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Title:
APPARATUS FOR PRODUCING LIQUID WATER FROM AMBIENT AIR BY ADSORPTION AT NIGHT AND DESORPTION DURING THE DAY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/141923
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an apparatus (10) for producing liquid water from ambient air, comprising a lower frame (11) and an upper cover (12) defining an inner space (13) between them, and at least one air inlet (14) in the lower frame (11). An adsorption and desorption module (16) is arranged in the inner space (13) above the air inlet (14) with a bed of adsorbent material (17) for the adsorption and the desorption of water molecules in relation to the ambient air and solar energy collection elements (18) generating calories from the inner solar flux and thermally transferring the generated calories to the adsorbent material (17). A ventilator (21) varies between a first mode in which it imposes vertical forced circulation, from bottom to top, of the ambient air taken in by the air inlet (14), and a second mode in which the upper cover (12) acts as a condenser for the ambient air of the inner space (13). A valve (22) is arranged in the upper cover (12) to allow the ambient air to flow from the inner space (13) to the outside environment when the ventilator (21) is in the first mode, the valve (22) being otherwise closed. An electronic unit switches the ventilator (21) selectively into the first mode during a period of night time and into the second mode during a period of day time, said switching being performed according to predetermined criteria.

Inventors:
DEKONINCK, Philippe (7B rue du puits de la Pape, Villemoirieu, 38460, FR)
Application Number:
FR2019/050053
Publication Date:
July 25, 2019
Filing Date:
January 10, 2019
Export Citation:
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Assignee:
DEKONINCK, Philippe (7B rue du puits de la Pape, Villemoirieu, 38460, FR)
International Classes:
E03B3/28
Foreign References:
DE3431186A11986-03-06
FR3044003A12017-05-26
US20120204725A12012-08-16
FR2473489A11981-07-17
US4146372A1979-03-27
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
CABINET GERMAIN & MAUREAU (B.P.6153, LYON Cedex 06, 69466, FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

1. Appareil (10) pour une production d'eau liquide à partir d'air atmosphérique, ledit appareil (10) comprenant un châssis inférieur (11) et un couvercle supérieur (12) rapporté sur le châssis inférieur (11), délimitant entre eux un volume interne (13), tout ou partie du couvercle supérieur (12) étant formé dans un matériau au moins partiellement transparent à un flux solaire externe incident sur le couvercle supérieur (12) de sorte à permettre à un flux solaire interne de pénétrer dans le volume interne (13), ledit appareil (10) comprenant en outre :

- au moins une entrée d'air (14) aménagée dans le châssis inférieur (11) permettant l'admission, dans le volume interne (13), d'air atmosphérique provenant de l'environnement extérieur au volume interne (13),

- au moins un module d'adsorption et de désorption (16) agencé dans le volume interne (13) au-dessus de l'entrée d'air (14) et comprenant d'une part un lit de matériau adsorbant (17) adapté à l'adsorption et la désorption de molécules d'eau vis- à-vis de l'air atmosphérique en contact avec le matériau adsorbant (17), d'autre part des éléments de captation solaire (18) générant des calories à partir du flux solaire interne et transférant thermiquement les calories générées au matériau adsorbant (17),

- au moins un ventilateur (21) apte à varier entre un mode de fonctionnement dans lequel le ventilateur (21) impose une circulation forcée verticale de bas en haut de l'air atmosphérique admis par l'entrée d'air (14) où ladite circulation forcée impose à l'air atmosphérique de traverser le lit de matériau adsorbant (17) et les éléments de captation solaire (18), et un mode de non fonctionnement dans lequel le couvercle supérieur (12) joue un rôle de condenseur pour l'air atmosphérique dans le volume interne (13),

- au moins un clapet (22) agencé dans le couvercle supérieur (12) pour permettre, lorsque le ventilateur (21) occupe le mode de fonctionnement, de laisser passer de l'air atmosphérique du volume interne (13) vers l'environnement extérieur, le clapet (22) étant fermé lorsque le ventilateur (21) occupe le mode de non fonctionnement,

- une unité électronique de pilotage du ventilateur (21) destinée à placer le ventilateur (21), en fonction de critères prédéterminés connus de l'unité électronique de pilotage, sélectivement dans le mode de fonctionnement durant une période de temps nocturne et dans le mode de non fonctionnement durant une période de temps diurne, - au moins une gouttière (23) permettant de recueillir l'eau liquide qui se condense sur le couvercle supérieur (12) à partir de l'air atmosphérique dans le volume interne (13) durant la période de temps diurne.

2. Appareil (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la section de passage de l'air atmosphérique traversant le lit de matériau adsorbant (17) dans le mode de fonctionnement du ventilateur (21) correspond à la totalité de la surface des éléments de captation solaire (18) traversée par l'air atmosphérique.

3. Appareil (10) selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les éléments de captation solaire (18) sont en contact direct avec le matériau adsorbant (17).

4. Appareil (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le clapet (22) fonctionne uniquement par différentiel de pression entre la pression de l'air atmosphérique dans le volume interne (13) et la pression de l'air atmosphérique dans l'environnement extérieur.

5. Appareil (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le couvercle supérieur (12) est conformé de sorte à assurer un écoulement gravitaire de l'eau condensée jusqu'à la gouttière (23).

6. Appareil (10) selon la revendication 5, caractérisé en ce que le couvercle supérieur (12) comprend au moins une paroi plane inclinée par rapport à la verticale et par rapport à l'horizontale.

7. Appareil (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux modules d'adsorption et de désorption

(16) indépendants placés sous un même couvercle supérieur (12).

8. Appareil (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisés en ce qu'il comprend une source d'alimentation électrique destinée à alimenter le ventilateur (21) en électricité, la source d'alimentation électrique comprenant des éléments pour se raccorder à un réseau électrique extérieur à l'appareil et/ou des éléments pour produire de l'électricité.

9. Appareil (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les critères prédéterminés en fonction desquels l'unité électronique de pilotage place le ventilateur (21) dans le mode de fonctionnement et dans la mode de non fonctionnement comprennent une première valeur horaire à partir de laquelle le ventilateur (21) est placé dans le mode de fonctionnement et une seconde valeur horaire à partir de laquelle le ventilateur (21) est placé dans le mode de non fonctionnement et en ce que l'unité électronique de pilotage comprend une horloge interne.

10. Appareil (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les éléments de captation solaire (18) comprennent un support (25) sensiblement plan monté sur le châssis inférieur (11) et constitué par l'assemblage d'une pluralité de poutres creuses (26) entre elles où tout ou partie du volume interne desdites poutres creuses (26) est rempli par le matériau adsorbant (17), chaque poutre creuse (26) étant perforée pour autoriser la circulation forcée de l'air atmosphérique à travers le volume interne desdites poutres creuses (26).

11. Appareil (10) selon la revendication 10, caractérisé en ce que le support (25) est orienté spatialement de sorte à former un angle (A) avec l'horizontale compris entre 5 et 60°.

Description:
Appareil de production d'eau liquide par adsorption la nuit et désorption le jour à partir d'air atmosphérique

La présente invention concerne un appareil capable d'assurer une production d'eau liquide à partir d'air atmosphérique en utilisant un matériau adsorbant.

Il a déjà été imaginé d'obtenir de l'eau liquide à partir de l'air atmosphérique, en profitant alternativement du fait que l'air est frais la nuit pour le déshumidifier par adsorption et qu'il est possible d'utiliser le rayonnement solaire le jour pour extraire par désorption l'eau extraite de l'air pendant la nuit et emmagasinée dans le matériau adsorbant.

Toutefois, les solutions connues à l'heure actuelle sont extrêmement complexes, gourmandes en énergie et très onéreuses, ce qui les rend rédhibitoires la plupart du temps au vu des marchés visés.

La présente invention vise à résoudre tout ou partie des inconvénients présentés ci-avant.

Dans ce contexte, un objectif est de fournir un appareil du type précité qui soit efficace et robuste tout en répondant à au moins l'un des objectifs suivants :

être économique,

être simple de conception et d'utilisation,

être peu gourmand en énergie. Cet objectif peut être atteint grâce à la fourniture d'un appareil pour une production d'eau liquide à partir d'air atmosphérique, ledit appareil comprenant un châssis inférieur et un couvercle supérieur rapporté sur le châssis inférieur, délimitant entre eux un volume interne, tout ou partie du couvercle supérieur étant formé dans un matériau au moins partiellement transparent à un flux solaire externe incident sur le couvercle supérieur de sorte à permettre à un flux solaire interne de pénétrer dans le volume interne, ledit appareil comprenant en outre :

- au moins une entrée d'air aménagée dans le châssis inférieur permettant l'admission, dans le volume interne, d'air atmosphérique provenant de l'environnement extérieur au volume interne,

- au moins un module d'adsorption et de désorption agencé dans le volume interne au-dessus de l'entrée d'air et comprenant d'une part un lit de matériau adsorbant adapté à l'adsorption et la désorption de molécules d'eau vis-à-vis de l'air atmosphérique en contact avec le matériau adsorbant, d'autre part des éléments de captation solaire générant des calories à partir du flux solaire interne et transférant thermiquement les calories générées au matériau adsorbant,

- au moins un ventilateur apte à varier entre un mode de fonctionnement dans lequel le ventilateur impose une circulation forcée verticale de bas en haut de l'air atmosphérique admis par l'entrée d'air où ladite circulation forcée impose à l'air atmosphérique de traverser le lit de matériau adsorbant et les éléments de captation solaire, et un mode de non fonctionnement dans lequel le couvercle supérieur joue un rôle de condenseur pour l'air atmosphérique dans le volume interne,

- au moins un clapet agencé dans le couvercle supérieur pour permettre, lorsque le ventilateur occupe le mode de fonctionnement, de laisser passer de l'air atmosphérique du volume interne vers l'environnement extérieur, le clapet étant fermé lorsque le ventilateur occupe le mode de non fonctionnement,

- une unité électronique de pilotage du ventilateur destinée à placer le ventilateur, en fonction de critères prédéterminés connus de l'unité électronique de pilotage, sélectivement dans le mode de fonctionnement durant une période de temps nocturne et dans le mode de non fonctionnement durant une période de temps diurne,

- au moins une gouttière permettant de recueillir l'eau liquide qui se condense sur le couvercle supérieur à partir de l'air atmosphérique dans le volume interne durant la période de temps diurne.

L'appareil peut également répondre aux caractéristiques techniques présentées ci-après, prises isolément ou en combinaison.

La section de passage de l'air atmosphérique traversant le lit de matériau adsorbant dans le mode de fonctionnement du ventilateur correspond à la totalité de la surface des éléments de captation solaire traversée par l'air atmosphérique.

Les éléments de captation solaire sont en contact direct avec le matériau adsorbant.

Le clapet fonctionne uniquement par différentiel de pression entre la pression de l'air atmosphérique dans le volume interne et la pression de l'air atmosphérique dans l'environnement extérieur.

Le couvercle supérieur est conformé de sorte à assurer un écoulement gravitaire de l'eau condensée jusqu'à la gouttière.

Le couvercle supérieur comprend au moins une paroi plane inclinée par rapport à la verticale et par rapport à l'horizontale. Chaque module d'adsorption et de désorption comprend un support sensiblement plan monté sur le châssis inférieur et agencé à la manière d'un caillebotis ajouré permettant à la fois de supporter le matériau adsorbant et d'autoriser la circulation forcée de l'air atmosphérique à travers le support.

Les éléments de captation solaire sont constitués par des parois inclinées venant dans le prolongement de cloisons internes du caillebotis et en situation d'échange thermique par conduction thermique avec les cloisons internes du caillebotis.

L'appareil comprend au moins deux modules d'adsorption et de désorption indépendants placés sous un même couvercle supérieur.

L'appareil comprend une source d'alimentation électrique destinée à alimenter le ventilateur en électricité, la source d'alimentation électrique comprenant des éléments pour se raccorder à un réseau électrique extérieur à l'appareil et/ou des éléments pour produire de l'électricité.

Les critères prédéterminés en fonction desquels l'unité électronique de pilotage place le ventilateur dans le mode de fonctionnement et dans la mode de non fonctionnement comprennent une première valeur horaire à partir de laquelle le ventilateur est placé dans le mode de fonctionnement et une seconde valeur horaire à partir de laquelle le ventilateur est placé dans le mode de non fonctionnement et l'unité électronique de pilotage comprend une horloge interne.

Les éléments de captation solaire comprennent un support sensiblement plan monté sur le châssis inférieur et constitué par l'assemblage d'une pluralité de poutres creuses entre elles où tout ou partie du volume interne desdites poutres creuses est rempli par le matériau adsorbant, chaque poutre creuse étant perforée pour autoriser la circulation forcée de l'air atmosphérique à travers le volume interne desdites poutres creuses.

Le support est orienté spatialement de sorte à former un angle avec l'horizontale compris entre 5 et 60°.

L'invention sera encore mieux comprise à l'aide de la description qui suit de modes particuliers de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés sur les dessins annexés, dans lesquels :

La Figure 1 est une vue de face d'un premier mode de réalisation d'un appareil selon l'invention.

La Figure 2 est une vue en coupe de l'appareil de la Figure 1 selon le plan de coupe B-B repéré sur la Figure 3. La Figure 3 est une vue en coupe de l'appareil des Figures précédentes selon le plan de coupe A-A repéré sur la Figure 2.

La Figure 4 est une vue de face du module d'adsorption et de désorption utilisé dans l'appareil des Figures 1 à 3, sans le matériau adsorbant.

La Figure 5 est une vue en coupe du module d'adsorption et de désorption de la Figure 4, sans le matériau adsorbant, selon le plan de coupe C-C présenté sur la Figure 4.

La Figure 6 représente, de face et de côté, un deuxième mode de réalisation d'un appareil selon l'invention.

La Figure 7 représente, de face et selon le plan de coupe C-C, une variante de module d'adsorption et de désorption, sans le matériau adsorbant.

La Figure 8 est une vue de face d'un troisième mode de réalisation d'un appareil selon l'invention.

La Figure 9 est une vue en coupe de l'appareil de la Figure 8 selon le plan de coupe C-C repéré sur la Figure 8.

La Figure 10 est une vue de face d'un quatrième mode de réalisation d'un appareil selon l'invention.

La Figure 11 est une vue en coupe de l'appareil de la Figure 10 selon le plan de coupe A-A repéré sur la Figure 10.

La Figure 12 est une vue en coupe d'un cinquième mode de réalisation d'un appareil selon l'invention, selon le plan de coupe A-A repéré sur la Figure 14.

La Figure 13 est une vue en coupe de l'appareil de la Figure 12 selon le plan de coupe B-B repéré sur la Figure 14.

La Figure 14 représente le cinquième mode de réalisation visible sur les Figures 12 et 13.

En référence aux Figures 1 à 14 annexées telles que présentées sommairement ci-dessus, l'invention concerne essentiellement un appareil 10 apte à produire de l'eau liquide à partir d'air atmosphérique, en exploitant de manière adaptée un matériau adsorbant. Plus précisément, de manière générale, l'appareil 10 réalise une adsorption de molécules d'eau depuis l'air atmosphérique qu'il contient au moment où l'air est le plus frais, c'est-à-dire pendant une période de temps donnée la nuit, puis, pendant une période de temps donnée le jour, l'appareil 10 réalise d'une part une désorption de ces molécules d'eau précédemment adsorbée, par simple chauffage du matériau adsorbant uniquement par effet de serre et chauffage solaire, d'autre part une condensation des molécules d'eau précédemment libérées par désorption et une récupération des molécules d'eau précédemment condensée.

A cet effet, l'appareil 10 comprend un châssis inférieur 11 et un couvercle supérieur 12 rapporté sur le châssis inférieur 11, délimitant entre eux un volume interne 13. Tout ou partie du couvercle supérieur 12 est avantageusement formé dans un matériau au moins partiellement transparent à un flux solaire externe incident sur le couvercle supérieur 12 de sorte à permettre à un flux solaire interne de pénétrer dans le volume interne 13. Pour cela, tout ou partie des parois constitutives du couvercle supérieur 12 sont constituées par exemple de verre ou d'une matière plastique transparente ou translucide à la lumière solaire, comme par exemple du polycarbonate. L'utilisation du verre est avantageuse pour ses propriétés de transparence et d'hydrophilie.

L'appareil 10 comprend également au moins une entrée d'air 14 aménagée dans le châssis inférieur 11 permettant l'admission, dans le volume interne 13, d'air atmosphérique provenant de l'environnement extérieur au volume interne 13. En particulier, comme cela est représenté, il est avantageux de prévoir que l'entrée d'air 14 soit aménagée à travers la face inférieure du châssis inférieur 11, lequel repose alors sur le sol par l'intermédiaire de pieds 15 plaçant un intervalle entre la face inférieure du châssis inférieur 11 et le sol.

L'appareil 10 comprend aussi au moins un module d'adsorption et de désorption 16 agencé dans le volume interne 13 au-dessus de l'entrée d'air 14 et comprenant d'une part un lit de matériau adsorbant 17 adapté à l'adsorption et la désorption de molécules d'eau vis-à-vis de l'air atmosphérique en contact avec le matériau adsorbant 17, d'autre part des éléments de captation solaire 18 générant des calories à partir du flux solaire interne et transférant thermiquement les calories générées au matériau adsorbant 17.

Le matériau adsorbant 17 correspond dans ce document à un matériau adsorbant présentant une avidité pour la vapeur d'eau. A titre d'exemple, le matériau adsorbant peut être un gel de silice qui présente un haut niveau de performance dans l'application concernée par l'invention. Il peut sinon s'agir d'une alumine activée, de différents types de tamis moléculaires également appelées zéolithes ou encore de différents types de charbons activés.

L'appareil 10 comprend également au moins un ventilateur 21 apte à varier entre :

- un mode de fonctionnement dans lequel le ventilateur 21 impose une circulation forcée verticale de bas en haut de l'air atmosphérique admis par l'entrée d'air 14 où cette circulation forcée impose à l'air atmosphérique de traverser le lit de matériau adsorbant 17 et les éléments de captation solaire 18,

- et un mode de non fonctionnement dans lequel le couvercle supérieur 12 joue un rôle de condenseur pour l'air atmosphérique dans le volume interne 13.

Chaque entrée d'air 14 est équipée d'un filtre à air capable de filtrer l'air atmosphérique qui est admis dans le volume interne 13 en impuretés en amont du ventilateur 21 correspondant.

L'appareil 10 comprend aussi au moins un clapet 22 agencé dans le couvercle supérieur 12 pour permettre, lorsque le ventilateur 21 occupe le mode de fonctionnement, de laisser passer de l'air atmosphérique du volume interne 13 vers l'environnement extérieur, le clapet 22 étant fermé lorsque le ventilateur 21 occupe le mode de non fonctionnement.

Préférentiellement, pour des raisons de simplicité de conception et d'utilisation, de coût mais sans altérer aucunement le fonctionnement de l'appareil 10, le clapet 22 fonctionne uniquement par différentiel de pression entre la pression de l'air atmosphérique dans le volume interne 13 et la pression de l'air atmosphérique dans l'environnement extérieur.

En outre, l'appareil 10 comprend une unité électronique de pilotage (non représentée) assurant un pilotage du ventilateur 21. Notamment, l'unité électronique de pilotage, qui peut être positionnée dans le châssis inférieur 11, est destinée à placer le ventilateur 21 sélectivement dans le mode de fonctionnement durant une période de temps nocturne et dans le mode de non fonctionnement durant une période de temps diurne, en fonction de critères prédéterminés connus de l'unité électronique de pilotage.

Autrement dit, un procédé de fonctionnement de l'appareil 10 est de prévoir une étape mise en œuvre durant la période de temps nocturne dans laquelle le ventilateur 21 fonctionne, puis une étape mise en œuvre durant la période de temps diurne dans laquelle le ventilateur 21 ne fonctionne pas. Lorsque le ventilateur 21 fonctionne en période nocturne, il impose une circulation forcée de l'air atmosphérique admis par l'entrée 14 à travers le lit de matériau adsorbant 17, lequel se charge efficacement par adsorption en molécules d'eau prélevées depuis le flux d'air traversant du fait que cet air est plus frais en période nocturne. La présence du ventilateur 21 pendant la phase d'adsorption permet d'optimiser le chargement en vapeur d'eau. Le lit de matériau d'adsorbant 17 présente avantageusement une épaisseur faible, typiquement comprise entre 0,5 et 10 centimètres, afin de limiter la perte de charge du flux d'air atmosphérique traversant à quelques millibars, ce qui autorise l'utilisation d'un ventilateur 21 de type axial qui est avantageusement économe en énergie électrique (puissance limitée classiquement à quelques Watts par m 2 ). Dans le même temps, l'air atmosphérique qui a traversé le module d'adsorption et de désorption 16 est évacué automatiquement par l'intermédiaire du clapet 22 vers l'extérieur, ce qui présente comme avantage supplémentaire d'évacuer la chaleur dégagée par le phénomène d'adsorption du matériau adsorbant 17 vers l'extérieur de l'appareil 10.

Lorsque le ventilateur 21 ne fonctionne pas en période diurne, le flux solaire interne qui résulte de la transparence au moins partielle du couvercle supérieur 12 vis-à-vis du flux solaire externe incident provoque un effet de serre pour l'air atmosphérique contenu dans le volume interne 13 dont réchauffement participe à la désorption des molécules d'eau à partir du matériau adsorbant 17. Cette désorption est également favorisée par l'action des calories transmises par les éléments de captation solaire 18 après avoir été générées par captation depuis le flux solaire interne. Après désorption, la vapeur d'eau se condense naturellement sur les parois internes du couvercle supérieur 12.

De manière générale, il est d'ailleurs précisé que le couvercle supérieur 12 présente avantageusement une triple fonction : assurer l'effet de serre durant le mode de non fonctionnement du ventilateur 21, assurer la condensation de la vapeur d'eau désorbée grâce à l'échange thermique avec l'air atmosphérique à l'extérieur du volume interne 13, et également assurer une stérilisation du condenseur grâce aux rayonnements UV du flux solaire qui traversent le couvercle supérieur 12.

L'appareil 10 comprend aussi au moins une gouttière 23 recueillant l'eau liquide qui se condense sur le couvercle supérieur 12 à partir de l'air atmosphérique dans le volume interne 13 durant la période de temps diurne. Comme cela est visible sur les Figures, la gouttière 23 est délimitée par le châssis inférieur 11, même si elle pourrait indifféremment être délimitée ou portée par le couvercle supérieur 12. Préférentiellement, la gouttière 23 est agencée de sorte à présenter une légère pente par rapport à l'horizontale pour permettre un bon écoulement gravitaire le long de la gouttière 23 de l'eau recueillie jusqu'à un point bas potentiellement équipé par un tube d'écoulement 24 permettant d'écouler l'eau vers l'extérieur du volume interne 13.

Il ressort de ce qui précède que l'appareil 10 est économique, simple de conception et d'utilisation, et peu gourmand en énergie. Il ne nécessite aucun actionneur manuel ou motorisé à l'exclusion du ventilateur 21 durant la totalité du cycle que représente la mise en œuvre successive du mode de fonctionnement puis du mode de non fonctionnement du ventilateur 21. L'automatisme nécessaire au fonctionnement de l'appareil 10 peut être réduit à la commande de marche du ventilateur 21 en début de phase d'adsorption et à la commande d'arrêt du ventilateur 21 à la fin de cette phase. Par contre, le ventilateur 21 n'est pas utilisé pendant la phase de chauffage du matériau adsorbant 17 et de désorption puis de condensation. La vapeur d'eau, échauffée et donc plus légère, monte du lit de matériau adsorbant 17 jusqu'au couvercle supérieur 12 qui joue alors le rôle de condenseur.

L'appareil 10 comprend une source d'alimentation électrique (non représentée) destinée à alimenter le ventilateur 21 en électricité, préférentiellement selon un niveau de tension peu élevé, typiquement de 12V ou 24V. La source d'alimentation électrique comprend des éléments pour se raccorder à un réseau électrique extérieur à l'appareil 10 et/ou des éléments pour produire de l'électricité, comme par exemple des panneaux photovoltaïques ou des éléments de production éolien. La source d'alimentation électrique peut éventuellement inclure une batterie pour stocker de l'énergie électrique, que cette énergie provienne du réseau électrique ou soit produite in situ.

Selon un mode de réalisation non limitatif, les critères prédéterminés en fonction desquels l'unité électronique de pilotage place le ventilateur 21 dans le mode de fonctionnement et dans le mode de non fonctionnement comprennent une première valeur horaire à partir de laquelle le ventilateur 21 est placé dans le mode de fonctionnement et une seconde valeur horaire à partir de laquelle le ventilateur 21 est placé dans le mode de non fonctionnement. L'unité électronique de pilotage comprend alors une horloge interne. En effet, il peut être nécessaire d'attendre une heure avancée de la nuit avant que l'humidité relative de l'air augmente sensiblement : la détermination et le renseignement des première et seconde valeurs horaires permettent de tenir compte de ces conditions climatiques. Les critères prédéterminés pourraient également comprendre des valeurs minimale et maximale d'humidité relative.

Avantageusement, la section de passage de l'air atmosphérique traversant le lit de matériau adsorbant 17 dans le mode de fonctionnement du ventilateur 21 correspond à la totalité de la surface des éléments de captation solaire 18 traversée par l'air atmosphérique. Cela renforce la possibilité d'avoir recours à une épaisseur réduite du lit de matériau adsorbant 17.

Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux pour la mise en œuvre de la désorption lorsque le ventilateur 21 est placé dans le mode de non fonctionnement, les éléments de captation solaire 18 sont en contact direct avec le matériau adsorbant 17. Selon un mode de réalisation particulier mais non limitatif, chaque module d'adsorption et de désorption 16 comprend un support 19 sensiblement plan monté sur le châssis inférieur 11 et agencé à la manière d'un caillebotis ajouré permettant à la fois de supporter le matériau adsorbant 17 et d'autoriser la circulation forcée de l'air atmosphérique à travers le support 19. Un tel caillebotis comprend une première série de cloisons internes 20 toutes parallèles entre elles et une deuxième série de cloisons internes 20 toutes parallèles entre elles mais orientées transversalement par rapport aux cloisons internes 20 de la première série.

Avantageusement, pour des raisons de simplicité et de grande efficacité de la désorption, les éléments de captation solaire 18 sont constitués par des parois inclinées qui viennent dans le prolongement des cloisons internes 20 du caillebotis et qui sont en situation d'échange thermique par conduction thermique avec les cloisons internes 20 du caillebotis. La surface de contact entre le matériau adsorbant 17 et les éléments de captation solaire 18 est ainsi maximisée. L'inclinaison de ces parois inclinées a pour objectif d'améliorer la captation solaire à partir du flux solaire interne qui est lui-même incliné par rapport à la verticale.

La manière d'organiser le support 19 et les parois inclinées constitutives des éléments de captation solaire 18 n'est pas limitative en soi. A titre d'exemple, il est possible de constituer le support 19 en prévoyant une première pièce sous la forme d'une grille plane venant se monter horizontalement dans le châssis inférieur 11 et une deuxième pièce matérialisant à la fois la première série et la deuxième série de cloisons internes 20 mais également les parois inclinées constitutives des éléments de captation solaire 18. Alternativement, en référence à la Figure 7, il est possible de former le support 19 et les éléments de captation solaire 18 dans une pièce d'un seul tenant, le caillebotis délimitant en partie basse une extension horizontale percée de trous pour permettre le passage de l'air atmosphérique et de soutenir le matériau adsorbant 17. Outre la facilité de fabrication, cette dernière variante présente comme avantage d'augmenter la surface de contact entre le matériau adsorbant 17 et les éléments de captation solaire 18.

Avantageusement, le couvercle supérieur 12 est conformé de sorte à assurer un écoulement gravitaire, notamment sans perte, de l'eau condensée jusqu'à la gouttière 23. Une fois encore, ce principe permet de rendre l'appareil 10 autonome et ne nécessitant aucun actionneur autre que le ventilateur 21.

A cet effet, le couvercle supérieur 12 comprend au moins une paroi plane inclinée par rapport à la verticale et par rapport à l'horizontale. Par exemple, comme cela est le cas dans chacun des deux modes de réalisation représentés respectivement sur la Figure 1 et sur la Figure 6, le couvercle supérieur 12 comprend au moins deux telles parois planes inclinées, par exemple chacune selon un angle d'environ 45 degrés par rapport à la verticale, de sorte à être convergente en direction d'une partie sommitale du couvercle supérieur 12.

Cela n'exclut pas la mise en œuvre du deuxième mode de réalisation de la Figure 6 où, à l'inverse de la configuration du premier mode de réalisation des Figures 1 à 5 où l'appareil 10 ne comprend qu'un seul module d'adsorption et de désorption 16 sous un seul et même couvercle supérieur 12, l'appareil 10 comprend au moins deux modules d'adsorption et de désorption 16 indépendants placés sous un même couvercle supérieur 12. Il est alors préférentiellement prévu d'aménager une entrée d'air 14 et un ventilateur 21 pour chacun des modules d'adsorption et de désorption 16, permettant un fonctionnement sélectif et individuel de chacun des modules 16. Ce deuxième mode de réalisation est équipé de deux clapets 22 tels que décrits précédemment en lien avec le premier mode de réalisation, agencés dans des parois du couvercle supérieur 12 opposées entre elles.

Les Figures 8 à 14 illustrent des variantes dans la manière de structurer le ou les modules d'adsorption et de désorption 16. Dans le troisième mode de réalisation des Figures 8 et 9, dans la quatrième mode de réalisation des Figures 10 et 11 et dans le cinquième mode de réalisation des Figures 12 à 14, il est prévu que, pour chaque module d'adsorption et de désorption 16, les éléments de captation solaire 18 comprennent un support 25 sensiblement plan monté sur le châssis inférieur 11 et constitué par l'assemblage d'une pluralité de poutres creuses 26 entre elles où tout ou partie du volume interne desdites poutres creuses 26 est rempli par le matériau adsorbant 17, chaque poutre creuse 26 étant perforée pour autoriser la circulation forcée de l'air atmosphérique à travers le volume interne des poutres creuses 26.

L'utilisation de telles poutres creuses 26 peut s'avérer avantageuse pour des modules 16 de grande surface, pouvant permettre une portée supérieure à 1 mètre, compte tenu de la rigidité intrinsèque de chaque poutre creuse 26. A l'état assemblées entre elles, les poutres 26 confèrent une bonne rigidité mécanique au module 16.

Chaque poutre creuse 26 est formée dans un matériau léger, bon conducteur thermique et résistant à la corrosion, comme par exemple en aluminium. L'utilisation de l'aluminium permet de conduire la chaleur efficacement sur toute la surface du module 16 (le matériau adsorbant 17 n'étant généralement pas un bon conducteur thermique) et de conduire la chaleur dans tout le matériau adsorbant 17 au sein de chaque poutre creuse 26. Le contact mécanique entre les différentes poutres creuses 26 permet de garantir un bon transfert thermique d'une poutre à l'autre. Chaque poutre creuse 26 comporte, au moins sur ses faces supérieure et inférieure, une pluralité de perforations qui permettent de laisser passer l'air atmosphérique à travers le matériau adsorbant 17. Les dimensions des performations sont strictement inférieures aux dimensions des particules de matériau adsorbant 17 utilisées.

Dans le troisième mode de réalisation des Figures 8 et 9, l'organisation du couvercle supérieur 12 est équivalente à celle de celui utilisé dans le premier mode de réalisation des Figures 1 à 5, à savoir une organisation pyramidale à parois. A l'image de l'organisation générale du deuxième mode de réalisation des Figures 6 et 7, l'appareil 10 selon le quatrième mode de réalisation des Figures 10 et 11 prévoit la présence de deux modules d'adsorption et de désorption 16 indépendants placés sous un seul et même couvercle supérieur 12 à quatre parois. Une entrée d'air 14 et un ventilateur 21 sont prévus pour chacun des deux modules d'adsorption et de désorption 16, permettant un fonctionnement sélectif et individuel de chacun des modules 16. L'appareil 10 comprend deux clapets 22 agencés dans des parois du couvercle supérieur 12 opposées entre elles.

L'appareil 10 selon les Figures 12 à 14 diffère de celui des Figures 8 à 11 par le fait que le support 25 est orienté spatialement de sorte à former un angle « A » avec l'horizontale compris entre 5 et 60°. Cette inclinaison par rapport au plan de l'horizontale, moyennent une orientation adaptée vers le sud, favorise l'incidence du flux solaire externe et la captation solaire. Le couvercle supérieur 12 est constitué d'une unique paroi au contraire des autres modes de réalisation, laquelle permet l'écoulement gravitaire de l'eau condensée du fait que cette paroi est inclinée de la même manière que le support 25. La présence d'un tel couvercle supérieur 12 permet de favoriser la simplicité et le coût de fabrication, sans nuire à l'efficacité. Le ventilateur 21 est excentré par rapport au centre de l'appareil 10 de sorte à être placé dans la partie basse de l'appareil 10 malgré son inclinaison selon l'angle A, la vapeur d'eau montant d'elle-même jusqu'au clapet 22 qui se trouve quant à lui dans la partie haute de l'appareil 10.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation représentés et décrits ci-avant, mais en couvre au contraire toutes les variantes.