Cette présentation nous introduit à l’énergie solaire et ses bienfaits. Le calcul de rayonnement et les différents types de capteurs thermiques font aussi partie de la discussion.

1. INTRODUCTION À L’ÉNERGIE SOLAIRE
LES CAPTEURS THERMIQUES
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Sommaire de la présentation
1. Le Soleil, notre bonne étoile!
2. Les bienfaits de l’énergie solaire
3. Le rayonnement solaire
4. Le calcul du rayonnement
5. Les types de capteurs thermique

3. Le Soleil, notre bonne étoile !
– Réacteur à fusion nucléaire âgé de 5 milliards d’années
• Processus de transformation de l’hydrogène en hélium
• Sa puissance est estimée à 63500 kW/m2
• Sa température est d’environ 5777°K
– Représente 99.86% de la masse du système solaire
– Peut contenir 1,000,000 de Terre en volume
– Ces radiations parcourent plus de 150 millions de kilomètres à
la vitesse de la lumière, de sorte que l’irradiation à l’extérieur
de l’atmosphère terrestre est de 1367 W/m2
– C’est ce qu’on appelle la constante solaire (I0) = 1367 W/m2

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Les biens faits de l’énergie solaire
• La vie sur terre dépend complètement de cet astre.
• Maintient une température adéquate au développement de la vie.
• À l’origine du cycle de l’eau, du vent, de la photosynthèse ainsi que des énergies
fossiles.
• Le soleil ne devrait pas s’éteindre avant 5 milliards d’années
• Facteur climatique dont on a intérêt à tirer profit:
• - Manière passive : les ouvertures fenestrées
• - Manière active : production d’énergie
• Énergie la plus abondante sur terre:
• Il est estimé que toute l’énergie solaire exploitable sur Terre représenterait
environ 3 fois la consommation annuelle mondiale en énergie.

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Le rayonnement solaire
1 – Puissance émise par le soleil : 63500 kW/m2
2 – Constante solaire : 1367 W/m2
3 – Rayonnement réfléchi
4 – Rayonnement absorbé et diffusé
5 – Rayonnement solaire au niveau de la mer sur Terre (max :
1000W/m2)
• L’affaiblissement de l’intensité du
rayonnement solaire I0 dans l’atmosphère
terrestre est relié à trois phénomènes:
• La diffusion
• L’absorption
• La masse d’air traversée (mh)

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Le calcul du rayonnement
• L’irradiation (ou rayonnement) solaire incidente totale Gt sur un plan
quelconque est déterminé par la relation suivante:
Gt = GD + Gd + GR
où
• GD est le rayonnement direct (nul si le soleil est caché)
• Gd est le rayonnement diffus
• GR est le rayonnement réfléchi sur la surface
• Cette relation est utilisée pour déterminer le calcul
de la charge (pire condition) et pour les calculs
énergétiques (heure par heure).
𝐺𝑡 = 𝐶 𝑁 𝐺 𝑁𝐷 cos 𝜃 + 𝐶𝐺 𝑁𝐷
(1 + cos 𝛽)
2
+ 𝜌(𝐺 𝑁𝐷 sin 𝛼 + 𝐶𝐺 𝑁𝐷)
(1 − cos 𝛽)
2

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Les types de capteurs thermiques
Piscine Capteur plan Tubes sous vide Concentrateur
Chauffage des piscine
Eau chaude domestique (Résidentiel)
Eau chaude dom. (Commercial)
Chauffage
Procédés
Refroidissement
Bouillir
Température

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