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INTRODUCTION À L’ÉNERGIE SOLAIRE
LES CAPTEURS THERMIQUES
1
2
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
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
4
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.
5
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)
6
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
7
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
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Température
Pour la présentation complète, communiquez avec
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  • 1. INTRODUCTION À L’ÉNERGIE SOLAIRE LES CAPTEURS THERMIQUES 1
  • 2. 2 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
  • 4. 4 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.
  • 5. 5 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)
  • 6. 6 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
  • 7. 7 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
  • 8. Pour la présentation complète, communiquez avec votre représentant. 514-738-9865

Notes de l'éditeur

  1. The purpose of this presentation is to: Define Free Cooling, Discuss the different types of free cooling systems that have, and are being used, along with the advantages and disadvantages of each, Walk thru the design of a typical free cooling system while developing an understanding of the factors affecting performance and cost, and Go thru “tips” for successful operation.
  2. Design Steps? Meeting leader: here are some discussion questions that we’ll address. Pros and cons of different system designs ? Pros & Cons of a plate heat exchanger for free cooling? Can the free cooling design impact the cooling tower selection? Should we use the same Chilled Water Supply temperature for Free Cooling that we use for Summer operation? What cooling tower designs are best for winter operation and free cooling? Would reducing the tower flow rate during Free Cooling help to save energy?
  3. Since the whole goal of any free cooling system is to save energy, a quick look at the energy consumption of the three major components of a condenser water system is appropriate. As you can see, at full load the energy consumption of the chiller is about 10 times the energy use of either the cooling tower or the condenser water pump.
  4. Since the whole goal of any free cooling system is to save energy, a quick look at the energy consumption of the three major components of a condenser water system is appropriate. As you can see, at full load the energy consumption of the chiller is about 10 times the energy use of either the cooling tower or the condenser water pump.
  5. Since the whole goal of any free cooling system is to save energy, a quick look at the energy consumption of the three major components of a condenser water system is appropriate. As you can see, at full load the energy consumption of the chiller is about 10 times the energy use of either the cooling tower or the condenser water pump.
  6. Since the whole goal of any free cooling system is to save energy, a quick look at the energy consumption of the three major components of a condenser water system is appropriate. As you can see, at full load the energy consumption of the chiller is about 10 times the energy use of either the cooling tower or the condenser water pump.