Etude expérimentale des transferts de chaleur et de masse dans un système de dessalement solaire par humidification-déshumidification

Ce travail présente une étude expérimentale des phénomènes de transfert de chaleur et de masse dans un système de dessalement solaire basé sur le principe d’humidification-déshumidification (HDH) évalué dans les conditions climatiques de Bizerte, en Tunisie. Le dispositif expérimental est composé d’un humidificateur intégré dans un capteur solaire (évaporateur solaire) et un déshumidificateur (condenseur tubulaire). Ce dispositif a été conçu et complété par un protocole de mesures spécifique pour la réalisation de cette étude. Les campagnes de mesure ont été effectuées en régimes de convection naturelle et forcée. À partir des résultats expérimentaux, les nombres de Nusselt et de Sherwood, qui quantifient respectivement les transferts de chaleur et de masse au sein du système de dessalement, ont été déterminés. Les résultats de cette étude montrent que ces transferts augmentent dans l’évaporateur solaire avec la vitesse d’aspiration d’air mais dans le condenseur ils augmentent jusqu’à la vitesse limite de V=3.34 m/s puis diminuent. Il est à noter aussi que le transfert thermique latent est beaucoup plus important que les transferts convectif et radiatif dans le cas de l’évaporation et la condensation. Au cours de cette étude, des corrélations ont été établies entre les nombres de Nusselt, sous leurs formes latente, convective, radiative et totale, et les nombres de Reynolds et de Prandtl. De plus, des corrélations liant les nombres de Sherwood aux nombres de Reynolds et de Schmidt ont été développées pour le fonctionnement de l’évaporateur solaire et du condenseur.

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