Zone de Texte: machine pour produire de l’eau avec l’énergie solaire

 

                        Analyse fonctionnelle, analyse de la valeur:

1. Dimensionnement du projet:

  • Estimation des coûts

Dans un pays ou la réponse à un besoin cruciale n’existe pas, cette réponse peut avoir un prix exorbitant.

En revanche, dans un pays où celle-ci existe et est exploitée, elle peut, de ce fait, être valorisée.

Cela peut être un point de départ.

Pour avoir des coûts minimums, Il est nécessaire de réduire au maximum le nombre d’intermédiaires entre l’étude  réalisation du prototype et l’exploitation par le client final.

Plus votre produit a de potentiel à court terme moins vous avez besoin d’investisseur et plus de potentiels financiers viennent se greffer sur le projet et d’autant, par effet de levier, Il vous est possible d’obtenir des fonds.

En revanche, plus un projet a un retour sur investissement à long terme, moins les investisseurs sont intéressés, et plus il est nécessaire de verrouiller sa gestion et d’investir pour faire aboutir le projet.

Le prix moyen en France du M3 d’eau  : (janvier 2004)  2,44€ (16F) le Mètre cube d'eau

Et considérant que les systèmes à énergie photovoltaïque ayant une durée de vie de 25 ans, cela peut nous aider à déterminer à déterminer le prix de revient de l’installation.

  • Estimation des délais

Je souhaite être en mesure de pouvoir réaliser un prototype d’ici un an (durée butoir de ma formation).

6 mois réalisation cahiers des charges, business plan.

3 mois Marketing (recherche client / investisseurs)

3 mois réalisation installation (gestion client/fournisseur)

test validation

  • Compétences requises

Techniques :

Objectif : dimensionner techniquement le produit, établir les cahiers des charges, réalisation produit, test, validation, établir les procédures de dépannage.

Compétences :

Thermiques

Thermodynamiques

Mécaniques des fluides

Electrique

Automatisme, régulation

Météorologiques

Gestion qualité de l’eau

Financières marketing:

Objectif : construire le financement du produit.

Trouver le client final, connaître ses conditions climatiques associées et ses besoins en eau.

Trouver des partenaires financiers, Investissements à long terme => retombés sanitaires, accroissement du nombre de consommateurs, nouveaux marchés

Compétences :

en négociation

Savoir être persuasif

Connaître les protocoles de communication avec les différentes commissions européennes, ONG, fond d’aide au développement, banque mondiale …

Gestion projet :

 

Objectif : faire respecter les engagements, contrôler la cohérence globale, conduire le projet en phase d’exploitation.

Compétences :

Gestion coût, délais, qualité,

Gestion transversale.

Maintenances :

Objectif : permettre à l’installation d’être disponible à l’utilisateur

Entretien de la machine premier niveau par l’utilisateur

Automatisation du déclanchement Entretien deuxième niveau

Plan de maintenance, de contrôle technique et sanitaire.

Compétences :

Utilisateurs :

  • Dépannage premier niveau

  • Contrôle sanitaire premier niveau

Service entretien :

  • Gestion de stock

  • Suivre les procédures de dépannage

  • Remonté des informations

2. Recherche d’informations:

Marché visé  (lien)

Réponse au marché: plusieurs procédés:

 

 


 

 

L’eau saumâtre est chauffée par rayonnement solaire, transformé en vapeur d’eau, puis condensée sur les parois supérieures pour être récupérer dans le récipient central. C’est de l’eau distillée.

"AKA Vapor Still" est un petit distillateur solaire gonflable

 

 

  • Par Electrodialyse (voir site : Eduscol Culture sciences-chimie )

    Débarrasse l'eau des ions sodium en les remplaçants par des ions chlorure

    grâce à un champ électrique entre lequel passe l'eau saumâtr
  • Par osmose inverse (voir site : Eduscol Culture sciences-chimie )

    c’est un principe permettant de filtrer les impuretés et de ne laisser passer que l’eau.

  • procédé en cours d'étude:

    par congélation qui consistent à congeler l'eau de mer, nettoyer la glace de la saumure, puis la décongeler.

    Conclusions:

     

    Globalement ces procédés ont besoins:

     une mise à disposition d’eau saumâtre   (sauf le filet à brume)

    D’énergie. (tous, le filet à brume à besoin de vent et d'une dénivellation )

    D’une maîtrise des technologies de pointes (sauf le filet à brume)

    d'une maintenance régulière journalière

    Un problème dans l’approche psychologique:

     Boire un résidu « d’eau croupie ». (sauf le filet à brume)

3. Validation du besoin:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Zone de Texte: Sur quoi agit-il ? :
Sur la santé
Sur le manque d’eau
Sur le développement de la population
Sur la sédentarisation
Ou de quoi a-t-il besoin pour fonctionner ?
de l’eau contenue dans l’air
de la différence de température entre le jour et la nuit
de l’ensoleillement
du manque d’eau

 

 

 

 

 

 

4. Pourquoi produire de l’eau dans les pays en voie de développement avec de l’énergie renouvelable?

  • Parce que les gens ont besoin de boire.

  • Parce que l'avenir passe par le développement durable.

  • Pour répondre à leur besoin ils n’ont pas toujours d’eau potable à leur disposition.

  •  ils n’ont pas toujours des ressources naturelles ou lorsqu’ils en ont, ils ne maîtrisent pas toujours leur exploitation.

  • L’énergie renouvelable est par définition inépuisable (enfin presque) , l’énergie solaire par elle-même ne produit pas de déchet (au niveau du soleil elle produit de l’hélium, gaz neutre) cependant l'exploitation à moyen terme demande une volonté politique de recherche, car son stockage et sa mise à disposition ne sont pas aussi aisés qu'avec l'énergie du charbon, pétrole, ou uranium (énergie fossile).

Zone de Texte: Produit :
machine à produire de l’eau grâce l’énergie solaire, et l’eau contenue dans l’air

  • Les gens ont besoins de boire pour s’alimenter en sels minéraux, s’hydrater et pour évacuer les toxines.

  • Les gens des pays en voie de développement manquent de ressources suite à:

  • Des problèmes prioritaires de santé souvent du à un manque d’hygiène, entraînant l’inactivité et donc l’impossibilité d’obtenir des ressources.

  • Des sols et sous-sols pauvres,

  • Peu de cours d’eau,

  • Peu de nappe phréatique,

  • Pas énergie fossile,

  • Peu de possibilité d’agriculture,

  • Un manque de pluie régulière ou de gestion de cette eau.

  • Les ressources naturelles (énergie fossile, minerai, fleuve traversant plusieurs pays…) peuvent créer convoitises de la part des pays plus riches, qui dans certains cas provoquent des conflits internes leur permettant ainsi d’exploiter à moindre coût ces richesses,  une des  conséquences étant l’appauvrissement des autochtones.

6. Quel sont les causes de la disparition du besoin ?

  • Lorsque plus personne ne vivra dans ces zones arides ou lorsqu’il n’y aura plus de zone aride. (peu probable)

  • Lorsqu’il se mettra à pleuvoir dans ces zones et que des infrastructures permettront de gérer cette eau.(peu probable à court terme)

  • Dans les  pays arides, les quantités d’eau évaporée sont supérieures aux quantités d’eau condensée :

  • Le besoin disparaîtra lorsqu’il y aura un équilibre (ou un excédant)  entre le cycle de condensation et le cycle d’évaporation. (probable à moyen terme)

  • Lorsque certains pays riches auront trouvé le moyen de profiter de certaines ressources naturelles des pays considérés sans appauvrir les autochtones ou en leur permettant d’avoir un indice de croissance équivalant (indice adapté au besoin du pays en voie de développement). (probable à moyen terme)

    En conclusion,

    • Lorsque la politique économique mondiale aura une gestion globales des besoins

    et saura faire la différence entre un besoin et une envie,

    Lorsque l’humain maîtrisera le climat,

    le besoin pourra être réduit (possible à moyen terme)

    Conclusion, à moyen terme:
    Conclusion, à moyen terme:
    Le besoin existe!

7. Fonction de l’installation :

  • Sa fonction principale sera de condenser la vapeur d’eau de l’air en eau  pour en permettre son exploitation.

  • Doit avoir le minimum d’entretien et d’intervention humaine.

  • Elle doit utiliser l’énergie renouvelable au maximum de ses possibilités tout en optimisant son rendement énergétique.

    Remarques:

    Il sera utile de quantifier les perturbations atmosphériques du au rejet de pression partiel d'air inférieur à la pression atmosphérique

8. Cycle de vie machine:

Nous étudierons 2 cycles de vie:

  1. période de fonctionnement

  2. période de recyclage installation

9. Identification des contraintes et fonctions à remplir:

  • cycle: période de fonctionnement:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fonctions principales (FP);

  • FP1-1: le puits froid refroidit l'air humide (en fonction du besoin client et des données météo)

  • FP1-2: l'énergie renouvelable alimente le puits froid (en fonction du besoin client et des données météo)

  • FP1-3: l'air humide est décomposé en air sec et eau (suivant dimensionnement machine)

  • FP1-4: l'eau est mise à disposition du consommateur (suivant besoin client)

  • FP1-5: (option) : l'eau (distillée) est rendue potable (suivant besoin client)

  • FP1-6: Le puit froid ne doit pas produire de pollution sur l'environnement (suivant les normes environnementales)

Fonctions contraintes (FC):

  • FC1-1: la source en énergie ne sera que renouvelable (pas d'utilisation de l'énergie fossile pour son exploitation)

  • FC1-2: La machine ne doit pas produire de pollution sur l'environnement (suivant les normes environnementales)

  • FC1-3: Les donnée météorologiques seront nécessaires pour dimensionner l'installation (historique météo local, heure par heure sur 24 heures pendant un an minimum plus suivi pendant l'exploitation)

  • FC1-4: L'installation ne devra pas pouvoir blaiser un intervenant (respecter les normes de construction)

  • FC1-5: L'installation ne devra pas intoxiquer le consommateur (respecter les normes d'hygiène)

Hiérarchisation des fonctions:

Par la Méthode du tri-croisé:

  puits froid

<->

air humide

Energie renv.

 <->

 puits froid

air humide

<=>

 air sec

+

eau

eau

<->

 consomm.

eau potable

 <->

 consomm.

puits froid

<->

 environn.

Energie

 renouv.

environn. données

météo.

interv. consom.  
  FP1-1 FP1-2 FP1-3 FP1-4 FP1-5 FP1-6 FC1-1 FC1-2 FC1-3 FC1-4 FC1-5 TOTAL
FP1-1   FP1-1(1) FP3(1) FP1-4(3) FP1-5(2) FP1-6(3) FC1-1(1) FC1-2(3) FP1-1(1) FC1-4(3) FC1-5(3) 6
FP1-2     FP1-3(1) FP1-4(3) FP1-5(2) FP1-6(3) FC1-1(1) FC1-2(3) FP1-2(1) FC1-4(3) FC1-5(3) 0
FP1-3       FP1-4(3) FP1-5(2) FP1-6(3) FP1-3(1) FC1-2(3) FP1-3(1) FC1-4(3) FC1-5(3) 4
FP1-4         FP1-4(1) FP1-6(3) FP1-4(1) FC1-2(3) FP1-4(1) FC1-4(3) FC1-5(3) 12
FP1-5           FP1-6(3) FP1-5(1) FC1-2(3) FP1-5(1) FC1-4(3) FC1-5(3) 7
FP1-6             FP1-6(3) FC1-2(1) FC1-6(3) FC1-4(3) FC1-5(3) 15
FC1-1               FC1-2(3) FC1-1(1) FC1-4(3) FC1-5(3) 3
FC1-2                 FC1-2(3) FC1-4(3) FC1-5(3) 22
FC1-3                   FC1-4(3) FC1-5(3) 0
FC1-4                     FC1-5(1) 27
FC1-5                       28

Remarque:

IL n'est pas démontré que l'installation pourrait ne pas avoir d'interaction sur le climat,
dans le cas contraire,
 nous serions amenés à reconsidérer l'importance de la fonction "des données météos".
Pour l'analyse fonctionnelle, le puits froid est dissocié de l'installation,
cependant, il sera intégré et géré comme un élément constitutif du projet
  • cycle: période recyclage de l'installation:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fonctions contraintes (FC):

  • FC2-1: Tous les matériaux doivent pouvoir être recyclés. (respecter les normes environnementales)

  • FC2-2: Le puits froid doit pouvoir être recyclé. (respecter les normes environnementales)

  • FC2-3: La machine dans son ensemble ne de doit pas avoir détérioré son environnement après désinstallation et ne doit pas perturber la réhabilitation de celui-ci.

  • FC2-4: Le recyclage ne doit pas blesser un intervenant.(respecter les normes de fabrication)

  • FC2-5: Le recyclage ne doit pas pouvoir intoxiquer un consommateur. (respecter les normes d'hygiène)

  Matériaux

de construction

puits froid Environnement Intervenant Consommateur  
  FC2-1 FC2-2 FC2-3 FC2-4 FC2-5 TOTAL
FC2-1   FC2-1(1) FC2-3(2) FC2-4(3) FC2-5(3) 1
FC2-2     FC2-3(2) FC2-4(3) FC2-5(3) 0
FC2-3       FC2-4(3) FC2-5(3) 4
FC2-4         FC2-5(1) 9

FC2-5

         

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