L’ensoleillement
Le rayonnement solaire est un rayonnement électromagnétique compris dans une bande de longueur d’onde variant de 0,22 à 10 µm.
L’énergie associée à ce rayonnement solaire se décompose approximativement ainsi :
Ø 9 % dans la bande des ultraviolets (l < 0,4 µm).
Ø 47 % dans le visible (0,4 µm < l < 0,8 µm).
Ø 44 % dans la bande des infrarouges (l > 0,8 µm).
Sur Terre, le spectre solaire est modifié en intensité (de l’ordre de 1000 W / m2) et en distribution spectrale énergétique. Cette modification est due à l’absorption par l’atmosphère.
Les saisons.
La division de l’année en saisons résulte de l’inclinaison de 23° de l’axe de rotation de la terre par rapport à son plan de translation autour du soleil. Comme l’axe des pôles garde au cours de l’année, une direction fixe dans l’espace, c’est tantôt le pôle nord, tantôt le pôle sud qui est éclairé par le soleil, et la durée du jour aux différents points du globe varie.
Au solstice de juin, le soleil passe au zénith du tropique du Cancer et l’hémisphère sud connaît les jours les plus courts. Au solstice de décembre, le soleil passe au zénith du tropique du Capricorne et l’hémisphère sud connaît les jours les plus longs.
Aux équinoxes (qui signifie « égal à la nuit ») de mars et de septembre, le soleil se trouve exactement dans le plan de l’équateur, de sorte qu’en tout point du globe, la durée du jour est égale à celle de la nuit.
Inclinaison des modules suivant la latitude.
L'énergie récupérée par un capteur plan sera maximum s'il est orienté perpendiculairement au rayonnement direct.
En moyenne, sur une année, l'énergie maximale récupérée sera obtenue pour une inclinaison égale à la latitude avec une orientation vers l'équateur.
Une inclinaison plus forte que la latitude augmente l'énergie récupérée en hiver aux dépens de celle récupérée en été.
Inversement, une inclinaison plus faible que la latitude augmente l'énergie récupérée en été aux dépens de celle récupérée en hiver.
Ces considérations seront prises en compte lors du dimensionnement d'un système solaire.
Le panneau solaire est incliné à 21° en direction du nord. Les angles des rayons solaires sont donnés pour midi solaire.
En été austral, les rayons solaires, à midi, ont un angle de 67° par rapport à la surface du panneau photovoltaïque incliné à 21° vers le nord.
Pour le site de « La Nouvelle », l’ensoleillement moyen en hiver est moins intense qu’en été (environ 1/3 de moins). La durée du jour est peu fluctuante en fonction des saisons (13 heures en été et 11 heures en hivers).
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