-cumpte Rw?ch d¡¯ESS#i - L7ISTILLA TEUR ...
-cumpte Rw?ch d¡¯ESS#i -
L7ISTILLA TEUR SOLA,lRE CZZRER
EN SERVICE AU CNRA DE BA/M?EY
1
LOS performances du distillateur install¨¦ par le cERER
ont et: suivies au cours du mois d'Awri1 53. Les divers param¨¤tros
ont ¨¦t¨¦ mesur¨¦e par enregistrement en continu,
- de la temp¨¦rature de l'eau du bac d'¨¦vaporation
- de la quantit¨¦ d'eau Qcoul¨¦e, en interposant un pluvio-
graphe journalier sur les circuits de collecte de l'eau
distillee,
- de l'¨¦nergie solaire incidente ¨¤ l'aide d'une photopilo,
1 - STRUCTURE DE LA PRODUCTION JOURNALIERE s
L ¡®interpr¨¦tation detailloe des enregistrements obtenus a et6
faite pour deux journ¨¦es d'ensoleillement tr¨¨s diff¨¦rent afin de
disposer des r¨¦ferenccs
j o u r n a l i ¨¨ r e s tr&s ¨¦loignGes p o u r pouvoir
elaborer un sch¨¦mas d¡¯cnscmbie d¡¯explication de la production;
- une journ¨¦e d'ensoleillement r¨¦gulier e-t fort (beau temps
d u 17/04)
- une journ¨¦e d'ensoleillement r¨¦gulier ct faible (vent de
sable du 22/04)
Le choix de journecs h Evolution r¨¦guli¨¦rc de l'ensoleille-
ment s¡¯¨¦t¨¦ obligatoire pour pouvoir estimer l¡¯enorgio incidente par
tranche de 1/4 d¡¯heure on calculant la surface des trap¨¨zes succcs-
sifs de base temps ?/4 d'heuro situes sous la courbe Onergie/temps
de 1 ¡®enregistrement photopile,
L'ensemble des r¨¦sultats obtenus pour ces deux journ¨¦es est
illustk par l'annexe 1 qui repr¨¦sente l'evolution au cours de la
journ¨¦e des divers param¨¨tres mesures.
On remarquera que l'allure g¨¦norale des courbes est scmbla-
b l e po;r les deux journ¨¦es btudi¨¦es, bien que les effets soient
beaucoup plus forts et rapidcs & se manifester (intensite maximale
de la production ; dCC;olagc Cnergie/production ; temp¨¦raturc atteinte
par l¡¯eau du bac) par une journ¨¦e tr¨¨s ensoleill¨¦e
1.1. Remarques q¨¦n¨¦rales
. La production n'est pas stopp¨¦e avec la tomb¨¦e de la nuit,
,Par¡± t e m p s clair¡±, la production instantan¨¦e suit de
tr¨¨s pr¨¨s l'¨¦volution de l¡¯¨¦nergie incidente et s'arr6te prati-
quement entre 20h et 22heures puis reprend jusqu'au lendemain ;
certainement ¨¤ cause de l'"effet de ros¨¦e¡± du ¨¤ la fraicheur
nocturne. Cette part rcpresente environ 5 72 de la production
totale., Par" temps ,couvort¡±, l'effet tampon d ? aux poussibrcs
atmosph6riqucs provoque un d¨¦marrage lent passant par un rdgimc
maximum assez faible (300 ml/1/4 h au lieu de 600 ml/l/f+h) mais
suivi d'une d¨¦croissance plus lente aboutissant ¨¤ une production
nocturne non n¨¦gligeable qui est la resultante d'une poursuite
de la distillation et de l¡¯effet de ros¨¦e,
. La flcouverture du ciel" provoque un decalage du palier de
p r o d u c t i o n m a x i m a l e d e 13h par tomps clair & 14h par temps
couvert.
. ./ . .
2
La production est group¨¦e au cours dcsheurzclesplus ensoleil-
i¨¦e de la journee, c'est ainsi que BO $ de l'eau distilleo est
recueillie entre 11h et l7h ; l'intensit¨¦ maximale de produc-
tion Qtant de 6lICl ml par quart d¡¯heure par journcJe onsolcill&c
(entre 13h et 15h) contre 300 ml pour le m&me temps par Jsurnoe
couverte (entre 14h et 16h)
1 .z. Liaison ~nerqie/temp~raturo/distillati.on
NOUS avons tentb d¡¯oxpliqucr lc fonctionnement du distillateur
¨¦n examinant les liaisons entre los divers param¨¨tres mesures
et ce, pour les deux situations types choisies (cf annexe 2).
La production cumules au cours de la journee en fonction de
ilenergie re ?ue (graphes 1 ot 1') montre qu¡¯apr¨¨s un certain
temps de latente la production peut-dtre consid¨¦r¨¦o (jusqu'au
coucher du soleil) comme proportionnelle ¨¤ l'encrgio re ?ue, le
syst¨¦mc ¨¦tant plus efficace par temps ensoleill¨¦e,
Tableau 1 : Efficacit¨¦ du distillateur et ¨¦nergie re ?ue
!
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1
Temps
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e n s o l e i l l ¨¦ ;
couvert
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Les courbes d'evolution du debit par quart d¡¯heure et de la
Temp¨¦rature du bac en fonction de l'¨¦nergie re ?ue pendant le
mBme temps d¨¦crivant un cycle d'hyst¨¦r¨¦sis d'autant plus ouvert
que le temps est couvert,
L¡¯allure g¨¦n¨¦rale reste la m6me dans les deux cas oberves, mais
l'effet tampon des poussi$res atmospherique provoque une baisse
de l'¨¦nergie instantan¨¦e r~~ ?uo¨¤l'cri$ni:dola beisse do dbbit ot
d'une diminution de la tcmperature de l'eau du bac d'evapora-
tion, Cet effet tampon se traduit aussi par une chute moins rapi
de des deux parametres etudi¨¦es (d¨¦bit et temp¨¦rature de l¡¯eau)
pendant la phase de diminution de l¡¯dnergie incidente d'o¨´ l'ou-
v e r t u r e d u c y c l e d¡¯hysteresis,
2 - EVOLUTION DE LA PRODUCTIOti AVEC L'ENERGIE TOTALE RECUE
Cette dvolution a et6 mesurec ¨¤ partir des quantit¨¦s d'eau
produite en 24 heures ( de Bh 00 ¨¤ Bh 00) et de l¡¯¨¦nergie re ?ue
pendant le me'me temps et co, pendant trois semaines,
Les r¨¦sultats obtenus Figurent ¨¤ l'annexe 3. Le temps ayant
¨¦te tibs variable pendant la poriode de mesure, nous disposons des
donndes extr¨¨mes d'¨¦nergie incidente que l'on peut obtenir dans la
rfigion de Bambey au cours d'une anneo,
. ./ . .
3
La production journali¨¦ro peut-¨ºtre consid¨¦r6c comme propor-
tionn¨¦llc ¨¤ la quanti.~6 d¡¯enorgie rc ?uc dans la journ¨¦e, l'¨¦quation
do la droito de rcgressioh obtenue ¨¦tant
1 p:roc!uction (l/jour)=O.O0657~x Cnorgir. (j/cmZ/jour) - 1 . 2 6 4 (r 3 0 , 3 7 5 )
1
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11 COLJJll~S ¡®,
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Cette ¨¦quation mantrc quo 1¡¯6ncrgi.c minimum nQccss&rc pour obtenir
u n dobit de p r o d u c t i o n OS~ d o 192 joules, Da¡¯ plus, en prenant une
c h a l e u r d e v a p o r i s a t i o n moyenno d e 1 ¡®eau de Y.73 Kcal/molo, lo rendo-
ment global journalier du systume varie suivant l¡¯¨¦quation,
i
Rdt $; = 0 . 0 4 9 5 5 x - 9.52
pur 1 0 0 0 r, x *¡¯ c 2 5 0 0 1
1
X
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i
j/cm2/jour
.
.
i
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soit un randomont global de 110 ¨¤ 46 )$ selon l'ensoleillemont
Compte tenu do l'ensoleillement moyen par d¨¦cade mesur au
cours¡¯de l'annbe 1975) (la seule disponible), le tableau suivant
donne 1'6volution prbvisible do la production au cours de 1 'annGo,
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JANVIER
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MARS
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Ces rgsultats sont visualisds ¨¤ l'annexe 4.
: Si l'on tient compte d'uno consommation journali¨¨re de 1801
i l osi
donc n¨¦cessaire de mettre en place 11 modules de distillate:r pour
couvrir les besoins du centre, en supposant que l'on dispose des
canacit,f5c; I-IF! st.nnkRnR II~? 1 'nafI nrnfiiii i-.F!
4
3 - QUALITE DE L'EAU PRODUITE ET SALINISATION DE L'EAU BRUTE
L¡¯eau b r u t e d u CIJRA ost puisee d a n s l a n a p p e d u ¡°Lutetien¡±
e t est*relativoment duro, Une a n a l y s e t y p e d o n n e les r ¨¦ s u l t a t s s u i v ;
Tableau
: Analyse do l¡¯eau du CfJRA
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, Anions
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mmha/cm , r. sec ?
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dl
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E n p r i n c i p e le syst¨¨me d ¡¯ a l i m e n t a t i o n p a r c h a s s e d ¡¯ e a u pcr-
met llQtablissement d¡¯un niveau d¡¯eau constant dans le bac d¡¯uva-
p o r a t i o n , E n r¨¦alite c e systemc fonctionne mal (colmatage de la
v a n n e d ? 3. l a durete do l¡¯eau) et il est n¨¦cessaire de rajoutor de
1¡¯ eau r¨¦guli¨¦rcment par siphonnagc ¨¤ partir d¡¯une reservc,
Les resultats obtenus ne sont donc pas ceux d¡¯un regimo
permanint a n i v e a u c o n s t a n t ut l¡¯intcrpretation est d¨¦licate.
Les analyses effectuees montrent une concentration progrcsT-
sives de l'eau du bac d'¨¦vapol:ation jusqu ¡®¨¤ dilution par une nou-
velle addition d'eau brute, On remarque apres deux ou trois jours
de marche la formation des c r i s t a u x b l a n c h ? t r e s ( c a r b o n a t e ?) 4 l a
surface du bac, mais cola nu semble pas men¨¦
beaucoup au rondement
du syst¨¨me,
La quolit
do l¡¯eau recueillie est relativement constante
et tr&i acceptable (conductivitu variant do 0,003 ¨¤ 0,010 mmho,¡®cm)
mais ndccssite une purification par passage sur colonnes
bchango-
ment d'ion pour un usage analytique,
4 - CONCLUSIONS
Lo distillateur solaire du type CERER semble ¨¦tre une bonne
solutik p o u r l ¡¯ a l i m e n t a t i o n o n e a u d i s t i l l ¨¦ e d e c e r t a i n s l a b o r a t o i r e :
de recherche, On pout lui reprocher sa FragilitE (verre) mais cer-
taines precautions permattcnt de pallier 21 cet inconv&nicnt (instal-
l a t i o n h o r s dc porteo des GlGmonts d a n g e r e u x , e n t r e t i e n rugulier et
pr¨¦caution de
manipulation ) par c o n t r e s a rusticite e s t rcmarqua-
b l e (coQt d e f o n c t i o n n e m e n t f a i b l e , construction locale) et la pro-
duction est adaptable aux besoins des divers laboratoires par l'em-
ploi d¡¯un nombre plus ou moins grand de modules de base,
.
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L7ISTILLA TEUR SOLA,lRE CZZRER
EN SERVICE AU CNRA DE BA/M?EY
1
LOS performances du distillateur install¨¦ par le cERER
ont et: suivies au cours du mois d'Awri1 53. Les divers param¨¤tros
ont ¨¦t¨¦ mesur¨¦e par enregistrement en continu,
- de la temp¨¦rature de l'eau du bac d'¨¦vaporation
- de la quantit¨¦ d'eau Qcoul¨¦e, en interposant un pluvio-
graphe journalier sur les circuits de collecte de l'eau
distillee,
- de l'¨¦nergie solaire incidente ¨¤ l'aide d'une photopilo,
1 - STRUCTURE DE LA PRODUCTION JOURNALIERE s
L ¡®interpr¨¦tation detailloe des enregistrements obtenus a et6
faite pour deux journ¨¦es d'ensoleillement tr¨¨s diff¨¦rent afin de
disposer des r¨¦ferenccs
j o u r n a l i ¨¨ r e s tr&s ¨¦loignGes p o u r pouvoir
elaborer un sch¨¦mas d¡¯cnscmbie d¡¯explication de la production;
- une journ¨¦e d'ensoleillement r¨¦gulier e-t fort (beau temps
d u 17/04)
- une journ¨¦e d'ensoleillement r¨¦gulier ct faible (vent de
sable du 22/04)
Le choix de journecs h Evolution r¨¦guli¨¦rc de l'ensoleille-
ment s¡¯¨¦t¨¦ obligatoire pour pouvoir estimer l¡¯enorgio incidente par
tranche de 1/4 d¡¯heure on calculant la surface des trap¨¨zes succcs-
sifs de base temps ?/4 d'heuro situes sous la courbe Onergie/temps
de 1 ¡®enregistrement photopile,
L'ensemble des r¨¦sultats obtenus pour ces deux journ¨¦es est
illustk par l'annexe 1 qui repr¨¦sente l'evolution au cours de la
journ¨¦e des divers param¨¨tres mesures.
On remarquera que l'allure g¨¦norale des courbes est scmbla-
b l e po;r les deux journ¨¦es btudi¨¦es, bien que les effets soient
beaucoup plus forts et rapidcs & se manifester (intensite maximale
de la production ; dCC;olagc Cnergie/production ; temp¨¦raturc atteinte
par l¡¯eau du bac) par une journ¨¦e tr¨¨s ensoleill¨¦e
1.1. Remarques q¨¦n¨¦rales
. La production n'est pas stopp¨¦e avec la tomb¨¦e de la nuit,
,Par¡± t e m p s clair¡±, la production instantan¨¦e suit de
tr¨¨s pr¨¨s l'¨¦volution de l¡¯¨¦nergie incidente et s'arr6te prati-
quement entre 20h et 22heures puis reprend jusqu'au lendemain ;
certainement ¨¤ cause de l'"effet de ros¨¦e¡± du ¨¤ la fraicheur
nocturne. Cette part rcpresente environ 5 72 de la production
totale., Par" temps ,couvort¡±, l'effet tampon d ? aux poussibrcs
atmosph6riqucs provoque un d¨¦marrage lent passant par un rdgimc
maximum assez faible (300 ml/1/4 h au lieu de 600 ml/l/f+h) mais
suivi d'une d¨¦croissance plus lente aboutissant ¨¤ une production
nocturne non n¨¦gligeable qui est la resultante d'une poursuite
de la distillation et de l¡¯effet de ros¨¦e,
. La flcouverture du ciel" provoque un decalage du palier de
p r o d u c t i o n m a x i m a l e d e 13h par tomps clair & 14h par temps
couvert.
. ./ . .
2
La production est group¨¦e au cours dcsheurzclesplus ensoleil-
i¨¦e de la journee, c'est ainsi que BO $ de l'eau distilleo est
recueillie entre 11h et l7h ; l'intensit¨¦ maximale de produc-
tion Qtant de 6lICl ml par quart d¡¯heure par journcJe onsolcill&c
(entre 13h et 15h) contre 300 ml pour le m&me temps par Jsurnoe
couverte (entre 14h et 16h)
1 .z. Liaison ~nerqie/temp~raturo/distillati.on
NOUS avons tentb d¡¯oxpliqucr lc fonctionnement du distillateur
¨¦n examinant les liaisons entre los divers param¨¨tres mesures
et ce, pour les deux situations types choisies (cf annexe 2).
La production cumules au cours de la journee en fonction de
ilenergie re ?ue (graphes 1 ot 1') montre qu¡¯apr¨¨s un certain
temps de latente la production peut-dtre consid¨¦r¨¦o (jusqu'au
coucher du soleil) comme proportionnelle ¨¤ l'encrgio re ?ue, le
syst¨¦mc ¨¦tant plus efficace par temps ensoleill¨¦e,
Tableau 1 : Efficacit¨¦ du distillateur et ¨¦nergie re ?ue
!
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Temps
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e n s o l e i l l ¨¦ ;
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Les courbes d'evolution du debit par quart d¡¯heure et de la
Temp¨¦rature du bac en fonction de l'¨¦nergie re ?ue pendant le
mBme temps d¨¦crivant un cycle d'hyst¨¦r¨¦sis d'autant plus ouvert
que le temps est couvert,
L¡¯allure g¨¦n¨¦rale reste la m6me dans les deux cas oberves, mais
l'effet tampon des poussi$res atmospherique provoque une baisse
de l'¨¦nergie instantan¨¦e r~~ ?uo¨¤l'cri$ni:dola beisse do dbbit ot
d'une diminution de la tcmperature de l'eau du bac d'evapora-
tion, Cet effet tampon se traduit aussi par une chute moins rapi
de des deux parametres etudi¨¦es (d¨¦bit et temp¨¦rature de l¡¯eau)
pendant la phase de diminution de l¡¯dnergie incidente d'o¨´ l'ou-
v e r t u r e d u c y c l e d¡¯hysteresis,
2 - EVOLUTION DE LA PRODUCTIOti AVEC L'ENERGIE TOTALE RECUE
Cette dvolution a et6 mesurec ¨¤ partir des quantit¨¦s d'eau
produite en 24 heures ( de Bh 00 ¨¤ Bh 00) et de l¡¯¨¦nergie re ?ue
pendant le me'me temps et co, pendant trois semaines,
Les r¨¦sultats obtenus Figurent ¨¤ l'annexe 3. Le temps ayant
¨¦te tibs variable pendant la poriode de mesure, nous disposons des
donndes extr¨¨mes d'¨¦nergie incidente que l'on peut obtenir dans la
rfigion de Bambey au cours d'une anneo,
. ./ . .
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La production journali¨¦ro peut-¨ºtre consid¨¦r6c comme propor-
tionn¨¦llc ¨¤ la quanti.~6 d¡¯enorgie rc ?uc dans la journ¨¦e, l'¨¦quation
do la droito de rcgressioh obtenue ¨¦tant
1 p:roc!uction (l/jour)=O.O0657~x Cnorgir. (j/cmZ/jour) - 1 . 2 6 4 (r 3 0 , 3 7 5 )
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11 COLJJll~S ¡®,
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Cette ¨¦quation mantrc quo 1¡¯6ncrgi.c minimum nQccss&rc pour obtenir
u n dobit de p r o d u c t i o n OS~ d o 192 joules, Da¡¯ plus, en prenant une
c h a l e u r d e v a p o r i s a t i o n moyenno d e 1 ¡®eau de Y.73 Kcal/molo, lo rendo-
ment global journalier du systume varie suivant l¡¯¨¦quation,
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Rdt $; = 0 . 0 4 9 5 5 x - 9.52
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soit un randomont global de 110 ¨¤ 46 )$ selon l'ensoleillemont
Compte tenu do l'ensoleillement moyen par d¨¦cade mesur au
cours¡¯de l'annbe 1975) (la seule disponible), le tableau suivant
donne 1'6volution prbvisible do la production au cours de 1 'annGo,
- !'
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JANVIER
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OCTOBRE
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DECEMBRE
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Ces rgsultats sont visualisds ¨¤ l'annexe 4.
: Si l'on tient compte d'uno consommation journali¨¨re de 1801
i l osi
donc n¨¦cessaire de mettre en place 11 modules de distillate:r pour
couvrir les besoins du centre, en supposant que l'on dispose des
canacit,f5c; I-IF! st.nnkRnR II~? 1 'nafI nrnfiiii i-.F!
4
3 - QUALITE DE L'EAU PRODUITE ET SALINISATION DE L'EAU BRUTE
L¡¯eau b r u t e d u CIJRA ost puisee d a n s l a n a p p e d u ¡°Lutetien¡±
e t est*relativoment duro, Une a n a l y s e t y p e d o n n e les r ¨¦ s u l t a t s s u i v ;
Tableau
: Analyse do l¡¯eau du CfJRA
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, Anions
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c ?tions
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Balance
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B a l a n c e i
12.48
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; C.G. 1.33
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mmha/cm , r. sec ?
0.84
dl
i
E n p r i n c i p e le syst¨¨me d ¡¯ a l i m e n t a t i o n p a r c h a s s e d ¡¯ e a u pcr-
met llQtablissement d¡¯un niveau d¡¯eau constant dans le bac d¡¯uva-
p o r a t i o n , E n r¨¦alite c e systemc fonctionne mal (colmatage de la
v a n n e d ? 3. l a durete do l¡¯eau) et il est n¨¦cessaire de rajoutor de
1¡¯ eau r¨¦guli¨¦rcment par siphonnagc ¨¤ partir d¡¯une reservc,
Les resultats obtenus ne sont donc pas ceux d¡¯un regimo
permanint a n i v e a u c o n s t a n t ut l¡¯intcrpretation est d¨¦licate.
Les analyses effectuees montrent une concentration progrcsT-
sives de l'eau du bac d'¨¦vapol:ation jusqu ¡®¨¤ dilution par une nou-
velle addition d'eau brute, On remarque apres deux ou trois jours
de marche la formation des c r i s t a u x b l a n c h ? t r e s ( c a r b o n a t e ?) 4 l a
surface du bac, mais cola nu semble pas men¨¦
beaucoup au rondement
du syst¨¨me,
La quolit
do l¡¯eau recueillie est relativement constante
et tr&i acceptable (conductivitu variant do 0,003 ¨¤ 0,010 mmho,¡®cm)
mais ndccssite une purification par passage sur colonnes
bchango-
ment d'ion pour un usage analytique,
4 - CONCLUSIONS
Lo distillateur solaire du type CERER semble ¨¦tre une bonne
solutik p o u r l ¡¯ a l i m e n t a t i o n o n e a u d i s t i l l ¨¦ e d e c e r t a i n s l a b o r a t o i r e :
de recherche, On pout lui reprocher sa FragilitE (verre) mais cer-
taines precautions permattcnt de pallier 21 cet inconv&nicnt (instal-
l a t i o n h o r s dc porteo des GlGmonts d a n g e r e u x , e n t r e t i e n rugulier et
pr¨¦caution de
manipulation ) par c o n t r e s a rusticite e s t rcmarqua-
b l e (coQt d e f o n c t i o n n e m e n t f a i b l e , construction locale) et la pro-
duction est adaptable aux besoins des divers laboratoires par l'em-
ploi d¡¯un nombre plus ou moins grand de modules de base,
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