FR2968297A1 - System for production of exploitable water and electricity, comprises a machine ditherme, an open hydraulic circuit, a conduit, a pipe, a condenser, a closed hydraulic circuit, pumps and/or solenoid valves, and a post-treatment device - Google Patents

System for production of exploitable water and electricity, comprises a machine ditherme, an open hydraulic circuit, a conduit, a pipe, a condenser, a closed hydraulic circuit, pumps and/or solenoid valves, and a post-treatment device Download PDF

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Abstract

The system comprises a machine ditherme (2) operating with a hot source and a cold source and cooperating with an alternator (4) for producing electricity, an open hydraulic circuit (20) comprising an inlet, a conduit through the machine ditherme to conduct non-exploitable water that represents the cold source of the machine ditherme, a pipe to an evaporator, a condenser (6) to reach an output in the form of exploitable water, and a closed hydraulic circuit (10) in which circulates a heat transfer fluid that receives heat by solar collectors (11) at 90-130[deg] C. The system comprises a machine ditherme (2) operating with a hot source and a cold source and cooperating with an alternator (4) for producing electricity, an open hydraulic circuit (20) comprising an inlet, a conduit through the machine ditherme to conduct non-exploitable water that represents the cold source of the machine ditherme, a pipe to an evaporator, a condenser (6) to reach an output in the form of exploitable water, a closed hydraulic circuit (10) in which circulates a heat transfer fluid that receives heat by solar collectors (11) at 90-130[deg] C and is conducted through the machine ditherme for which it is the hot source, pumps and/or solenoid valves that operate with electricity generated by the alternator associated with the machine ditherme or by mechanical coupling with the machine ditherme, and a post-treatment device to remineralize the water and to output of drinking water. The closed hydraulic circuit comprises a storage volume adapted for storing a quantity of hot heat transfer fluid for nighttime use, and a heat exchanger within the evaporator to evaporate the non-exploitable water from the open hydraulic circuit. The open hydraulic circuit comprises a heat exchanger in the condenser for condensing the vapor from the evaporator. The pump is adapted for reducing the pressure within the evaporator. The solar collectors are flat plate collectors, vacuum tube and/or concentrator, and are adapted for a supply of energy to enable the machine ditherme to produce more electricity than the production system to provide excess electricity to the population for other applications. The machine ditherme is stirling engine, a turbine, a steam engine, or a machine Rankine cycle. The stirling engine comprises a heat exchange module that comprises a transfer chamber containing a displacing mechanism to displace a quantity of gas towards a hot heat exchanger or cold heat exchanger, a unit for controlling the displacing mechanism, and a compression chamber connected to the transfer chamber of the heat exchanger module before an exchange opening. The hot and cold heat exchangers are adapted for heating and cooling the quantity of the gas respectively. The displacing mechanism comprises two subsets that are movable and are separated from each other by a first heat exchanger, and a synchronization unit allowing a synchronous movement and simultaneous translation of two subassemblies movable to two second heat exchangers along a longitudinal axis of travel. The second heat exchangers are located on either side of the first heat exchanger. An operating temperature is different from that of the first exchanger. The compression chamber comprises a control piston that moves in translation under the effect of variations of pressure generated in the transfer chamber. An independent claim is included for a process for production of exploitable water and electricity.

Description

SYSTEME DE PRODUCTION COMBINEE D'EAU DOUCE ET D'ELECTRICITE COMBINED PRODUCTION SYSTEM FOR FRESHWATER AND ELECTRICITY

DOMAINE TECHNIQUE TECHNICAL AREA

La présente invention concerne un système pour produire de manière combinée de l'eau douce exploitable et de l'électricité, particulièrement adapté pour une utilisation dans un environnement défavorable, isolé. Elle concerne aussi un procédé de production combinée d'eau douce et d'électricité. ETAT DE LA TECHNIQUE The present invention relates to a system for combined production of exploitable freshwater and electricity, particularly suitable for use in an unfavorable, isolated environment. It also relates to a process for the combined production of fresh water and electricity. STATE OF THE ART

La ressource en eau douce par habitants diminue à l'échelle mondiale ; par ailleurs, on estime qu'environ 1,5 milliards de personnes n'ont pas accès à 15 l'électricité en 2010. Ces deux vecteurs de développement économique que sont l'eau douce et l'électricité manquent à des populations pauvres habitant souvent dans des sites qui disposent d'un fort potentiel en énergie solaire. Il est connu de fabriquer de l'eau douce à partir d'eau de mer grâce à l'énergie 20 solaire selon un simple dispositif représenté sur la figure 1, comprenant un volume enfermant de l'eau de mer, recouvert par un couvercle laissant passer les rayons du soleil, dans lequel la température monte fortement par effet de serre, pour permettre d'accélérer l'évaporation de l'eau de mer, qui se sépare ainsi du sel avant de se condenser au contact du couvercle pour finalement 25 glisser le long de sa paroi inclinée jusqu'à retomber dans un bac de récupération d'eau douce. Ce genre de dispositif occupe une surface très importante pour finalement n'obtenir qu'un faible volume d'eau douce et ne peut donc être implémenté à grande échelle. The per capita freshwater resource is decreasing globally; in addition, it is estimated that about 1.5 billion people do not have access to electricity in 2010. These two vectors of economic development, namely fresh water and electricity, are lacking for poor people who often live in cities. in sites that have a high potential for solar energy. It is known to manufacture fresh water from seawater using solar energy according to a simple device shown in FIG. 1, comprising a volume enclosing sea water, covered by a lid leaving passing the sun's rays, in which the temperature rises strongly by the greenhouse effect, to accelerate the evaporation of the seawater, which thus separates from the salt before condensing in contact with the lid to finally slide along its inclined wall until it falls back into a fresh water tank. This type of device occupies a very large area to finally obtain a small volume of fresh water and can therefore be implemented on a large scale.

30 Une autre solution connue pour produire de l'eau douce à partir d'eau de mer consiste à utiliser le principe de l'osmose inverse, qui repose sur la filtration de l'eau de mer à l'aide d'une membrane dont les pores sont suffisamment fins pour bloquer le sel et ne laisser passer que l'eau. Une telle solution nécessite 10 2781 LPu toutefois un compresseur et donc de l'électricité pour sa mise en ceuvre et n'est donc pas adaptée aux régions où l'électricité n'est pas disponible ou insuffisamment. Another known solution for producing fresh water from seawater is to use the principle of reverse osmosis, which relies on the filtration of seawater using a membrane of which the pores are thin enough to block the salt and let only water. Such a solution requires, however, a compressor and therefore electricity for its implementation and is therefore not suitable for regions where electricity is not available or insufficiently.

Le document FR2936792 décrit une solution pour obtenir de l'eau purifiée à partir d'eau sale, dans laquelle un moteur Stirling est alimenté en chaleur par un apport énergétique provenant d'un rayonnement solaire concentré par des lentilles de Fresnel. Le moteur Stirling transforme une partie de la chaleur en travail mécanique pour créer de l'électricité, par l'intermédiaire d'un alternateur, qui alimente ensuite une résistance chauffante pour chauffer l'eau à purifier. Cette solution qui multiplie les conversions d'énergie pour chauffer de l'eau salée présente un rendement global très faible. The document FR2936792 describes a solution for obtaining purified water from dirty water, in which a Stirling engine is supplied with heat by an energy supply from solar radiation concentrated by Fresnel lenses. The Stirling engine transforms some of the heat into mechanical work to create electricity, through an alternator, which then feeds a heating resistor to heat the water to be purified. This solution, which increases energy conversions to heat salt water, has a very low overall efficiency.

Le document WO2005090240 décrit également une solution pour obtenir de l'eau purifiée à partir d'eau sale, dans laquelle un moteur Stirling reçoit de la chaleur par l'intermédiaire du soleil, qui chauffe directement l'air compris dans une partie supérieure d'une chambre du moteur, qui représente la source chaude du moteur. Cette chaleur est ensuite transformée en énergie mécanique pour faire fonctionner un compresseur qui permet de distiller l'eau dans un évaporateur. Cette solution apporte une réponse au problème de pénurie d'eau douce mais ne résout pas le problème de pénurie d'électricité. WO2005090240 also describes a solution for obtaining purified water from dirty water, in which a Stirling engine receives heat through the sun, which directly heats the air included in an upper part of a motor chamber, which represents the hot source of the engine. This heat is then converted into mechanical energy to operate a compressor that distills the water in an evaporator. This solution provides an answer to the problem of shortage of fresh water but does not solve the problem of power shortage.

Le document US4253307 décrit quant à lui une solution dans laquelle une cuve d'eau salée est chauffée par un rayonnement solaire concentré par un miroir, pour générer de la vapeur qui va entraîner une turbine pour fabriquer de l'électricité. La vapeur est ensuite condensée pour obtenir en sortie de l'eau douce et purifiée. Cette solution s'intéresse à la double résolution de la pénurie d'eau douce et d'électricité mais contrairement à ce qui est affirmé dans ce document elle n'est pas efficace énergétiquement car l'énergie thermique emmagasinée par la vapeur est dissipée sans être récupérée. The document US4253307 describes a solution in which a saltwater tank is heated by a solar radiation concentrated by a mirror, to generate steam that will drive a turbine to produce electricity. The steam is then condensed to obtain fresh and purified water. This solution deals with the double resolution of the shortage of fresh water and electricity but contrary to what is stated in this document it is not energy efficient because the heat energy stored by the steam is dissipated without being recovered.

Non optimisées sur le plan énergétique, toutes ces solutions ne permettent cependant de purifier de l'eau sale que la journée en présence de soleil. Il en 2781 LPu résulte que la quantité totale d'eau purifiée obtenue quotidiennement est peu importante. Ainsi, il existe un besoin d'une solution permettant de produire de l'eau douce et de l'électricité, ne présentant pas tout ou partie des inconvénients des solutions existantes. EXPOSE DE L'INVENTION L'invention se propose de permettre la production d'électricité et la production d'eau douce à partir d'eau de mer ou d'eau saumâtre en fonctionnant jour et 10 nuit grâce à de l'énergie solaire. A cet effet, l'invention concerne un système de production d'eau exploitable et d'électricité, comprenant : une machine ditherme fonctionnant avec une source chaude et une source froide et coopérant avec un alternateur pour produire de 15 l'électricité ; un circuit hydraulique ouvert comprenant une entrée par laquelle entre de l'eau non exploitable, une conduite au travers de la machine ditherme pour y conduire l'eau non exploitable qui représente la source froide de la machine ditherme, puis une conduite vers un évaporateur suivi d'un condenseur pour finalement atteindre une sortie sous forme d'eau exploitable. 20 Le système de production selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend un circuit hydraulique fermé dans lequel circule un fluide caloporteur, qui reçoit de la chaleur par des capteurs solaires, et est conduit au travers de la machine ditherme pour laquelle il représente la source chaude. Un dispositif de post traitement pour reminéraliser l'eau et fournir en sortie de l'eau potable peut être 25 prévu. Not optimized in terms of energy, all these solutions can only purify dirty water during the day in the presence of sun. It results in 2781 LPu results that the total quantity of purified water obtained daily is not important. Thus, there is a need for a solution for producing fresh water and electricity, not having all or some of the disadvantages of existing solutions. DISCLOSURE OF THE INVENTION The invention proposes to allow the production of electricity and the production of fresh water from seawater or brackish water by operating day and night thanks to solar energy. To this end, the invention relates to a system for producing exploitable water and electricity, comprising: a ditherme machine operating with a hot source and a cold source and cooperating with an alternator to produce electricity; an open hydraulic circuit comprising an inlet through which enters non-exploitable water, a pipe through the ditherme machine to drive the non-exploitable water which represents the cold source of the ditherme machine, then a pipe to an evaporator followed a condenser to finally reach an outlet in the form of exploitable water. The production system according to the invention is characterized in that it comprises a closed hydraulic circuit in which circulates a coolant, which receives heat by solar collectors, and is conducted through the ditherme machine for which it represents the hot source. A post-treatment device for remineralizing the water and delivering drinking water output can be provided.

Dans un mode de réalisation avantageux, le circuit hydraulique fermé comprend un volume de stockage apte au stockage d'une quantité de fluide caloporteur chaud pour son utilisation la nuit avantageusement, il comprend un échangeur 30 de chaleur au sein de l'évaporateur pour évaporer l'eau non exploitable provenant du circuit hydraulique ouvert. 2781 LPu De préférence, le circuit hydraulique ouvert comprend un échangeur de chaleur au sein du condenseur pour condenser la vapeur provenant de l'évaporateur. Avantageusement, une ou plusieurs pompes et/ou électrovannes fonctionne(nt) avec l'électricité produite par l'alternateur associé à la machine ditherme ou par couplage mécanique avec la machine ditherme ; une pompe peut permettre par ailleurs de réduire la pression au sein de l'évaporateur. In an advantageous embodiment, the closed hydraulic circuit comprises a storage volume capable of storing a quantity of hot heat transfer fluid for its use at night advantageously, it comprises a heat exchanger within the evaporator to evaporate the heat. Unmanageable water from the open hydraulic circuit. 2781 LPu Preferably, the open hydraulic circuit includes a heat exchanger within the condenser to condense the vapor from the evaporator. Advantageously, one or more pumps and / or solenoid valves operate (s) with the electricity produced by the alternator associated with the ditherme machine or by mechanical coupling with the ditherme machine; a pump can also reduce the pressure within the evaporator.

Dans un mode de réalisation préféré, les capteurs solaires sont des capteurs plans, à tube sous-vide, et/ou à concentration, et ils sont aptes sont aptes à un chauffage d'eau de 90 à 130 °C. De manière générale, de préférence, les capteurs solaires sont aptes à un apport d'énergie permettant à la machine ditherme de produire plus d'électricité que le besoin propre du système de production pour offrir le surplus d'électricité à la population pour d'autres applications. In a preferred embodiment, the solar collectors are flat, vacuum-tube and / or concentration-type collectors and are capable of heating water from 90 to 130 ° C. In general, the solar collectors are preferably capable of supplying energy to allow the ditherm machine to produce more electricity than the specific need of the production system to provide the surplus electricity to the population in order to other applications.

Avantageusement, la machine ditherme est un moteur Stirling, une turbine, un moteur à vapeur, ou une machine à cycle de Rankine. De préférence, le moteur Stirling comprend un module d'échange thermique qui comprend une chambre de transfert contenant un mécanisme déplaceur destiné à déplacer une quantité de gaz vers au moins un échangeur de chaleur chaud ou vers un échangeur de chaleur froid, ces échangeurs chaud et froid étant destinés à respectivement réchauffer et refroidir la quantité de gaz, et en ce que le mécanisme déplaceur comporte deux sous-ensembles mobiles et séparés l'un de l'autre par un premier échangeur thermique, des moyens de synchronisation autorisant un déplacement synchronisé et simultané en translation des deux sous-ensembles mobiles vers deux seconds échangeurs thermiques selon un axe longitudinal de déplacement, ces seconds échangeurs étant placés de part et d'autre du premier échangeur thermique, et à une température de fonctionnement distincte de celle du premier échangeur, et en ce que le moteur Stirling comprend un moyen de commande du mécanisme déplaceur, et une chambre de compression reliée à la chambre de transfert du module à échangeurs thermiques avant une ouverture d'échange, cette chambre de compression 2781 LPu comprenant un piston de commande qui se déplace en translation sous l'effet des variations de pression générée dans la chambre de transfert. Advantageously, the ditherme machine is a Stirling engine, a turbine, a steam engine, or a Rankine cycle machine. Preferably, the Stirling engine comprises a heat exchange module which comprises a transfer chamber containing a displacer mechanism for moving a quantity of gas to at least one hot heat exchanger or to a cold heat exchanger, these heat exchangers cold being intended respectively to heat and cool the amount of gas, and in that the displacer mechanism comprises two movable subassemblies and separated from each other by a first heat exchanger, synchronization means allowing a synchronized movement and simultaneous translation of the two mobile subsets to two second heat exchangers along a longitudinal axis of displacement, these second exchangers being placed on either side of the first heat exchanger, and at an operating temperature different from that of the first exchanger, and in that the Stirling engine comprises a control means of the moving mechanism aceuse, and a compression chamber connected to the transfer chamber of the heat exchanger module before an exchange opening, this compression chamber 2781 LPu comprising a control piston which moves in translation under the effect of pressure variations generated in the transfer chamber.

L'invention concerne également un procédé de production d'eau exploitable et d'électricité, comprenant les étapes d'admission d'eau non exploitable, et de réchauffement de l'eau non exploitable au sein d'une machine ditherme pour laquelle elle représente la source froide, caractérisé en ce qu'il comprend en outre le chauffage d'un fluide caloporteur d'un circuit hydraulique fermé, et la conduite du fluide caloporteur chaud dans la machine ditherme pour laquelle elle représente la source chaude. The invention also relates to a process for producing exploitable water and electricity, comprising the stages of admission of non-exploitable water, and heating of the non-exploitable water within a ditherme machine for which it represents the cold source, characterized in that it further comprises heating a heat transfer fluid of a closed hydraulic circuit, and the conduit of the hot heat transfer fluid in the ditherme machine for which it represents the hot source.

De préférence, le procédé de production d'eau exploitable et d'électricité comprend en outre tout ou partie des étapes suivantes : stockage d'une partie du fluide caloporteur chaud dans un volume de stockage ; conduite du fluide caloporteur chaud stocké depuis le volume de stockage vers la machine ditherme pour laquelle elle représente la source chaude ; conduite du fluide caloporteur chaud au sein d'un évaporateur pour fournir la chaleur nécessaire à l'évaporation de l'eau non exploitable ; réchauffement de l'eau non exploitable au sein d'un condenseur tout en participant à la condensation de la vapeur provenant de l'évaporateur ; réduction de la pression de l'évaporateur par une pompe à vide alimentée par la machine ditherme ; synchronisation de cette pompe à vide avec le niveau d'énergie solaire reçu au niveau des capteurs solaires afin d'obtenir un rendement optimum par une unité centrale. Preferably, the process for producing exploitable water and electricity also comprises all or some of the following steps: storing part of the hot heat transfer fluid in a storage volume; driving hot heat transfer fluid stored from the storage volume to the ditherme machine for which it represents the hot source; driving hot heat transfer fluid through an evaporator to provide the heat necessary for evaporation of the non-exploitable water; heating of the unmanageable water within a condenser while participating in the condensation of steam from the evaporator; reducing the pressure of the evaporator by a vacuum pump fed by the ditherme machine; synchronization of this vacuum pump with the level of solar energy received at the solar collectors in order to obtain optimum efficiency by a central unit.

BREVE DESCRIPTION DES FIGURES Ces objets, caractéristiques et avantages de la présente invention seront exposés en détail dans la description suivante d'un mode d'exécution particulier fait à titre non-limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : 278 1 LPu La figure 1 représente schématiquement un dispositif de dessalement d'eau de mer selon l'état de la technique. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES These objects, features and advantages of the present invention will be set forth in detail in the following description of a particular embodiment made in a non-limiting manner with reference to the attached figures among which: 1 schematically shows a seawater desalination device according to the state of the art.

La figure 2 représente un système de production combinée d'eau douce et d'électricité selon un mode d'exécution de l'invention. Figure 2 shows a combined production system of fresh water and electricity according to one embodiment of the invention.

La figure 3 représente la courbe de la température d'évaporation de l'eau en fonction de la pression. Figure 3 shows the curve of the evaporation temperature of water as a function of pressure.

10 La figure 4 représente un exemple d'implémentation dans certaines conditions du mode d'exécution de l'invention. Figure 4 shows an example of implementation under certain conditions of the embodiment of the invention.

DESCRIPTION DETAILLEE D'UN MODE DE REALISATION PREFERE DETAILED DESCRIPTION OF A PREFERRED EMBODIMENT

15 Dans la description suivante, nous désignerons par le terme d' « eau non exploitable » toute eau sale, et/ou comprenant des micro-organismes, et/ou saumâtre ou salée, et par le terme d«( eau exploitable » toute eau directement utilisable, soit pour l'agriculture soit pour la consommation. In the following description, we will refer to the term "non-exploitable water" as any dirty water, and / or including microorganisms, and / or brackish or salty, and by the term "exploitable water" any water directly usable, either for agriculture or for consumption.

20 Le concept de l'invention consiste à prévoir une production combinée d'eau exploitable et d'électricité à partir d'eau non exploitable et d'énergie solaire, qui présente l'avantage d'être renouvelable, en utilisant une machine ditherme, de manière optimisée sur le plan énergétique. L'eau exploitable sera obtenue par distillation/condensation de l'eau non exploitable. 25 La solution retenue présente l'avantage de produire plus d'électricité que le propre besoin du système pour produire l'eau douce, ce qui permet de mettre à disposition de la population non seulement de l'eau douce mais aussi le surplus d'électricité. La figure 2 illustre schématiquement un système de production combinée d'électricité et d'eau douce selon un mode d'exécution de l'invention. 30 2781 LPu Le système de production comprend un circuit hydraulique fermé 10, dans lequel circule de l'eau chaude chauffée par des capteurs solaires 11. Cette eau chaude peut être stockée dans un volume de stockage 12. Tout ou partie de l'eau chaude produite est orientée vers une machine ditherme 2, de type de moteur Stirling, pour apporter l'énergie nécessaire par un premier échangeur chaud 16 de la machine ditherme, représentant la source chaude de la machine ditherme 2. Ensuite, tout ou partie de l'eau chaude de ce premier circuit hydraulique fermé 10 est conduite dans un évaporateur 3, avant de retourner dans le volume de stockage 12 ou vers les capteurs solaires 11. The concept of the invention consists in providing a combined production of exploitable water and electricity from non-exploitable water and solar energy, which has the advantage of being renewable, by using a ditherme machine, in an energy optimized way. The exploitable water will be obtained by distillation / condensation of the non-exploitable water. The chosen solution has the advantage of producing more electricity than the system's own need for producing fresh water, which makes it possible to provide the population not only with fresh water but also with the surplus of water. electricity. Figure 2 schematically illustrates a combined production system of electricity and fresh water according to an embodiment of the invention. 30 2781 LPu The production system comprises a closed hydraulic circuit 10, in which circulates hot water heated by solar collectors 11. This hot water can be stored in a storage volume 12. All or part of the hot water produced is oriented towards a ditherme machine 2, of Stirling engine type, to provide the energy required by a first heat exchanger 16 of the ditherme machine, representing the hot source of the ditherme machine 2. Then, all or part of the hot water of this first closed hydraulic circuit 10 is conducted in an evaporator 3, before returning to the storage volume 12 or to the solar collectors 11.

Une ou deux vanne(s) trois-voies 13 détermine(nt) la quantité d'eau chaude devant circuler dans chaque partie du circuit hydraulique fermé, notamment la quantité d'eau chaude à stocker dans le volume de stockage 12 et la quantité d'eau chaude à réchauffer par les capteurs solaires 11. One or two three-way valve (s) 13 determine (s) the amount of hot water to flow in each part of the closed hydraulic circuit, including the amount of hot water to be stored in the storage volume 12 and the amount of hot water to be heated by the solar collectors 11.

Par ce biais, le système de production est adapté à un fonctionnement jour et nuit, en orientant la totalité ou une partie importante de l'eau chaude vers les capteurs solaires 11 en journée, afin d'obtenir son chauffage maximal, et en coupant la circulation de l'eau vers les capteurs solaires 11 la nuit. L'eau chaude stockée dans le volume de stockage 12 prend le relais la nuit pour apporter l'énergie nécessaire à la machine ditherme 2. By this means, the production system is adapted to operate day and night, by directing all or a significant portion of the hot water to the solar collectors 11 during the day, in order to obtain maximum heating, and by cutting the circulation of water to the solar collectors 11 at night. The hot water stored in the storage volume 12 takes over at night to provide the necessary energy to the ditherme machine 2.

Enfin, deux pompes de circulation d'eau 14 sont installées sur ce circuit hydraulique fermé 10 pour la mise en circulation de l'eau chaude. Ces pompes 14 sont alimentées par une partie de l'électricité produite par la machine ditherme 2 par des liaisons électriques 5. Finally, two water circulation pumps 14 are installed on this closed hydraulic circuit 10 for circulating the hot water. These pumps 14 are powered by a portion of the electricity produced by the ditherme machine 2 by electrical connections 5.

En remarque, de l'eau circule dans le circuit hydraulique fermé 10 selon ce mode d'exécution, mais en variante, tout autre fluide caloporteur pourrait être utilisé. Note, water circulates in the closed hydraulic circuit 10 according to this embodiment, but alternatively, any other coolant could be used.

La machine ditherme 2 permet de transformer une partie du flux de chaleur apporté par l'eau chaude, par l'intermédiaire du premier échangeur chaud 16, 2781 LPu en travail mécanique, afin d'entraîner un alternateur 4 et de produire de l'électricité. The ditherme machine 2 makes it possible to transform part of the heat flux supplied by the hot water, via the first heat exchanger 16, 2781 LPu in mechanical work, in order to drive an alternator 4 and to produce electricity. .

Le système de production comprend de plus un circuit hydraulique ouvert 20, qui reçoit en entrée 21 de l'eau impropre à la consommation, non exploitable, comme de l'eau sale, de l'eau saumâtre ou salée. Après son passage dans un dispositif de prétraitement 22, qui peut comprendre un dispositif de filtrage, à base de filtre(s) et de sable par exemple, l'eau non exploitable traverse la machine ditherme 2, au travers un échangeur 28. Cette eau froide non exploitable bénéficie ainsi d'un premier réchauffement dans la machine ditherme 2, pour laquelle elle représente la source froide, puis traverse un condenseur 6 dans lequel elle récupère la chaleur de la vapeur qu'elle condense. Elle subit ainsi un second réchauffement et récupère finalement une quantité importante de chaleur, permettant une optimisation du rendement thermique du système de production. The production system further comprises an open hydraulic circuit 20, which receives input 21 water unfit for consumption, non-exploitable, such as dirty water, brackish or salty water. After passing through a pretreatment device 22, which may comprise a filtering device, based on filter (s) and sand, for example, the non-exploitable water passes through the ditherme machine 2, through an exchanger 28. This water cold non-exploitable thus benefits from a first warming in ditherme machine 2, for which it represents the cold source, then through a condenser 6 in which it recovers the heat of the steam it condenses. It undergoes a second warming and finally recovers a significant amount of heat, allowing optimization of the thermal efficiency of the production system.

Finalement, l'eau non exploitable est diffusée dans l'évaporateur 3 dans lequel elle asperge un échangeur 15 dans lequel circule l'eau chaude du circuit hydraulique fermé 10, de manière à être évaporée. Cette évaporation lui permet de se débarrasser des impuretés, des micro-organismes et du sel, qui sont récupérés par une sortie 7 de l'évaporateur 3. Ce dernier génère de la vapeur pure envoyée dans le condenseur 6 par une conduite 23, de préférence via une pompe 25 pour être condensée en eau douce, qui résulte de cette distillation de l'eau non exploitable, et qui peut être récupérée sur une première sortie 8, pour une utilisation dans l'agriculture, par exemple pour l'irrigation des champs. En complément, cette eau douce peut traverser un dernier dispositif de post traitement 26, pour subir notamment une reminéralisation, avant d'offrir en sortie 9 de l'eau potable. Les deux dernières sorties 8, 9 mentionnées produisent donc de l'eau exploitable, résultat de la distillation de l'eau non exploitable. Finally, the non-exploitable water is diffused in the evaporator 3 in which it sprinkles an exchanger 15 in which circulates the hot water of the closed hydraulic circuit 10, so as to be evaporated. This evaporation allows it to get rid of impurities, microorganisms and salt, which are recovered by an outlet 7 of the evaporator 3. The latter generates pure steam sent into the condenser 6 via a pipe 23, preferably via a pump 25 to be condensed in fresh water, which results from this distillation of the non-exploitable water, and which can be recovered on a first outlet 8, for use in agriculture, for example for the irrigation of the fields . In addition, this fresh water can pass through a last post-treatment device 26, in particular to undergo remineralization, before delivering 9 drinking water. The last two outlets 8, 9 mentioned thus produce exploitable water, the result of the distillation of the non-exploitable water.

Selon le mode d'exécution choisi, une pompe à vide 25, alimentée par l'alternateur 4 de la machine ditherme 2, remplit une fonction de tirage à vide de 2781 LPu l'évaporateur 3. La dépressurisation qui en résulte dans l'évaporateur permet d'améliorer son rendement jusqu'à une température donnée, puisque l'eau s'évapore d'autant plus que la pression est faible, comme cela est illustré sur la figure 3. Dans la journée en présence de soleil, l'utilisation de cette pompe à vide 25 pourra être synchronisée avec le niveau d'énergie solaire reçu au niveau des capteurs solaires 11 afin d'obtenir un rendement optimum, puisque la température dans l'évaporateur est directement liée à l'énergie solaire reçue. La nuit ou dans la journée en absence de soleil, l'utilisation de cette pompe à vide 25 pourra être synchronisée avec le niveau de température de l'eau en provenance du stockage 12. La machine ditherme 2 peut se présenter sous n'importe quelle forme existante, par exemple sous la forme d'un moteur Stirling, d'une turbine, d'un moteur à vapeur, d'une machine à cycle de Rankine. According to the chosen embodiment, a vacuum pump 25, fed by the alternator 4 of the ditherme machine 2, performs a vacuum draw function of 2781 LPu the evaporator 3. The resulting depressurization in the evaporator improves its efficiency up to a given temperature, since the water evaporates more than the pressure is low, as shown in Figure 3. In the day in the presence of sun, the use this vacuum pump 25 may be synchronized with the solar energy level received at the solar collectors 11 to obtain optimum efficiency, since the temperature in the evaporator is directly related to the solar energy received. At night or during the day in the absence of sunshine, the use of this vacuum pump 25 can be synchronized with the temperature level of the water coming from the storage 12. The ditherme machine 2 can be in any form existing form, for example in the form of a Stirling engine, a turbine, a steam engine, a Rankine cycle machine.

Selon un mode d'exécution intéressant, un moteur Stirling tel que présenté dans la demande de brevet FR 10 00908, d'une puissance de 10 kW mécanique et fonctionnant avec un écart de température allant de 50 à 100°C sera avantageux. D'autre part, ce moteur Stirling peut comprendre un module d'échange thermique qui comprend une chambre de transfert contenant un mécanisme déplaceur destiné à déplacer une quantité de gaz vers au moins un échangeur thermique chaud 16 ou vers un échangeur thermique froid 28. Ces échangeurs chaud et froid sont destinés à respectivement réchauffer et refroidir la quantité de gaz. D'autre part, le mécanisme déplaceur comporte deux sous ensembles mobiles et séparés l'un de l'autre par un premier échangeur thermique, des moyens de synchronisation autorisant un déplacement synchronisé et simultané en translation des deux sous-ensembles mobiles vers deux seconds échangeurs thermiques selon un axe longitudinal de déplacement, ces seconds échangeurs étant placés de part et d'autre du premier échangeur thermique, et à une température de fonctionnement distincte de celle du premier échangeur. Le moteur Stirling comprend un moyen de commande du mécanisme déplaceur, et une chambre de compression reliée à 2781 LPu la chambre de transfert du module à échangeurs thermiques avant une ouverture d'échange, cette chambre de compression comprenant un piston de commande qui se déplace en translation sous l'effet des variations de pression générée dans la chambre de transfert. According to an interesting embodiment, a Stirling engine as presented in the patent application FR 10 00908, with a power of 10 kW mechanical and operating with a temperature difference ranging from 50 to 100 ° C will be advantageous. On the other hand, this Stirling engine may include a heat exchange module which comprises a transfer chamber containing a displacer mechanism for moving a quantity of gas to at least one hot heat exchanger 16 or to a cold heat exchanger 28. These Hot and cold exchangers are intended to respectively heat and cool the amount of gas. On the other hand, the displacer mechanism comprises two movable subassemblies and separated from one another by a first heat exchanger, synchronization means allowing synchronized and simultaneous displacement in translation of the two mobile sub-assemblies to two second exchangers thermals along a longitudinal axis of displacement, these second exchangers being placed on either side of the first heat exchanger, and at an operating temperature different from that of the first exchanger. The Stirling engine comprises a means for controlling the displacer mechanism, and a compression chamber connected to 2781 LPu the transfer chamber of the heat exchanger module before an exchange opening, this compression chamber comprising a control piston which moves in translation under the effect of pressure variations generated in the transfer chamber.

De plus, tous types de capteurs solaires peuvent être utilisés, des capteurs plans, à tube sous-vide, à concentration, etc. Selon le mode d'exécution préféré, des capteurs à tube sous-vide sont implémentés car ils sont bon marchés et nécessitent peu d'entretien. Ils présentent un bon rendement, supérieur à 50 % pour chauffer de l'eau de 90 à 130 °C. Ils fonctionnent de plus en étant fixés, sans avoir besoin d'une mobilité pour suivre la course du soleil Le volume de stockage 12 peut consister en un ballon d'eau chaude sous pression relativement standard, puisque pour des variations de température de 90° à 130°C la pression évolue de 1 à 3 bars. En variante, le volume de stockage 12 peut consister en une cuve remplie d'huile pour monter en température sans trop augmenter la pression (jusqu'à 400°C), une cuve mixte remplie d'huile et de galets, un volume de solide comme du béton ou du sable traversé par un échangeur à eau ou bien un stockage thermique latent à l'aide d'un matériau à changement de phase comme de la cire ou des sels fondus. L'évaporateur 3 est constitué d'une chambre comprenant un échangeur de chaleur 15 dans lequel circule l'eau chaude du circuit hydraulique fermé 10. L'échangeur de chaleur 15 pourra être immergé dans l'eau à évaporer, sous la forme d'un échangeur serpentin, ou aspergé par l'eau à évaporer, l'échangeur de chaleur 15 se présentant alors sous forme de plaques. L'évaporation de l'eau sera faite préférentiellement par simple effet, dans une seule chambre d'évaporation et avec simple passage, sans boucle de retour vers la chambre d'évaporation, de manière à avoir un évaporateur facilement maintenable. In addition, all types of solar collectors can be used, flat collectors, vacuum tube, concentration, etc. According to the preferred embodiment, vacuum tube sensors are implemented because they are cheap and require little maintenance. They have a good yield, greater than 50% to heat water from 90 to 130 ° C. They work more and being fixed, without the need for mobility to follow the course of the sun The storage volume 12 may consist of a relatively standard hot water pressure vessel, since for temperature variations of 90 ° to 130 ° C the pressure changes from 1 to 3 bars. Alternatively, the storage volume 12 may consist of a tank filled with oil to increase temperature without increasing the pressure (up to 400 ° C), a mixed tank filled with oil and pebbles, a volume of solid as concrete or sand traversed by a water exchanger or latent thermal storage using a phase change material such as wax or molten salts. The evaporator 3 consists of a chamber comprising a heat exchanger 15 in which circulates the hot water of the closed hydraulic circuit 10. The heat exchanger 15 can be immersed in the water to be evaporated, in the form of a coil exchanger, or sprinkled with water to evaporate, the heat exchanger 15 then being in the form of plates. The evaporation of the water will be made preferably by simple effect, in a single evaporation chamber and with a simple passage, without a return loop to the evaporation chamber, so as to have an easily maintainable evaporator.

Le condenseur 6 peut être distinct de l'évaporateur 3, dans une cuve séparée, ou dans une même cuve mais dans une chambre séparée. Dans cette 2781 LPu chambre, un échangeur 27 dans lequel circule l'eau non exploitable du circuit hydraulique ouvert permet de condenser la vapeur purifiée provenant de l'évaporateur 3. The condenser 6 may be separate from the evaporator 3, in a separate vessel, or in the same vessel but in a separate chamber. In this 2781 LPu chamber, an exchanger 27 in which circulates the non-exploitable water of the open hydraulic circuit makes it possible to condense the purified vapor coming from the evaporator 3.

Dans ce système, les éléments consommant de l'énergie comme les pompes ont été alimentées électriquement à partir de l'alternateur. Selon une variante de réalisation, les différentes pompes 14, 24, 25 du système pourraient être directement liées à la machine ditherme, et fonctionner par l'intermédiaire d'un couplage mécanique direct. In this system, the energy consuming elements such as pumps have been electrically powered from the alternator. According to an alternative embodiment, the various pumps 14, 24, 25 of the system could be directly related to the ditherm machine, and operate via a direct mechanical coupling.

Enfin, le système de production comprend une unité centrale, non représentée, qui comprend une intelligence interne, sous forme de logiciel (software) et/ou de matériel (hardware), qui permet de gérer les différents paramètres de fonctionnement du système, comme les vannes, les pompes, etc. Cette unité centrale envoie des signaux de commande vers ces différents composants. En entrée, elle peut recevoir des données comme des mesures de température des eaux chaudes et froides de respectivement les deux circuits hydrauliques distincts, en différents points de ces circuits hydrauliques, à partir de différents capteurs. Finally, the production system comprises a central unit, not shown, which comprises an internal intelligence, in the form of software (software) and / or hardware (hardware), which makes it possible to manage the various operating parameters of the system, such as the valves, pumps, etc. This CPU sends control signals to these different components. As input, it can receive data such as temperature measurements of hot and cold water respectively of the two separate hydraulic circuits, at different points of these hydraulic circuits, from different sensors.

Un exemple d'implémentation d'un tel système peut être fait en choisissant le dimensionnement suivant, à titre d'exemple : des capteurs solaires 11 à tubes sous vide, couvrant une surface d'ouverture totale de 800 m2, répartis sur un champ carré de 40 mètres de côté, prévus pour un fonctionnement à une température comprise entre 90° et 110° C ; un volume de stockage 12 sous la forme d'une cuve d'eau pressurisée de 50 m3 pour une température comprise entre 90° et 110°C ; - un moteur Stirling entraînant un alternateur de puissance nominale 30 électrique de 8 kW. 2781 LPu Considérons un ensoleillement sur une durée journalière de six heures avec une énergie irradiée d'environ 1 kW/mz. II en résulte un apport de 8600 MJ par jour sur le circuit hydraulique fermé, dont 2200 MJ sont consommés par le moteur Stirling (de puissance 100 kWth), 2200 MJ sont consommés par l'évaporateur, et enfin 4200 MJ servent à charger le volume de stockage 12 qui permettra à son tour d'assurer une autonomie d'un peu moins de six heures supplémentaires. Le débit d'eau imposé est d'environ 2,4 litres par seconde au niveau du circuit hydraulique fermé, dans lequel circule l'eau chaude. Les pincements des échangeurs de la machine ditherme et de l'évaporateur sont de 10°C. En sortie de l'évaporateur, l'eau chaude, qui retourne vers le champ de capteurs solaires ou vers le volume de stockage 12 est à une température allant de 70 à 90°C alors que dans l'évaporateur dépressurisé à 0,2 bar, la température d'évaporation de l'eau est d'environ 60°C. Sur le circuit hydraulique froid ouvert, l'eau non exploitable à purifier est prélevée à 20°C, par exemple dans la mer, à un débit de 2,2 litres par seconde. En supposant un pincement de 10°C pour l'échangeur, elle récupère la totalité de la chaleur évacuée par la machine ditherme et en ressort à 30°C. L'échangeur du condenseur a un pincement de 20°C : l'eau est donc portée à 50°C avant d'entrer dans l'évaporateur et elle monte à plus de 60°C quand elle est mise en contact avec l'échangeur de l'évaporateur. En traversant le condenseur elle perd 20°C et on obtient au final une eau pure à 40°C avec une production journalière d'environ 70 m3, en considérant un taux de conversion de 70 % (70 % d'eau distillée et 30 % de saumure rejetée). La figure 4 représente l'évolution des températures dans les deux circuits ouvert et fermé avec les hypothèses considérées dans cet exemple. An example of implementation of such a system can be made by choosing the following dimensioning, for example: solar collectors 11 vacuum tubes, covering a total opening area of 800 m2, distributed over a square field 40 meters, provided for operation at a temperature of 90 ° to 110 ° C; a storage volume 12 in the form of a pressurized water tank of 50 m 3 for a temperature of between 90 ° and 110 ° C .; a Stirling engine driving an alternator with a nominal electric power of 8 kW. 2781 LPu Consider sunshine for a daily duration of six hours with irradiated energy of about 1 kW / m 2. This results in a supply of 8600 MJ per day on the closed hydraulic circuit, of which 2200 MJ are consumed by the Stirling engine (power 100 kWth), 2200 MJ are consumed by the evaporator, and finally 4200 MJ are used to load the volume storage 12 which will in turn provide autonomy for just under six hours. The imposed water flow is about 2.4 liters per second in the closed hydraulic circuit, in which hot water circulates. Clamps of the heat exchangers of the ditherme machine and the evaporator are 10 ° C. At the outlet of the evaporator, the hot water, which returns to the field of solar collectors or to the storage volume 12 is at a temperature ranging from 70 to 90 ° C. while in the evaporator depressurized to 0.2 bar the evaporation temperature of the water is about 60 ° C. On the open cold hydraulic circuit, the non-exploitable water to be purified is taken at 20 ° C, for example in the sea, at a rate of 2.2 liters per second. Assuming a pinch of 10 ° C for the exchanger, it recovers all the heat evacuated by the ditherme machine and leaves at 30 ° C. The condenser exchanger has a nip of 20 ° C: the water is then raised to 50 ° C before entering the evaporator and it rises to more than 60 ° C when it is brought into contact with the exchanger of the evaporator. Crossing the condenser it loses 20 ° C and finally we get a pure water at 40 ° C with a daily output of about 70 m3, considering a conversion rate of 70% (70% distilled water and 30% brine rejected). Figure 4 shows the evolution of temperatures in both open and closed circuits with the assumptions considered in this example.

Pour récapituler, l'exemple présenté consomme 8600 MJ thermiques afin de produire environ 80 kWh électrique et 70 m3 d'eau distillée par jour. L'installation fonctionne pendant les six heures d'ensoleillement et pendant six 2781 LPu heures d'autonomie supplémentaire. En considérant une consommation de 1 kW moyen pour les pompes de circulation et pour la pompe à vide, la consommation des pompes représente environ 40 kWh par jour, ce qui fait qu'il reste 40 kWh d'électricité disponible par jour. Naturellement, le mode d'exécution précédent a été décrit à titre d'exemple et d'autres géométries du système de production, d'autres nombres de pompes, de vannes, d'autres types d'échangeurs, etc., sont envisageables sans sortir du concept de l'invention. De plus, une version simplifiée du système de production pourrait ne pas comprendre de volume de stockage, et ne pas fonctionner la nuit. L'unité centrale pourra aussi gérer les paramètres de fonctionnement différemment de ceux présentés ci-dessus à titre d'exemple. 15. Dans tous les cas, le système comprend un fluide caloporteur qui reçoit directement la chaleur du soleil, par l'intermédiaire de capteurs solaires, et qui la restitue en partie à une machine ditherme, Avantageusement, l'énergie reçue par les capteurs solaires est partagée entre la machine ditherme et un 20 évaporateur, de sorte de produire simultanément une quantité d'électricité et une quantité d'eau exploitable pour une certaine population. Ainsi, l'invention apporte une solution aux populations qui souffrent de pénurie d'eau et d'électricité, particulièrement adaptée mais non limitée aux régions très ensoleillées et/ou à proximité de la mer. 25 Comme cela a été vu précédemment, l'invention porte donc aussi sur un procédé de production combinée d'électricité et d'eau exploitable, qui comprend les étapes suivantes : Admission d'eau non exploitable ; 30 Réchauffement de l'eau non exploitable au sein d'une machine ditherme 2 pour laquelle elle représente la source froide ; Chauffage d'un fluide caloporteur d'un circuit hydraulique fermé 10 ; 10 278E LPu Conduite du fluide caloporteur chaud dans la machine ditherme 2 pour laquelle elle représente la source chaude. To summarize, the example presented consumes 8600 MJ thermal to produce about 80 kWh electric and 70 m3 distilled water per day. The installation operates during the six hours of sunshine and for six additional hours of 2781 LPu. Considering an average consumption of 1 kW for circulation pumps and for the vacuum pump, the pump consumption is around 40 kWh per day, which leaves 40 kWh of electricity available per day. Naturally, the previous embodiment has been described by way of example and other geometries of the production system, other numbers of pumps, valves, other types of exchangers, etc., are possible without to leave the concept of the invention. In addition, a simplified version of the production system may not include storage volume, and may not operate at night. The central unit may also manage the operating parameters differently from those presented above as an example. 15. In all cases, the system comprises a heat transfer fluid which receives heat directly from the sun, via solar collectors, and which restores it in part to a ditherme machine. Advantageously, the energy received by the solar collectors is shared between the ditherm machine and an evaporator, so as to simultaneously produce a quantity of electricity and a quantity of exploitable water for a certain population. Thus, the invention provides a solution for populations suffering from water and electricity shortage, particularly adapted but not limited to very sunny regions and / or near the sea. As has been seen previously, the The invention thus also relates to a method of combined production of electricity and exploitable water, which comprises the following steps: Admission of non-exploitable water; 30 Heating of the non-exploitable water within a ditherme machine 2 for which it represents the cold source; Heating a heat transfer fluid of a closed hydraulic circuit 10; 10 278E LPu Conduction of the heat transfer fluid in the ditherme machine 2 for which it represents the hot source.

Ce procédé de production combinée d'électricité et d'eau exploitable peut en 5 outre comprendre tout ou partie des étapes suivantes : production d'électricité à partir de la machine ditherme ; stockage d'une partie du fluide caloporteur chaud dans un volume de stockage 12 ; conduite du fluide caloporteur chaud stocké depuis le volume de 10 stockage 12 vers la machine ditherme 2 pour laquelle elle représente la source chaude ; conduite du fluide caloporteur chaud au sein d'un évaporateur 3 pour fournir la chaleur nécessaire à l'évaporation de l'eau non exploitable ; réchauffement de l'eau non exploitable au sein d'un condenseur 6 tout 15 en participant à la condensation de la vapeur provenant de l'évaporateur 3, réduction de la pression de l'évaporateur par une pompe à vide 25 alimentée par la machine ditherme ; synchronisation de cette pompe à vide 25 avec le niveau d'énergie 20 solaire reçu au niveau des capteurs solaires 11 ou avec le niveau de température de l'eau en provenance du stockage afin d'obtenir un rendement optimum par une unité centrale.This combined production process of electricity and exploitable water may further include all or part of the following steps: generation of electricity from the ditherm machine; storing a portion of the hot heat transfer fluid in a storage volume 12; driving hot heat transfer fluid stored from the storage volume 12 to ditherme machine 2 for which it represents the hot source; conducting hot heat transfer fluid within an evaporator 3 to provide the heat necessary for evaporation of the non-exploitable water; heating of the non-usable water in a condenser 6 while participating in the condensation of the steam from the evaporator 3, reduction of the evaporator pressure by a vacuum pump 25 fed by the ditherme machine ; synchronizing this vacuum pump 25 with the solar energy level received at the solar collectors 11 or with the temperature level of the water from the storage to obtain optimum efficiency by a central unit.

2781 LPu 2781 LPu

Claims (14)

REVENDICATIONS1. Système de production d'eau exploitable et d'électricité, comprenant une machine ditherme (2) fonctionnant avec une source chaude et une source froide et coopérant avec un alternateur (4) pour produire de l'électricité, comprenant un circuit hydraulique ouvert (20) comprenant une entrée (21) par laquelle entre de l'eau non exploitable, une conduite au travers de la machine ditherme (2) pour y conduire l'eau non exploitable qui représente la source froide de la machine ditherme (2), puis une conduite vers un évaporateur (3), puis vers un condenseur (6) pour finalement atteindre une sortie (8, 9) sous forme d'eau exploitable, caractérisé en ce que le système de production comprend un circuit hydraulique fermé (10) dans lequel circule un fluide caloporteur, qui reçoit de la chaleur par des capteurs solaires (11), et est conduit au travers de la machine ditherme (2) pour laquelle il représente la source chaude. REVENDICATIONS1. A system for producing exploitable water and electricity, comprising a ditherm machine (2) operating with a hot source and a cold source and cooperating with an alternator (4) to produce electricity, comprising an open hydraulic circuit (20). ) comprising an inlet (21) between which non-exploitable water, a pipe through the ditherme machine (2) to conduct the non-exploitable water which represents the cold source of the ditherme machine (2), and then a pipe to an evaporator (3), then to a condenser (6) to finally reach an outlet (8, 9) in the form of exploitable water, characterized in that the production system comprises a closed hydraulic circuit (10) in which circulates a coolant, which receives heat by solar collectors (11), and is conducted through the ditherme machine (2) for which it represents the hot source. 2. Système de production d'eau exploitable et d'électricité selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le circuit hydraulique fermé (10) comprend un volume de stockage (12) apte au stockage d'une quantité de fluide caloporteur chaud pour son utilisation la nuit. 2. System for producing exploitable water and electricity according to the preceding claim, characterized in that the closed hydraulic circuit (10) comprises a storage volume (12) capable of storing a quantity of hot heat transfer fluid for its use at night. 3. Système de production d'eau exploitable et d'électricité selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le circuit hydraulique fermé (10) comprend un échangeur de chaleur (15) au sein de l'évaporateur (3) pour évaporer l'eau non exploitable provenant du circuit hydraulique ouvert (20). 3. System for producing exploitable water and electricity according to one of the preceding claims, characterized in that the closed hydraulic circuit (10) comprises a heat exchanger (15) within the evaporator (3) for evaporating the non-exploitable water from the open hydraulic circuit (20). 4. Système de production d'eau exploitable et d'électricité selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le circuit hydraulique ouvert (20) comprend un échangeur de chaleur (27) au sein du condenseur (6) pour condenser la vapeur provenant de l'évaporateur (3). 15 2781 .Pu. 4. exploitable water production and electricity system according to one of the preceding claims, characterized in that the open hydraulic circuit (20) comprises a heat exchanger (27) in the condenser (6) to condense the vapor from the evaporator (3). 15 2781 .Pu. 5. Système de production d'eau exploitable et d'électricité selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une ou plusieurs pompes (14, 24, 25) et/ou électrovannes (13) qui fonctionne(nt) avec l'électricité produite par l'alternateur (4) associé à la machine ditherme (2) ou par couplage mécanique avec la machine ditherme (2). 5. System for producing exploitable water and electricity according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises one or more pumps (14, 24, 25) and / or solenoid valves (13) which operates (nt ) with the electricity produced by the alternator (4) associated with the ditherme machine (2) or by mechanical coupling with the ditherme machine (2). 6. Système de production d'eau exploitable et d'électricité selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une pompe (25) pour réduire la pression au sein de l'évaporateur (3). 6. system for producing exploitable water and electricity according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a pump (25) for reducing the pressure within the evaporator (3). 7. Système de production d'eau exploitable et d'électricité selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de post traitement (26) pour reminéraliser l'eau et fournir en sortie (9) de l'eau potable. 7. system for producing exploitable water and electricity according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a post-treatment device (26) for remineralizing the water and providing at the outlet (9) of the 'potable water. 8. Système de production d'eau exploitable et d'électricité selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les capteurs solaires (11) sont des capteurs plans, à tube sous-vide, et/ou à concentration. 20 8. exploitable water production and electricity system according to one of the preceding claims, characterized in that the solar collectors (11) are flat collectors, vacuum tube, and / or concentration. 20 9. Système de production d'eau exploitable et d'électricité selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les capteurs solaires (11) sont aptes à un chauffage d'eau de 90 à 130 °C. 9. System for producing exploitable water and electricity according to one of the preceding claims, characterized in that the solar collectors (11) are capable of heating water from 90 to 130 ° C. 10. Système de production d'eau exploitable et d'électricité selon l'une des 25 revendications précédentes, caractérisé en ce que les capteurs solaires (11) sont aptes à un apport d'énergie permettant à la machine ditherme (2) de produire plus d'électricité que le besoin propre du système de production pour offrir le surplus d'électricité à la population pour d'autres applications. 30 10. System for producing exploitable water and electricity according to one of the preceding claims, characterized in that the solar collectors (11) are able to provide energy for the ditherme machine (2) to produce more electricity than the production system's own need to provide surplus electricity to the population for other applications. 30 11. Système de production d'eau exploitable et d'électricité selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la machine ditherme 15 2781 LPu(2) est un moteur Stirling, une turbine, un moteur à vapeur, ou une machine à cycle de Rankine. 11. exploitable water production and electricity system according to one of the preceding claims, characterized in that the machine ditherme 2781 LPu (2) is a Stirling engine, a turbine, a steam engine, or a machine at Rankine cycle. 12. Système de production d'eau exploitable et d'électricité selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le moteur Stirling comprend un module d'échange thermique qui comprend une chambre de transfert contenant un mécanisme déplaceur destiné à déplacer une quantité de gaz vers au moins un échangeur de chaleur chaud (16) ou vers un échangeur de chaleur froid (28), ces échangeurs chaud et froid étant destinés à respectivement réchauffer et refroidir la quantité de gaz, et en ce que le mécanisme déplaceur comporte deux sous-ensembles mobiles et séparés l'un de l'autre par un premier échangeur thermique, des moyens de synchronisation autorisant un déplacement synchronisé et simultané en translation des deux sous-ensembles mobiles vers deux seconds échangeurs thermiques selon un axe longitudinal de déplacement, ces seconds échangeurs étant placés de part et d'autre du premier échangeur thermique, et à une température de fonctionnement distincte de celle du premier échangeur, et en ce que le moteur Stirling comprend un moyen de commande du mécanisme déplaceur, et une chambre de compression reliée à la chambre de transfert du module à échangeurs thermiques avant une ouverture d'échange, cette chambre de compression comprenant un piston de commande qui se déplace en translation sous l'effet des variations de pression générée dans la chambre de transfert. 12. System for producing exploitable water and electricity according to the preceding claim, characterized in that the Stirling engine comprises a heat exchange module which comprises a transfer chamber containing a displacer mechanism for moving a quantity of gas to at least one hot heat exchanger (16) or to a cold heat exchanger (28), these hot and cold exchangers being intended respectively to heat and cool the quantity of gas, and in that the displacer mechanism comprises two subassemblies movable and separated from each other by a first heat exchanger, synchronization means allowing synchronized and simultaneous displacement in translation of the two mobile subsets to two second heat exchangers along a longitudinal axis of displacement, these second exchangers being placed on either side of the first heat exchanger, and at a different operating temperature. ncte that of the first exchanger, and in that the Stirling engine comprises a control means of the displacer mechanism, and a compression chamber connected to the transfer chamber of the heat exchanger module before an exchange opening, this compression chamber comprising a control piston which moves in translation under the effect of pressure variations generated in the transfer chamber. 13. Procédé de production d'eau exploitable et d'électricité, comprenant les étapes suivantes Admission d'eau non exploitable, et Réchauffement de l'eau non exploitable au sein d'une machine ditherme (2) pour laquelle elle représente la source froide, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : Chauffage d'un fluide caloporteur d'un circuit hydraulique fermé (10), et 2781 LPuConduite du fluide caloporteur chaud dans la machine ditherme (2) pour laquelle elle représente la source chaude. 13. A process for producing exploitable water and electricity, comprising the following steps: Admission of non-exploitable water, and heating of non-exploitable water in a ditherm machine (2) for which it represents the cold source , characterized in that it comprises the following steps: Heating a heat transfer fluid of a closed hydraulic circuit (10), and 2781 LPuConduite hot heat transfer fluid in ditherme machine (2) for which it represents the hot source. 14. Procédé de production d'eau exploitable et d'électricité selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comprend en outre au moins une des étapes suivantes : - stockage d'une partie du fluide caloporteur chaud dans un volume de stockage (12), avec de préférence conduite du fluide caloporteur chaud stocké depuis le volume de stockage (12) vers la machine ditherme (2) pour laquelle elle représente la source chaude ; conduite du fluide caloporteur chaud au sein d'un évaporateur (3) pour fournir la chaleur nécessaire à l'évaporation de l'eau non exploitable ; réchauffement de l'eau non exploitable au sein d'un condenseur (6) tout en participant à la condensation de la vapeur provenant de l'évaporateur (3) ; réduction de la pression de l'évaporateur par une pompe à vide (25) alimentée par la machine ditherme, avec de préférence synchronisation de cette pompe à vide (25) avec le niveau d'énergie solaire reçu au niveau des capteurs solaires (11) afin d'obtenir un rendement optimum par une unité centrale. 2781 Lu 14. A method for producing exploitable water and electricity according to the preceding claim, characterized in that it further comprises at least one of the following steps: - storage of a portion of the hot heat transfer fluid in a storage volume ( 12), preferably with hot heat transfer fluid stored from the storage volume (12) to the ditherm machine (2) for which it represents the hot source; driving hot heat transfer fluid through an evaporator (3) to provide the heat necessary for the evaporation of the non-exploitable water; heating of the non-usable water in a condenser (6) while participating in the condensation of the vapor from the evaporator (3); reducing the pressure of the evaporator by a vacuum pump (25) supplied by the ditherme machine, preferably with the synchronization of this vacuum pump (25) with the level of solar energy received at the solar collectors (11) to obtain optimum performance by a central unit. 2781 Read
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