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Transport d’énergie                                           CONDUCTIONplutôt « transfert » de « chaleur » :      dans la...
Observations du soleilfigure de JM Malherbe http://obspm.fr/lesia/
Surface du soleil  granularité                      taches , chromosphèrevitesse (décalages doppler)          froid/chaud ...
Activité du soleilimage UV du satellite SOHO                          éclipse totale de 2003       (λ=30,4 nm)taches, prot...
Cycles de onze ansVariations de la puissance totale du rayonnement solaire           et du nombre de taches sur la surface...
Vent solaire
Structure du soleilfigure de JM Malherbe http://obspm.fr/lesia/
Transfert de l’énergie dans le soleil         Transfert                                         surface             le lon...
Réactions nucléaires   FUSION proton-proton : schéma très simplifiénoyaux d’hydrogène       deuterium                     ...
Evolution du soleilmasse du soleil : 2 1030 kg      (environ 1057 protons )puissance totale rayonnée : 3,8 1026 watts==> r...
Puissance spectrale du Puissance spectrale                       rayonnement solaire (W/m2 par nm)       visible          ...
Spectre standard                                                      100 W/m2  puissance totale au sol : 847 W/m2  condit...
Moyenne sur l’année 1368 watt/m2342 watt /m2moyenne sur le globe   170 watt /m2                      H2O CO2   au sol
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émissions de CO2transports               production                         d’énergie habitattertiaire             industr...
Énergies renouvelablesL’énergie solaire est la sourcede la plupart des énergies renouvelables                             ...
Capteurs solaires principe : capteur photovoltaïque ou   échangeur thermiquediode   n   p
Solaire photovoltaïquehabitat          centrale 1500m2
Electricité en Francela part du solaire augmente, mais reste marginale           Mdiath queFermer
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Marie-Christine Artru : Me 26/01/11 - La lumiere solaire, source d'energie

  1. 1. La lumière solaire, source d’ énergie26 janvier 2011 Marie-Christine Artru- Chauffage par rayonnement, par convection ou par conduction- Le soleil et son rayonnement : spectre, intensité, variations- Production d’énergie au centre du soleil : la fusion nucléaire- Transmission par l’atmosphère et « effet de serre »- Capteurs de l’énergie solaire- Enjeux écologiques et économiques Université Populaire de Lyon Thème « Illusions Réalités Création »
  2. 2. Transport d’énergie CONDUCTIONplutôt « transfert » de « chaleur » : dans la tige métallique CONVECTION dans l’air sur le feu RADIATION par le rayonnement, lumière, infra-rouge, même dans le vide
  3. 3. Observations du soleilfigure de JM Malherbe http://obspm.fr/lesia/
  4. 4. Surface du soleil granularité taches , chromosphèrevitesse (décalages doppler) froid/chaud (filtre helium)
  5. 5. Activité du soleilimage UV du satellite SOHO éclipse totale de 2003 (λ=30,4 nm)taches, protubérance film1 film2http://stereo.gsfc.nasa.gov/ http://bass2000.obspm.fr/
  6. 6. Cycles de onze ansVariations de la puissance totale du rayonnement solaire et du nombre de taches sur la surfaceObservatoire de Paris-Meudon http://solaire.obspm.fr/
  7. 7. Vent solaire
  8. 8. Structure du soleilfigure de JM Malherbe http://obspm.fr/lesia/
  9. 9. Transfert de l’énergie dans le soleil Transfert surface le long d’un rayon T= 5800 K de 696 000 km RADIATION centre T= 1 500 000 K CONVECTIONPRODUCTION RADIATIONénergie des réactions nucléaires
  10. 10. Réactions nucléaires FUSION proton-proton : schéma très simplifiénoyaux d’hydrogène deuterium e+ ν n rayonnement γ ~ 7 MeV par proton ( 10-12 J) n n n n hélium 3 hélium 4
  11. 11. Evolution du soleilmasse du soleil : 2 1030 kg (environ 1057 protons )puissance totale rayonnée : 3,8 1026 watts==> réserve d’énergie pour plus de 10 milliards d’annéefigure de JM Malherbe http://obspm.fr/lesia/
  12. 12. Puissance spectrale du Puissance spectrale rayonnement solaire (W/m2 par nm) visible juste au dessus de l’atmosphère terrestre total 1367 watt/m2 « constante solaire » rayonnement thermique 5300K au sol, soleil au zénith maximum 1100 watt/m2 longueur d’onde en nm longueur d’onde (nm)
  13. 13. Spectre standard 100 W/m2 puissance totale au sol : 847 W/m2 conditions : soleil à 42° au dessus de l’horizon, ciel claircourbe : http://www.lei.ucl.ac.be/~matagne/SOLAIRE/
  14. 14. Moyenne sur l’année 1368 watt/m2342 watt /m2moyenne sur le globe 170 watt /m2 H2O CO2 au sol
  15. 15. valeurs approximatives en W/m2 , moyennes sur une année et sur le globe terrestre Bilan atmosphère émission IR de l’atmosphère 170 70 100 320 340 100 CONVECTION 390 70 IR émis par le sol 170 W/m2 figure adaptée de R. Ducroux et P Jean-Baptiste, CNRS Editions
  16. 16. émissions de CO2transports production d’énergie habitattertiaire industrie http://www.clubco2.net/
  17. 17. Énergies renouvelablesL’énergie solaire est la sourcede la plupart des énergies renouvelables Dunkerque Tignes Grenoble Chambéry photos EDF et ADEME
  18. 18. Capteurs solaires principe : capteur photovoltaïque ou échangeur thermiquediode n p
  19. 19. Solaire photovoltaïquehabitat centrale 1500m2
  20. 20. Electricité en Francela part du solaire augmente, mais reste marginale Mdiath queFermer

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