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fiche de revision solaire .pdf


Nom original: fiche de revision solaire.pdf
Titre: solaire
Auteur: pilou

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Lycée Les Pierres Vives
Terminales S.T.I.2.D

Physique Appliquée
Thème : Habitat

Fiche de synthèse 1 : Energie solaire et habitat
Relation entre puissance et énergie :

E  P.t

Conversions utiles : 1 kW.h = 3,6 MJ , 1 année = 365,25 Jours = 8766 heures , 1heure = 3600
secondes
Utilisation du gisement solaire : kW.h./m²/an correspond à l’énergie surfacique annuelle

 E   P 
 E 

  .   t ,  
 S  S
 S 

P
 puissance surfacique,
S

énergie surfacique, 

Ordre de grandeurs :
Puissance/m² créte max reçue au dessus de l’atmosphère : Ps = 1360 W/m²
Puissance/m² créte max reçue sur terre : Ps = 1000 W/m²
Puissance/ m² moyenne en France : Pmoys = 200 W/m²
Applications énergie solaire : Solaire- thermique, solaire- photovoltaïque, solaire-éclairage.
L’énergie lumineuse ou rayonnante est composée de Photons (particules sans masse dont l’énergie est
dépendante de la longueur d’onde)
Expression de l’énergie d’un photon :

EPH  h. f  h.  h.

c



avec h = 6,63.10 -34 J.s
1. Conversion solaire – photovoltaïque :
Un panneau fournit de l’énergie électrique continue, pour se raccorder au réseau un onduleur est
nécessaire : le rendement d’un panneau photovoltaïque est : < 20 %
Caractéristiques électrique :
I(A)

Icc : courant de
court circuit
Vo : tension à vide

Lieu des puissances
maximales

Courbes d’isopuissance

Cellule idéale

ICC

Caractéristique réelle (1000W/m2, 25°)
4

750W/m2, 25°

2

400W/m2, 25°

Pmax = 102 W

Pmax = 66 W

Pmax = 29 W

10

P(W)

VCO

V(V)

100

Rendement du
panneau :



50

Pelectrique U .I

Plu min euse PL

10

1

20

V(V)

Lycée Les Pierres Vives
Terminales S.T.I.2.D

Physique Appliquée
Thème : Habitat

Relations électriques utiles :
Puissance électrique : P  U .I , Capacité d’une batterie (A.h):
Q : Quantité de charge en coulomb (C) ,
Conversion utile : 1 A.h = 3600 C
2.

C  W  QU
.  I .t

Conversion solaire – thermique :

Un panneau solaire – thermique fournit de l’énergie thermique pour chauffer un fluide circulation.
le rendement d’un panneau solaire – thermique est en moyenne de : 70 %
Relation de la quantité de chaleur apporté à un fluide :
Relations utiles :

masse volumique :

Conversion utile :

1m3 = 1000 L

rendement solaire thermique :





m
V

QFLUIDE  m.c.  m.c. f   i 

, débit volumique :

Dv 

V
t

Ethermique
Elu min euse

Connaissances a savoir utiliser :
Loi de Wien (permet de connaitre la température de surface d’un corps qui rayonne à partir de sa
longueur d’onde . Chaque corps émet un rayonnement électromagnétique dont les longueurs d’ondes
dépendent de la température. Le spectre d’émission a une intensité max pour une longueur d’onde notée
λmax.
La loi de Wien permet de calculer λmax selon la température.
λmax =

B
T

B : constante de Wien ( B = 2,9.10 -3 K.m ) ; T : température ( °K )

loi de Stéfan
la puissance rayonnée par un corps ( l’énergie par seconde ) à l’équilibre thermique
peut être calculée par la loi de Stéfan
P =ε σ.S.T4
ε : émissivité, coefficient sans unité 0≤ ε ≤ 1traduit l’aptitude du corps à rayonner la chaleur qu’il a
emmagasinée, ε = 1 pour le corps noir.
σ : constante de Stéfan ( σ = 5,67.10 -8 W.m-2.K-4 )
S : surface du corps rayonnant ( m2 )
T : température ( K )
P : puissance rayonnée ( W )
2


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