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MER36 Contrôle 1 Bilan d’énergie Ein−Eout+Eg=Est Est=mC ∂T ∂t Exercice1 Un pann

MER36 Contrôle 1 Bilan d’énergie Ein−Eout+Eg=Est Est=mC ∂T ∂t Exercice1 Un panneau photovoltaïque de dimension (2mx4m) est installé sur la toiture d’une maison. Le panneau reçoit un flux solaire Gs =700 W/m2 orienté normal à la surface du panneau, l’absorptivité est αs=0.83 et le rendement de conversion du flux absorbé à la puissance électrique η=P/αs .GsA=0.553−0.001(K −1).Tp Tp Est la température du panneau exprimé en K et A est la surface du panneau. L’émissivité du panneau est ε=0.9 . Déterminer la puissance électrique générée pour: - Une journée d’été, T env=T ∞=35° C, h=10W /m 2K - Une journée d’hiver, oùT env=T ∞=−15° C, h=30W /m 2K Exercice2 Un panneau Ph. Solaire monté sur ‘spacecraft’ a une surface de 1m2 et un rendement de conversion solaire→ électrique 12%. Le côté face au soleil a une émissivité de 0.8 et une absorptivité de 0.7, l’autre côté a une émissivité de 0.7. Le panneau est orienté normal à l’irradiation solaire. - Déterminer la température du panneau et la puissance électrique (W) produite pour des conditions stationnaires. - Si le panneau était une plaque mince (sans cellule solaire) et avec les mêmes propriétés, déterminer la température de la plaque pour les mêmes conditions. - Comparer ce résultat avec le résultat précédent et expliquer pourquoi - Ecrire l’expression du bilan de chaleur permettant de déterminer la température du panneau solaire 1500 s après que ‘spacecraft’ est éclipsé par la terre. Exercice3 Une plaque carrée en silicium (k=150W/mK) de coté w=5mm et d’épaisseur t= 1mm, la plaque est montée sur un substrat de telle façon que le bas et les côtés sont isolées et la face de dessus est exposée à un fluide en écoulement. Si une puissance de 4W est dissipée dans un circuit du bas de la plaque, quelle est la différence de température dans les conditions stationnaires, entre le bas et le haut de la plaque ? uploads/Geographie/ controle 6 .pdf