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Chapitre 2conversion thermique solaire

Chapitre Conversion thermique solaire Chapitre Conversion thermique solaire Introduction L ? énergie solaire est directement convertie en chaleur gr? ce à des capteurs solaire thermique Elle est constitue d ? une surface absorbante de couleur foncée l ? absorbeur généralement placé derrière une vitre Un matériau résistant à la chaleur et thermiquement isolant est placée derrière l ? absorbeur pour limiter les pertes calori ?ques La chaleur absorbée par la surface noire est transmise à un uide caloporteur eau air Sa température peut atteindre à c voire c Les collectionneurs capteurs solaires thermiques sont classés comme faible moyenne et haute température en fonction de la façon dont vous travaillez Capteurs basse température fournir de la chaleur utile à des températures en dessous de C Capteurs moyen température sont des dispositifs qui concentrent le rayonnement solaire pour fournir de la chaleur utile à une température plus élevée généralement entre et C Capteurs haute température ils travaillent à des températures supérieures à C Ils sont utilisés pour la production d'énergie Capteur solaire basse température Principe de fonctionnement Le capteur reçoit le rayonnement solaire dans une bande de longueurs d ? ondes m ? m le spectre visible allant de à m Le capteur comporte un absorbeur qui est une surface noircie pour accro? tre sa capacité d ? absorption de l énergie solaire Si c ? est une surface sélective son absorptivité et son émissivité L absorbeur chau ?é émet de l infrarouge Une isolation est utilisée pour limiter les pertes thermiques du capteur On utilise des matériaux dont la conductivité thermique est très faible Un vitrage est utilisé pour créer l e ?et de serre ce qui a pour e ?et d augmenter la température de l ? absorbeur ? Le schéma de principe d ? un capteur solaire plan est donné sur la ?gure Fluide entrant à Tfe sortant à Tfs Couverture transparente Isolant Air con ?né Paroi absorbante rayonnement solaire CChapitre Conversion thermique solaire Figure Schéma de principe d ? un capteur solaire plan La paroi absorbante s ? échau ?e sous l ? e ?et de l ? absorption du rayonnement solaire incident Le uide qui circule sous cette paroi récupère par convection une partie de cette énergie absorbée et subit une élévation de température Tfs ?? Tfe à la traversée du capteur Bilan thermique global Le bilan thermique de la paroi absorbante s ? écrit ? O? sa Flux solaire absorbé p ? Flux perdu par la paroi absorbante u Flux utile transmis au uide caloporteur st Flux stocké dans le capteur qui s ? écrit O? Me Masse en eau du capteur dé ?nie par ? mi ci Me ceau i représentant les di ?érents éléments constitutifs du capteur T Température moyenne du capteur t Temps La puissance absorbée par le capteur s ? écrit ? ? O? ? Flux solaire absorbé par la surface exposée W ? Eclairement densité de ux solaire incident sur le capteur W m- Coe ?cient d ? absorption de la