Bilan thermodynamique désalination

[invitea6ee9368]

Bonjour, et d'avance merci.
J'ai un problème de thermodynamique (bilan thermique)
1) Imaginons un bac étanche, 1 m2, sur le fond un tissu absorbant noir, toujours couvert d'un film d'eau (alimentation en eau de mer permanente). Le bac est fermé par une vitre oblique. Le soleil est au zénith et radie 1kw/m2 (voir image annexe). On receuille l'eau qui se condense sur la vitre.
C'est donc un désalinisateur artisanal classique.
Imaginons qu'à l'extérieur l'air est à 40°
Est-il possible de calculer la température qui va règner sous la vitre dans le bac (effet de serre important), et la quantité d'eau qui va se condenser en 10 heures, par exemple.
Quelle sera la température de la vitre?
Quelle sera la température du film d'eau ?
Oubliez les angles obliques (du soleil et de la vitre)
2) ENSUITE (et c'est surtout la différence entre 1 et 2 qui m'intéresse:
On remplace la vitre par du double vitrage entre les vitres duquel circule de l'eau à 22 degrés. (donc la vitre intérieure reste à 22°).
On ne tient pas compte du réchauffement de cette eau et on suppose que la chaleur absorbée par l'opération de condensation sur la vitre est perdue.
Même questions: quelle quantité d'eau se condense, quelle est la température dans la serre.
Hypothèse: la salinité de l'eau ne change pas pendant les 10 heures et l'alimentation fournit de manière permanente un film d'eau de 1 mm d'épaisseur, par exemple.
Qui peut m'aider ?
Je suis ingénieur, et à 62 ans, ai oublié 90% de mes cours de thermo. Mais je peux comprendre les explications.
Merci beaucoup.
Celui qui m'aide, peut évidemment imposer toutes les hypothèses supplémentaires nécessaires.
Pour information, dans les meilleures conditions pour la solution 1 (simple vitre) ces évaporateurs semblent fournir pratiquement 3 ou 4 litres d'eau distillée en 10 heures et par mètre carré.

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[invite765432345678]

Bonjour, et d'avance merci.
J'ai un problème de thermodynamique (bilan thermique)
1) Imaginons un bac étanche, 1 m2, sur le fond un tissu absorbant noir, toujours couvert d'un film d'eau (alimentation en eau de mer permanente). Le bac est fermé par une vitre oblique. Le soleil est au zénith et radie 1kw/m2 (voir image annexe). On receuille l'eau qui se condense sur la vitre.
C'est donc un désalinisateur artisanal classique.
Imaginons qu'à l'extérieur l'air est à 40°
Est-il possible de calculer la température qui va règner sous la vitre dans le bac (effet de serre important), et la quantité d'eau qui va se condenser en 10 heures, par exemple.
Quelle sera la température de la vitre?
Quelle sera la température du film d'eau ?
Oubliez les angles obliques (du soleil et de la vitre)
2) ENSUITE (et c'est surtout la différence entre 1 et 2 qui m'intéresse:
On remplace la vitre par du double vitrage entre les vitres duquel circule de l'eau à 22 degrés. (donc la vitre intérieure reste à 22°).
On ne tient pas compte du réchauffement de cette eau et on suppose que la chaleur absorbée par l'opération de condensation sur la vitre est perdue.
Même questions: quelle quantité d'eau se condense, quelle est la température dans la serre.
Hypothèse: la salinité de l'eau ne change pas pendant les 10 heures et l'alimentation fournit de manière permanente un film d'eau de 1 mm d'épaisseur, par exemple.
Qui peut m'aider ?
Je suis ingénieur, et à 62 ans, ai oublié 90% de mes cours de thermo. Mais je peux comprendre les explications.
Merci beaucoup.
Celui qui m'aide, peut évidemment imposer toutes les hypothèses supplémentaires nécessaires.
Pour information, dans les meilleures conditions pour la solution 1 (simple vitre) ces évaporateurs semblent fournir pratiquement 3 ou 4 litres d'eau distillée en 10 heures et par mètre carré.

Bonsoir,

Vous posez des questions mais personne ne répond.

Qu'attendez vous de plus de la solution no 2 ? Une condensation supplémentaire du fait de la température plus froide de la vitre inférieure ? Le fluide interne va être maintenu à 22°C je suppose grâce à une circulation.

A priori, intercaler de l'eau ne devrait pas modifier sensiblement la puissance de rayonnement reçu par le fond de la boite.

Par contre la vitre va mieux condenser. Comment calculer ce joyeux système. Pas simple à modéliser.

Cordialement,

[invite80c11ef6]

Bonjour,
Pas facile ... mais on doit avoir quelques éléments de réponse dans un document intitulé (thermique solaire) qu'Yves Jannot à laissé quelques part sur internet. Il y a une étude de capteur solaire pour faire chauffer de l'eau...
Très interessant en tout cas et écologique !
Si j'avais un peu plus de temps...
Bon courage et en cas de problème pour trouver le document faites moi signe ....

[invitea6ee9368]

Cher Fil 27

Infiniment merci.
Livre d'Yves Jannot accessible par Internet.
très très utile....
Mais je crois que je suis bon pour effectuer des tests pour vraiment mesurer au niveau débit l'influence de la présence d'un double vitrage et de l'épaisseur du film et le débit d'eau (donc l'augmentation de température)

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite03c9ac9b]

La pression de vapeur qui va se créer ne risque t elle pas
de freiner l'évaporation ?

Est il possible de prévoir un clapet pour qu'au fur
et à mesure que la vapeur se forme elle s'évacue
et se condense dans un réservoir placé 'au frais'
sous l'évaporateur ( avec une mise à l'air libre
du condensateur et un filtre tissu pour éviter
que l'eau d'échappe du condensateur ) ?

Sujet écolo et passionnant en tous cas .
Tiens nous effectivement informés et bon courage .