1/PARTIE SCIENTIFIQUE /LES PRINCIPES PHYSIQUES DE BASE
1-1 :Le solaire thermique passif
Quand on parle de l’énergie solaire thermiqueon oublie souvent l’énergie solaire passive :celle qui consiste à bénéficier de l'apport direct du rayonnement solaire et à chauffer avec les habitations. Pour optimiser le bilan énergétique d’ une maisonc’est dans la phase constructive qu’ il vaut mieux intervenir . Pour bénéficier de l'apport direct du rayonnement solaire il faut donc prévoir des orientations préférentielles des parois , des pièges à radiations astucieusement agencés par vitres , vérandas etc.des doubles parois ,des normes d’isolation thermiques, des dispositifs de convection etc. …. En outre les principes de la physique nous apprennent que de la couleur d'une surface dépend la quantité de lumière qu'elle absorbe. Plus elle est sombre, plus elle absorbe de lumière, et par là l’énergie lumineuse, se transforme en chaleur. Lorsqu'il est haut dans le ciel et sans vent , le Soleil apporte au voisinage du sol près de 1 000 watts par mètre carré. Un objet de couleur noire absorbera jusqu'à 90 pour cent de cette énergie. Mais les bons absorbeurs sont aussi de bons émetteurs et tout corps rayonne d'autant plus qu'il est chaud…. environ 500 watts par mètre carré pour une surface à température ambiante. De sorte que l’on est conduit à moduler cette stratégie parl’emploi du blancen murs externes pour les pays ensoleillés ou à température estivale élevée …..
Résumons : globalement la terre reçoit en permanence une puissance de 170 millions de gigawatt, dont elle absorbe 122(72% dont 51% par les terres et océans,16% par l’atmosphère)et réfléchit le reste 48(28%). L'énergie totale absorbée sur une année est donc 3 850 zettajoules (10^21 joules= ZJ) ; par comparaison, la photosynthèse capte 3 ZJ, le vent contient 2,2 ZJ, et l'ensemble des usages humains de l'énergie, 0,5 ZJ dont 0,06 ZJ sous forme d'électricité….Ces valeurs résument bien la fabuleuse quantité d’énergiedisponible. Le rayonnement solaire qui parvient sur Terre en un an représente plus de 5 000 fois la consommation mondiale d’énergie, toutes formes et usages confondus mais il estdistribuéeirrégulièrement (selonsaisons , nébulosités , latitudes , heures , cycles astroetc. ) …
Comme moi –même ,mes lecteursconsulteront en documentation le document internetde ma« maison- mère » ,le CEA , qui est très pédagogique, archi clair, avec de nombreuses planches , de très bon niveau et dont voici les références que vous copiez sur : GOOGLE /PDF] « l'énergie solaire – « CEA www.cea.fr/.../CEA%20-... Format de fichier: PDF/Adobe Acrobat –18 sept. 2012 – QUESTIONS DE PHYSIQUE AUTOUR DE L’ÉNERGIE SOLAIRE ,6 JUIN 2012 Journée de formation | par Bernard Thonon et Philippe Malbranche Séminaire « Questions de Sciences »
1-2 : le solairethermiqueactif ( individuel)
Il consiste à transformer directementles rayonnements solairesen chaleursoit en chauffant les matériaux de construction des habitations , soit en les transformant en vecteurs de chaleur par des moyens appropriés …. Les moyens sont diverset je ne saurais en faire une description complète . Les capteurs solaires a fluide caloporteur , eau ou antigel , desservent les tuyaux des planchers solairesou desballons d eau chaude .C ‘est ce qui se pratiquepour tous les climats peu froids et par exemple dans les iles en méditerranée –est que j’ai visitées ( ma photo n°1).
On peut même s’en servir à « l envers » pour climatiser . On parle alors de« froid solaire ». La chaleur produite par les capteurs sert à entraîner une pompe thermique voir ma photo n°2 etc !
A SUIVRE