eau douce tombant de la paroi de l'habitacle sur la chambre d'évaporation et la récupération de l'eau douce condensée sur la paroi à l'ombre de la chambre d'évaporation.

Dans le cas des figures 4 et 5, les cloisons 100a,b avec leurs ouvertures 102a,b pourront être conservées pour uniformiser quelque peu la diffusion de la vapeur à l'intérieur de l'habitacle, des deux côtés du plan d'évaporation. Pour augmenter notablement la vitesse de transport de la vapeur d'eau dans l'habitacle, le ventilateur 104 sera également conservé.

Dans ces deux formes de réalisation dégradées de l'invention, on pourra toutefois améliorer l'efficacité de l'installation en ayant recours à la solution proposée dans le brevet Mitsubishi visé plus haut, à savoir l'application d'un revêtement mouillable sur la paroi intérieure de l'habitacle.

Une autre manière d'améliorer la productivité d'une unité solaire selon l'invention sera d'installer sur toute l'étendue du fond de l'habitacle, un réservoir muni d'un trop-plein débouchant sur la canalisation d'évacuation de l'eau douce recueillie dans l'unité. La capacité de ce réservoir correspondra à la production journalière maximale d'eau douce de l'unité pendant une journée. La gouttière d'évacuation de la saumure sera surélevée en conséquence et les gouttières de collecte d'eau douce prévues aux pieds des parois latérales de l'habitacle seront supprimées. De la sorte, au moins pendant les matinées, ce réservoir, qui contient l'eau douce produite le jour précédent, refroidie au cours de la nuit, constituera une zône relativement froide de grande étendue qui ajoutera, aux zônes de condensation de vapeur de l'habitacle visées plus haut, une nouvelle surface de condensation particulièrement efficace. Ce qui améliorera en conséquence la productivité globale de l'unité.

On notera par ailleurs, que les bords supérieurs de la membrane et de la nappe peuvent être fixées au conduit d'alimentation en eau de mer des unités par tout moyen approprié et, par exemple, par l'insertion de coins entre les bords supérieurs des deux parois d'une chambre d'évaporation, engagés dans une fente longitudinale faite selon la génératice supérieure d'un simple tuyau.

Pour ce qui concerne la matière de la membrane d'absorption du rayonnement solaire peut ne pas être du polyéthylène noir. En effet, toute matière, plastique ou non, qui est souple, imperméable et sombre, peut convenir dès lors que, après plusieurs mois d'usage, elle présente encore une bonne résistance mécanique et une bonne tenue aux rayons ultra-violets et à l'eau salée.

Quant à la nappe de distribution et d'évaporation de l'eau de mer qui constitue le revêtement de cette membrane, elle peut lui être fixée par tout moyen adhésif qui respecte les caractéristiques propres de la membrane et de la nappe.

Claims (12)

REVENDICATIONS

1. Unité solaire de production d'eau douce par distillation d'eau de mer, comprenant un habitacle (88) relativement long, à paroi sensiblement transparente; - caractérisée en ce que, dans sa forme de réalisation minimale, - l'habitacle (88) est relativement étanche et enferme un plan d'évaporation (86), constitué par une nappe (98) de couleur sombre, réalisée en une matière souple, hydrophile ou tout au moins mouillable, possédant, à l'état humide, une bonne résistance mécanique et, dans le temps, une bonne tenue à l'eau salée et aux rayons ultra-violets; - la nappe (98) est montée légèrement tendue sur un support relativement long (90), présentant une inclinaison sensiblement égale à la latitude du lieu; - un conduit (94), alimenté en eau de mer, est disposé au-dessus du bord supérieur de la nappe (98); - des moyens (112) établissent une liaison entre la nappe (98) et le conduit (94) afin que cette nappe soit constamment humidifiée par de l'eau de mer; - une gouttière (108) de récupération de la saumure est disposée sous le bord inférieur de la nappe (98); - des moyens (106a, 106b), pour collecter l'eau douce condensée sur la paroi de l'habitacle (88), sont disposés sur le sol; - l'habitacle (88) et le support (90) sont sensiblement orientés est-ouest.

2. Unité solaire de production d'eau douce par distillation d'eau de mer, comprenant un habitacle (88) relativement long, à paroi sensiblement transparente; - caractérisée en ce que: - l'habitacle (88) est relativement étanche et enferme un plan d'évaporation (86), constitué par une membrane (96), assurant l'absorption du rayonnement solaire et par une nappe (98), disposée en revêtement de la membrane, assurant la distribution et l'évaporation de l'eau de mer, - la membrane (96) est réalisée en une matière de couleur sombre, souple et imperméable, possédant une bonne résistance mécanique et une bonne tenue aux rayons ultra-violets et à l'eau salée; - la nappe (98) est réalisée en une matière souple, hydrophile ou tout au moins mouillable, possédant une bonne résistance à l'eau salée; - la membrane (96) et la nappe (98) sont montées légèrement tendues sur un support relativement long (90), présentant une inclinaison sensiblement égale à la latitude du lieu; - un conduit (94), alimenté en eau de mer, est disposé au-dessus du bord supérieur du plan d'évaporation; - des moyens (112) établissent une liaison entre la membrane (96), la nappe (98) et le conduit (94) afin que cette nappe soit constamment humidifiée par de l'eau de mer; - une gouttière (108) de récupération de la saumure est disposée en-dessous du bord inférieur de plan d'évaporation (86); - des moyens (106a, 106b) pour collecter l'eau douce condensée sur la paroi de l'habitacle (88), sont disposés sur le fond de cet habitacle; - l'habitacle (88) et le support (90) sont sensiblement orientés est-ouest.

3. Unité solaire de production d'eau douce selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le plan d'évaporation (86) partage l'intérieur de l'habitacle (52) ou (88) en deux espaces distincts, communiquant entre eux par des passages (102a, 102b) relativement étroits en regard des dimensions de l'habitacle (88).

4. Unité solaire de production d'eau douce selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'un ventilateur (104) est installé dans un des passages (lOOa,b), pour faire circuler l'air d'un espace à l'autre, avec une vitesse telle que le transport de vapeur d'eau ainsi effectué est beaucoup plus important que celui résultant de la seule diffusion de cette vapeur dans l'air de l'habitacle (88).

5. Unité solaire de production d'eau douce par distillation de l'eau de mer, comprenant un habitacle (52) relativement long, à paroi sensiblement transparente, - caractérisée en ce que: - l'habitacle (88) est relativement étanche et enferme une chambre d'évaporation (66), relativement longue, possèdant une paroi formée par deux nappes latérales (70a,b), destinées à absorber le rayonnement solaire et à distribuer et évaporer de l'eau de mer; - les nappes (70a,b) sont réalisées en une matière de couleur sombre, souple, hydrophile ou tout au moins mouillable, présentant, à l'état humide, une bonne résistance mécanique et une bonne étanchéité à l'air et, dans le temps, une bonne tenue aux rayons ultra-violets et à l'eau salée; - une gouttière rectiligne (58) d'alimentation en eau de mer est disposée audessus de la chambre d'évaporation (66); - des moyens (112) fixent le bord supérieur de chaque nappe (70a,b) à un des rebords de la gouttière (58), de telle façon que ce bord trempe nettement dans cette gouttière et que la nappe soit constamment humidifiée; - une gouttière (80) de récupération de la saumure est disposée sous la chambre d'évaporation (66); - l'habitacle (52) comporte un fond imperméable (82) et des moyens (84a,b) pour collecter l'eau douce produite; - les bords inférieurs des deux nappes latérales de la chambre d'évaporation (66) sont reliés ensemble, de telle façon que la saumure s'écoule des nappes (70a,b) dans la gouttière (80); - un ventilateur (36), est installé dans un cadre circulaire vertical (36d); - une extrémité de la chambre d'évaporation (66) est fixée à ce cadre (36d) et un rétrécissement (76) est aménagé à son autre extrémité; - le ventilateur (36) produit un courant d'air chaud et humide sous faible pression à l'intérieur de la chambre d'évaporation (66), avec une vitesse telle que le transport de vapeur d'eau ainsi effectué est beaucoup plus important que celui résultant de la seule diffusion de la vapeur dans l'habitacle; - la chambre d'évaporation (66) prend alors une forme cylindrique à section sensiblement circulaire et le volume de l'habitacle, extérieur à cette chambre (66), devient chambre de condensation.

6. Unité solaire de production d'eau douce par distillation de l'eau de mer, comprenant un habitacle (52) relativement long, à paroi sensiblement transparente, - caractérisée en ce que, dans sa forme de réalisation optimale: - l'habitacle (88) est relativement étanche et enferme une chambre d'évaporation (6.6), relativement longue, possèdant une paroi constituée par deux membranes latérales extérieures (68a,b) pour absorber le rayonnement solaire et par deux nappes intérieures (70a,b), disposées en revêtements des membranes, pour distribuer et évaporer l'eau de mer; - les membranes (68a,b) sont réalisées en une matière imperméable, souple, de couleur sombre, possédant une bonne résistance mécanique ainsi qu'une bonne tenue aux rayons ultra-violets et à l'eau salée; - les nappes (70a,b) sont réalisées en une matière souple, hydrophile ou tout au moins mouillable, possédant une bonne tenue à l'eau salée; - une gouttière rectiligne (58) d'alimentation en eau de mer est disposée audessus de la chambre d'évaporation (66); - des moyens (112) fixent le bord supérieur de chaque membrane (68a,b) et de chaque nappe (70a,b) à un des rebords de la gouttière (58), de telle façon que ces bords trempent nettement dans cette gouttière et que la nappe (70a,b) soit constamment humidifiée; - une gouttière (80) de récupération de la saumure est disposée sous la chambre d'évaporation (66); - l'habitacle (52) comporte un fond imperméable (82) et des moyens (84a,b) pour recueillir l'eau douce condensée sur les zônes les moins chaudes de l'unité; - les bords inférieurs des membranes (68a,b) et/ou des nappes (70a,b) de la chambre d'évaporation (66) sont reliés ensemble, de telle façon que la saumure s'écoule des nappes dans la gouttière (80) et que les gouttes d'eau douce ruisselant sur les membranes tombent sur le fond de l'habitacle (52); - un ventilateur (36), est installé dans un cadre circulaire vertical (36d); - une extrémité de la chambre d'évaporation (66) est fixée à ce cadre (36d) et un rétrécissement (76) est aménagé à son autre extrémité; - le ventilateur (36) produit un courant d'air chaud et humide sous faible pression à l'intérieur de la chambre d'évaporation (66), avec une vitesse telle que le transport de vapeur d'eau ainsi effectué est beaucoup plus important que celui résultant de la seule diffusion de cette vapeur dans l'habitacle; - la chambre d'évaporation (66) prend alors une forme cylindrique à section sensiblement circulaire et le volume de l'habitacle, extérieur à cette chambre (66), devient chambre de condensation,

7. Unité solaire de production d'eau douce selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que: - un réservoir ayant une capacité relativement grande est installé sur toute l'étendue du fond de l'habitacle (52) ou (86); - le réservoir est pourvu d'un trop-plein débouchant sur la canalisation (40) d'évacuation de l'eau douce de l'unité; - la gouttière (80) de récupération de saumure est disposée au-dessus du niveau du trop-plein.

8. Unité solaire à vocation agricole, produisant de l'eau dtirrgation par distillation d'eau de mer, comprenant un habitacle (52), à paroi transparente, installé sur un sol arable, - caractérisée en ce que, dans sa forme de réalisation optimale: - l'habitacle (52) est relativement étanche et enferme une chambre d'évaporation (66), relativement longue, possédant une paroi constituéé par deux mem branes latérales extérieures (68a,b), pour absorber le rayonnement solaire et par deux nappes intérieures (70a,b), disposées en revêtements des membranes, pour distribuer et évaporer de l'eau de mer; - les membranes (68a,b) sont réalisées en une matière imperméable, souple, de couleur sombre, possédant une bonne résistance mécanique ainsi qu'une bonne tenue aux rayons ultra-violets et à l'eau salée; - les nappes (70a,b) sont réalisées en une matière souple, hydrophile ou tout au moins mouillable, possédant une bonne tenue à l'eau salée; - une gouttière rectiligne (58) d'alimentation en eau de mer est disposée audessus de la chambre d'évaporation (66); - les bords supérieurs de ces membranes (68a,b) et de ces nappes (70a,b) sont respectivement fixés (112) aux deux rebords de la gouttière (58), de telle façon que les membranes (68a,b) et les nappes (70a,b) trempent nettement dans l'eau de cette gouttière (58) et que les deux nappes soient constamment humidifiées; - une gouttière rectiligne (80) de récupération de la saumure est disposée sous la chambre d'évaporation (66); - les bords inférieurs des membranes (68a,b) et/ou des nappes (70a,b) sont reliés ensemble, de telle façon que la saumure s'écoule des nappes dans la gouttière (80) et que les gouttes d'eau douce ruisselant sur les membranes tombent sur le fond de l'habitacle (52); - un ventilateur (36), est installé dans un cadre circulaire vertical (36d); - une extrémité de la chambre d'évaporation (66) est fixée à ce cadre (36d) et un rétrécissement (76) est aménagé à son autre extrémité, de manière à produire une circulation d'air chaud et humide sous faible pression à l'intérieur de la chambre; - la chambre d'évaporation (66) prend alors une forme cylindrique à section sensiblement circulaire et l'espace, compris entre cette chambre (66) et la paroi de l'habitacle (52), devient à la fois une chambre de condensation (67) et un espace de culture, au sol irrigué par de l'eau de mer distillée.

9. Unité solaire de production d'eau douce selon la revendication 6, 7 ou 8, caractérisée en ce que: - la gouttière (80) de récupération de la saumure alimente un marais salant (50); - une vanne (28) alimentant l'unité en eau de mer et le ventilateur (36) ont leurs fonctionnements respectivement placés sous la dépendance de deux ordres élaborés par un régulateur (30), opérant en réponse à des signaux représentatifs des paramètres d'environnement météorologique du lieu et en accord avec des lois expérimentales prenant en compte les caractéristiques propres à chaque unité, afin qu'un rapport sensiblement égal à cinq existe constamment entre le volume d'eau de mer distribuée dans l'unité et celui de la saumure restituée.

10. Unité solaire de production d'eau douce selon la revendication 6, 7 ou 8, caractérisée en ce que le fonctionnement du ventilateur (36) est placé sous la dépendance d'un ordre élaboré par un régulateur (30), opérant en réponse à des signaux représentatifs des paramètres d'environnement météorologique du lieu et en accord avec des lois expérimentales prenant en compte les caractéristiques propres à chaque unité, afin qu'un rendement optimal de l'unité soit obtenu.

11. Centrale solaire de production d'eau douce par distillation d'eau de mer, caractérisée en ce qu'elle comprend: - un grand nombre d'unités solaires (28-1 ... 28-8) selon l'une des revendications précédentes; - une moto-pompe (18) alimentant un bassin de décantation (22), pourvu d'une vanne (26) débouchant sur une canalisation collective raccordée à toutes les gouttières (30-1 ... 38-8) d'alimentation en eau de mer des unités; - une canalisation (44) de collecte générale d'eau douce, raccordée à toutes les gouttières (40-1 ... 40-8) de collecte d'eau douce des unités, débouchant sur une réserve d'eau (46); - une canalisation d'évacuation générale de la saumure, raccordée à toutes les gouttières (42-1 ... 42-8) de récupération de la saumure des unités, débouchant de préférence sur un marais salant (50).

12. Produit industriel, destiné à être utilisé pour constituer la paroi de la chambre ou du plan d'évaporation d'une unité solaire de distillation d'eau de mer, selon l'une des revendications 2 à 4 et 6 à 8, - caractérisé en ce que: - il comporte deux composants de mêmes dimensions, possédant une longueur de plusieurs dizaines de mètres et une largeur de quelques mètres; - l'un des composants est une membrane souple, imperméable et de couleur sombre (68), (96), ayant une bonne résistance mécanique et une bonne tenue aux rayons ultra-violets et à l'eau salée, de préférence une pellicule de polyéthylène noir; - l'autre composant est une nappe hydrophile ou tout au moins mouillable (70), (98), ayant une bonne tenue à l'eau salée, de préférence un non-tissé de cel lulose; - les deux composants sont fixés l'un à l'autre par des moyens adhésifs respectant les caractéristiques propres à chacun; - il est de préférence livré en rouleau.