PFE SMP S6: rayonnement solaire -FSK 14-15
PFE SMP S6: le rayonnement solaire -FSK 2014-2015
Université Ibn Tofail
Faculté des Sciences
Département de Physique
Mémoire de Projet de Fin d’Etudes
Filière : SMP
Le rayonnement Solaire
Elaboré par:
Nezha ElGASAY
Nadia RAMI
Encadré par:
Fahoume Mounir
Soutenu le 23 Juin devant le Jury :
Nouneh Khalid Président
Fahoume Mounir Encadrant
Année Universitaire : 2014 − 2015
UNIVERSITE IBN TOFAIL
Département de Physique
Le rayonnement Solaire
Résumé :
Le soleil est une étoile, qui émet un rayonnement sous forme d’ondes électromagnétiques.
En fonction de la longueur de ces ondes, certaines parties du rayonnement sont visibles
(lumière) ou non (infrarouges, ultraviolets...), et parviennent jusqu’à la Terre. Le soleil
possède les caractéristique suivant:
Diamètre : environ 1,4millions des kilomètre illies,
Distance : 150 millions des km de la terre millions de km
Masse : 3000000 fois masse de la terrefois masseois la masse de Age : 4,5 milliards année
Température de surface : 5780 kelvin
Température interne : plusieurs kelvin
Ce dernière possède une énergie importante pour nous c’est qu’il à la base de notre vie
, s’appelle l’énergie solaire. ce L’énergie produite par les capteurs solaires est la production d’électricité à partir de la lumière du soleil, sa conversion est réalisée grˆace à des
cellules photovoltaïques. Une cellule est en fait une fine
tranche de silicium recouverte d’un maillage métallique permettant de transporter le
courant produit et un panneaux de cellules photovoltaïque sont assemblées ensemble
entre deux plaques de verres.
Abstract :
Le soleil est une étoile, qui émet un rayonnement sous forme d’ondes électromagnétiques.
En fonction de la longueur de ces ondes, certaines parties du rayonnement sont visibles
(lumière) ou non (infrarouges, ultraviolets...), et parviennent jusqu’à la Terre. Le soleil
possède les caractéristique suivant:
Diamètre : environ 1,4millions des kilomètre illies,
Distance : 150 millions des km de la terre millions de km
Masse : 3000000 fois masse de la terrefois masseois la masse d ’Age : 4,5 milliards année
Température de surface : 5780 kelvin
Température interne : plusieurs kelvin
Ce dernière p ossède une énergie imp ortante p our nous c’est qu’il à la base de notre vie
, s’app elle l’énergie solaire. ce L’énergie pro duite par les capteurs solaires est la pro duction d’é lectricité à partir de la lumière du soleil, sa conversion est réalisée grˆace à des
cellules photovoltaïques. Une c ellule est en fait une fine
tranche de silicium recouve rte d’un maillage métallique p ermettant de transp orter le
courant pro duit et un panneaux de cellules photovoltaïque sont assemblées ensemble
entre deux plaques de verres. Résumée en anglais.
The sun is a star, which emits radiation in the form of electromagnetic waves. Dep ending on the length of these waves, p ortions of the radiation are visible (light) or not
(infrared, ultraviolet ...), and reach up to the Earth. Le Soliel p os sesses the following
characteristics:
Diameter: 1,4millions killométre of Illies,
Distance: 150 million km from the terremillions km
Mass: 3000000 times mass of the earth
Age: 4.5 billion year
Surface temp erature: 5,780 kelvin
Internal tem p erature: several ke lvin
This last has a significant energy ration for us is that the basis of our life, is called solar
energy. The energy pro duced by the solar collectors is the pro duction of electricity from
sunlight, his conversion is p erformed through photovoltaic cells. A cell is actually a fine
silicon wafer coated with a metal mesh for transp orting the pro duct stream and a photovoltaic cell panels are joined together b etween two glass plates.
SOMMAIRE
Dedicatory
Remerciements
Abstract
Liste des Figures
Liste des Tables
1 Transfer de chaleur par rayonnement
1.1 Nature du rayonnement
1.1.1 Définition
1.2 Grandeurs énergétiques liées au rayonnent
1.2.1 Angle solide Ω
1.2.2 Flux énergétique Φ
1.2.3 Intensité énergétique:I
1.2.4 Luminance énergétique : L
1.2.5 Eclairement énergétique : E (ou Irradiance)
1.2.6 Application : Flux solaire total intercepté par la terre
2 Les centrals solaires PV
2.1 Définition
2.2 Le panneau solaire PV
2.2.1 Définition
2.2.2 Fonctionnement d’un panneau solaire PV
2.2.2.1 Principes de base
2.2.2.2 Cellules PV: composition et principe de fonctionnement
2.2.3 Les caractéristique
3 Interaction du rayonnement solaire avec l’atmosphère
3.1 Energie absorbée par la vapeur d’eau, l’ozone et les poussières
3.2 Réflexion par l’air
3.3 Energie absorbée par les nuages
3.4 Réflexion par les nuage
3.5 Energie absorbée par la surface
Table des matières
3.6 Emission nette de la surface aux grandes longueurs d’ondes´ . . . . . . . . 14
3.7 Emission nette par la vapeur d’eau,´ l 0O 3, le CO 2 et les autres gaz à effet
de serre
3.8 Flux de chaleur sensible
3.9 Flux de chaleur latente
3.10 Emission par les nuages
3.10.1 Le modèle du corps noir
3.11 Loi de Stefan-Boltzmann
3.12 Loi de Wien
3.13 Loi de Planck
Liste des Figures
1.1 Spectre des ondes électromagnétiques
1-généralité
Le soleil constitue une source d’énergie gratuite et non p olluante, Le rayonnement solaire
est un rayonnement thermique qui se propage sous la forme d’ondes électromagnétiques.
Il pro duit à la lisière, mais en dehors de l’atmosphère terrestre, un éclairement énergétique
à p eu près constant et égal à 1 370 W/m2.
app elé de ce fait : constante solaire
Pour atteindre chaque p oint de la surface éclairée du glob e terrestre, les rayons solaires
traversent l’atmosphère qui absorb e une partie de l’é ne rgie provenant du soleil par :
-Diffusion moléculaire (en particulier p our les radiations U.V.)
-Réflexion diffuse sur les aérosols atmosphériques (gouttelettes d’e au, p ous sières...)
-Absorption sélective par les gaz de l’atmosphère.
L’atténuation corresp ondante du rayonnement solaire dép end de l’épaisseur de l’atmosphère
traversée , celle-ci dép endant à son tour de la latitude du lieu considéré et du temps.
Avant son arrivée dans l’atmosphère terrestre, le rayonnement solaire est dirigé. Il se
présente sous la forme d’un faisceau à p eu près parallèle. Seule une partie de ce rayonnement direct traverse l’atmosphère et atteint le sol. Une autre partie du rayonneme nt
est diffusée et répartie à p eu près uniformément dans toutes les directions de l’espace.
A la surface de la terre, le rayonnement solaire global est la somme des rayonnements:
-direct, ayant traversé l’atmosphère,
-diffus, en provenance de toutes les directions de la vo ˆute céleste
Conclusion
Le rayonnement solaire est majeure pour la vie sur terre . Il est en effet :
– source d’énergie solaire, énergie rayonnante qui rend possible la vie sur Terre
d’une part par apport d’énergie thermique (chaleur, qui permet la présence
d’eau à l’état liquide et de vapeur) et d’autre part en tant que source d’énergie
lumineuse (lumière) ;
– nécessaire à la photosynthèse (utilisée par les végétaux, mais aussi par les
lichens et certains micro-organismes).
– les UV solaires sont nécessaires à la synthèse de la vitamine D;
– les UV solaires contribuent aussi à détruire une partie des microbes vivants
ou survivants ou ayant contaminé des eaux de baignades ou eaux susceptibles
d’ˆetre utilisées comme eau potable ou d’irrigation, avec une efficacité moindre
dans les eaux turbides, ou rendues turbides par les activité humaines.
Bibliographie
– http://fr.wikipedia.org/wiki/Rayonnementsolairehttp : //www.futura −sciences.com/magazines/environnement/infos/dico/d/climatologierayonnemen...
– http://www.fsr.ac.ma/cours/physique/bargach/Chap5.pdf
– fr.wikipedia.org/wiki/Anglesolidefr.wikipedia.org/wiki/Cellulephotovoltaïque
– www.electroenergy.fr/les-panneaux-photovoltaiques
– http://www.energieplus-lesite.be/index.php
– http://www.dictionnaire environnement.com/panneausolairephotovoltaiqueID925.htmlhttp :
//www.photovoltaique.info/Rendement − d − un − systemehtml
– planet-terre.ens-lyon.fr/article/bilan-radiatif-terre3.xml
– https://fr.wikipedia.org/wiki/Corpsnoirhttp : //www.astrosurf.com/luxorion/corpsnoir −
etoiles.htm[archive
– https://fr.wikiversity.org/wiki/Rayonnementducorpsnoir/Dfr.wikiversity.org/wiki/Rayonnementducorpsnoir/Definition´
– acces.ens-lyon.fr/clea/lunap/CorpsNoir/CNApprof.html
– culturesciencesphysique.ens-lyon.fr/ressource/CorpsNoir.xml
Taille du fichier : 2.5 MB
Nombre de pages : 31
Date de publication : 31/03/2017
id=1049
Université Ibn Tofail
Faculté des Sciences
Département de Physique
Mémoire de Projet de Fin d’Etudes
Filière : SMP
Le rayonnement Solaire
Elaboré par:
Nezha ElGASAY
Nadia RAMI
Encadré par:
Fahoume Mounir
Soutenu le 23 Juin devant le Jury :
Nouneh Khalid Président
Fahoume Mounir Encadrant
Année Universitaire : 2014 − 2015
UNIVERSITE IBN TOFAIL
Département de Physique
Le rayonnement Solaire
Résumé :
Le soleil est une étoile, qui émet un rayonnement sous forme d’ondes électromagnétiques.
En fonction de la longueur de ces ondes, certaines parties du rayonnement sont visibles
(lumière) ou non (infrarouges, ultraviolets...), et parviennent jusqu’à la Terre. Le soleil
possède les caractéristique suivant:
Diamètre : environ 1,4millions des kilomètre illies,
Distance : 150 millions des km de la terre millions de km
Masse : 3000000 fois masse de la terrefois masseois la masse de Age : 4,5 milliards année
Température de surface : 5780 kelvin
Température interne : plusieurs kelvin
Ce dernière possède une énergie importante pour nous c’est qu’il à la base de notre vie
, s’appelle l’énergie solaire. ce L’énergie produite par les capteurs solaires est la production d’électricité à partir de la lumière du soleil, sa conversion est réalisée grˆace à des
cellules photovoltaïques. Une cellule est en fait une fine
tranche de silicium recouverte d’un maillage métallique permettant de transporter le
courant produit et un panneaux de cellules photovoltaïque sont assemblées ensemble
entre deux plaques de verres.
Abstract :
Le soleil est une étoile, qui émet un rayonnement sous forme d’ondes électromagnétiques.
En fonction de la longueur de ces ondes, certaines parties du rayonnement sont visibles
(lumière) ou non (infrarouges, ultraviolets...), et parviennent jusqu’à la Terre. Le soleil
possède les caractéristique suivant:
Diamètre : environ 1,4millions des kilomètre illies,
Distance : 150 millions des km de la terre millions de km
Masse : 3000000 fois masse de la terrefois masseois la masse d ’Age : 4,5 milliards année
Température de surface : 5780 kelvin
Température interne : plusieurs kelvin
Ce dernière p ossède une énergie imp ortante p our nous c’est qu’il à la base de notre vie
, s’app elle l’énergie solaire. ce L’énergie pro duite par les capteurs solaires est la pro duction d’é lectricité à partir de la lumière du soleil, sa conversion est réalisée grˆace à des
cellules photovoltaïques. Une c ellule est en fait une fine
tranche de silicium recouve rte d’un maillage métallique p ermettant de transp orter le
courant pro duit et un panneaux de cellules photovoltaïque sont assemblées ensemble
entre deux plaques de verres. Résumée en anglais.
The sun is a star, which emits radiation in the form of electromagnetic waves. Dep ending on the length of these waves, p ortions of the radiation are visible (light) or not
(infrared, ultraviolet ...), and reach up to the Earth. Le Soliel p os sesses the following
characteristics:
Diameter: 1,4millions killométre of Illies,
Distance: 150 million km from the terremillions km
Mass: 3000000 times mass of the earth
Age: 4.5 billion year
Surface temp erature: 5,780 kelvin
Internal tem p erature: several ke lvin
This last has a significant energy ration for us is that the basis of our life, is called solar
energy. The energy pro duced by the solar collectors is the pro duction of electricity from
sunlight, his conversion is p erformed through photovoltaic cells. A cell is actually a fine
silicon wafer coated with a metal mesh for transp orting the pro duct stream and a photovoltaic cell panels are joined together b etween two glass plates.
SOMMAIRE
Dedicatory
Remerciements
Abstract
Liste des Figures
Liste des Tables
1 Transfer de chaleur par rayonnement
1.1 Nature du rayonnement
1.1.1 Définition
1.2 Grandeurs énergétiques liées au rayonnent
1.2.1 Angle solide Ω
1.2.2 Flux énergétique Φ
1.2.3 Intensité énergétique:I
1.2.4 Luminance énergétique : L
1.2.5 Eclairement énergétique : E (ou Irradiance)
1.2.6 Application : Flux solaire total intercepté par la terre
2 Les centrals solaires PV
2.1 Définition
2.2 Le panneau solaire PV
2.2.1 Définition
2.2.2 Fonctionnement d’un panneau solaire PV
2.2.2.1 Principes de base
2.2.2.2 Cellules PV: composition et principe de fonctionnement
2.2.3 Les caractéristique
3 Interaction du rayonnement solaire avec l’atmosphère
3.1 Energie absorbée par la vapeur d’eau, l’ozone et les poussières
3.2 Réflexion par l’air
3.3 Energie absorbée par les nuages
3.4 Réflexion par les nuage
3.5 Energie absorbée par la surface
Table des matières
3.6 Emission nette de la surface aux grandes longueurs d’ondes´ . . . . . . . . 14
3.7 Emission nette par la vapeur d’eau,´ l 0O 3, le CO 2 et les autres gaz à effet
de serre
3.8 Flux de chaleur sensible
3.9 Flux de chaleur latente
3.10 Emission par les nuages
3.10.1 Le modèle du corps noir
3.11 Loi de Stefan-Boltzmann
3.12 Loi de Wien
3.13 Loi de Planck
Liste des Figures
1.1 Spectre des ondes électromagnétiques
1-généralité
Le soleil constitue une source d’énergie gratuite et non p olluante, Le rayonnement solaire
est un rayonnement thermique qui se propage sous la forme d’ondes électromagnétiques.
Il pro duit à la lisière, mais en dehors de l’atmosphère terrestre, un éclairement énergétique
à p eu près constant et égal à 1 370 W/m2.
app elé de ce fait : constante solaire
Pour atteindre chaque p oint de la surface éclairée du glob e terrestre, les rayons solaires
traversent l’atmosphère qui absorb e une partie de l’é ne rgie provenant du soleil par :
-Diffusion moléculaire (en particulier p our les radiations U.V.)
-Réflexion diffuse sur les aérosols atmosphériques (gouttelettes d’e au, p ous sières...)
-Absorption sélective par les gaz de l’atmosphère.
L’atténuation corresp ondante du rayonnement solaire dép end de l’épaisseur de l’atmosphère
traversée , celle-ci dép endant à son tour de la latitude du lieu considéré et du temps.
Avant son arrivée dans l’atmosphère terrestre, le rayonnement solaire est dirigé. Il se
présente sous la forme d’un faisceau à p eu près parallèle. Seule une partie de ce rayonnement direct traverse l’atmosphère et atteint le sol. Une autre partie du rayonneme nt
est diffusée et répartie à p eu près uniformément dans toutes les directions de l’espace.
A la surface de la terre, le rayonnement solaire global est la somme des rayonnements:
-direct, ayant traversé l’atmosphère,
-diffus, en provenance de toutes les directions de la vo ˆute céleste
Conclusion
Le rayonnement solaire est majeure pour la vie sur terre . Il est en effet :
– source d’énergie solaire, énergie rayonnante qui rend possible la vie sur Terre
d’une part par apport d’énergie thermique (chaleur, qui permet la présence
d’eau à l’état liquide et de vapeur) et d’autre part en tant que source d’énergie
lumineuse (lumière) ;
– nécessaire à la photosynthèse (utilisée par les végétaux, mais aussi par les
lichens et certains micro-organismes).
– les UV solaires sont nécessaires à la synthèse de la vitamine D;
– les UV solaires contribuent aussi à détruire une partie des microbes vivants
ou survivants ou ayant contaminé des eaux de baignades ou eaux susceptibles
d’ˆetre utilisées comme eau potable ou d’irrigation, avec une efficacité moindre
dans les eaux turbides, ou rendues turbides par les activité humaines.
Bibliographie
– http://fr.wikipedia.org/wiki/Rayonnementsolairehttp : //www.futura −sciences.com/magazines/environnement/infos/dico/d/climatologierayonnemen...
– http://www.fsr.ac.ma/cours/physique/bargach/Chap5.pdf
– fr.wikipedia.org/wiki/Anglesolidefr.wikipedia.org/wiki/Cellulephotovoltaïque
– www.electroenergy.fr/les-panneaux-photovoltaiques
– http://www.energieplus-lesite.be/index.php
– http://www.dictionnaire environnement.com/panneausolairephotovoltaiqueID925.htmlhttp :
//www.photovoltaique.info/Rendement − d − un − systemehtml
– planet-terre.ens-lyon.fr/article/bilan-radiatif-terre3.xml
– https://fr.wikipedia.org/wiki/Corpsnoirhttp : //www.astrosurf.com/luxorion/corpsnoir −
etoiles.htm[archive
– https://fr.wikiversity.org/wiki/Rayonnementducorpsnoir/Dfr.wikiversity.org/wiki/Rayonnementducorpsnoir/Definition´
– acces.ens-lyon.fr/clea/lunap/CorpsNoir/CNApprof.html
– culturesciencesphysique.ens-lyon.fr/ressource/CorpsNoir.xml
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Nom du fichier : Le rayonnement Solaire By ExoSup.com.pdfTaille du fichier : 2.5 MB
Nombre de pages : 31
Date de publication : 31/03/2017
id=1049
