II-2 L'ENERGIE RAYONNANTE SOLAIRE.
II-2.1 Le rayonnement solaire.
L'énergie émise par le soleil (annexe 1)
soit 4.1026 Wh /seconde [4], trouve sa source dans les
réactions nucléaires qui y ont lieu : la
nucléosynthèse. La surface du soleil qui nous envoie le
rayonnement est appelée la photosphère de
température 5.777°K.
La répartition de ce rayonnement à la limite
supérieure de l'atmosphère est :
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Répartition (%)
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Longueur d'onde (ë)
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Lumière
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9
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< 400 nm
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Ultraviolet
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47
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400 <ë < 800 (nm)
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visible
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44
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800 < ë < 3.000 (nm)
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Infrarouge proche
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Tableau 2.1 : Répartition du
rayonnement solaire à limite supérieure de
l'atmosphère.
A la surface de la terre, la nouvelle répartition est :
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Répartition (%)
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Longueur d'onde (ë)
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Lumière
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0,25
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280 < ë < 315 (nm)
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UV moyen
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4,75
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315 < ë < 400 (nm)
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UV proche
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44
|
400 < ë < 800 (nm)
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visible
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51
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800 < ë < 2.350 (nm)
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Infrarouge
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Tableau 2.2 : Répartition du
rayonnement solaire à la surface de la terre.
Figure 2.2 : Types de rayonnements
solaires. [10]
Il y a quatre types de rayonnements : [3]
· Le rayonnement direct est le rayonnement
reçu directement du soleil.
· Le rayonnement diffus est le rayonnement
de toute la voûte céleste.
· Le rayonnement solaire réfléchi
ou l'albédo du sol.
· Le rayonnement global est la somme de
tous les rayonnements reçus en un endroit.
Figue 2.3 : Analyse spectrale du
rayonnement global solaire. [3]
II-2.2 Le flux solaire.
Figue 2.4 : Orbite terrestre. [14]
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Lat 7,35
Lon 13,2
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Jan
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Fév
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Mar
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Avr
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Mai
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Jun
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Jul
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Aou
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Sep
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Oct
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Nov
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Dec
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Moyenne annuelle
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Moyenne
10 ans
5,64
6,44 6,82
6,57 5,80
5,42 4.99
4,66 4,67
4,80
5,22 6,11
6,25
Le flux solaire varie selon l'activité solaire et
l'excentricité de l'orbite terrestre : périhélie (03
janvier) :1.410 W/m2 ; aphélie (03 juillet) : 1.320
W/m2 et moyenne annuelle : 1.368 W/m2.
II-2.3 La ressource solaire.
La rotation de la Terre fait que l'énergie du soleil
disponible en un point donné varie.
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Figure 2.5-a : Trajectoires du soleil.
[2]
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Figure 2.5-b : Position du soleil
à un instant. [2]
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La Terre intercepte une partie du rayonnement solaire
d'énergie annuelle de 1,6x1021 Wh. Plusieurs fois
supérieure à nos besoins annuels estimés à
17,3x1015 Wh en 2007. [22]
Figure 2.6 : Carte mondiale de gisement
solaire. [18]
Le tableau suivant présente l'ensoleillement moyen mensuel
dans la ville de Ngaoundéré sur une période de dix ans
(proche d'un cycle solaire).
Tableau 2.3 : Ensoleillement à
Ngaoundéré.
Ensoleillement moyen mensuel Incident sur une Surface
horizontale (kWh/m2/jour)
Source : RETScreen/NASA.SSE
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