FR3081019A1 - Systeme mixte de traitement et production d'eau et de production d'electricite - Google Patents
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Abstract
L'objet de l'invention est un système mixte de traitement et de production d'eau et de production d'électricité comprenant des panneaux solaires(10), une ou plusieurs éoliennes (11) avec leurs convertisseurs de tension (12), une unité de filtration et de pompage d'eau (13) et une réserve d'eau (14), une batterie (15) de stockage d'électricité et son contrôleur (16) de charge/décharge; un dispositif pilotable (17) de conversion de tension d'alimentation, alimentant l'unité de filtration et de pompage d'eau et relié de manière bidirectionnelle (101, 102) à la batterie et à un réseau électrique extérieur, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de gestion électronique (18) raccordé au système de conversion de tension, au contrôleur de charge/décharge de la batterie et à l'unité de filtration et qui procède à la gestion du stockage d'électricité, à la gestion de la production d'électricité au travers du système de conversion de tension et à la gestion de la production d'eau selon un programme de gestion du système adaptant la production d'eau et d'électricité selon les conditions atmosphériques et selon un ratio capacité de stockage d'eau sur besoins.
Description
SYSTEME MIXTE DE TRAITEMENT ET PRODUCTION D'EAU ET DE PRODUCTION D'ELECTRICITE
Domaine de l'invention
La présente invention concerne un système mixte de traitement et de production d'eau et de production d'électricité c'est-à-dire un système adapté selon les conditions atmosphériques et les besoins à produire de l'eau filtrée et/ou de l'électricité.
Arrière plan technologique
Un système complexe combiné de génération d'énergie et d'eau est décrit dans le document CN106058921 A.
Brève description de l'invention
Au vu de cet art antérieur, la présente invention propose principalement un système mixte de traitement et de production d'eau et de production d'électricité comprenant des panneaux solaires, une ou plusieurs éoliennes avec leurs convertisseurs de tension, une unité de filtration et de pompage d'eau et une réserve d'eau, une batterie de stockage d'électricité et son contrôleur de charge/décharge; un dispositif pilotable de conversion de tension d'alimentation, alimentant l'unité de filtration et de pompage d'eau et relié de manière bidirectionnelle à la batterie et à un réseau électrique extérieur, le système comportant un dispositif de gestion électronique raccordé au système de conversion de tension, au contrôleur de charge/décharge de la batterie et à l'unité de filtration et qui procède à la gestion du stockage d'électricité, à la gestion de la production d'électricité au travers du système de conversion de tension et à la gestion de la production d'eau selon un programme de gestion du système adaptant la production d'eau et d'électricité selon les conditions atmosphériques et selon un ratio capacité de stockage d'eau sur besoins.
Avantageusement, le programme de gestion du dispositif de gestion électronique comporte des tables horaires de moyennes de besoins en eau/conditions atmosphériques, ledit dispositif de gestion, comportant des moyens de commande de l'unité de filtration et de pompage, de commande du système de conversion et de commande du contrôleur de charge/décharge, pilote le programme en tenant compte desdites tables horaires.
Préférablement, le dispositif de gestion électronique est raccordé à une sonde de mesure de niveau de la réserve d'eau, le programme de gestion étant adapté à rendre prioritaire le remplissage de la réserve en cas de baisse du niveau de la réserve sous un seuil déterminé.
Selon un mode de réalisation particulier, le programme de gestion est adapté à rendre prioritaire le renvoi d'électricité sur le réseau et couper le pompage au cas où le niveau maximal de la réserve est atteint.
Selon un mode de réalisation particulier, l'unité de filtration et de pompage comporte une cartouche de filtration membranaire par microfiltration ou ultrafiltration et/ou Osmose Inverse.
Avantageusement, le dispositif de gestion électronique est alimenté sur un circuit batterie du dispositif de conversion de tension.
Avantageusement, le système de l'invention comporte un dispositif de chauffage de l’eau à traiter placé avant l'unité de filtration comportant un circuit de récupération de chaleur des panneaux solaires.
Les panneaux solaires, la batterie et la réserve d'eau sont préférablement dimensionnés pour assurer une réserve d'une demi-journée à cinq journées de consommation moyenne en l'absence de recharge de la batterie.
Avantageusement, le système est tel que D*(Cp+Ct)*5<Qb+Qe<D*(Cp+Ct)*5*24 où
- D est le débit d’alimentation moyen en m3/h;
- Cp est la consommation en kWh/m3 du pompage d’eau brute;
- Ct est la consommation en kWh/m3 du traitement d'eau;
- Qb est la capacité de déchargement de la batterie en kWh comprise en 2% et 98% de taux de charge et de préférence entre 10 et 95 %;
- Qe= (Cp+Ct)*V (Volume du stockage d’eau). Qe est la capacité énergétique équivalente en kWh du stockage d'eau.
Selon un mode de réalisation particulier, pour une consommation moyenne de 1 à 3m3/h, la réserve d'eau (14) contient de l'ordre de 30m3, la batterie (15) est une batterie adaptée à fournir de l'ordre de 10kWh d'énergie et l'unité de pompage et de filtration d'eau (13) est adaptée à traiter au moins 3m3/h d'eau.
Avantageusement le système mixte de traitement et de production d'eau et de production d'électricité est adapté à produire de l'eau potable.
Brève description des dessins
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront apparents à la lecture de la description qui suit d'un exemple non limitatif de réalisation de l'invention en référence aux dessins qui représentent:
En figure 1 : une représentation schématique d'un système de l'invention;
En figure 2: une représentation schématique d'un exemple de dispositif de chauffage d'une unité de filtration de l'invention.
Description détaillée de modes de réalisation de l'invention
L'invention telle que schématisée en figure 1 est un système mixte de production d'eau potable et d'électricité qui comprend pour la partie génération électrique des panneaux solairesW et une ou plusieurs éoliennes 11 avec leurs convertisseurs de tension 12.
La partie hydraulique comporte une unité de pompage et de filtration d'eau 13 qui pompe de l'eau 201 par exemple dans un bassin 20, une rivière, une nappe phréatique ou la mer.
Cette unité est reliée par une canalisation 202 à une réserve d'eau 14 qui dessert un réseau par une canalisation 203.
Le système comporte une batterie 15 de stockage d'électricité et son contrôleur 16 de charge/décharge et un dispositif pilotable 17 de conversion de tension d'alimentation.
Ce dispositif de conversion de tension est alimenté à partir des panneaux solaire en basse tension par une liaison 108. Il assure la liaison électrique bidirectionnelle sous 48V avec la batterie au travers de son contrôleur de charge/décharge 16 et un bus d'alimentation 101 relié en outre aux convertisseurs 12 de la ou des éoliennes 11. Le dispositif de conversion fournit en outre l'alimentation en moyenne tension 380V ou 220V avec l'unité de filtration et de pompage d'eau et comporte une connexion bidirectionnelle à un réseau électrique extérieur en 220V par exemple.
Le système comporte selon l'invention un dispositif de gestion électronique (Electronic Management System EMS) 18 raccordé au système de conversion de tension, au contrôleur de charge/décharge de la batterie et à l'unité de filtration. Ce dispositif procède à la gestion du stockage d'électricité, de la production d'électricité au travers du système de conversion de tension et de la production d'eau.
Il comporte pour ce faire des lignes de communication informatiques 103, 104, 105, 106 , bus RS232, USB, Ethernet ou autre pour piloter les divers organes du système.
Le dispositif de gestion électronique 18 est muni d'un programme de gestion du système conçu pour adapter la production d'eau et d'électricité selon les conditions atmosphériques et selon un ratio capacité de stockage d'eau sur besoins.
Pour affiner la gestion du système, le programme de gestion du dispositif de gestion électronique comporte des tables horaires telles que les tables 301a, 301b, 302a, 302b, 303a, 303c, des figures 3A à 3F de moyennes de besoins en eau/conditions atmosphériques du lieu où est installé le système pour une utilisation eau potable ou 401a, 401b des figures 4A et 4B pour une utilisation eau industrielle utilisée en discontinu sur une réalisation possible.
Ces tables de données fournies à titre d'exemple en fin du présent texte sous forme de tableaux sont issues de mesure sur un site de Saint Denis de Pile en Gironde, France.
Les tables représentées sont relatives à une installation dont les valeurs mini/maxi de stockage d'énergie sont de 2kWh/9,5kWh et les valeurs mini/maxi de stockage d'eau sont de 6m3/30m3.
Les tables 301a, 301b sont un exemple associé à une utilisation eau potable qui donne les priorités entre le traitement de l'eau, le pompage de l'eau, le stockage électrique et le renvoi d'électricité sur le réseau ainsi que l'affectation de l'énergie éolienne le cas échéant dans le cas d'un ensoleillement fort sur une journée.
Les tables 302a, 302b correspondent à la répartition en cas d'ensoleillement moyen et les tables 303a, 303b dans le cas d'un ensoleillement faible toujours pour de l'eau potable.
Les tables 401A et 401B sont données à titre d'exemple pour une utilisation industrielle en discontinu avec un ensoleillement fort et les figures 402a et 402b pour une utilisation industrielle en discontinu avec un ensoleillement faible.
Des tables de même type peuvent être calculées de la même manière pour une utilisation d'eau industrielle en fonctionnement continu c'est-à-dire avec un besoin en eau constant dans la journée.
Le dispositif de gestion électronique est programmé avec les tables correspondant à l'usage du système et au lieu de production.
A partir de ces tables et des conditions de fonctionnement instantanées du système, le dispositif de gestion commande le fonctionnement de l'unité de filtration et de pompage, du système de conversion et du contrôleur de charge/décharge par des liaisons de type informatique telles que représentées.
L'ensemble des organes du système peuvent aussi être reliés au travers d'un réseau informatique local.
Pour la gestion instantanée, le dispositif de gestion électronique est selon l'exemple aussi raccordé à une sonde de mesure 107 de niveau de la réserve d'eau 14, le programme de gestion étant adapté à rendre prioritaire le remplissage de la réserve en cas de baisse du niveau de la réserve sous un seuil déterminé. A contrario, le programme de gestion peut aussi rendre prioritaire le renvoi d'électricité sur le réseau Rz et couper le pompage au cas où le niveau maximal de la réserve est atteint.
L'unité de filtration et de pompage 13 comporte des modules de filtration par ultrafiltration, Osmose inverse ou tout autre moyen de filtration. Elle peut comporter des moyens supplémentaires de stérilisation par apport de chlore notamment et/ou une unité de désalinisation.
Le circuit électrique basse tension 101 selon la figure 1 relie le dispositif de conversion de tension 17, le convertisseur 12 de l'éolienne, les batteries 15 au travers de leur contrôleur décharge /décharge 16 et le dispositif de gestion électronique qui est alimenté sur le circuit batterie 101 du dispositif de conversion de tension 17.
La figure 2 représente un perfectionnement pour lequel le système comporte un dispositif de chauffage 26 de l’eau à traiter avant l'unité de filtration par un circuit 22, 23, 24, 25 de récupération de chaleur des panneaux solaires.
En effet, il peut être intéressant de réchauffer l'eau avant l’unité de filtration par ultafiltrationet/ou d’osmose inverse pour en accroître son rendement. Pour ce faire, un circuit d'eau 21, 23 primaire, par exemple un circuit rebouclé comporte des tubulures 22 sous les panneaux solaires 10 qui récupèrent la chaleur emmagasinée dans ces panneaux. Avantageusement, la récupération de cette chaleur va permettre en outre d’abaisser la température des panneaux solaires et améliorer leur rendement (de 5 à 15%)
Un premier échangeur de chaleur 24 transfère la chaleur dans un circuit secondaire 25 pourvu d'un second échangeur de chaleur 26, par exemple un serpentin, au niveau de la tubulure d'arrivée de l'unité de pompage et de filtration 13.
Ces circuits d'eau sont par exemple mis en circulation par des pompes non représentées.
Un fonctionnement correct de l'installation est obtenu avec des panneaux solaires 10, une batterie 15 et une réserve d'eau 14 dimensionnés pour assurer une réserve d'une demi-journée de consommation moyenne en l'absence de recharge de la batterie.
Pour un fonctionnement tel que l'on ait au global une capacité maximum d’autonomie de 5 jours et un mode de fonctionnement des batteries qui permet de préserver leur durée de vie (on peut multiplier par au moins un facteur 3 la durée de vie de batterie Li-lon en les faisant fonctionner dans une plage de 10 à 95% de leur capacité de charge décharge on dimensionne le système pour avoir:
D*(Cp+Ct)*5<Qb+Qe<D*(Cp+Ct)*5*24 où
- D est le débit d’alimentation moyen en m3/h;
- Cp est la consommation en kWh/m3 du pompage d’eau brute;
- Ct est la consommation en kWh/m3du traitement d'eau ;
- Qb est la capacité de déchargement de la batterie en kWh comprise en 2% et 98% de taux de charge et de préférence entre 10 et 95 %;
- Qe= (Cp+Ct)*V (Volume du stockage d’eau). Qe est la capacité énergétique équivalente en kWh du stockage d'eau.
A titre d'exemple, le système, pour une consommation moyenne de 1 à 3m3/h, peut être équipé d'une réserve d'eau 14 contenant jusqu'à 30m3, d'une batterie 15 adaptée à fournir jusqu'à 10kWh d'énergie et une unité de filtration et de pompage d'eau 13 adaptée à traiter au moins 3m3/h.
La batterie est réalisée à partir d'un ensemble de cellules adaptées à fournir une tension de 48V par exemple et peut être une batterie dite de seconde vie, c'est-à-dire une batterie usagée.
Des exemples de dimensionnement sont donnés dans les tableaux ci*après:
Tableau 301 a Ensoleillement max 1/2:
| RegimeEau potable | 6h30-8h30 | 8h30- 91130 | 91130 - 1OI13O | 101130- 111130 | llh3O-121130 | 121130- 13h30 | 13h3O-141130 | 141130- 151130 | 15h3O-161130 |
| Tirage m3/h | 2,7 | 2 | 1 | 1,5 | 2,7 | 2,7 | 2,7 | 1,5 | 1,5 |
| Besoin énergie kWh | 0,6939 | 0,514 | 0,257 | 0,3855 | 0,6939 | 0,6939 | 0,6939 | 0,3855 | 0,3855 |
| Priorité traitement | Oui | Oui | Non | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui |
| Priorité stockage En | Non | Non | Oui | Non | Oui | Non | Oui | Non | Oui |
| Priorité Stockage eau | Oui | Oui | Non | Oui | Non | Oui | Non | Oui | Non |
| Priorité Pompage stockage Eau | Non | Non | Non | Non | Non | Non | Non | Non | Non |
| Priorité Pompage stockage En | Non | Non | Non | Non | Non | Non | Non | Non | Non |
| Eol ien sur stockage En | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui |
| Surplus Réseau | Non | Oui | Oui | Oui | Non | Non | Non | Oui | Oui |
Tableau 301 b Ensoleillement max 2/2 *χ J J J J J J
| Régime Eau potatte | 16h3O- 17h30 | 17h30- 18h3O | 18h30- 19h3O | 19h30- 2Oh3O | 2Oh3O- 21h30 | 21h30- 22h3O | 22h3O- 23h30 | 23h3O- 0h30 | 0h30- 6h3O |
| Tirage m3/h | 1.5 | 2 | 2,7 | 2,7 | 2 | 1,5 | 1 | 0,07 | 0,05 |
| Besoin énerg ie kWh | 0,3855 | 0,514 | 0,6939 | 0,6939 | 0,514 | 0,3855 | 0,257 | 0,01799 | 0,01285 |
| Priorité traitement | Oui | Oui | Oui | Non | Non | Non | Non | Non | Non |
| Priorité s tockage En | Non | Oui | Non | Non | Non | Non | Non | Non | Non |
| Priorité Stockage eau | Oui | Non | Oui | Non | Non | Non | Non | Non | Non |
| Priorité Pompage stockage Eau | Non | Non | Non | Non | Non | Non | Non | Oui | Oui |
| Priorité Pompage s tockage En | Non | Non | Non | Non | Non | Non | Non | Non | Non |
| Eoiiensur s tockage En | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui |
| Surplus Réseau | Oui | Oui | Non | Non | Non | Non | Non | Non | Non |
Tableau 302a Ensoleillement moyen 1/2:
| Régime Eau potage | 6h3û-8h30 | 8h30-9h3O | 9h3O- 10h30 | 10h30- llhSO | llh30- 12h3O | 12h30- 13h30 | 13h30-14h30 | 14h30- 15h30 | 15h30- 16h3O |
| Tirage m 3/h | 2,7 | 2 | 1 | 1,5 | 2,7 | 2,7 | 2,7 | 1,5 | 1,5 |
| Besoin énergie kW h | 0,6939 | 0,514 | 0,257 | 0,3855 | 0,6939 | 0,6939 | 0,6939 | 0,3855 | 0,3855 |
| Priorité traitement | Non | Non | Oui | Oui | Oui | Non | Non | Non | Non |
| Priorité stockage En | Non | Non | Non | Non | Oui | Non | Non | Non | Non |
| Priorité Stockage eau | Non | Non | Oui | Oui | Non | Non | Non | Non | Non |
| Priorité Pompage stockage En | Oui | Oui | Non | Non | Non | Non | Non | Oui | Oui |
| Priorité Pompage stockage Ea u | Non | Non | Non | Non | Non | Oui | Oui | Non | Non |
| Eoiiensur stockage En | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui |
| Surplus Réseau | Non | Non | Oui | Oui | Oui | Non | Non | Non | Non |
Tableau 302b Ensoleillement moyen 2/2:
y y y j j j j j j
| Régime Eau pot^e | 16h3O- 17Π3Ο | 17h30- 18h30 | 18h30- 19h30 | 19h3O- 2OK3O | 20h30-21h30 | 21h3O- 22H30 | 22h3O- 23h3O | 23h30-0h30 | 0h30- 6h30 |
| Tirage m3/h | 1,5 | 2 | 2,7 | 2,7 | 2 | 1,5 | 1 | 0,07 | 0,05 |
| Besoin énergie kW h | 0,3855 | 0,514 | 0,6939 | 0,6939 | 0,514 | 0,3855 | 0,257 | 0,01799 | 0,01285 |
| Priorité traitement | Oui | Oui | Oui | Non | Non | Non | Non | Non | Non |
| Priorité stockage En | Non | Oui | Non | Non | Non | Non | Non | Non | Non |
| Priorité Stockage eau | Oui | Non | Oui | Non | Non | Non | Non | Non | Non |
| Priorité Pompage stockage En | Non | Non | Non | Non | Non | Non | Non | Non | Non |
| Priorité Pompage stockage Eau | Non | Non | Non | Non | Non | Non | Non | Oui | Oui |
| Eol ien sur stockage En | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui |
| Surplus Réseau | Oui | Oui | Oui | Non | Non | Non | Non | Non | Non |
Tableau 303a Ensoleillement négligeable 1/2:
| Régime Eau | 6h30- 8h3O | Sh3O-9h3O | 9h30- 10h30 | lOhSO- llhSÜ | llhSO- 12h30 | 12h30- 13h3O | 13h3O- 14h30 | 14h30- 15h3O | 151130- 16h3O |
| Tirage m3/h | 2,7 | 2 | 1 | 1,5 | 2,7 | 2.7 | 2,7 | 1,5 | 1,5 |
| Besoin énergieikWh | 0,6939 | 0,514 | 0,257 | 0,3855 | 0,6939 | 0,6939 | 0,6939 | 0,3855 | 0,3855 |
| Priorité traitement | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui |
| Priorité stockage En | Non | Non | Non | Non | Non | Non | Non | Non | Non |
| Priorité Stockage ea u | Non | Non | Non | Non | Non | Non | Non | Non | Non |
| Priorité Pompage stockage En | Non | Non | Oui | Oui | Non | Non | Non | Oui | Oui |
| Priorité Pompage stockage Ea u | Oui | Oui | Non | Non | Oui | Oui | Oui | Non | Non |
| Eol ien sur stockage En | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui |
| Surplus Réseau | Non | Oui | Oui | Oui | Non | Non | Non | Oui | Oui |
Tableau 303b Ensoleillement négligeable 2/2:
j j j j j
| Régime Eau potable | 16630- 17h30 | 17h30- 18630 | 16630- 191x30 | 19630- 20630 | 20630- 21630 | 21630- 22630 | 22630- 23630 | 23630- 0630 | 0630 - 6630 |
| Tirage m3/h | 1.5 | 2 | 2,7 | 2,7 | 2 | 1,5 | 1 | 0,07 | 0,05 |
| Besoin énergie kWh | 0,3855 | 0,514 | 0,6939 | 0,6939 | 0,514 | 0,3855 | 0,257 | 0,01799 | 0,01285 |
| Priorite traitement | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui |
| Priorité stockage En | Non | Non | Non | Non | Non | Non | Non | Non | Non |
| Priorite Stcckageeau | Non | Non | Non | Non | Non | Non | Non | Non | Non |
| Priorite Pompage stockage En | Oui | Non | Non | Non | Non | Oui | Oui | Oui | Oui |
| Priorité Pompage stockage Eau | Non | Oui | Oui | Oui | Oui | Non | Non | Non | Non |
| Eol ien sur stockage En | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui |
| Surplus Réseau | Oui | Oui | Non | Non | Non | Non | Non | Non | Non |
Tableau 401 a Ensoleillement max 1/2:
* * * * *
| Régime Eau Industrielle Discontinu | 6630 - 7630 | 7630-8630 | 8630- 9630 | 9630- 10630 | 10630- llhBO | 11630- 12630 | 12630- 13630 | 13630- 14630 | 14630- 15630 | 15630- 16630 |
| Tirage m3/h | 1,5 | 2,7 | 2,7 | 2,7 | 2,7 | 2,7 | 2,7 | 2,7 | 2,7 | 2,7 |
| Besoin énergie kW h | 0,3855 | 0,6939 | 0,6939 | 0.6939 | 0,6939 | 0,6939 | 0,6939 | 0,6939 | 0,6939 | 0,6939 |
| Priorité traitement | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | |
| Priorité stockage En | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | |||||
| Priorité Stockage eau | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | |||||
| Priorité Pompage stockage Eau | ||||||||||
| Priorité Pompage stockage En | ||||||||||
| Eolien sur stockage En | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui |
| Surplus Réseau | Oui | Non | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui |
Tableau 401 b Ensoleillement max2/2:
JJ J J J J
| Régime Eau industrieffe Discontinu | 16h3O- 17h30 | 17h3O- 18P30 | 18h3O- 19P3O | 19h3O- 2Oh3O | 2OP3O- 21P3O | 21h3O- 22P30 | 22h3O- 23h30 | 23h3O-Oh3O | 0h30-6h3O |
| TiragemS/h | 2,7 | 2,7 | 1,5 | 0,5 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Besoin énergie kWh | 0,6939 | 0,6939 | 0,3855 | 0,1285 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Priorité traitement | Oui | Oui | Oui | - | |||||
| Priorité stockage En | Oui | Oui | |||||||
| Priorité Stockage eau | Oui | Oui | - | ||||||
| Priorité Pompage stockage Eau | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | ||||
| Priorité Pompage stockage En | |||||||||
| Eol ien s ur stockage En | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui |
| Surplus Réseau | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui |
Tableau 402a Ensoleillement négligeable 1/2:
| Régime Eau industrielle Discontinu | 6P30-7h30 | 7h3C-8h30 | Sh3O- 91130 | 9h30- lOhSO | lohao- iinso | llhSO- 12P30 | 12h30- 13h30 | 13P30- 14P3Ü | 14h30-15h30 | 15Λ30- 16h3Ü |
| Tirage m3/h | 1,5 | 2,7 | 2,7 | 2,7 | 2,7 | 2,7 | 2,7 | 2,7 | 2,7 | 2,7 |
| Besoin énergie kWh | 0,3855 | 0.6939 | 0,6939 | 0,6939 | 0.6939 | 0,6939 | 0,6939 | 0,6939 | 0,6939 | 0,6939 |
| Priorité tra itement | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui |
| Priorité stockage En | ||||||||||
| Priorité Stockageeau | ||||||||||
| Priorité Pompage stockage En | Oui | Oui | Oui | Oui | ||||||
| Priorité Pompage stockage Eau | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | ||||
| Eoliensur stockage En | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui |
| Surplus Réseau | Non | Non | Oui | Oui | Oui | Non | Non | Non | Oui | Oui |
Tableau 402b Ensoleillement négligeable 2/2
| RégimeEeu Industrielle Dfcccmtmi | 16630- 17h30 | 17630-18630 | 18630- 19630 | 19h30- 20630 | 20630- 21h3O | 21630· 22630 | 22630- 23630 | 23630 - 0630 | 0630 - 6630 |
| Tirage m3/h | V | 2,7 | 1,5 | 0,5 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Besoin ênergiekWh | 0,6939 | 0,6939 | 0,3856 | 0,128.5 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Priorité traitement | Oui | Oui | Oui | Oui | |||||
| Priorité stockage En | |||||||||
| Priorité Stockage eau | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | ||||
| Priorité Pompage stockage E n | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | |||
| Priorité Pompage stockage Eau | Oui | Oui | Oui | ||||||
| Eol ien sur stockage En | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui |
| Surplus Réseau | Oui | Oui | Non | Non | Non | Non | Non | Non | Non |
Les valeurs mesurées varient selon le lieu où doit être installé le système et sont à déterminer au cas par cas pour réaliser le programme de contrôle du système et dimensionner les équipements.
Claims (11)
- REVENDICATIONS1 - Système mixte de traitement et de production d'eau et de production d'électricité comprenant des panneaux solaires(10), une ou plusieurs éoliennes (11) avec leurs convertisseurs de tension (12), une unité de filtration et de pompage d'eau (13) et une réserve d'eau (14), une batterie (15) de stockage d'électricité et son contrôleur (16) de charge/décharge; un dispositif pilotable (17) de conversion de tension d'alimentation, alimentant l'unité de filtration et de pompage d'eau et relié de manière bidirectionnelle (101, 102) à la batterie et à un réseau électrique extérieur, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de gestion électronique (18) raccordé au système de conversion de tension, au contrôleur de charge/décharge de la batterie et à l'unité de filtration et qui procède à la gestion du stockage d'électricité, à la gestion de la production d'électricité au travers du système de conversion de tension et à la gestion de la production d'eau selon un programme de gestion du système adaptant la production d'eau et d'électricité selon les conditions atmosphériques et selon un ratio capacité de stockage d'eau sur besoins.
- 2 - Système mixte de traitement et de production d'eau et de production d'électricité selon la revendication 1 pour lequel le programme de gestion du dispositif de gestion électronique comporte des tables horaires (301a, 301b, 302a, 302b, 303a, 303c) de moyennes de besoins en eau/conditions atmosphériques, ledit dispositif de gestion, comportant des moyens de commande de l'unité de filtration et de pompage, de commande du système de conversion et et de commande du contrôleur de charge/décharge, pilote le programme en tenant compte desdites tables horaires.
- 3 - Système mixte de traitement et de production d'eau et de production d'électricité selon la revendication 1 ou 2 pour lequel le dispositif de gestion électronique est raccordé à une sonde de mesure (107) de niveau de la réserve d'eau (14), le programme de gestion étant adapté à rendre prioritaire le remplissage de la réserve en cas de baisse du niveau de la réserve sous un seuil déterminé.
- 4 - Système mixte de traitement et de production d'eau et de production d'électricité selon la revendication 3 pour lequel le programme de gestion est adapté à rendre prioritaire le renvoi d'électricité sur le réseau (Rz) et couper le pompage au cas où le niveau maximal de la réserve est atteint.
- 5 - Système mixte de traitement et de production d'eau et de production d'électricité selon l'une quelconque des revendications précédentes pour lequel l'unité de pompage et de filtration (13) comporte des modules membranaires par microfiltration ou ultrafiltration et/ou Osmose Inverse.
- 6 - Système mixte de traitement et de production d'eau et de production d'électricité selon l'une quelconque des revendications précédentes pour lequel le dispositif de gestion électronique est alimenté sur le circuit batterie (101) du dispositif de conversion de tension (17).
- 7 - Système mixte de traitement et de production d'eau et de production d'électricité selon l'une quelconque des revendications précédentes comportant un dispositif de chauffage (26) de l’eau avant l'unité de filtration par un circuit (22, 23, 24, 25) de récupération de chaleur des panneaux solaires.
- 8 - Système mixte de traitement et de production d'eau et de production d'électricité selon l'une quelconque des revendications précédentes pour lequel les panneaux solaires (10), la batterie (15) et la réserve d'eau (14) sont dimensionnés pour assurer une réserve d'une demi-journée à cinq journées de consommation moyenne en l'absence de recharge de la batterie.
- 9 - Système mixte de traitement et de production d'eau et de production d'électricité selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 pour lequel D*(Cp+Ct)*5<Qb+Qe<D*(Cp+Ct)*5*24 où- D est le débit d’alimentation moyen en m3/h;- Cp est la consommation en kWh/m3 du pompage d’eau brute;- Ct est la consommation en kWh/m3 du traitement d'eau;- Qb est la capacité de déchargement de la batterie en kWh comprise en 2% et 98% de taux de charge et de préférence entre 10 et 95 %;- Qe= (Cp+Ct)*V (Volume du stockage d’eau). Qe est la capacité énergétique équivalente en kWh du stockage d'eau.
- 10 - Système mixte de traitement et de production d'eau et de production d'électricité selon l'une quelconque des revendications précédentes pour lequel, pour une consommation moyenne de 1 à 3m3/h, la réserve d'eau (14) contient de l'ordre de 30m3, la batterie (15) est une batterie adaptée à fournir de l'ordre de5 10kWh d'énergie et l'unité de pompage et de filtration d'eau (13) est adaptée à traiter au moins 3m3/h d'eau.
- 11 - Système mixte de traitement et de production d'eau et de production d'électricité selon l'une quelconque des revendications précédentes adapté à produire de l'eau potable.
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- 2018-05-09 FR FR1853967A patent/FR3081019B1/fr active Active
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- 2019-05-09 EP EP19725051.7A patent/EP3790639A1/fr active Pending
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 2 |
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| EXTE | Extension to a french territory |
Extension state: PF |
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| PLSC | Publication of the preliminary search report |
Effective date: 20191115 |
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