Résumé:
Ce travail est une approche expérimentale et numérique des performances d’un
distillateur solaire à simple pente associé à deux capteurs solaires plans appliqués pour
accélérer le préchauffage de l’eau dans l’évaporateur et le stockage d’énergie au niveau de
la base en béton du distillateur. L’influence des différents paramètres internes et externes
tels que la température, l’épaisseur de la masse d’eau à distiller, le taux de salinité de cette
eau, la qualité du verre, le matériau de stockage (éponge) et l’intensité du rayonnement
solaire, sur le rendement du distillateur a été étudiée. On montre en particulier, que la
salinité de l’eau est favorable à une augmentation de la productivité. De plus, l’effet
combiné du chauffage de l’eau et du stockage d’énergie dans la masse de béton donne un
rendement important et supérieur à celui du cas de référence pour les deux configurations
de distillateurs expérimentés. L’utilisation des cubes en éponge dans le bassin du
distillateur rectangulaire permet également d’augmenter la capacité de stockage d’énergie
et d’atteindre un rendement de distillation plus important. En effet, la production
journalière augmente de 45% par rapport au système sans éponge.
Parallèlement, une simulation numérique en utilisant la CFD (Computational Fluid
Dynamics) est réalisée sur le distillateur en 3D afin de prédire les conditions de
fonctionnement du système de distillation. L’effet de la convection naturelle sur le procédé
et les phénomènes « évaporation-condensation » avec paroi inferieure chauffante a été
examiné. Les évolutions de la température, de la distribution de la densité, de la fraction
volumique et massique et du champ de vitesse ont été évaluées
