PROCESSUS

    Notre Processus de travail a été relativement "non linéaire" tout au long de l'avancement de notre projet. Nous sommes tout d'abord partis du constat évident que l'eau potable est un élément rare et précieux, et que, à l'inverse, l'eau de mer et le soleil son deux ressources que l'on trouve en abondance, sur une grande partie de la surface de la terre.

Test 1, Distillateur à eau

  

Le distilateur

     Nous avons tout d'abord commencé par faire des recherches sur une méthode de traitement de l'eau de mer par l'utilisation de soleil comme énergie. La distillation de l'eau par chauffage solaire.

Nos tests ont tout d'abord commencé avec une bouilloire et un refroidissement naturel grâce à une plaque d’aluminium trempée dans de l'eau froide. Le résultat était positif mais il nous était difficile d’obtenir des relevés précis, au vu des fuites dans le système.

Montage du tracker solaire

 Le tracker solaire

     Nous avons en parallèle étudié différents systèmes de récupération de l’énergie solaire comme les trackers solaires permettant de suivre la course du soleil. Utiles pour augmenter le rendement des panneaux solaires. Nous en avons fabriqué un grâce à l'imprimante 3d. Mais à cause d'un soucis de butée sur les moteurs, il a tendance à se bloquer en fin de course.

Model 3d du tracker solaire

L'Heliostat

     Les Héliostats fonctionnent sur le même principe que les trackers solaires, mais au lieu de s’aligner avec le soleil, ils vont calculer sa position pour refléter, grâce à un miroir, les rayons sur un point fixe.

Centrale termique solaire - Espagne

Le moteur stirling

     De manière à rentabiliser notre projet nous nous sommes renseigné sur différentes méthodes permettant de réutiliser la chaleur et la vapeur crée pendant la distillation. Comme par exemple l'ajout d'un moteur Stirling, fonctionnant à la vapeur.

Moteur stirling miniature

La dynamo

     Nous avons aussi dessiné une dynamo fonctionnant grâce au courant d'un bateau. Fixée à son bord elle permet de produire une petite quantité de courant pour l'utilisation d'appareil Electrique en totale autonomie.  Mais nous nous éloignions du sujet.

Model 3d dynamo

Model 3d dynamo

Le Phare 

      Nous avons finalement décidé de réunir tous les éléments que nous avions récolté pour travailler sur un élément unique le Phare.

Le principe de la lentille de Fresnel présent dans le Phare est le même que pour les lentilles convergentes. il va concentrer les rayons parallèles en un point de focal. Ces lentilles fonctionnent dans les deux sens.

     Dans le cadre de notre phare, la lumière de la flamme du feu est orientée en rayons lumineux horizontaux pour prévenir les navires sur une très grandes distances.

A l'inverse, de manière à chauffer un réservoir placé au point de focal des lentilles du phare, il faut les éclairer grâce à des rayons parallèles venant directement en face de la lentille.

     C'est là que les Héliostats entrent en jeu. Ils vont pouvoir refléter les rayons du soleil de manière parallèle à l'axe de la lentille. Le phare dispose de quatre lentilles mais de manière à ne pas cacher de Lumière aux miroirs, nous en utiliseront seulement deux.

Schéma de fonctionnement

     Et afin d'améliorer le rendement, le système de chauffage peut être additionné d'un échangeur de chaleur, qui va préchauffer l'eau provenant des cuves d'eau de pluie, à l'aide de l'eau traitée sortant du réservoir.

    L'eau de pluie est récupérée sur les trois toitures des bâtiments puis acheminée dans trois des quatre cuves réhabilitées et une fois traitée est stockée dans la dernière cuve jusqu'au lendemain.

Plan de toiture

coupe

     C'est par un système de pompes que l'eau est emmener des cuves jusqu’à l’échangeur de chaleur, puis jusqu'au réservoir pour être chauffé par les rayons solaires. Une fois l'eau chauffé a 70°C durant 4 minutes, elle repasse par l’échangeur ou elle va se refroidir, puis part dans la cuve d'eau potable ou elle va être pompée par le réseau général de l’auberge pour être consommée.

Et après ?

    Avec l’avènement des Gps, de plus en plus de phares sont laissés à l'abandon car devenus obsolètes. Pourquoi laisser un tel héritage disparaître? Notre proposition est en particulier destinée aux phares isolés mais elle peu etre adapté à tous les phares existants car fonctionnant tous sur le principe de la lentille de fresnel depuis le XIXeme siecle.

 

BIBLIOGRAPHIE

« 2-3 - Trajectoires solaires (V2017) | Le blog des concepts associés aux maisons passives ». s. d. https://passivact.com/Concepts/files/Bioclimatisme-TrajectoiresSolaires.html.

15 Fresnel. s. d.  http://archive.org/details/15Fresnel.

« Autofocus ». s. d. http://www.pierretoscani.com/autofocus.html.

« Bienvenue sur le site pyBar | pyBar ». s. d.  http://pybar.fr/.

« CLIMAT AJACCIO par Météo-France - Normales et relevés sur la station de AJACCIO ». s. d.  http://www.meteofrance.com/climat/france/ajaccio/20004002/normales.

« Comment calculer la puissance d’une pompe à eau ». s. d.  https://fr.wikihow.com/calculer-la-puissance-d%27une-pompe-%C3%A0-eau.

Content Management System. s. d. « Réalisation d’un “Tracker” solaire à l’aide d’Arduino | pyBar ».  http://pybar.fr/index.php?page=tracker.

Dreyer, Francis. s. d. « L’innovation des lentilles à échelon des phares, Fig. 2. »  http://www.verre-histoire.org/colloques/innovations/imgpage/p303_dreyer_ill02.html.

« Energie Solaire Solidaire et Développement Durable ». s. d.  http://e2s2d.org/fr/projets/annexe-1.html.

Garant, Patrick. s. d. « MANDRAGORE II - Les PHARES ». http://www.mandragore2.net/dico/lexique1/lexique1.php?page=phare.

Haddadi, M. 2003. « Elaboration d’une Commande pour Héliostat’ ». Revue des Energies Renouvelables, Numéro Spécial, 153–157.

« Inauguration du refuge littoral, phare de Senetosa (Corse du Sud) - Conservatoire du littoral ». s. d.  http://www.conservatoire-du-littoral.fr/actualite/224/4-l-actualite.htm.

« Irradiation solaire ». 2017. Wikipédia. https://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Irradiation_solaire&oldid=142599936.

« JP SunTracker : héliostat tout simple ». s. d.  https://www.usinages.com/threads/jp-suntracker-heliostat-tout-simple.42630/print.

« La pasteurisation (France) - encyclopédie : la découverte ». s. d.  /fr/page/9734/la-pasteurisation-france-encyclop%C3%A9die-la-d%C3%A9couverte.

« Le climat Corse : 2 700 heures de soleil par an ». s. d. Vacances-Corses.com (blog).  http://www.vacances-corses.com/climat-corse/.

« Les phares - Lexique des termes marins - MANDRAGORE II ». s. d.  http://www.mandragore2.net/dico/lexique1/lexique1.php?page=phare.

« moteurs Stirling, levitation, holographie, webcams ». s. d.  http://www.photology.fr/.

ouiaremaker. s. d. « Tutoriel DIY Tracker solaire ». Tutoriel DIY Tracker solaire.  https://ouiaremakers.com/posts/tutoriel-diy-tracker-solaire.

« Page:Figuier - Les Merveilles de la science, 1867 - 1891, Tome 4.djvu/444 - Wikisource ». s. d.  https://fr.wikisource.org/wiki/Page:Figuier_-_Les_Merveilles_de_la_science,_1867_-_1891,_Tome_4.djvu/444.

« Rawlemon, la sphère solaire qui ridiculise les panneaux photovoltaïques ». 2015. Fredzone (blog). 18 décembre 2015. http://www.fredzone.org/rawlemon-la-sphere-solaire-qui-ridiculise-les-panneaux-photovoltaiques-758.

Retiel, N., F. Abdessemed, et M. Bettahar. 2008. « Etude expérimentale d’un distillateur solaire plan amélioré ». Revue des Energies Renouvelables 11 (4):635–642.

« Soleil, pluie, vent, température : le climat à Sartène en 2015 et 2016 ». s. d.  http://www.linternaute.com/voyage/climat/sartene/ville-2A272/2015-2016.

WaterFX. s. d. « WaterFX ».  http://waterfx.co/.