Rpublique Algrienne Dmocratique et Populaire Ministre de lEnseignement

République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique Centre universitaire SALHI AHMED – Naâma. Institut des Sciences et Technologies Spécialité : Energie renouvelable Rayonnement solaire §Présenté par : BENDAHO Soumia Encadrée par: Mr, KHESSAM BENYAHIA Nassira Groupe : 01 Année Universitaire: 2019/2020

Plan de travail • Introduction • Définitions et caractéristiques • Types du rayonnement solaire • Utilisations rayonnement solaire • Les appareils de mesure • Conclusion

Introduction Le soleil est une étoile en fusion nucléaire permanente. La fusion nucléaire du soleil libère une énergie colossale qui nous parvient 8 minutes plus tard sous forme d'ondes électromagnétiques appelé le rayonnement solaire . En fonction du type de ce dernier et de la technique utilisée, l’énergie solaire peut permettre de produire de la chaleur ou de l’électricité. § Plus le soleil est haut dans le ciel (l'été à midi) : 1. Plus l’angle d’incidence de ses rayons par rapport à la terre est grand (proche de 90°) 2. Plus la distance parcourue de ses rayons est courte 3. Plus l’intensité du rayonnement est forte

§ Plus le soleil est bas dans le ciel (l'hiver en début et fin de journée) : 1. Plus l’angle d’incidence de ses rayons par rapport à la terre est petit 2. Plus la distance parcourue de ses rayons est longue 3. Plus l’intensité du rayonnement est faible

Définition et caractéristiques de rayonnement solaire: v Le rayonnement solaire traverse l’atmosphère pour atteindre la surface de la terre, ce rayonnement est reçu par un corps, la nature de ce dernier est caractérisée par son taux d’absorption ou d’émission du rayonnement. v. Le rayonnement solaire est un rayonnement électromagnétique composé essentiellement: lumière visible Le rayonnement solaire rayonnement infra rouge (IR) rayonnement ultra violet (UV)

v. La puissance instantanée du rayonnement solaire s’exprime en W/m² v. L’énergie du rayonnement solaire correspond à la quantité d’énergie reçue sur une surface donnée pendant une durée définie, exprimée en k. Wh/m²/(an, jour, mois) v. Une puissance typique de 1000 W/m² Répartition géographique du rayonnement solaire annuel (KWh/m². an)

Types du rayonnement solaire I. Le rayonnement direct : ØCe sont les rayons UV du soleil ØLe plus puissant, il provient directement du soleil sans subir d'obstacles sur sa trajectoire (nuage, immeubles. . . ) et sans avoir été dissipé par l’atmosphère. Ø C'est lui qui nous aveugle lorsque l'on cherche à regarder le soleil "droit dans les yeux" par temps découvert. ØC’est ce type de rayonnement qui est utilisé dans les systèmes à concentration. Ø Il peut être mesuré par un Pyrhéliomètre qui est un instrument destiné à la mesure de l’intensité du rayonnement solaire direct. Ø Ce type de rayonnement est nul lorsque le soleil est complètement couvert par les nuages.

II. Le rayonnement diffus: v. Ce sont des rayons qui proviennent de l’atmosphère, qu’il fasse beau ou pas. v. Ce rayonnement est dû à l’absorption et la diffusion d’une partie du rayonnement solaire par l’atmosphère. v. Ils contribuent à l’éclairage, mais ne peuvent pas être concentrés. v. C'est à lui que nous devons la "lumière du jour" qui nous permet d'y voir clair même quand le temps est couvert. v. Bien que son intensité soit moins forte, le rayonnement diffus représente généralement une part significative du rayonnement total, parfois même majoritaire, 60% par exemple en Allemagne. v. Il peut être mesuré par un pyranomètre avec écran masquant le soleil. Donc, ce rayonnement est nul que la nuit.

III. Le rayonnement global : ØC’est la somme du tous rayonnement. ØC’est celui-ci qui est utilisé pour faire fonctionner les panneaux solaires thermiques et photovoltaïques. Ø Il est mesuré par un pyranomètre ou un polarimètre sans écran.

IV. Rayonnement réfléchi (albédo): Ø Albédo c'est la fraction d'un rayonnement incident diffusée ou réfléchie par un obstacle. ØC'est une valeur moyenne de leur réflectance pour le rayonnement considéré et pour tous les angles d'incidences possibles. Ø Albédo peut être important lorsque le sol est plutôt réfléchissant (à cause de l’eau, la neige). Ø En toute rigueur la notion d’albédo dépend de la longueur d’onde et de la direction du rayonnement incident ainsi que de la température.

Utilisations rayonnement solaire v. Le rayonnement solaire disponible au sol est un élément clé dans de nombreux domaines qu’on peut tenter de regrouper de la manière suivante : 1. Production d’électricité par la voie photovoltaïque ou solaire thermique 2. Agriculture et énergie de la biomasse; 3. Prévisions météorologiques et climatiques 4. Environnement (photochimie de l’air dans les villes) 5. Santé humaine (prévention des cancers de la peau, …) ; 6. Vieillissement et résistance des matériaux (polymères, peintures, caoutchouc, ) 7. Architecture et habitat (économies d’énergie, confort lumineux, …).

Les appareils de mesure des rayons directs (pyrhéliomètre) des rayons réfléchi (Albédo mètre) des rayons diffus (pyranomètre) des rayons (direct+diffus+albédo) Pyranomètre

Conclusion L’énergie radiative du Soleil subit de profondes modifications en traversant l’atmosphère en raison de l’absorption et de la diffusion. À la surface de la Terre, on observe non seulement le rayonnement solaire direct mais aussi le rayonnement diffus qui provient de chaque point dans l’atmosphère. Ces deux rayonnements constituent le rayonnement global dont une partie est réfléchie par la surface et l’autre absorbée. Ce rayonnement absorbé réchauffe le sol et devient une source pour l’atmosphère.

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