Besoin d'information sur la puissance solaire recue au sol

[invite66ad4c25]

Bonjour à tous.

Désireux d'améliorer mes installations de chauffage solaire (je suis entrain d'apprendre), je cherche une information assez precise : j'ai besoin d'une sorte d'abaque me donnant la quantité d'énergie en kWh recue mois par mois par m2 de capteur en fonction de l'inclinaison de ceux ci, en en considérant pour simplifier qu'ils absorbent 100% de l'energie et que mes clients sont localisé autour de 46.5° (je deduirait le rendement en fonction du type de capteur et je tiendrai compte de la météo).


Est-ce que quelqu'un a ce genre d'info ?

Merci d'avance.

Michel
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[inviteb31334ce]

Bonjour,
Ceci conviendrait-il?

Localization: Besançon
Latitude: 47°14'28" North,
Longitude: 6°1'32" East
Optimal annual inclination angle is: 33 deg.
Annual irradiation deficit due to shadowing (horizontal): 0.0 %

Month Wh Whopt Iopt D/G TD T24h NDD
Jan 891 1310 60 0.70 2.8 2.2 463
Feb 1610 2200 54 0.64 4.7 3.8 382
Mar 2770 3420 44 0.57 8.4 7.1 298
Apr 3990 4390 30 0.54 11.4 10.0 176
May 4850 4860 17 0.55 16.0 14.7 65
Jun 5530 5360 13 0.52 19.7 18.2 19
Jul 5820 5780 17 0.47 21.2 20.0 3
Aug 4960 5330 27 0.48 21.1 19.8 24
Sep 3650 4470 42 0.48 17.1 15.7 122
Oct 2090 2820 52 0.58 13.5 12.2 255
Nov 1140 1700 60 0.65 6.9 5.9 426
Dec 60 1150 63 0.71 3.5 2.9 472
Year 3180 3570 33 0.53 12.2 11.0 2705 (DJU annuel)
Wh: Irradiation on horizontal plane (Wh/m2)
Whopt: Irradiation on optimally inclined plane (Wh/m2)
Iopt: Optimal inclination (deg.)
D/G: Ratio of diffuse to global irradiation (-)
TD: Average daytime temperature (°C)
T24h: 24 hour average of temperature (°C)
NDD: Number of heating degree-days (-)

SOURCE: PVGIS European Communities, 2001-2008

Explications:

NDD: notre DJU (Nombre de degrés/jour des tempèratures inférieures à 20°c)
Wh: Puissance moyenne en Wh/m2 reçue quotidiennement par 1m2 de surface horizontale, sur le mois considéré.
Whopt: puissance reçue en Wh/m2 selon l'inclinaison Iopt.
D/G: rapport de: irradiation globale/irradiation diffuse. Paramètre important, ainsi pour Janvier D/G = 0.70
cela veut dire que la majeure partie de l'énergie provient de toutes les directions, en conséquence, l'inclinaison et
l'orientation précise au Sud ont peu d'influence sur l'énergie reçue par la surface.
TD: température moyenne diurne sur le mois.
T24h: Température moyenne journalière sur le mois.

[invitec50a8c54]

Bonjour,
très intéressé par cette abaque,
je n'ose pas demander le même relevé pour une autre ville, ça deviendrait fastidieux...
y a t il une source qu'on peut consulter,
autre remarque: si j'ai bien lu, l'énergie récupérée est supérieure à 1kw/h dans tous les cas; sur un fil voisin, j'avais relevé 5 à 600w/h/m2 ???

[invite6ae753cf]

Salut.
Deux liens où tu trouveras ton bonheur.

PVGIS

CALSOL gisement solaire

[A voir en vidéo sur Futura]

[herakles]

On peut aussi trouver avec bonheur ces valeurs sur le "guide de l'energie solaire passive " de E. MAZRIA éditions parenthèses , dans l'annexe 1 , donnant les valeurs d'irraidations sur vitrages verticaux et sur vitrages inclinés , orientés SUD , ycompris les valeurs sur plan horizontal..., latitude par latitude en france entre le 38°N et le 45°N

voilo voilou

[herakles]

si j'ai bien lu, l'énergie récupérée est supérieure à 1kw/h dans tous les cas; sur un fil voisin, j'avais relevé 5 à 600w/h/m2 ???

Ne pas confondre puissance instantanée reçue sur le capteur et QUANTITE d'energie reçue après "n" heures d'ensoleillement !

puissance instantanée ( rayonnement solaire global incident) sur une surface de 30° , par ciel serein , à valenciennes, atteint , au midi solaire , au niveau de la surface vitrée , hors pertes par réflexion et par re-rayonnement , donc :

0.8 Kw/m2 en Mars ; 0.9 en Juin , 0.85 en septembre 0.6 en Décembre...



et QUANTITE reçue sous forme d' apports solaires globaux moyens sur une surface incliné 30° en kwh/m2/jour , après "n"heures d'ensoleillement :

décembre : 0.99 janvier 1.23 février 1.80 mars 3.24 Avril 4.28

juin 4.77 juillet 4.54 Kwh/m2/jour..etc

ce sont des moyennes , climatologie oblige ..ces quantités sont à pondérer par le "rendement" du capteur = si on veut de l'eau à 60~70°C , le rendement ne sera que de 0.45 , mais si on travaille à basse température (pe pour un plancher solaire direct en béton très épais ou un gros ballon d'hydroaccumulation limité à 40°C) avec un fluide à 40°~45° , le rendement sera de 60%

Et pour une température de fluide de 30°C , le rendement sera plus haut , de 70% d'ou la tentation d'utiliser des PAC dont l'absorbeur serait le capteur ..(cela existe maintenant d'ailleurs )

[Ulyssesourd]

Salut à tous,
une chose qui me tracasse : l'inclinaison. Si on parle 30° c'est à dire relever le capteur de 30° depuis l'horizontal ou abaisser de 30° depuis le vertical ? Car j'ai de la confusion...
A+

[herakles]

Si on parle 30° c'est à dire relever le capteur de 30° depuis l'horizontal

c'est bien cela ..90° = vertical ...

[boyricou]

bonjour
pour ulyssesourd , je pense que c'est l'inclinaison par rapport a l'horizontale.
les liens permettant de connaitre l'irradiation par rapport a notre ville est tres interressant mais concretement si on part d'un ciel degagé a n'importe qu'elle epoque de l'année comment traduire ces données en litres d'eau chaude exploitable par jour ?par exemple je prend la ville du puy en velay , j'ai des wh/m2 disponible ; et maintenant si j'ai 5m2 de capteur et 350 l de preparateur d'eau chaude , y a t il un tableau qui me donne l'eau chaude a telle temperature que je peux esperer avoir ?
autre question , vaut il mieux prendre en compte une inclinaison optimale a l'année , ou bien investir dans une sorte de motorisation pour ajuster l'inclisaison tout au long de l'année , ou bien encore favoriser l'inclinaison optimale pour les mois d'hiver quitte a etre en sous regime l'ete ?

[herakles]

ou bien investir dans une sorte de motorisation pour ajuster l'inclisaison tout au long de l'année , ou bien encore favoriser l'inclinaison optimale pour les mois

Laisser tomber la motorisation , le gain est trop faible pour justifier l'investissement

En règle générale , l'inclinaison optimum est latitude du lieu +15° (soit 45°+15° = 60°) , en été , le soleil est haut mais si le capteur est posé sur une terrasse avec un beau gravier blanc , une partie des rayons solaires réfléchis par ce gravier augmente le rendement du capteur , et en mi-saison , ce capteur sera exposé au maximum .

[inviteb31334ce]

Bonjour,
très intéressé par cette abaque,
je n'ose pas demander le même relevé pour une autre ville, ça deviendrait fastidieux...
y a t il une source qu'on peut consulter,
autre remarque: si j'ai bien lu, l'énergie récupérée est supérieure à 1kw/h dans tous les cas; sur un fil voisin, j'avais relevé 5 à 600w/h/m2 ???

Bonjour,

Ces données sont absolument fiables, elles proviennent de la base de données du Centre de Recherche Climatique de la C.E. à Ispra (Italie).
Ce centre regroupe toutes les données des BD nationales Européennes et voire mondiales (dans ce cas, elles sont obtenues à partir des enregistrements
des stations météorologiques des aéroports).
Ces données sont des moyennes statistiques sur 10 ans je crois, en moyennes glissantes.
Malheureusement pour le moment tout est en Anglais.
Voici le lien:
http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/app...=fr&map=europe

- Il faut commencer par indiquer le lieu, dans le champ: search, par exemple:
la belle étoile,france
- dans le menu de droite sélectionner le volet: Montly radiation
- dans le sous menu: Monthly global irradiation data; cocher 1, 2, éventuellement 3 avec l'inclinaison voulue,5 et 6
- Dans le sous menu: Monthly ambient temperature data; cocher 1,2,3
- Dans le sous menu: Options; cocher Show graph et pour le format de sortie, pdf est pas mal pour consulter.
Ensuite cliquer sur : Calculate et sauvegarder le document.

[inviteb31334ce]

On peut constater que l'énergie diffuse est très souvent de plus de 50%, en particulier l'hiver; et donc l'inclinaison et l'orientation du capteur n'ont pas nécessairement besoin d'être à l'optimum.

[boyricou]

salut herakles ,
sur un lien il me donne pourtant 36 degres en inclinaison optimale annuelle pour le puy en velay , ce qui rejoint ce que certains disent par ici en preconisant 40 degres ( ce qui correspond a la pente des toits en general ici ) .60 degres c'est pas un peu beaucoup ?
et selon toi vaut til mieux privilegier l'inclinaison optimale annuelle ou bien l'inclinaison optimale pour les mois froids car c'est la qu'il manque d l'ensoleillement?
cordialement

[herakles]

salut boyricou ..

cela dépend du résultat désiré , à savoir maximiser le plus possible la production d'eau chaude en période hivernale (décembre et janvier exceptés où un appoint est nécessaire)

cette inclinaison latitude +15° convient surtout pour les besoins de chauffage en hiver , par contre , en été , un bon albedo permet d'apporter autant de rayonnement sur un capteur incliné à 60° ..

Pour l'ECS , ce serait plutôt "latitude du lieu " ou à la rigueur 40°, avec davantage d'appoint en hiver .

On oublie trop souvent l'albedo dans les calculs de dimensionnement d'un capteur . sur certains sites, on en tient compte, à partir d'une inclinaison de plus de 60°.

certains placent même une feuille d'alu ou une toiture en bardage alu réfléchissant devant un tel capteur incliné entre 60° et 90° , voire même un volet alu qui se referme la nuit ou en été pour éviter les surchauffes estivales .

[yves35]

bonjour,

j'ai besoin d'une sorte d'abaque me donnant la quantité d'énergie en kWh recue mois par mois par m2 de capteur en fonction de l'inclinaison de ceux ci, en en considérant pour simplifier qu'ils absorbent 100% de l'energie et que mes clients sont localisé autour de 46.5° (je deduirait le rendement en fonction du type de capteur et je tiendrai compte de la météo).

Pour ce que vous cherchez ,vous avez bien mieux qu'une ou plusieurs abaques,il existe un programme informatique très performant qui prends en compte tout les paramètres que vous citez et bien d'autre (surface,inclinaison,type et marque de capteurs,orientation,lieu donc données météo,type de reservoir,longeur des canalisations,leur isolation,les consomations ECS,les températures départ pour le chauffage,les circulateurs ,leur consommation électriques, le côut des divers éléments,l'age du capitaine).

Tout ceci pour en tirer un donnée capitale:le coût du kWh que vous aller produire avec une installation donnée.Et optimiser les divers éléments(en les faisant varier un à un) de l'installation dans le but d'abaisser le coût (de l'installation,donc celui du kWh).

Ce programme ,c'est Polysun3 ou Polysun 4.Il existe une version démo gratuite téléchargeable sur le site du SPF:
http://www.solarenergy.ch/spf.php?id=spf&lang=fr
Bien sur comme tout ce qui est programme informatique il faut pour s'en servir savoir un peu ce dont il est question.La version utilisateur est payante.

yves

[invitec50a8c54]

Ne pas confondre puissance instantanée reçue sur le capteur et QUANTITE d'energie reçue après "n" heures d'ensoleillement !

puissance instantanée ( rayonnement solaire global incident) sur une surface de 30° , par ciel serein , à valenciennes, atteint , au midi solaire , au niveau de la surface vitrée , hors pertes par réflexion et par re-rayonnement , donc :

0.8 Kw/m2 en Mars ; 0.9 en Juin , 0.85 en septembre 0.6 en Décembre...



et QUANTITE reçue sous forme d' apports solaires globaux moyens sur une surface incliné 30° en kwh/m2/jour , après "n"heures d'ensoleillement :

décembre : 0.99 janvier 1.23 février 1.80 mars 3.24 Avril 4.28

juin 4.77 juillet 4.54 Kwh/m2/jour..etc

ce sont des moyennes , climatologie oblige ..ces quantités sont à pondérer par le "rendement" du capteur = si on veut de l'eau à 60~70°C , le rendement ne sera que de 0.45 , mais si on travaille à basse température (pe pour un plancher solaire direct en béton très épais ou un gros ballon d'hydroaccumulation limité à 40°C) avec un fluide à 40°~45° , le rendement sera de 60%

Et pour une température de fluide de 30°C , le rendement sera plus haut , de 70% d'ou la tentation d'utiliser des PAC dont l'absorbeur serait le capteur ..(cela existe maintenant d'ailleurs )

1watt=1 Joule pendant 1 seconde ->unité de puissance
1watt/h = 3600 Joules -> unité d'énergie

[invitec50a8c54]

On peut constater que l'énergie diffuse est très souvent de plus de 50%, en particulier l'hiver; et donc l'inclinaison et l'orientation du capteur n'ont pas nécessairement besoin d'être à l'optimum.

Bonjour,

Merci pour l'adresse du site,
fonctionne parfait et rapide,

[bv56]

1watt=1 Joule pendant 1 seconde ->unité de puissance
1watt/h = 3600 Joules -> unité d'énergie

En toute exactitude, on devrait plutot écrire
1 watt.heure (multiplication et pas division), voyez vos factures edf : c'est des kwh sont y sont portés. On retrouve ainsi qu'une puissance est une quantité d'énergie (Joule) divisée par une durée (seconde ou heures).

Pour des données d'ensoleillement, pour ceux qui auraient envie de se mitoner des petits logiciels de simulation, on peut télécharger des historiques d'ensolleillement ici :
http://www.satel-light.com/core.htm
Benoit.

[inviteb53e2f2d]

1watt=1 Joule pendant 1 seconde ->unité de puissance
1watt/h = 3600 Joules -> unité d'énergie

Mais non, c'est Herakles qui a raison. Energie en Wh, et puissance en W.

edit: grillé par bv56, forcément si je mets une plombe à écrire mon post...

[invitec50a8c54]

OK, le signe / est inapproprié

[invite66ad4c25]

Bonjour à tous et merci pour vos reponses et liens. Désolé de n'avoir pas pu répondre plus tot.

En fait, je cherche à optimiser un cas précis : une habitation avec un faîtage nord sud ( et de toute facon pas possible de poser les capteurs sur le toit ) et l'impossibilité de poser une marquise sur le mur sud (re). La seule solution est de poser les capteurs au sol coté ouest, assez proche du mur (manque de place au sol), ce qui fait un gros masque coté est et ensoleillement à partir de 10-11h solaire. (il n'y a aucun masque coté ouest, ouf) A debut, je partais pour orienter mes capteurs plein sud avec l'angle qui va bien. Mais je me suis dit que les orienter plus à l'ouest et avec un angle plus important serait peut etre plus productif, car le temps ou le soleil aura un angle d'incidence avec le capteur sera plus important sur une journée.

Donc, ce que je cherche, c'est un logiciel (ou une equation mathématique, pourquoi pas) qui me donne la quantité théorique d'energie recue par m2 (pour une date précise de l'année par exemple) avec comme valeur d'entrée :
1 - la latitude
2 - l'angle d'orientation Est-Ouest du capteur
3 - l'angle d'orientation verticale
4 - idealement l'heure de debut et l'heure de fin d'ensoleillement pour tenir compte (meme grossierement) de gros masque.

Je n'ai pas encore etudié les liens sur les logiciels que vous m'avez donné. Je vais regarder tout ca.

Michel

[invitec50a8c54]

Il y a peut être aussi lieu de prendre en compte les constantes météorologiques (brouillard fréquent en matinée, couverture nuageuse plutôt le soir...) quoique, à "bzac", les jours de pluie soient plutôt aléatoires.....

[Ulyssesourd]

Salut,
Une question: Est ce le fait de monter des capteurs au sol n'est il pas dangeureux? risques de brulures ou irradiations , surtout les enfants ?
A+

[herakles]

Les abaques solaires et autres tableaux sont des relevés d'irradiation et sont des moyennes tenant compte des brouillards et autre aléas climatiques ..

Mais il est vrai qu'il faut en tenir compte pour orienter le capteur 10 à 15 degrés vers l'est ou vers l'ouest par rapport au SUD (brouillards matinaux plus fréquents que les soirées nuageuses ou l'inverse ..)

si les journées sont ensoleillées du matin au soir en général = plein SUD +-5°