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Le Solaire

Le Solaire. Effet photo-électrique. Chaleur. Ressources renouvelables. Énergie solaire (dont hydroélectricité) Énergie éolienne Énergie géothermique Énergies de la mer (chaleur, vague, marée, etc.) Valorisation des énergies «résiduelles» (eaux, résidus de biomasse, etc.)

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Presentation Transcript

  1. Le Solaire Effet photo-électrique Chaleur

  2. Ressources renouvelables • Énergie solaire (dont hydroélectricité) • Énergie éolienne • Énergie géothermique • Énergies de la mer (chaleur, vague, marée, etc.) • Valorisation des énergies «résiduelles» (eaux, résidus de biomasse, etc.) • Réduction des besoins par les économies d ’énergie

  3. Circulation générale des masses d ’air • Précipitations hydroélectricité • Vents Effets thermiques vent AIR Effets météorologiques Vagues systèmes oscillants MER Effets thermiques Radiations électromagnétiques Radiations photons UV, visible, IR • Biomasse marine • Biomasse terrestre Bioconversion biotechnologies Fusion de l ’hydrogène au cœur du Soleil • Cellules photoélectriques TERRE Effets thermiques Énergie solaire • Évaporationhydroélectricité • Courants marinsturbines ancrées • Gradients thermiques centrales thermiques à basse température • Évaporation hydroélectricité • Capteurs solaires

  4. Les variations de la constante solaire 1. Selon des cycles de 11 ans La Recherche, avril 02, p.17

  5. Les variations de la constante solaire Le «petit âge glaciaire» de 1550 à 1850, a succédé à un optimium médiéval, période plus chaude centrée sur le XIIième siècle • Les minima (noms de scientifiques) • Wolf 2. Spörer • 3. Mauder 4. Dalton La Recherche, avril 02, p.17

  6. Les variations de la constante solaire • Les minima (noms de scientifiques) • Wolf 2. Spörer • 3. Mauder 4. Dalton Le minimum de Maunder entre 1645 et 1715 est le plus connu La Recherche, avril 02, p.17

  7. Le solaire Potentiel théorique 15 000 fois les besoins d ’énergie primaire moyenne janvier 1984-1993 moyenne avril 1984-1993

  8. Les réserves d ’hydroélectricité TWh/ an >40 704 >14 379 An 2000

  9. L’hydroélectricité An 2000 TWh/ an

  10. L’hydroélectricité An 2000 TWh/ an (3,6 1015 joules/ an) • Autres avantages? • moins de GES que les autres filières • contrôle des crues • réserves d ’eau potable et d ’irrigation • amélioration de la navigation • développement récréo-touristique ?

  11. Le solaire Puissance photovoltaïque installée An 2000 Japon MW Allemagne États-Unis

  12. Le solaire Puissance solaire installée de 1993 à 2000

  13. L ’énergie Solaire:l ’énergie des paradoxes • Des données de l ’énergie incidente à l’extérieur de l ’atmosphère : • 15 000 fois les besoins des humains • 6% plus d ’illumination l’hiver (le nôtre) que l’été Beaucoup de promesses • Un paradoxe, sous forme de Lapalissade: • C’est l’hiver qu’il fait froid • Un constat: • Le nombre d’heures exploitable (t) et la puissance moyenne (W/m²) de Soleil sont faibles à Montréal, • Par conséquent, l’énergie solaire est peu importante, E= P(w/m²) . t Quel espoir déçu!

  14. Juillet Limite du Confort thermique Puissance solaire (W/m²) Puissance à midi Heure du jour Janvier Juillet Décembre L ’énergie Solaire À Montréal

  15. Le stockage? • au quotidien • saisonnier L ’énergie Solaire • Nombre d ’heures/année: 8760 h • Nombre d ’heures de jour   4400 h • Nombre d ’heures  d’ensoleillement  2000 h (Montréal) • Ensoleillement: < 45% de la journée  • Taux de cueillette maximale < 23% du temps • Puissance maximale moyenne  500W/m²

  16. La mesure du flux solaire

  17. Fournelle Énergie Technologie • Séparation du circuit cueillette de l’énergie du circuit caloporteur • flexibilité dans le design de l’ensemble • échangeurs à l’abri des fuites • diminution de la résistance hydraulique • entretien facilité

  18. Rappel: 1 tec = 2,9 1010 J Diviser le chiffre d’apport énergétique par 30 pour avoir un équivalent de «kilo de charbon économisé»

  19. Le premier four solaire haute température : 1946-49

  20. Odeillo: 1971-76 Puissance de 1000 Kw 63 héliostats sur 8 terrasses Concentration de 1000W/cm² Température de 800 à 2500 oC, maximum de 3 800 oC Ensoleillement de 3000h/an

  21. La centrale solaire THÉMIS (2,5 MWE) Production : 17 030 kWh/j Puissance maximale: 2 500 kW Consommation propre: 200 kW Tenus au vent: 160 kmh Caloporteur: sels fondus

  22. THEMIS (site de Targasonne) Spécifiquement construite pour la production d’électricité, en production de juin 1983 à septembre 1986; transformée en laboratoire d’astrophysique

  23. THEMIS Tour de refroidissement à air forcé

  24. Le Soleil d’Espagne

  25. Le Solaire : chaleur Québec Science, nov.02, p. 15 3 fois la hauteur de la tour du CN, 180 m de diamètre, 32 éoliennes

  26. Le Solaire : chaleur Projet OTEC

  27. Four solaire domestique Tous les modèles se retrouvent sur http://solarcooking.org/

  28. Four solaire domestique

  29. Four solaire domestique

  30. Four solaire domestique Burkina Faso

  31. Four solaire domestique

  32. www.stirlingengine.com/ Moteur Stirling

  33. Moteur Stirling solaire? L’héliostat, collecteur solaire, formé de miroir parabolique, concentre les rayons solaires sur un récepteur en acier inoxidable où la température peut atteindre 650 0C. Ce récepteur peut-être la source de chaleur du moteur Stirling. «Idealab inc.», Bill Gross innovateur Discover, août 03, p. 52-59

  34. Le Solairephoto-électrique Phare de Cap Gaspé (L..S. 1984)

  35. Le Solairephoto-électrique

  36. Le Solaire

  37. % d ’énergie réfléchie et diffusée Jours sur le sol L ’énergie Solaire(adaptée au Québec) Mon pays ce n ’est pas un pays c ’est l ’hiver ! La réflectivité de la neige La réflectivité et le % d’énergie réfléchie sont d’autant plus grand que le soleil est plus bas sur l’horizon. L’hiver le soleil est bas sur l ’horizon. Au Québec, la neige peut être utilisée comme réflecteur d’énergie solaire (+20% pour un capteur vertical « mural»)

  38. Le Solaire «passif»

  39. Le Solaire «passif» saison fraîche

  40. Le Solaire «passif» Été

  41. Systèmes Solaires,déc89-janv.90, p.55 Principe: Dans un mur classique la plus grande partie du rayonnement solaire est perdue par convexion et radiation vers l’extérieur Le rayonnement solaire traverse l’isolant transparent et est absorbé par le mur qui devient réservoir de chaleur; chaleur qu’il retransmet en partie vers l’intérieur avec un déphasage dans le temps vers les heures sans soleil. Les matériaux: polymères organiques transparents mis en forme de srtucture anti-convective (alvéolée). Une vitre protège généralement l’isolant.

  42. 800-773-7652

  43. L’énergie de la biomasse

  44. L’énergie de la biomasse

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