FR2941445A1 - Systeme de production d'eau - Google Patents

Abstract

Système de production d'eau (1) comprenant : - au moins une conduite de transport d'air (2) s'étendant entre un niveau inférieur (Niv Inf) et un niveau supérieur (Niv sup), ladite conduite de transport (2) étant adaptée à transporter de l'air collecté au niveau inférieur (Niv inf) vers ledit niveau supérieur (Niv sup), - des moyens de chauffage de l'air collecté au niveau inférieur (3). Le système comprend en outre : - au moins un échangeur thermique (4) relié à ladite au moins une conduite de transport d'air (2) et situé à plus grande proximité du niveau supérieur (Niv sup) que du niveau inférieur (Niv inf), ledit au moins un échangeur thermique (4) étant adapté à refroidir au moins une partie de l'air chauffé par les moyens de chauffage (3) ; - des moyens de collecte d'eau (6) formée par condensation au niveau dudit au moins un échangeur thermique (4).

Description

SYSTÈME DE PRODUCTION D'EAU La présente invention concerne, de façon générale, le domaine de la production d'eau et selon des modes de réalisation préférentiels le domaine de la production conjointe d'eau et d'électricité. Plus particulièrement, l'invention concerne un système de production d'eau comprenant : au moins une conduite de transport d'air s'étendant entre un niveau inférieur et un niveau supérieur, ladite conduite de transport étant adaptée à transporter de l'air collecté au niveau inférieur vers ledit niveau supérieur, - des moyens de chauffage de l'air collecté au 15 niveau inférieur. La présente invention a pour but de proposer un système adapté à produire de l'eau notamment en milieu désertique. A cette fin, le système de production d'eau de 20 l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule défini précédemment, est essentiellement caractérisé en ce qu'il comprend en outre : - au moins un échangeur thermique relié à ladite au 25 moins une conduite de transport d'air et situé à plus grande proximité du niveau supérieur que du niveau inférieur, ledit au moins un échangeur thermique étant adapté à refroidir au moins une partie de l'air chauffé par les moyens de chauffage ; 30 - des moyens de collecte d'eau formée par condensation au niveau dudit au moins un échangeur thermique.

Grâce à ce système l'air situé au niveau inférieur (c'est-à-dire à une altitude basse généralement proche du sol) et qui contient de la vapeur d'eau est acheminé, via la conduite de transport d'air, vers un échangeur thermique situé à proximité d'un niveau supérieur (c'est-à-dire en altitude par rapport audit niveau inférieur). Etant donné que la température au niveau supérieur est inférieure à la température au niveau inférieur, un phénomène de condensation de la vapeur d'eau contenue dans l'air prélevé au niveau inférieur se déroule à l'endroit de l'échangeur thermique. Cette eau de condensation est alors collectée et peut ainsi être utilisée pour diverses applications industrielles ou agricoles ou éventuellement peut être potabilisée via une installation de potabilisation (par désinfection et minéralisation). Le système selon l'invention est particulièrement utile en milieu désertique où l'eau est raréfiée mais où le taux d'humidité de l'air au niveau du sol reste suffisant pour produire un condensat. Le système de l'invention peut être utilisé à des endroits où le niveau d'humidité de l'air au niveau du sol est faible en augmentant pour cela le débit de l'air acheminé vers l'échangeur et donc la quantité d'eau condensée produite.

Pour exemple, si le système prélève au niveau inférieur, lkg d'air à 20°C et ayant un taux d'humidité de 30% et si on le conduit vers l'échangeur thermique pour le refroidir à une température de 6°C, il se produit alors une condensation générant 10g d'eau. Ainsi pour chaque kilogramme d'air traité via le système de l'invention on produit dans ces conditions 10g d'eau.

La chauffe de l'air collecté au niveau inférieur permet d'accélérer le flux d'air dans la conduite de transport car l'air ainsi chauffé se dilate et s'élève du niveau inférieur au niveau supérieur comme il le ferait dans un conduit de cheminée. La chauffe de l'air permet donc le maintien d'un flux d'air nécessaire à la production d'eau requise. Préférentiellement le système de l'invention comprend un condenseur doté dudit échangeur thermique, ce condenseur étant adapté à générer une perte de pression de l'air par refroidissement de cet air au niveau de l'échangeur. Comme explicité par la suite, cette dépression est utile pour produire de l'énergie électrique.

On peut également faire en sorte que ledit au moins un échangeur thermique soit situé au niveau supérieur et soit adapté à échanger de la chaleur entre de l'air transporté via ladite conduite de transport d'air et de l'air collecté au niveau supérieur.

Ce mode de réalisation préférentiel utilise le différentiel thermique existant naturellement entre les niveaux inférieur et supérieur afin d'améliorer le refroidissement de l'air au niveau de l'échangeur et ainsi favoriser la condensation de vapeur d'eau.

Préférentiellement, ledit au moins un échangeur thermique comporte des premier et second circuits de transport d'air distincts l'un de l'autre et étanches l'un par rapport à l'autre, ledit premier circuit de transport étant relié à ladite conduite de transport d'air et le second circuit de transport étant relié à un collecteur d'air adapté à collecter de l'air au niveau supérieur.

Cette étanchéité entre les premier et second circuits permet de générer un différentiel de pression entre l'air chauffé provenant de la conduite de transport d'air et l'air refroidi via l'échangeur thermique. Pour cela l'échangeur thermique de l'invention est considéré comme intégré à un condenseur, le condenseur étant un moyen permettant d'une part de refroidir de l'air et d'autre part de maintenir cet air refroidi à une pression inférieure à celle de l'air en entrée de l'échangeur et avant son refroidissement. Comme expliqué précédemment cette dépression est utilisée par le système de l'invention comme une source d'énergie utile à la production d'électricité. Préférentiellement, ledit second circuit dudit échangeur comporte des tubes d'échange thermique dans lesquels circule de l'air collecté au niveau supérieur, ces tubes traversent une portion du premier circuit de transport afin de permettre un échange de chaleur entre l'air transitant dans le premier circuit et l'air transitant dans le second circuit. Cette forme d'échangeur à tubes est choisie car elle est courante dans l'industrie et permet d'avoir une surface d'échange thermique importante tout en présentant un faible coût de mise en oeuvre.

On peut également faire en sorte que les moyens de collecte d'eau comportent des goulottes adaptées à collecter de l'eau produite par condensation au niveau de l'échangeur (c'est-à-dire du condenseur) et s'écoulant par gravité, ces goulottes étant reliées à au moins une conduite d'eau du système disposée de manière à conduire l'eau collectée via les goulottes.

Ce mode de réalisation permet de collecter de l'eau par ruissellement via les goulottes, ce évite qu'une majeur partie de l'eau de condensation ne s'écoule dans la conduite de transport d'air.

On peut également faire en sorte que ladite au moins une conduite de transport d'air ait une longueur supérieure à 100 mètres, préférentiellement supérieure à 500 mètres et préférentiellement supérieure ou égale à 1000 mètres.

Plus la conduite de transport d'air est longue et plus le différentiel de température à ses extrémités est important, ce qui permet d'augmenter le flux d'air transporté et la quantité d'eau produite. Préférentiellement on fait en sorte que la conduite de transport d'air ait une longueur de 1000 mètres et qu'elle soit disposée verticalement. On peut également faire en sorte que ledit au moins un échangeur thermique comporte une entrée d'air reliée à ladite au moins une conduite de transport d'air et adaptée à admettre dans cet échangeur l'air transporté par cette conduite et une sortie d'air adaptée à évacuer cet air dudit échangeur thermique, la sortie étant reliée à une conduite d'air refroidi par ledit au moins un échangeur thermique.

Grâce à cette disposition l'air refroidi est collecté dans une conduite spécifique, ce qui permet son utilisation par un sous système utilisant de l'air en dépression. On peut également faire en sorte que le système de l'invention comporte des moyens de génération d'électricité par collecte d'une partie de l'énergie produite par circulation d'air dans ledit système.

Le système de l'invention qui est utilisé pour produire de l'eau peut ainsi être également utilisé pour produire de l'électricité par prélèvement d'énergie dans le flux d'air en circulation. Par exemple la collecte d'énergie peut être réalisée dans le flux d'air transitant via la conduite de transport d'air à l'aide d'hélices couplées à un générateur, ou alternativement par un sous système qui utilise de l'énergie collectée au niveau du flux d'air refroidi circulant via la conduite d'air refroidi. Cette dernière alternative est développée par la suite. Selon ce dernier mode de réalisation, lesdits moyens de génération d'électricité sont reliés à ladite conduite d'air refroidi afin d'y collecter de l'énergie produite par circulation d'air refroidi. On peut également faire en sorte que lesdits moyens de génération d'électricité comportent au moins une série de ballasts reliés hydrauliquement entre eux en série, chaque ballast étant disposé à une hauteur propre à ce ballast, ces hauteurs propres étant croissantes de façon monotone, formant ainsi une série de ballasts s'étendant entre une hauteur basse et une hauteur haute, chaque liaison entre deux ballasts disposés à des hauteurs respectivement supérieure et inférieure comportant un dispositif anti retour : - autorisant le passage de liquide du ballast disposé à la hauteur inférieure au ballast disposé à la hauteur supérieure; et - interdisant le passage de liquide du ballast de 30 hauteur supérieure vers le ballast de hauteur inférieure, chaque ballast étant équipé de moyens de vannage propres à ce ballast, chaque moyen de vannage étant adapté à adopter sélectivement : une configuration de mise en dépression de ballast dans laquelle une partie supérieure de ce ballast est reliée à ladite conduite d'air refroidi ; et - une configuration de mise en pression de ballast dans laquelle la liaison entre la partie supérieure de ce ballast et ladite conduite d'air refroidi est interdite, la partie supérieure de ce ballast étant alors mise à l'air ambiant à l'extérieur de ce ballast. Pour la compréhension de l'invention le terme ballast désigne un récipient adapté à être mis en dépression ou en surpression interne.

Grâce à ces caractéristiques, un ballast placé à une hauteur inférieure peut être mis à la pression de l'air ambiant à l'extérieur de ce ballast (c'est-à-dire à la pression de l'air ambiant au niveau d'altitude de ce ballast) et simultanément le ballast disposé à une hauteur supérieure peut être mis en dépression en le reliant à la conduite d'air refroidi qui est en dépression par rapport à l'air ambiant au niveau de ce dernier ballast. Ainsi du liquide contenu dans le ballast disposé à la hauteur inférieure peut passer dans le ballast situé à la hauteur supérieure. En mettant tour à tour les ballasts en dépression et en pression on élève ainsi le liquide de la hauteur basse où se trouve le ballast le plus bas de la série à la hauteur haute où se trouve le ballast le plus haut de la série. Grâce à cet aménagement, le système de l'invention permet d'élever de l'eau et donc permet le stockage d'énergie potentielle de pesanteur utilisable pour produire de l'électricité. Selon ce mode de réalisation, on peut également faire en sorte que le système comprenne : - une conduite de chute de liquide reliant ledit ballast disposé à une hauteur haute audit ballast disposé à une hauteur basse; et - un générateur électrique couplé à une hélice disposée de manière à collecter de l'énergie dans un flux de liquide s'écoulant dans ladite conduite de chute de liquide. Cette caractéristique permet d'utiliser de l'énergie provenant de l'air circulant dans la conduite d'air refroidi pour élever un liquide, en l'occurrence de l'eau, d'une hauteur basse (niveau de référence noté par convention Om pour 0 mètre) à une hauteur haute (niveau de référence noté 14m pour 14 mètres) et à générer de l'électricité grâce à la chute de l'eau ainsi produite entre la hauteur haute 14m et la hauteur basse Om.

On peut également faire en sorte que lesdits moyens de chauffage de l'air collecté au niveau inférieur comportent une enceinte à paroi au moins partiellement transparente et périphérique de ladite conduite de transport d'air, cette enceinte étant remplie de fluide gazeux. Grâce à ces caractéristiques, le jour, lorsqu'un rayonnement solaire traverse la paroi transparente, le fluide gazeux contenu dans l'enceinte, en l'occurrence de l'air, et la conduite de transport d'air qui traverse l'enceinte sont chauffés. Par ailleurs, l'enceinte présente l'avantage de former une réserve de fluide gazeux chauffé autour de la conduite de transport d'air, isolant ainsi thermiquement la conduite de transport d'air par rapport à l'air ambiant entourant le système de l'invention. Ainsi, la température de l'air transitant dans la conduite de transport d'air s'élève lors de son transport au travers de l'enceinte, ce qui favorise la circulation de l'air dans la conduite de transport et augmente par conséquent la quantité d'eau produite par condensation dans l'échangeur thermique (c'est à dire dans le condenseur). On peut également faire en sorte que ladite paroi au moins partiellement transparente comporte plusieurs épaisseurs de matériau transparent séparées entre elles par un fluide gazeux, permettant ainsi une isolation thermique de l'enceinte. Cette caractéristique améliore le rendement du système. On peut également faire en sorte que le système comporte plusieurs miroirs disposés à distance de ladite au moins une conduite de transport d'air et orientables par rapport à cette au moins une conduite de transport d'air de manière à diriger un rayonnement solaire en direction de ladite au moins une conduite de transport d' air. Ces miroirs permettent d'augmenter la quantité d'énergie solaire utilisable pour le chauffage de l'air dans la conduite de transport ce qui améliore le rendement énergétique du système. Préférentiellement chaque miroir orientable est monté pivotant selon un axe d'orientation horizontal propre et s'étendant dans un plan propre perpendiculaire à un axe de symétrie de ladite au moins une conduite de transport d'air.

Ce mode de réalisation permet une répartition périphérique des miroirs autour de l'enceinte et une orientation des miroirs selon des axes propres se trouvant dans des plans perpendiculaires à l'axe de symétrie de la conduite de transport. Préférentiellement, chaque miroir est en appui sur une pièce propre à ce miroir et déformable par introduction dans cette pièce d'un fluide, chaque pièce étant adaptée à modifier l'orientation du miroir qui est appuyé sur la pièce par modification de la quantité de fluide introduit dans cette pièce. Préférentiellement chaque pièce propre est une chambre d'air déformable par gonflage. Ce mode de réalisation est économique tout en étant fiable.

Préférentiellement les miroirs sont disposés à la périphérie extérieure de l'enceinte et le long de cette enceinte de manière à pouvoir réfléchir un rayonnement solaire à l'intérieur de l'enceinte via ladite au moins une paroi au moins partiellement transparente.

On peut également faire en sorte que le système selon l'invention comporte un chauffage électrique adapté à chauffer ledit fluide gazeux se trouvant dans l'enceinte. Un tel système est avantageux car il permet de maintenir un niveau de température minimum dans l'enceinte lorsque l'énergie solaire n'est plus suffisante, par exemple durant la nuit. Le système de l'invention peut donc produire de l'eau et éventuellement de l'électricité (s'il comporte des moyens de production d'électricité) durant la nuit. On peut également faire en sorte qu'une partie au moins desdits moyens de génération d'électricité soit reliée audit chauffage électrique de manière à alimenter ce dernier en électricité. Grâce à ce mode de réalisation l'énergie nécessaire au fonctionnement du chauffage électrique peut être produite par le générateur du système, ce qui réduit la dépendance du système de l'invention vis-à-vis d'infrastructures extérieures. On peut également faire en sorte que ledit chauffage électrique comporte des résistances électriques et un matériau d'accumulation thermique chauffé par lesdites résistances. La présence du matériau d'accumulation thermique permet : - d'accumuler de la chaleur durant la journée, lorsque le niveau d'énergie solaire et/ou la production électrique alimentant le chauffage électrique le permettent ; - puis de réintroduire cette chaleur stockée dans l'enceinte durant la nuit. Un tel accumulateur thermique présente l'avantage 20 de fournir au système une autonomie de fonctionnement accrue. On peut également faire en sorte que ledit chauffage électrique comporte un circuit de transport de fluide gazeux doté d'une entrée et d'une sortie de fluide 25 gazeux reliées avec l'intérieur de l'enceinte de manière à ce que du fluide gazeux de l'enceinte circule entre ledit chauffage électrique et l'enceinte permettant ainsi de chauffer le fluide gazeux de l'enceinte. Par ce mode de réalisation le chauffage permet de 30 maintenir la température dans l'enceinte à un niveau suffisant pour chauffer en continu de l'air transitant via la conduite de transport d'air.

Préférentiellement le chauffage électrique comporte un accélérateur adapté à forcer la circulation de fluide gazeux entre l'enceinte et le chauffage électrique. Préférentiellement le matériau d'accumulation thermique est de la pouzzolane posée en lit sur un planché perforé de façon que l'entrée et la sortie de fluide gazeux soient reliées de part et d'autre du lit de pouzzolane. Ainsi le fluide gazeux transitant de l'entrée vers la sortie de fluide traverse le lit de pouzzolane.

Selon un mode alternatif décrit par la suite, le moyen de chauffage comprend un premier circuit de fluide circulant au travers du lit de pouzzolane, et un second circuit d'air relié à l'intérieur de l'enceinte, ces premier et second circuits étant reliés thermiquement via un échangeur thermique permettant ainsi d'avoir un premier circuit à forte température et un second circuit contenant un fluide à plus faible température. On peut également faire en sorte que le système de l'invention comporte plusieurs ballons d'accumulation thermique disposés à l'intérieur de l'enceinte et à l'extérieur de ladite au moins une conduite de transport d'air, chacun de ces ballons comportant une paroi sphérique comprenant un premier hémisphère en matériau transparent et un second hémisphère dont une face extérieure est noire et dont une face intérieure est en un matériau réfléchissant la lumière. Le matériau réfléchissant est préférentiellement réalisé par une couche métallisée par exemple avec de l'aluminium.

Ce type de ballon qui a sensiblement la forme d'une sphère a pour caractéristique de permettre le chauffage du fluide qu'il contient (en l'occurrence de l'air). Ce chauffage se fait : - lorsque des rayons solaires sont dirigés vers la face extérieure hémisphérique noire qui capte le 5 rayonnement ; - lorsque qu'un rayonnement tel qu'un rayonnement infrarouge pénètre dans le ballon via l'hémisphère transparente et se trouve alors réfléchi dans le ballon par la face hémisphérique intérieure réfléchissante. 10 Enfin la paroi du ballon permet de conserver le fluide lors de son chauffage en évitant sa dispersion. La présence de tels ballons permet de capter et stocker de l'énergie thermique à l'intérieur de l'enceinte et, de la diffuser en différé dans l'enceinte. 15 Ce type de ballons augmente donc le rendement énergétique du système. Ce principe de ballon permettant le chauffage de l'air dans le ballon par rayonnement solaire direct et par rayonnement infrarouge indirect a été développé 20 notamment par le Centre National de Recherche Scientifique français et est connu sous la dénomination de ballon MIR. On peut également faire en sorte que certains au moins desdits ballons comportent une paroi interne 25 sphérique placée à l'intérieur et à distance desdits premier et second hémisphères. Cette seconde paroi forme ainsi une isolation thermique du ballon qui, lorsqu'exposé à un rayonnement infrarouge, a une température interne Ti supérieure à sa 30 température extérieure Tl. Cette isolation thermique du ballon renforce sa capacité de stockage calorique.

On peut également faire en sorte que certains au moins desdits ballons comportent un espace entre la paroi comportant lesdits premier et second hémisphères et ladite paroi interne, cet espace étant étanche et en surpression par rapport à la pression régnant dans l'enceinte. Cette caractéristique permet de maintenir le ballon en forme pour conserver un volume interne de chauffe minimum.

On peut également faire en sorte que la pression régnant à l'intérieur de l'enceinte et à l'extérieur des ballons se trouvant dans l'enceinte soit inférieure à 25 g/cm2 et préférentiellement supérieure ou égale à 20g/cm2 et que la pression à l'intérieur de l'espace étanche soit comprise entre 25 à 30g/cm2. Ce différentiel de pression entre l'intérieur de l'espace étanche et l'extérieur du ballon permet de conserver la forme et le volume de chaque ballon sans que la structure de ce ballon soit fortement sollicitée.

On peut également faire en sorte que certains au moins desdits ballons comportant une paroi interne soient tels que cette paroi interne comporte une première portion hémisphérique transparente placée en vis-à-vis dudit premier hémisphère en matériau transparent et une seconde portion hémisphérique de couleur noire placée en vis-à-vis du second hémisphère dont la face extérieure est noire et dont la face intérieure est en matériau réfléchissant. La portion transparente permet le passage de 30 rayonnements vers l'intérieur de la sphère. La face noire permet d'absorber le rayonnement direct et la face réfléchissante interne permet de réduire la dissipation thermique par rayonnement hors du ballon. Toutes ces caractéristiques combinées permettent d'améliorer l'accumulation de la chaleur dans les ballons 5 afin de la stocker dans l'enceinte. On peut également faire en sorte que certains au moins desdits ballons comportant une paroi interne comportent en outre un passage tubulaire traversant le ballon et débouchant de part et d'autre du ballon ainsi 10 qu'à l'intérieur dudit ballon, dans un espace limité par ladite paroi interne. Un tel passage tubulaire permet d'amener de l'air dans un ballon pour qu'il y soit chauffé puis, lorsque cet air se dilate sous l'effet du réchauffement interne 15 au ballon, une partie au moins de cet air est alors rejetée dans l'enceinte, permettant de réchauffer cette dernière lorsque nécessaire. Chaque ballon comportant un tel passage tubulaire constitue une sorte d'alvéole absorbant de l'air froid de l'enceinte et expulsant de 20 l'air chaud dans l'enceinte selon un cycle alternatif propre à chaque ballon. L'ensemble des ballons présents dans l'enceinte forment des alvéoles de chauffage de l'enceinte. A titre d'exemple la température t1 à l'intérieur de l'enceinte est typiquement comprise entre 25 65 et 70°C alors que celle à l'intérieur d'un ballon est généralement supérieure de 25°C à celle régnant dans l'enceinte, soit entre 85 et 90°C. Par ailleurs, le fluide gazeux présent dans l'enceinte, en l'occurrence de l'air, réchauffe à sont 30 tour l'air transporté via la conduite de transport d'air. Typiquement, si l'air admis dans le système pris au niveau inférieur est à 20°C, et si la température régnant dans l'enceinte est de 65°C alors la température de l'air transporté entrant dans l'échangeur est de l'ordre de 45°C. On peut également faire en sorte que le système de l'invention comporte des coupelles creuses disposées à l'intérieur de l'enceinte chaque coupelle creuse comportant un matériau réfléchissant et certains au moins desdits ballons étant disposés de manière à ce que le premier hémisphère d'un ballon donné qui est en matériau transparent soit disposé en vis-à-vis du creux d'une coupelle donnée en matériau réfléchissant. Ce mode de réalisation permet à la coupelle de renvoyer des rayonnements vers une paroi transparente du ballon, de telle manière que le rayonnement se concentre à l'intérieur du ballon pour y élever la température. On peut également faire en sorte que lesdites coupelles soient en tôle miroir. La tôle miroir est une tôle qui dès sa sortie de laminoir est réfléchissante, ce qui évite un traitement de métallisation couteux pour la transformer en miroir. On peut également faire en sorte que certaines desdites coupelles soient assemblées sur au moins une tôle support perforée par endroits et que des accélérateurs de fluide gazeux soient disposés de manière à forcer la circulation du fluide gazeux présent dans l'enceinte, au travers de certaines au moins desdites perforations de tôle. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 représente une vue schématique du système selon l'invention adapté pour produire de l'eau de et de l'électricité ; - la figure 2 présente une vue en coupe d'une partie du système de production d'eau de l'invention où apparaissent l'enceinte à parois transparentes dans laquelle se trouvent des ballons d'accumulation thermique (représentés par des disques noirs) et des conduites de transport d'air, sur cette figure apparaissent également des condenseurs comprenant des échangeurs thermiques chacun relié à une conduite de transport d'air et placé en haut de l'enceinte et un chauffage électrique adapté à chauffer ledit fluide gazeux (en l'occurrence de l'air) se trouvant dans l'enceinte ; - la figure 3 présente une vue en coupe A-A de l'enceinte visible aux figures 1 et 2 ; - la figure 4 présente une vue en coupe d'une zone C de l'enceinte visible à la figure 2, sur cette vue se trouvent des miroirs extérieurs à l'enceinte, ainsi que des ballons d'accumulation thermique placés dans l'enceinte au dessus de coupelles creuses ; - la figure 5 présente une vue détaillée d'une zone de la figure 4, dans laquelle apparaissent une tôle support perforée portant certaines desdites coupelles et une coupe longitudinale partielle d'une des conduites de transport d'air ; - la figure 6 présente une vue détaillée d'une zone B visible sur la figure 5 et présentant des détails de conception et d'assemblage de deux ballons d'accumulation thermique ainsi que des flux d'air à l'intérieur de l'enceinte et à proximité d'une paroi de conduite de transport d'air ; - la figure 7 présente une vue détaillée d'une zone D visible sur les figures 1 et 2 et présentant la partie supérieure de l'enceinte et deux condenseurs dotés d'échangeurs thermiques chacun relié à plusieurs conduites de transport d'air arrivant à une température t2 voisine de 45°C et à une arrivé d'air externe au niveau supérieur dont la température t3 est inférieure à 10°C ; - la figure 8 présente une vue en coupe détaillée d'un condenseur comportant un échangeur à tubes et des goulottes de collecte d'eau produite par condensation de vapeur ; - la figure 9 présente une vue en coupe d'une zone E visible sur la figures 1 et présentant plusieurs ballasts reliés en série et chacun disposés à des hauteurs propres croissantes de façon monotone en allant dans un sens donné de la série, chaque ballast étant relié sélectivement via des moyens de vannage à une conduite d'air refroidi de manière à élever de l'eau et à la faire chuter vers une génératrice hydroélectrique ; - la figure 10 présente une portion de la série de ballast des figures 1 et 9 et comprenant deux ballasts et leurs moyens de vannage permettant d'élever de l'eau en altitude ; - la figure 11 présente une vue en coupe d'un régulateur de dépression R adapté pour produire et alimenter les ballasts via une conduite de sortie d'air en dépression régulée Ve ayant un niveau de dépression sensiblement constant (- 1 100 mm d'eau) à partir de l'air arrivant par la conduite d'air refroidi (dont le niveau de dépression est supérieur - 1360mm d'eau) et d'air prélevé au niveau inférieur et à pression atmosphérique positive (Patm) ; - la figure 12 présente une vue en coupe d'une zone H visible sur la figure 1 sur laquelle apparaît un limiteur de débit de l'air admis dans la conduite de transport d'air, ce limiteur évitant un emballement du système et permettant ainsi sa régulation ; la partie inférieure de la figure 12 entourée d'un trait mixte est un agrandissement de la zone XII de la partie supérieure ; - la figure 13 présente une vue en coupe d'une zone I visible sur la figures 1 où l'on peut voir un bloc de chauffage de l'air contenu dans l'enceinte, ce bloc comprenant un matériau d'accumulation thermique, en l'occurrence de la pouzzolane, un circuit de chauffe de la pouzzolane relié à un chauffage électrique et un circuit de circulation de calories reliant ce bloc de chauffage à l'enceinte. Comme annoncé précédemment, l'invention concerne un système de production d'eau. Dans un mode de réalisation préférentiel présenté par la suite, le système de l'invention est également adapté à produire de l'électricité. Ce système de production d'eau 1 comporte au moins une conduite de transport d'air 2, en l'occurrence 14 conduites de diamètre 36 mètres qui s'étendant verticalement entre un niveau inférieur Niv inf et un niveau supérieur Niv sup. Ces niveaux inférieurs et supérieurs Niv inf, Niv sup sont, dans le cas présent, éloignés entre eux de 1000 mètres d'altitude. L'air qui est collecté au niveau inférieur est chauffé par des moyens de chauffage de l'air 3 de manière à favoriser l'ascension de l'air dans les conduites de transport 2. Ces moyens de chauffage 3 comportent notamment une enceinte 16 à doubles parois 17 transparentes séparées entre elles par une couche d'air. Ces doubles parois 17 entourent les conduites de transport d'air 2 de manière à maintenir de l'air chaud dans l'enceinte sur une majeur partie de la longueur des conduites de transport d'air 2, permettant ainsi de réchauffer l'air transitant dans la conduite. En effet la surface d'échange thermique des 14 conduites est de 1 400 000 m2, ce qui permet de chauffer, par seconde, environ 105 000 m3 d'air transitant via les conduites 2. Cette enceinte 16 est tubulaire et possède un diamètre d'environ 400 mètres à 450 mètres, avec éventuellement des portions de parois prismatiques s'étendant verticalement et visibles sur les figures 2 et 3. Par la structure des conduites de transport d'air 2 qui sont en alliage léger et sont de faible épaisseur (de l'ordre de 15 à 20 dixièmes de millimètre) et de large section (de l'ordre de 36m de diamètre interne), l'échange calorique entre l'air de l'enceinte qui est entre 55 et 70°C et l'air des conduites 2 est important. Ainsi, avec les dimensions précitées de l'air transporté via les conduites de transport d'air 2 peut passer de 20°C en entrée basse à 45°C en sortie haute. D'autres moyens de chauffage sont réalisés par un bloc d'accumulation thermique situé sous l'enceinte et chauffé électriquement par un chauffage électrique 21 doté de résistances électriques. Ce bloc d'accumulation possède un matériau d'accumulation qui est de la pouzzolane réputée pour sa bonne inertie thermique et sa résistance aux fortes températures. Pour le dimensionnement du système précité, une réserve de 50 000 m3 de pouzzolane peut être chauffée pour être utilisée en chauffage de l'enceinte durant la nuit. Le chauffage de cette pouzzolane entre 180 et 200°C est préférentiellement réalisé par des cannes pyrométriques placées dans un four chauffé électriquement entre 250 et 260°C. Les moyens de chauffage comportent également des miroirs 18 visibles sur la figure 4, ces miroirs étant disposés sur le pourtour de l'enceinte afin d'y réfléchir des rayons solaire. La figure 4 représente un détail des figures 1 et 2. Pour des raisons de clarté ces miroirs ne sont pas visibles sur la figure 2. Afin d'améliorer la fonction de réflexion de rayons solaires, chaque miroir est orientable par rapport à l'enceinte au moins autour d'un axe propre d'orientation 19 sensiblement horizontal. Afin de déplacer chaque miroir autour de son axe propre 19, chaque miroir repose sur une pièce propre gonflable et déformable 20 (boudin gonflable 20).

Les moyens de chauffage 3 comportent également des ballons d'accumulation thermique 26 disposés à différentes hauteurs le long des conduites de transport d'air 2 et à l'intérieur de l'enceinte 16. Ces ballons 26 ont pour fonction d'échauffer de l'air dans les ballons à l'aide de rayonnement solaire direct et indirect par exemple un rayonnement terrestre infrarouge. Cet air échauffé dans les ballons est diffusé dans l'enceinte en fonction des besoins thermiques de l'enceinte. Comme cela apparaît sur la figure 6, chaque ballon a une forme sphérique de diamètre extérieur 16 mètres et possède une double paroi doté d'une paroi interne 29 limitant un espace inter parois étanche 30. Cet espace 30 est en surpression (entre 25 et 30 g/cm2) par rapport à la pression dans l'enceinte à extérieur du ballon (pression inférieure à 20g/cm2). Chaque ballon possède un premier hémisphère 27 transparent placé en vis-à-vis de coupelles 35 en tôle miroir. Chaque ballon possède également un second hémisphère 28 doté d'une face extérieure 28e noire et une face intérieure 28i est en matériau réfléchissant comme de l'aluminium. La paroi interne sphérique 29 du ballon possède : - une première portion hémisphérique transparente 31 orientée vers l'hémisphère du ballon en vis-à-vis de la coupelle afin de permettre un rayonnement de la coupelle vers l'intérieur du ballon ; et - une seconde portion hémisphérique 32 qui est 15 noire et placée en vis-à-vis de la face intérieure 28i de la paroi externe du ballon. Chaque ballon 26 est relié à la coupelle en vis-à-vis de laquelle il est disposé via un tube traversant ce ballon. Chaque tube possède des ouvertures latérales de 20 circulation d'air entre l'intérieur du tube et la zone extérieure du tube se trouvant dans le ballon. Par ces ouvertures latérales du passage tubulaire 33 l'air peut transiter entre l'intérieur du ballon (aussi noté espace limité 34) et son extérieur. 25 Comme cela est également visible sur le détail de la figure 6, chaque coupelle est traversée par le tube traversant le ballon. Ce même tube traverse une tôle perforée 36, cette tôle servant de support aux tubes, coupelles et ballons. Des accélérateurs 37 sont disposés 30 pour forcer la circulation de l'air d'une face inférieure de la tôle 36 servant de support vers la face supérieure de la tôle 36 en traversant les tubes reliant et portant coupelles et ballons. Ces accélérateurs sont disposés également de manière à ce que l'air chauffé soit orienté vers la paroi externe d'un conduite de transport d'air 2 afin d'y chauffer l'air transporté.

Comme on peut le voir sur les figures 2 et 3, les coupelles et ballons sont disposées en grappes dans l'enceinte et sur une majeur partie de sa hauteur afin d'y répartir la chaleur produite et stockée pour maximiser l'échange thermique avec les parois des conduites de transport 2. Pour cela plusieurs tôles 36 sont disposées dans l'enceinte, chaque de ces tôles portant des grappes de ballons et coupelles. Enfin les moyens de chauffage 3 peuvent également comporter une corole annulaire visible sur les figures 1 et 2 et disposée en partie inférieure de l'enceinte, et entourant une zone extérieure basse de l'enceinte. Une telle corole est montée sur des rouleaux et adaptée à pivoter autour de l'enceinte selon un axe de rotation vertical qui est un axe de symétrie de l'enceinte 2.

Cette corole porte des ballons d'accumulation thermique 26 du type de ceux décrits précédemment mais de diamètre extérieur propre d'environ 58 mètres. Le pivotement de la corole permet ainsi d'homogénéiser le rayonnement infrarouge sur le pourtour de l'enceinte.

Comme le montrent les figures 1, 2 et 7 le système possède des échangeurs thermiques 4 disposés au dessus et à l'extérieur de l'enceinte, dans un dôme gonflé avec une pression de 20g/cm2. Ces échangeurs sont reliés aux conduites de transport d'air 2 pour refroidir l'air Al provenant du niveau inférieur Niv inf et conduit au niveau supérieur Niv sup via les conduites 2 à l'aide de froid provenant de l'air A2 collecté au niveau supérieur Niv sup. Chaque échangeur thermique 4 appartient à un condenseur qui comme cela est visible sur la figure 8 possède un carénage conduisant l'air provenant des conduites 2 sans le mélanger avec de l'air prélevé au niveau supérieur. Ce carénage forme un premier circuit de transport d'air 5a. L'air collecté au niveau supérieur est de son côté conduit par un second circuit de transport 5b distinct et séparé hydrauliquement du premier 5a. Ces circuits 5a et 5b sont agencés de manière à permettre un échange de chaleur entre les flux d'air circulant dans ces circuits respectifs 5a, 5b, sans mélanger ces flux entre eux. L'échange de chaleur est réalisé via des tubes d'échange thermique 5b1 traversant le premier circuit 5a caréné. Etant donné le carénage de l'échangeur le volume du premier circuit de transport d'air reste sensiblement constant, ainsi sous l'action du refroidissement : - la vapeur d'eau de l'air provenant du niveau inférieur se condense ; et - cet air se contracte et se trouve en dépression du fait du volume constant défini par le carénage. Le second circuit 5b comporte une partie de collecte d'air au niveau supérieur en forme d'avaloir/d'entonnoir et une cheminée d'évacuation s'étendant de l'altitude de cet avaloir vers un niveau encore supérieur. Cette cheminée permet ainsi de créer un mouvement naturel de circulation d'air dans le second circuit 5b. Le premier circuit 5a possède une entrée d'air 5e reliée à la conduite de transport 2 et une sortie d'air 5s reliée à une conduite d'air refroidi 8. Cette conduite d'air refroidi 8 est isolée thermiquement de manière à maintenir la température de cet air refroidi ainsi que sa pression (environ - 1360 mm d'eau). Comme cela est visible sur la figure 1, la conduite d'air refroidi 8 fait environ 1000 m de long et conduit l'air refroidi vers un niveau inférieur Niv inf où se trouve une installation de production d'électricité (aussi appelée moyens de génération d'électricité 10) utilisant pour cela le différentiel de pression entre l'air refroidi au niveau supérieur et l'air à température et pression ambiant se trouvant au niveau inférieur. Afin de permettre l'évacuation de cet air refroidi après son passage via les moyens de génération d'électricité 10, la conduite d'air refroidi 8 est reliée en série au niveau inférieur à une conduite de retour d'air refroidi 9 s'étendant également entre les niveaux inférieur Niv inf et supérieur Niv sup. Comme cela est visible notamment sur la figure 8, le condenseur comportant l'échangeur thermique possède des moyens de collecte d'eau 6. Une partie des moyens de collecte d'eau 6 est formée par des goulottes 6a placées en partie inférieure de l'échangeur et reliées à au moins une conduite d'eau 7 afin de recueillir et conduire l'eau condensée du niveau supérieur vers le niveau inférieur. Pour des raisons techniques l'enceinte possède une structure porteuse en acier dotée de structures verticales tubulaires porteuses placées vers l'extérieur de l'enceinte. Chacune de ces structures est formée de tubes de longueur propre de 50 mètres mis bout à bout. Ces tubes qui forment la structure porteuse relient et supportent des paliers internes à l'enceinte et maintiennent notamment les conduites de transport d'air, les ballons, tôles 36 et la paroi de l'enceinte. Par ailleurs, ces tubes de la structure porteuse sont utilisés comme conduite d'eau 7 pour conduire l'eau provenant des condenseurs. Des câbles latéraux visibles sur la figure 2 relient le sommet de l'enceinte à des points d'ancrage placés au niveau du sol et éloignés de l'enceinte afin de servir d'haubanage. Afin de réduire les phénomènes vibratoires et maintenir la forme de l'enceinte, des tendeurs latéraux sont disposés à différentes hauteurs de l'enceinte et relient la paroi de l'enceinte aux câbles latéraux. Comme indiqué précédemment, le système de l'invention est également utilisé pour produire de l'électricité grâce au différentiel de pression entre la pression de l'air refroidi via les échangeurs - 1360mm d'eau et la pression de l'air ambiant au niveau inférieur qui est à environ 20°C et à environ 1013 HPa. Comme cela apparaît sur les figures 9 et 10, les moyens de génération d'électricité comportent un circuit de circulation d'eau s'étendant entre une hauteur basse 0 m et une hauteur haute 14m, ce circuit possédant : une partie d'élévation de l'eau par l'intermédiaire de ballasts 11 reliés entre eux en série et mis à tour de rôle en dépression grâce à l'air refroidi qui est à basse pression 10 ; - une partie de chute d'eau entre 14 et 0 mètres dotée d'une conduite de chute d'eau 14 dans laquelle l'eau acquiert durant sa chute une énergie cinétique ; et enfin - une partie de production électrique comportant au moins une génératrice électrique 15 couplée à une hélice marine afin de collecter l'énergie cinétique de l'eau et de la transformer en énergie électrique. Il est à noter que plusieurs circuits de circulation d'eau identiques entre eux peuvent être placés en parallèle afin d'élever une plus grande quantité d'eau, produire une plus grande quantité d'énergie et permettre une maintenance alternée de ces circuits. Sur la partie d'élévation d'un circuit on dispose une série de ballastes reliés entre eux entre la hauteur basse Om et la hauteur haute 14m. Entre chaque couple de ballasts attenants de la série (un placé à une hauteur propre inférieure H1 et un placé à une hauteur propre supérieure H2) sont disposés des dispositifs antiretour 12 adaptés à interdire que de l'eau puisse s'écouler d'un ballast 11 situé à une hauteur supérieure H2 vers un ballast 11 situé à une hauteur inférieure H1 relativement à ladite hauteur supérieure H2. De tels dispositifs anti retour 12 sont pour exemple des boules obstruant des perforations d'un planché formé en partie inférieure d'un ballast 11 donné. Egalement deux ballasts d'une même série de ballasts peuvent être reliés entre eux via un plateau d'eau Pe mis à l'air libre. Dans ce cas, visible sur la figure 10, le dispositif anti retour 12 peut comporter un clapet permettant le passage de l'eau du ballast de hauteur propre inférieure H1 vers le plateau d'eau Pe et interdisant le passage en sens inverse. Dans ce même cas le dispositif anti retour 12 peut comporter un clapet permettant le passage de l'eau du plateau d'eau vers le ballast de hauteur propre supérieure H2 et interdisant le passage en sens inverse. Par ce dispositif l'eau est accumulée au niveau de plateaux d'eau Pe placés entre deux ballasts successifs. De tels plateau qui sont toujours à pression atmosphérique ambiante peuvent servir de réserve d'eau pour plusieurs ballasts placés à une même hauteur et appartenant à des séries de ballast différentes. Ainsi la partie d'élévation peut comporter plusieurs séries de ballasts 11 placés en parallèles les unes des autres et élevant chacune de l'eau de la hauteur basse Om à la hauteur haute 14m. Ces plateaux peuvent alors être utiles pour une répartition de charges entre les ballastes de séries différentes. En l'occurrence plusieurs séries de ballasts en parallèle sont prévues pour la mise en oeuvre de l'invention et chaque plateau est donc prévu pour recevoir les sorties d'eau des ballasts 11 de hauteur relative inférieure et les entrées d'eau des ballasts 11 de hauteur relative supérieure. Comme on peut également le voir sur la figure 10, chaque ballast 11 possède des moyens de vannage propre 13. Ainsi, pour un ballast 11 donné, un moyen de vannage comprend : - une vanne de mise en dépression Vdp adaptée pour relier sélectivement ce ballast à une conduite d'air en dépression Ve ; - une vanne de mise à pression atmosphérique 13 25 ambiante adaptée pour relier sélectivement ce ballast 11 à l'air ambiant à l'extérieur du ballast. Comme cela est visible sur la figure 10 une vanne de mise en dépression Vdp comporte un système de flotteur qui obture progressivement la liaison entre l'intérieur 30 de ce ballast 11 et la conduite en dépression Ve lorsque le niveau d'eau dans le ballast passe un seuil haut donné. Ce système permet de mettre en dépression l'intérieur du ballast 11 lorsque le niveau d'eau est bas afin de faire monter de l'eau et de limiter cette dépression lorsque le niveau est suffisamment haut, permettant ainsi d'une part d'autoriser la mise en pression du ballast pour le vidanger d'une partie de son eau et d'autre part de réduire l'utilisation de l'air en dépression à son strict minimum afin de le réserver pour élever de l'eau dans d'autres ballasts 11. La vanne de mise en pression 13 est une vanne à commande électrique dotée d'un piston mobile entre une position de fermeture dans laquelle la mise à l'air libre du ballast est interdite et une position d'ouverture dans laquelle la mise à l'air libre de ce ballast est autorisée. La commande électrique de cette vanne 13 est actionnée lorsqu'un capteur de hauteur d'eau dans le ballast 11 détecte que l'eau a passé un niveau haut mesuré à l'intérieur du ballast. Ainsi lorsque le niveau d'eau est au dessus de ce niveau haut, la vanne de mise en pression est actionnée pour que la pression dans le ballast 11 augmente pour chasser l'eau du ballast inférieur vers le ballast supérieur (par exemple via un plateau d'eau). Lorsque le niveau d'eau est au dessous d'un niveau mesuré par capteur alors la vanne de mise en pression 13 est actionnée pour que ce ballast 11 soit isolé de l'air ambiant, permettant ainsi à la pression dans le ballast de chuter si la vanne de mise en dépression autorise la liaison entre le ballast 11 et ladite conduite d'air en dépression Ve.

Dans le mode de réalisation présenté à la figure 10, chaque ballast 11 est formé d'une enceinte ayant un planché perforé en partie inférieure, ces perforations étant sélectivement obstruées via des boules mobiles autorisant le passage d'eau au travers du planché vers le haut et interdisant le passage d'eau au travers du planché et vers le bas. Ce ballast 11 possède également une vanne antiretour en partie haute permettant la liaison sélective entre ce ballast et le plateau d'eau. Afin d'avoir un niveau de dépression réglable disponible pour chaque ballast, chaque ballast est relié à la conduite d'air refroidi 8 via un régulateur de pression d'air R propre à ce ballast. Un régulateur de pression type est présenté sur la figure 11. Ce régulateur comporte une cloche ouverte en partie inférieure et débouchant vers un plateau d'eau Pe propre à ce régulateur R. La conduite d'air refroidi 8 débouche en zone interne haute de la cloche de manière à y introduire de l'air refroidi à pression sensiblement égale à celle en sortie du condenseur, c'est-à-dire à - 1360mm d'eau. La conduite de retour d'air refroidi 9 débouche dans la zone intérieure haute de la cloche pour la relier avec une zone située au niveau supérieur. La conduite d'air en dépression Ve relie cette zone interne supérieure de la cloche au ballast (représenté sur la figure 10) via une vanne de mise en dépression. Une conduite d'entrée d'air à pression atmosphérique Patm ambiante autour de la cloche débouche également dans la zone interne supérieure de la cloche mais est sélectivement obturée par des pointeaux montés sur un flotteur placé dans la cloche. Ainsi lorsque la dépression dans la cloche est importante le niveau de l'eau dans la cloche monte jusqu'à ce que le flotteur soit poussé par ce niveau d'eau et finisse déplacer les pointeaux et ouvrir la liaison entre la conduite d'entrée d'air a pression atmosphérique ambiante Patm et la zone interne de la cloche. A cet instant l'air à pression atmosphérique pénètre dans la cloche entrainant ainsi une augmentation de pression dans la cloche et une baisse du niveau d'eau jusqu'à ce que les pointeaux ne viennent à nouveau obstruer la liaison entre la conduite d'entrée d'air à pression ambiante et l'intérieur de la cloche. Il y a donc une régulation du niveau de pression dans la zone interne de la cloche et par conséquent dans la conduite Ve qui est uniquement liée à la hauteur séparant le niveau d'eau dans le plateau Pe (qui est un plateau à niveau constant) et le niveau d'eau dans la cloche. Cette hauteur séparant les niveaux d'eau est réglable par déplacement de la cloche vis-à-vis du plateau Pe. Pour cela la cloche est montée sur vérin permettant le réglage. Typiquement pour une pression d'air refroidi variable et proche de -1360mm d'eau le régulateur R permet de générer une pression régulée à - 1 100mm d'eau disponible pour alimenter les ballasts 11 (lorsque hauteur séparant les niveaux d'eau est de 1100 mm). Le système comporte également un limiteur de débit d'air situé dans la zone H de la figure 1 et adapté à maintenir un débit d'air contrôlé vers les conduites de transport d'air. Un tel limiteur de débit est présenté sur la figure 12 où l'on voit une conduite d'air libre 200 amenant de l'air à pression atmosphérique ambiante Patm vers une chambre 210 en forme de cloche ouverte en partie inférieure de manière à déboucher dans un bassin 230. Ce bassin débouche à la fois dans et à l'extérieur de la chambre (la chambre en forme de cloche est ouverte vers le bas et est plongée dans le bassin). La chambre possède également une liaison avec la conduite de transport d'air 2, via la chicane 260. De cette manière l'air peut transiter de la conduite d'air libre vers la chambre puis de la chambre vers la conduite de transport d' air. La liaison entre la conduite d'air libre et la chambre est contrôlée sélectivement par une vanne à flotteurs 240 dont les flotteurs 250 flottent dans la partie du bassin se trouvant dans la chambre. La vanne à flotteurs est agencée pour que la soupape 240a obture progressivement la liaison entre la chambre 210 et la conduite d'alimentation en libre, lorsque le débit d'air est trop important et que la chambre se trouve donc en forte dépression avec un niveau d'eau du bassin élevé. Cette vanne à flotteurs est également agencée pour libérer cette liaison lorsque le débit est faible et que les pressions d'air entre l'intérieur de la chambre et l'extérieur de la chambre sont proches, relativement à ce qu'elles sont lors des forts débits d'air. Figure 12, les flèches indiquent la circulation de l'air. Enfin le moyen de chauffe et d'accumulation thermique doté d'un chauffage électrique 20 est présenté à la figure 13. Sur ce moyen se trouve un circuit de transport de fluide gazeux du chauffage 23 (en l'occurrence de l'air) doté : - d'une entrée 23e débouchant dans l'enceinte 16 30 (voir figures 1 et 2) ; et - d'une sortie 23s débouchant également dans l'enceinte 16.

Des accélérateurs de fluide sont disposés sur ce circuit de transport 23 afin de forcer le passage d'air de l'enceinte 16 vers l'entrée 23e et de l'entrée 23e vers la sortie 23s et enfin de la sortie 23s vers l'enceinte 16. Sur le chemin de l'air, entre les entrées 23e et 23s, est placé un planché perforé portant un lit de pouzzolane traversé d'échangeur thermique (cannes) portant des calories depuis une résistance électrique vers l'intérieur du lit de pouzzolane. Ce mode de réalisation permet de faire un stockage calorique dans la pouzzolane qui est disponible pour chauffer l'air dans l'enceinte via la commande des accélérateurs 24.

Grâce au dimensionnement précité du système, avec un débit d'air dans les conduites 2 de 105 000 m3/s et une élévation de température de cet air entre 20 et 45°C sur la hauteur de 1000 m, la quantité d'air en dépression produite au niveau du condenseur est suffisante pour permettre l'élévation de 630 tonnes d'eau par seconde au niveau de l'ensemble des ballasts, cette chute d'eau permettant une production électrique commercialisable de 315 000 KWh via plusieurs génératrices, en l'occurrence 18, placées dans les conduites de chute de liquide parallèles entre elles. La vitesse de l'air dans une conduite d'air 2 est prévue pour être d'environ de 6 m/seconde et la vitesse de l'eau circulant dans une conduite de chute de liquide 14 est prévue de l'ordre de 16 m/s. Avec un air suffisamment humide, à 0.75 de degrés d'hygrométrie, et avec le débit d'air précité, la production d'eau au niveau des condenseurs est prévue de l'ordre de 2 200 m3/s. Ainsi le système de l'invention peut être particulièrement intéressant tant du point de vu de sa production électrique que du point de vu de sa production d'eau.

Claims (13)

1. REVENDICATIONS1. Système de production d'eau (1) comprenant : - au moins une conduite de transport d'air (2) s'étendant entre un niveau inférieur (Niv Inf) et un niveau supérieur (Niv sup), ladite conduite de transport (2) étant adaptée à transporter de l'air collecté au niveau inférieur (Niv inf) vers ledit niveau supérieur (Niv sup), - des moyens de chauffage de l'air collecté au niveau inférieur (3) ; caractérisé en ce qu'il comprend en outre : - au moins un échangeur thermique (4) relié à ladite au moins une conduite de transport d'air (2) et situé à plus grande proximité du niveau supérieur (Niv sup) que du niveau inférieur (Niv inf), ledit au moins un échangeur thermique (4) étant adapté à refroidir au moins une partie de l'air chauffé par les moyens de chauffage (3) ; - des moyens de collecte d'eau (6) formée par condensation au niveau dudit au moins un échangeur thermique (4).
2. 2. Système (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit au moins un échangeur thermique (4) est situé au niveau supérieur (Niv sup) et adapté à échanger de la chaleur entre de l'air transporté (Al) via ladite conduite de transport d'air (2) et de l'air collecté (A2) au niveau supérieur (Niv sup).
3. 3. Système selon l'une au moins des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite au moins une conduite de transport d'air (2) à une longueur supérieureà 100 mètres, préférentiellement supérieure à 500 mètres et préférentiellement supérieure ou égale à 1000 mètres.
4. 4. Système selon l'une au moins des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit au moins un échangeur thermique (4) comporte une entrée d'air (5e) reliée à ladite au moins une conduite de transport d'air (2) et adaptée à admettre dans cet échangeur (4) l'air transporté par cette conduite (2) et une sortie d'air (5s) adaptée à évacuer cet air dudit échangeur thermique (4), la sortie (5s) étant reliée à une conduite d'air refroidi (8) par ledit au moins un échangeur thermique (4).
5. 5. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de génération d'électricité (10) par collecte d'une partie de l'énergie produite par circulation d'air (Al) dans ledit système.
6. 6. Système selon les revendications 4 et 5, caractérisé en ce que lesdits moyens de génération d'électricité (10) sont reliés à ladite conduite d'air refroidi (8) afin d'y collecter de l'énergie produite par circulation d'air refroidi.
7. 7. Système (1) selon l'une au moins des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que lesdits moyens de génération d'électricité (10) comportent au moins une série de ballasts (11) reliés hydrauliquement entre eux en série, chaque ballast étant disposé à une hauteur propre (H1, H2) à ce ballast (11), ces hauteurspropres (H1, H2) étant croissantes de façon monotone, formant ainsi une série de ballasts s'étendant entre une hauteur basse (0m) et une hauteur haute (14m), chaque liaison entre deux ballasts (11) disposés à des hauteurs respectivement supérieure (H2) et inférieure (H1) comportant un dispositif anti retour (12) . - autorisant le passage de liquide du ballast (11) disposé à la hauteur inférieure (H1) au ballast (11) disposé à la hauteur supérieure (H2); et - interdisant le passage de liquide du ballast (11) de hauteur supérieure (H2) vers le ballast de hauteur inférieure (H1), chaque ballast (11) étant équipé de moyens de vannage (13) propres à ce ballast (11), chaque moyen de vannage (13) étant adapté à adopter sélectivement : - une configuration de mise en dépression de ballast (11) dans laquelle une partie supérieure de ce ballast (11) est reliée à ladite conduite d'air refroidi (8) ; et - une configuration de mise en pression de ballast (11) dans laquelle la liaison entre la partie supérieure de ce ballast (11) et ladite conduite d'air refroidi (8) est interdite, la partie supérieure de ce ballast (11) étant alors mise à l'air ambiant à l'extérieur de ce ballast (11).
8. 8. Système (1) selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend : - une conduite de chute de liquide (14) reliant 30 ledit ballast (11) disposé à une hauteur haute (14m) audit ballast (11) disposé à une hauteur basse (0m) ; et- un générateur électrique (15) couplé à une hélice disposée de manière à collecter de l'énergie dans un flux de liquide s'écoulant dans ladite conduite de chute de liquide (14).
9. 9. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits moyens de chauffage (3) de l'air collecté au niveau inférieur (Al) comportent une enceinte (16) à paroi (17) au moins partiellement transparente et périphérique de ladite conduite de transport d'air (2), cette enceinte (16) étant remplie de fluide gazeux.
10. 10. Système selon l'une au moins des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs miroirs (18) disposés à distance de ladite au moins une conduite de transport d'air (2) et orientables par rapport à cette au moins une conduite de transport d'air (2) de manière à diriger un rayonnement solaire en direction de ladite au moins une conduite de transport d'air (2).
11. 11. Système selon l'une au moins des revendications précédentes combinée à la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comporte un chauffage électrique (21) adapté à chauffer ledit fluide gazeux se trouvant dans l'enceinte (16).
12. 12. Système selon la revendication précédente 30 combinée à la revendication 5, caractérisé en ce qu'une partie au moins desdits moyens de générationd'électricité (10) est reliée audit chauffage électrique (21) de manière à alimenter ce dernier en électricité.
13. 13. Système selon l'une au moins des revendications précédentes combinée à la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs ballons d'accumulation thermique (26) disposés à l'intérieur de l'enceinte (16) et à l'extérieur de ladite au moins une conduite de transport d'air (2), chacun de ces ballons (26) comportant une paroi sphérique comprenant un premier hémisphère (27) en matériau transparent et un second hémisphère (28) dont une face extérieure (28e) est noire et dont une face intérieure (28i) est en un matériau réfléchissant la lumière. Le matériau réfléchissant est préférentiellement réalisé par une couche métallisée par exemple avec de l'aluminium.