Dessalement de l'eau de mer en utilisant de l'énergie solaire ... - IWRA
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<strong>Dessalem<strong>en</strong>t</strong> <strong>de</strong> <strong>l'eau</strong> <strong>de</strong> <strong>mer</strong> <strong>en</strong> <strong>utilisant</strong> <strong>de</strong> l'énergie <strong>solaire</strong> dans la serre<br />
agricole<br />
T.Tahri a , A.Bettahar a , M. Douani b , S. Al sulaiman c , H. al-Hinai c , Y. al mulla d<br />
a<br />
Départem<strong>en</strong>t du Mécanique, Université Hassiba B<strong>en</strong> Bouali, BP 151, Chlef, Algérie<br />
b<br />
Départem<strong>en</strong>t du Génie <strong>de</strong>s procédés, Université Hassiba B<strong>en</strong> Bouali, BP 151, Chlef, Algérie<br />
c<br />
Departm<strong>en</strong>t of Mechanical Engineering, Sultan Qaboos University, Al-Khod 123, Muscat<br />
d<br />
Departm<strong>en</strong>t of Bioresource and Agricultural Engineering, P.O. Box 34,<br />
Sultan Qaboos University, Al-Khod 123, Muscat, Sultanate of Oman<br />
Tel. (+) 213 551591304; Email: ntahritoufik@yahoo.fr<br />
Résumé:<br />
Les ressources limitées <strong>de</strong> <strong>l'eau</strong> douce dans <strong>de</strong>s zones ari<strong>de</strong>s comme les pays du Moy<strong>en</strong><br />
Ori<strong>en</strong>t et Nord d’Afrique MENA, ont am<strong>en</strong>é à l'utilisation <strong>de</strong> <strong>l'eau</strong> <strong>de</strong> mauvaise qualité dans<br />
l'irrigation <strong>de</strong> l'agriculture. Ces <strong>de</strong>rniers peuv<strong>en</strong>t réduire le r<strong>en</strong><strong>de</strong>m<strong>en</strong>t <strong>de</strong> récolte et<br />
<strong>en</strong>dommage l'<strong>en</strong>vironnem<strong>en</strong>t. L’agriculture représ<strong>en</strong>te 70% <strong>de</strong> la consommation globale <strong>en</strong><br />
matière d’eau douce. Compte t<strong>en</strong>u <strong>de</strong>s phénomènes d’évaporation qui séviss<strong>en</strong>t dans les<br />
régions ari<strong>de</strong>s, ce taux s’élève jusqu’à 90%.<br />
Cette étu<strong>de</strong> est conc<strong>en</strong>trée sur le concept combinant la serre avec le <strong>de</strong>ssalem<strong>en</strong>t <strong>de</strong> <strong>l'eau</strong> <strong>de</strong><br />
<strong>mer</strong>. Ce concept est <strong>de</strong>stiné pour <strong>de</strong>s applications à échelle réduite dans <strong>de</strong>s <strong>en</strong>droits isolés où<br />
seulem<strong>en</strong>t <strong>l'eau</strong> saline et l’énergie <strong>solaire</strong> sont disponibles.<br />
C’est ainsi que le <strong>de</strong>ssalem<strong>en</strong>t est, par excell<strong>en</strong>ce, l’une <strong>de</strong>s technologies qui s’est avérée<br />
efficace pour répondre aux besoins <strong>de</strong> l’agriculture. En exploitant le phénomène <strong>de</strong> la faible<br />
transpiration <strong>de</strong>s serres à eau <strong>de</strong> <strong>mer</strong>, la production à usage domestique a conduit à <strong>de</strong>s<br />
résultats assez probants, <strong>en</strong> <strong>utilisant</strong> le procédé <strong>de</strong> distillation <strong>solaire</strong>.<br />
Le <strong>de</strong>ssalem<strong>en</strong>t, combinant l’effet <strong>de</strong> serre à l’utilisation <strong>de</strong> l’eau <strong>de</strong> <strong>mer</strong> tout <strong>en</strong> exploitant<br />
le phénomène <strong>de</strong> con<strong>de</strong>nsation <strong>de</strong> la vapeur d’eau prés<strong>en</strong>te dans l’air, semble répondre<br />
favorablem<strong>en</strong>t aux besoins d’irrigation agricole.<br />
L'objectif principal <strong>de</strong> ce travail <strong>de</strong> recherches est d'analyser la production d'eau douce <strong>en</strong><br />
<strong>utilisant</strong> l'énergie <strong>solaire</strong> dans le <strong>de</strong>ssalem<strong>en</strong>t <strong>de</strong> <strong>l'eau</strong> <strong>de</strong> <strong>mer</strong> dans la serre. Ce système<br />
d'exploitation est besoin d'une étu<strong>de</strong> approfondi <strong>de</strong>s évaporateurs, con<strong>de</strong>nseurs et la<br />
conception <strong>de</strong> la serre.<br />
Mots-clés: <strong>Dessalem<strong>en</strong>t</strong>, Serre, Eau <strong>de</strong> <strong>mer</strong>, Con<strong>de</strong>nseur, Evaporateur<br />
1. Introduction<br />
Actuellem<strong>en</strong>t l'agriculture représ<strong>en</strong>te <strong>en</strong>viron 70% <strong>de</strong> toute l'utilisation humaine <strong>de</strong> <strong>l'eau</strong>.<br />
Dans les pays ari<strong>de</strong>s, ce taux peut excé<strong>de</strong>r 90%. L’insuffisance <strong>de</strong> <strong>l'eau</strong> est très nuisible à<br />
l'agriculture, on s'att<strong>en</strong>d à ce que la croissance <strong>de</strong> la population du mon<strong>de</strong> aggrave plus la<br />
situation (Vörösmarty et al. 2000). Dans le contexte <strong>de</strong> <strong>de</strong>ssalem<strong>en</strong>t, il est donc approprié <strong>de</strong><br />
considérer <strong>de</strong>s technologies qui faciliteront une utilisation plus efficace <strong>de</strong> <strong>l'eau</strong> dans<br />
l'agriculture.
Fig1: La serre <strong>de</strong> Muscat, Sultanat d’Oman.<br />
La serre <strong>de</strong> <strong>de</strong>ssalem<strong>en</strong>t <strong>de</strong> <strong>l'eau</strong> <strong>de</strong> <strong>mer</strong> (Fig.1) dont les dim<strong>en</strong>sions sont indiquées dans le<br />
tableau 1., fournit un <strong>en</strong>vironnem<strong>en</strong>t dans lequel la perte <strong>de</strong> transpiration est réduite au<br />
minimum, <strong>en</strong> même temps <strong>en</strong> produisant suffisamm<strong>en</strong>t d'eau douce pour un usage domestique<br />
par un processus <strong>de</strong> distillation <strong>solaire</strong> (Davies et al. 2005). Goos<strong>en</strong> et al. (2000) ont<br />
récemm<strong>en</strong>t passé <strong>en</strong> revue un certain nombre d'approches <strong>de</strong> distillation <strong>solaire</strong>, se<br />
conc<strong>en</strong>trant sur celles impliquant l'humidification et la déshumidification <strong>de</strong> l'air. Selon ces<br />
mêmes auteurs, les processus exist<strong>en</strong>t p<strong>en</strong>dant longtemps, mais leur combinaison avec la<br />
culture <strong>en</strong> serre est relativem<strong>en</strong>t nouvelle. En effet, <strong>de</strong>s projets <strong>de</strong> distillation <strong>solaire</strong> ont été<br />
installés dans plusieurs <strong>en</strong>droits du mon<strong>de</strong> (Delyannis et al. 2001 ; Delyannis, 2003). Dans<br />
certains cas, ces projets ont été jugés non r<strong>en</strong>tables pour les maint<strong>en</strong>ir. Il y a un certain<br />
nombre <strong>de</strong> manières dont l'intégration d'une distillerie <strong>solaire</strong> avec une serre pourrait<br />
minimiser les coûts et la r<strong>en</strong>dre économiquem<strong>en</strong>t plus favorable. Par exemple, certains<br />
composants <strong>de</strong> la serre, con<strong>de</strong>nseur, évaporateur et tuyauteries sont fabriqués par <strong>de</strong>s matières<br />
les moins chères (polyéthylène, PVC, papier, etc.…). La serre est conçue pour fournir un<br />
<strong>en</strong>vironnem<strong>en</strong>t relativem<strong>en</strong>t frais et humi<strong>de</strong> pour la culture d'une variété d'espèces <strong>de</strong> récolte<br />
évitant <strong>de</strong> ce fait la contrainte due à la chaleur ou au manque d'eau. En même temps, elle doit<br />
livrer le flui<strong>de</strong> chaud à l'étape <strong>de</strong> distillation du processus. La conception soigneuse évite le<br />
conflit qui peut surgir <strong>en</strong>tre ces conditions. Dans cet article, nous nous conc<strong>en</strong>trons sur l’étu<strong>de</strong><br />
<strong>de</strong> l’impacte <strong>de</strong>s paramètres : la température <strong>de</strong> l’air humi<strong>de</strong>, la température <strong>de</strong> l’eau <strong>de</strong> <strong>mer</strong>,<br />
l’humidité relative, la vitesse <strong>de</strong> l’air et le rayonnem<strong>en</strong>t <strong>solaire</strong> dans la serre, sur le<br />
fonctionnem<strong>en</strong>t <strong>de</strong> la serre.<br />
Tableau 1<br />
Paramètres principaux du <strong>de</strong>sign du prototype <strong>de</strong> la serre <strong>de</strong><br />
Muscat, Oman.<br />
Longueur<br />
45m<br />
Largeur<br />
16m<br />
Hauteur max 4.8m<br />
Vitesse max <strong>de</strong> l’air<br />
7.09m/s<br />
Dim<strong>en</strong>sions (largeur × hauteur × épaisseur):<br />
Evaporateur frontal<br />
15.6m×2m×0.21m<br />
Evaporateur arrière<br />
15.6m×2m×0.21m<br />
Con<strong>de</strong>nseur<br />
15m×1.93m×0.8m
2. Description du système <strong>de</strong> <strong>de</strong>ssalem<strong>en</strong>t<br />
La serre <strong>de</strong> <strong>de</strong>ssalem<strong>en</strong>t <strong>de</strong> <strong>l'eau</strong> <strong>de</strong> <strong>mer</strong> (fig.2) emploie le rayonnem<strong>en</strong>t <strong>solaire</strong>, <strong>l'eau</strong> <strong>de</strong> <strong>mer</strong><br />
et l'atmosphère pour produire <strong>de</strong> <strong>l'eau</strong> douce et <strong>de</strong> l'air frais, créant ainsi une atmosphère <strong>de</strong><br />
conditions idéales pour la culture <strong>de</strong>s récoltes. Le processus recrée le cycle hydrologique<br />
normal dans un <strong>en</strong>vironnem<strong>en</strong>t commandé. L'eau <strong>de</strong> <strong>mer</strong> est pompée d’un puits proche <strong>de</strong> la<br />
<strong>mer</strong>, naturellem<strong>en</strong>t la filtration par le sable empêche l'<strong>en</strong>trée <strong>de</strong>s particules soli<strong>de</strong>s et d'autres<br />
impuretés. L'eau filtrée est <strong>en</strong>voyée au réservoir froid (fig.3) qui alim<strong>en</strong>te <strong>en</strong> casca<strong>de</strong> d’abord<br />
le con<strong>de</strong>nseur (fig.4) puis le premier évaporateur (fig.5). L'eau <strong>de</strong> saumure du premier<br />
évaporateur retourne au réservoir froid. L’évaporateur frontal est le mur <strong>en</strong>tier du front du<br />
bâtim<strong>en</strong>t. Il se compose d'un treillis <strong>de</strong> nid d'abeilles <strong>en</strong> carton (fig.6) placé face au v<strong>en</strong>t<br />
dominant. L'eau <strong>de</strong> <strong>mer</strong> s’écoule goutte à goutte vers le bas au-<strong>de</strong>ssus du treillis, <strong>en</strong><br />
refroidissant et humidifiant l'air passant à travers le secteur <strong>de</strong> la plantation. Le jet <strong>de</strong> sel, le<br />
poll<strong>en</strong> et les insectes sont emprisonnés et filtrés <strong>de</strong>hors. Les v<strong>en</strong>tilateurs (fig.7) aspir<strong>en</strong>t <strong>de</strong><br />
l'air qui traverse la serre et la salle d'ombre. L'air est <strong>en</strong>core humidifié jusqu’au point <strong>de</strong><br />
saturation, <strong>en</strong> traversant un <strong>de</strong>uxième évaporateur d'eau <strong>de</strong> <strong>mer</strong> (fig.8).<br />
Fig.2: Principe <strong>de</strong> <strong>de</strong>ssalem<strong>en</strong>t <strong>de</strong> l’eau <strong>de</strong> <strong>mer</strong> dans la serre [6]
Fig.3 : Réservoir froid Fig.4 : Con<strong>de</strong>nseur Fig.5 : Evaporateur frontal<br />
Fig.6 : Treillis <strong>de</strong> carton Fig.7 : V<strong>en</strong>tilateurs Fig.8 : Evaporateur 2<br />
Seulem<strong>en</strong>t une petite fraction <strong>de</strong> lumière du soleil est utile pour la photosynthèse. La<br />
lumière du soleil est sélectivem<strong>en</strong>t filtrée par les élém<strong>en</strong>ts du toit pour <strong>en</strong>lever le rayonnem<strong>en</strong>t<br />
qui contribue à la photosynthèse afin <strong>de</strong> pouvoir maint<strong>en</strong>ir la serre fraîche tout <strong>en</strong> permettant<br />
aux récoltes <strong>de</strong> se développer <strong>en</strong> haute qualité <strong>de</strong> lumière. En serre normale, la lumière du<br />
soleil restante se traduit <strong>en</strong> chaleur croissante et exige un grand arrosage. Par contre la serre
<strong>de</strong> <strong>de</strong>ssalem<strong>en</strong>t <strong>de</strong> l’eau <strong>de</strong> <strong>mer</strong> est équipée par un système <strong>de</strong> récupération qui se compose <strong>de</strong><br />
longs tubes (fig.9) placés le long <strong>de</strong> la serre. L'eau <strong>de</strong> <strong>mer</strong> dans les tubes est chauffée<br />
directem<strong>en</strong>t par rayonnem<strong>en</strong>t <strong>solaire</strong> et alim<strong>en</strong>te le <strong>de</strong>uxième évaporateur avant <strong>de</strong> rev<strong>en</strong>ir au<br />
réservoir chaud. L'air sortant du <strong>de</strong>uxième évaporateur est presque saturé, il passe à travers le<br />
con<strong>de</strong>nseur, où circule <strong>l'eau</strong> <strong>de</strong> <strong>mer</strong> fraîche pompée du réservoir froid. Quant à l'humidité<br />
saturée, elle se con<strong>de</strong>nse sur les tubes verticaux du con<strong>de</strong>nseur (fig.10). L'eau douce<br />
con<strong>de</strong>nsée est <strong>en</strong>suite collectée et am<strong>en</strong>ée au stockage dans le réservoir <strong>de</strong> l’eau douce<br />
(fig.11) pour être utilisée à l'irrigation <strong>de</strong> la culture dans la serre.<br />
Fig.9 : Tubes longues Fig.10 : Con<strong>de</strong>nsation Fig.11 : Réservoir d’eau douce<br />
3. Résultats et discussions :<br />
Les résultats obt<strong>en</strong>us par l’expéri<strong>en</strong>ce, illustr<strong>en</strong>t l’impact <strong>de</strong>s paramètres opératoires à<br />
l’intérieure <strong>de</strong> la serre sur la production <strong>de</strong> l’eau douce et la performance <strong>de</strong> la serre, ils sont<br />
représ<strong>en</strong>tés à travers les figures suivantes :
7 0<br />
6 0<br />
C o n d e n s a t m e s u r é e<br />
R a d i a t i o n s o l a i r e i n t é r i e u r e<br />
0 . 8<br />
0 . 7<br />
7 0<br />
6 0<br />
C o n d e n s a t m e s u r é e<br />
T e m p e r a t u r e<br />
3 5<br />
0 . 6<br />
5 0<br />
0 . 5<br />
5 0<br />
3 0<br />
P r o d u c t i o n d ' e a u d o u c e ( l / h )<br />
4 0<br />
3 0<br />
2 0<br />
0 . 4<br />
0 . 3<br />
0 . 2<br />
R a d i a t i o n s o l a i r e ( k w / m 2 )<br />
P r o d u c t i o n d ' e a u d o u c e ( l / h )<br />
4 0<br />
3 0<br />
2 0<br />
2 5<br />
T e m p e a r t u r e ( ° C )<br />
0 . 1<br />
1 0<br />
0<br />
1 0<br />
0<br />
- 0 . 1<br />
1 9 : 0 0 0 5 : 0 0 1 5 : 0 0 0 1 : 0 0 1 1 : 0 0 2 1 : 0 0 0 7 : 0 0 1 7 : 0 0<br />
T e m p s ( h )<br />
0<br />
2 0<br />
1 9 : 0 0 0 5 : 0 0 1 5 : 0 0 0 1 : 0 0 1 1 : 0 0 2 1 : 0 0 0 7 : 0 0 1 7 : 0 0<br />
T e m p s ( h )<br />
a. Comparaison <strong>en</strong>tre le con<strong>de</strong>nsât<br />
mesuré et le rayonnem<strong>en</strong>t <strong>solaire</strong><br />
Fig.12.<br />
b. Comparaison <strong>en</strong>tre le con<strong>de</strong>nsât<br />
mesurée et la température <strong>de</strong> l’air<br />
7 0<br />
6 0<br />
C o n d e n s a t m e s u r é e<br />
H u m i d i t é r e l a t i v e<br />
1 1 0<br />
1 0 0<br />
7 0<br />
6 0<br />
C o n d e n s a t m e s u r é e<br />
T e m p é r a t u r e d e l ' e a u d e m e r<br />
3 0<br />
2 9<br />
2 8<br />
5 0<br />
9 0<br />
5 0<br />
2 7<br />
P r o d u c t i o n d ' e a u d o u c e ( l / h )<br />
4 0<br />
3 0<br />
2 0<br />
8 0<br />
7 0<br />
6 0<br />
H u m i d i t é r e l a t i v e ( % )<br />
P r o d u c t i o n d ' e a u d o u c e ( l / h )<br />
4 0<br />
3 0<br />
2 0<br />
2 6<br />
2 5<br />
2 4<br />
2 3<br />
T e m p e r a t u r e d e l ' e a u d e m e r ( ° C )<br />
2 2<br />
1 0<br />
5 0<br />
1 0<br />
2 1<br />
0<br />
4 0<br />
1 9 : 0 0 0 5 : 0 0 1 5 : 0 0 0 1 : 0 0 1 1 : 0 0 2 1 : 0 0 0 7 : 0 0 1 7 : 0 0<br />
T e m p s ( h )<br />
a. Comparaison <strong>en</strong>tre le con<strong>de</strong>nsât<br />
mesurée et l’humidité relative<br />
Fig.13.<br />
: : : : : : : :<br />
( )<br />
0<br />
2 0<br />
1 9 0 0 0 5 0 0 1 5 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 2 1 0 0 0 7 0 0 1 7 0 0<br />
T e m p s h<br />
b. Comparaison <strong>en</strong>tre le con<strong>de</strong>nsât<br />
mesurée et la température <strong>de</strong> l’eau <strong>de</strong> <strong>mer</strong><br />
7 0<br />
6 0<br />
5 0<br />
C o n d e n s a t m e s u r é e<br />
V i t e s s e d e l ' a i r d a n s S W G H<br />
7 . 5<br />
7<br />
6 . 5<br />
6<br />
P r o d u c t i o n d ' e a u d o u c e<br />
4 0<br />
3 0<br />
2 0<br />
5 . 5<br />
5<br />
4 . 5<br />
4<br />
V i t e s s e d e l ' a i r ( m / s )<br />
1 0<br />
3 . 5<br />
: : : : : : : :<br />
( )<br />
0<br />
3<br />
1 9 0 0 0 5 0 0 1 5 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 2 1 0 0 0 7 0 0 1 7 0 0<br />
T e m p s h<br />
Fig.14. Comparaison <strong>en</strong>tre le con<strong>de</strong>nsât mesurée et la vitesse <strong>de</strong> l’air<br />
L’int<strong>en</strong>sité du rayonnem<strong>en</strong>t <strong>solaire</strong> à l’intérieur <strong>de</strong> la serre <strong>de</strong> <strong>de</strong>ssalem<strong>en</strong>t <strong>de</strong> l’eau <strong>de</strong> <strong>mer</strong><br />
est un facteur météorologique qui évolue <strong>en</strong> fonction <strong>de</strong> la position géographique et les
fluctuations saisonnières. Elle influe directem<strong>en</strong>t sur la quantité <strong>de</strong> chaleur reçue par l’eau<br />
dans les tubes placés sur le toit, contribuant ainsi, à l’augm<strong>en</strong>tation <strong>de</strong> sa chaleur s<strong>en</strong>sible. Cet<br />
apport d’énergie se manifeste par l’int<strong>en</strong>sification <strong>de</strong> l’humidification <strong>de</strong> l’air par une<br />
évaporation <strong>de</strong> l’eau au niveau <strong>de</strong> l’évaporateur 2. Cet <strong>en</strong>richissem<strong>en</strong>t, voire cette saturation<br />
<strong>de</strong> l’air est à exploiter par la mise <strong>en</strong> circulation d’une eau <strong>de</strong> <strong>mer</strong> <strong>de</strong> plus <strong>en</strong> plus froi<strong>de</strong> dans<br />
le con<strong>de</strong>nseur, afin <strong>de</strong> r<strong>en</strong>tabiliser l’installation. Le débit du con<strong>de</strong>nsât avec la puissance <strong>de</strong><br />
l’<strong>en</strong>soleillem<strong>en</strong>t reçue (fig.12.a) sont <strong>en</strong> parfait accord. Il <strong>en</strong> découle que le débit d’eau douce<br />
(con<strong>de</strong>nsât) atteint son maximum dans l’intervalle <strong>de</strong> 08:00 à 18:00 h lorsque il fait jour et il<br />
est presque nu la nuit.<br />
La variation saisonnière <strong>de</strong> la température <strong>de</strong> l’air humi<strong>de</strong> à l’intérieur <strong>de</strong> la serre est<br />
fortem<strong>en</strong>t liée aux conditions ambiantes d’une part et à la performance effective <strong>de</strong>s <strong>de</strong>ux<br />
évaporateurs d’autre part. Pour <strong>de</strong>s températures croissantes, on note une augm<strong>en</strong>tation <strong>de</strong> la<br />
température <strong>de</strong> saturation, paramètre clé conditionnant la con<strong>de</strong>nsation. Le profil <strong>de</strong> la<br />
variation du débit du con<strong>de</strong>nsât avec la température <strong>de</strong> l’air humi<strong>de</strong> est prés<strong>en</strong>té à travers la<br />
fig.12.b. On remarque que la température <strong>de</strong> l’air humi<strong>de</strong> contribue positivem<strong>en</strong>t au flux du<br />
con<strong>de</strong>nsât et que ce <strong>de</strong>rnier atteint son maximum lorsque la température <strong>de</strong> l’air humi<strong>de</strong><br />
atteint son maximum dans l’intervalle <strong>de</strong> 08:00 à 18:00 h.<br />
L’absorption <strong>de</strong> l’énergie <strong>solaire</strong> conduit à une augm<strong>en</strong>tation conséqu<strong>en</strong>te <strong>de</strong> la t<strong>en</strong>sion <strong>de</strong><br />
vapeur d’eau nécessaire à l’humidification <strong>de</strong> l’air traversant l’évaporateur 2. Il <strong>en</strong> découle<br />
que l’humidité relative <strong>de</strong> l’air est une fonction <strong>de</strong> la variation diurne <strong>de</strong> l’int<strong>en</strong>sité du<br />
rayonnem<strong>en</strong>t <strong>solaire</strong>, laquelle atteint quasi simultaném<strong>en</strong>t son maximum dans l’intervalle <strong>de</strong><br />
08:00 à 18:00 h (fig.13.a). En effet, une forte valeur <strong>de</strong> l’humidité relative correspond à une<br />
forte valeur du débit <strong>de</strong> con<strong>de</strong>nsât. Il <strong>en</strong> découle que le débit d’eau douce (con<strong>de</strong>nsât) atteint<br />
son maximum lorsque l’humidité relative atteint son maximum dans l’intervalle <strong>de</strong> 08:00 à<br />
18:00 h lorsque il fait jour et il est presque nul la nuit malgré l’importance <strong>de</strong> l’humidité<br />
relative. De toute évi<strong>de</strong>nce, une diminution <strong>de</strong> l’humidité relative se répercute par une<br />
augm<strong>en</strong>tation conséqu<strong>en</strong>te <strong>de</strong> la quantité <strong>de</strong> gaz non con<strong>de</strong>nsable (air), qui, par sa prés<strong>en</strong>ce,<br />
constitue une barrière sur la paroi du tube du con<strong>de</strong>nseur, désactivant ainsi le phénomène <strong>de</strong><br />
con<strong>de</strong>nsation. Ce qui explique la réduction graduelle du débit du con<strong>de</strong>nsât p<strong>en</strong>dant la nuit.<br />
La comparaison <strong>de</strong> la variation <strong>de</strong> la température <strong>de</strong> l’eau <strong>de</strong> <strong>mer</strong> à l’<strong>en</strong>trée du con<strong>de</strong>nseur<br />
avec le débit du con<strong>de</strong>nsât sont prés<strong>en</strong>tés à travers la fig.13.b. Il <strong>en</strong> découle que la<br />
con<strong>de</strong>nsation <strong>de</strong> la vapeur dans le con<strong>de</strong>nseur s’effectue dans l’intervalle <strong>de</strong> 08:00 à 18:00 h<br />
avec une température moy<strong>en</strong>ne du flui<strong>de</strong> froid (eau <strong>de</strong> <strong>mer</strong>) supérieure à 23°C.<br />
Pour v<strong>en</strong>tiler la serre, la vitesse d’<strong>en</strong>traînem<strong>en</strong>t <strong>de</strong> l’air varie quotidi<strong>en</strong>nem<strong>en</strong>t suivant une<br />
allure prés<strong>en</strong>tée dans la Fig.14. On note qu’elle atteint son maximum dans l’intervalle <strong>de</strong><br />
08:00 à 18:00 h avec une vitesse égale à 7.02 m/s. Les profils du débit <strong>de</strong> con<strong>de</strong>nsât mesuré<br />
sont <strong>en</strong> parfait accord avec ceux <strong>de</strong> la vitesse <strong>de</strong> l’air à l’intérieur <strong>de</strong> la serre. On précise que<br />
cette vitesse est indép<strong>en</strong>dante <strong>de</strong>s conditions météorologiques ambiantes.<br />
4. Conclusion<br />
A la lumière <strong>de</strong>s résultats obt<strong>en</strong>us, on note que l’optimisation du fonctionnem<strong>en</strong>t <strong>de</strong> la<br />
serre doit t<strong>en</strong>ir compte <strong>de</strong> l’ori<strong>en</strong>tation relative <strong>de</strong> la surface <strong>de</strong> cette <strong>de</strong>rnière par rapport à<br />
l’équateur. Elle doit t<strong>en</strong>ir compte égalem<strong>en</strong>t <strong>de</strong> la disposition <strong>de</strong>s tubes installés au plafond,<br />
car le rayonnem<strong>en</strong>t <strong>solaire</strong> joue un rôle crucial dans la con<strong>de</strong>nsation, étant liée directem<strong>en</strong>t à<br />
la température <strong>de</strong> l’air et à l’humidité relative dans la serre. Ces trois paramètres influ<strong>en</strong>t<br />
directem<strong>en</strong>t sur le débit du con<strong>de</strong>nsât qui atteint son maximum dans l’intervalle <strong>de</strong> 08:00 à<br />
18:00 h, lorsque il fait jour. Alors, on propose l’installation <strong>de</strong>s tubes ailetés pour favoriser la
con<strong>de</strong>nsation par piégeage int<strong>en</strong>sif <strong>de</strong> l’humidité <strong>de</strong> l’air et d’arrêter l’installation p<strong>en</strong>dant la<br />
nuit. L’approche, combinant le <strong>de</strong>ssalem<strong>en</strong>t <strong>de</strong> l’eau <strong>de</strong> <strong>mer</strong> et l’effet <strong>de</strong> serre tout <strong>en</strong><br />
exploitant le phénomène <strong>de</strong> con<strong>de</strong>nsation <strong>de</strong> la vapeur d’eau prés<strong>en</strong>te dans l’air, semble<br />
répondre favorablem<strong>en</strong>t aux besoins <strong>en</strong> eau, exprimés pour l’agriculture. Il est intéressant <strong>de</strong><br />
noter qu'une solution au manque <strong>de</strong> <strong>l'eau</strong> dans le mon<strong>de</strong> n’est pas <strong>de</strong> produire plus d'eau, mais<br />
d'employer moins d'eau dans l’irrigation <strong>en</strong> agriculture.<br />
Référ<strong>en</strong>ces<br />
[1] C.J. Vörösmarty, P. Gre<strong>en</strong>, J. Salisbury and R.B. Lam<strong>mer</strong>s, Sci<strong>en</strong>ce, 289 (2000) 284-288.<br />
[2] P.A. Davies, C. Paton, Desalination, 17 (2005) 000-000.<br />
[3] M.F.A. Goos<strong>en</strong>, S.S. Sablani, W.H. Shayya, C. Paton and H. Al-Hinal, Desalination, 129<br />
(2000) 63-89.<br />
[4] E. Delyannis and V. Belessiotis, Advances in Solar Energy, 14 (2001) 287-330.<br />
[5] E. Delyannis, Solar Energy, 75 (2003) 357-366.<br />
[6] S. Sablani, M.F.A. Goos<strong>en</strong>, C. Paton, W.H. Shayya, H. Al-Hinai, Desalination 1 (59)<br />
(2003) 283-288.