Modélisation et Analyse des Performances Energétiques d'un Distillateur Thermosolaire à Cascades à Simple Effet sur Site d'Adrar

Abstract

L'eau potable est indispensable pour la vie sur la terre. Elle couvre 75% de la surface de la terre dont 97% dans les océans. L'eau potable terrestre est d'environ 3% dont 0.07 uniquement est accessible. Les régions sahariennes de l'Algérie sont immenses et riches en ressources hydriques saumâtres et en énergie solaire horizontale dépassant les (6kWh/m2J). La maitrise de la technicité de distillation et la disponibilité des matériaux de construction des distillateurs encouragent fortement le développement de cette filière d'énergie renouvelable pour produire de l'eau distillée pour les diverses usages. La quasi totalité des études effectuées dans le domaine de al distillation therrmosolaire visent l'optimisation des distillateurs. Le travail entrepris dans ce mémoire, porte sur une approche de caractérisation thermo-optique d'un distillateur à cascades à simple effet sous des conditions climatiques réelles du site d'Adrar (27.88°Nord et 0.18°Ouest). Ces distillateurs donnent des rendements plus élevés que le type à chapelle de 10 à 15% en raison de la réduction de l’inertie thermique de la charge d’eau dans le bac absorbeur et l’inclinaison de la surface d’ouverture du distillateur à la latitude du lieu favorisant ainsi la captation de l'énergie solaire au cours de l'année. Cependant, la détermination des performances thermooptiques est importante pour décrire, comprendre, caractériser et optimiser la conception du système. A l'issue de cette étude semi empirique le résultat de caractérisation du distillateur montre que le système est caractérisé par une efficacité optique (69%) et un facteur de perte thermique global (UL≈4.4 W/m²C) acceptables en comparaison avec les distillateurs similaires de hautes performances. Également la variation de la production journalière en fonction de l’énergie solaire incidente et les températures de fonctionnement du système sont aussi présentés et analysés.

Fresh water is indispensable for life on earth, The solar distillation is a separation process as simple Our Saharan region is large and rich in solar energy higher (6kWh/m².J) and brackish mere technicality and the availability of materials courage the development of the sector of solar thermal distillation in the Sahara region an output of 5 l / day . Our study focuses on the distiller waterfalls (Our distiller operates under the climatic conditions of the city of Adrar (located at 27.88° latitude, 0.17W) longitude) altitude). which are higher than the type of vault 10 to 15% because of the reduction of the inertia of the head of water in the tray and the inclination of the opening surface of the distiller yield. However, the determination of the thermo-optical performance of the system is crucial to describe, understand and optimize its design. The system is characterized by efficiency and optical performance that are acceptable in comparison with similar high quality stills. Also the variation of the daily production according to the incident solar energy and operating temperatures are also presented.