Puissance thermique d'une lentille en fonction de ses dimensions

[Edahel]

Bonjour,

Je fais partie d'un groupe de travail pour un projet à réaliser durant notre année scolaire. Celui ci est de créer une imprimante 3D solaire, elle fera fondre du sucre à l'aide d'une lentille qui dirigera les rayons du soleil sur des couches de sucre ajoutées petit à petit.

Mais pour cela, nous devons trouver une relation liant les dimensions de la lentille et la puissance thermique qu'elle permettra de délivrer, afin d'adapter le choix de notre lentille, il ne faut pas qu'on brûle le sucre, il faut juste qu'on le fasse fondre. Cependant malgré mes moult recherches j'ai été incapable de trouver cela, c'est pourquoi je pose la question ici.

Si qui que ce soit peut nous apporter une réponse, merci d'avance !
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[jacknicklaus]

la puissance de radiation solaire recue dans des conditions optimales (surface de réception perpendiculaire au soleil) au niveau de la surface terrestre est de 1360 W/m².

tu multiplies par la surface de ta lentille et tu obtiens une puissance, qui sera répartie par ta lentille convergente sur une petite tache lumineuse, fonction de la focalisation de la lentille (il faudra tenir compte de pertes à ce niveau, aucune lentille n'est parfaite).

[RomVi]

1360 W/m² c'est au dessus de l'atmosphère. Au niveau du sol il faut plutôt partir sur 1000W/m², et en France au plus fort de la journée entre 300 (hiver) et 800W/m² (été).

[phys4]

Bonsoir,
Il faudra choisir le diamètre de la lentille pour la puissance chauffage souhaitée, vous avez toutes les données.

Il ne faudra pas utiliser le point de focalisation précis car il serait trop chaud et vous auriez un tas de charbon au lieu d'un caramel.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Edahel]

Donc si j'ai bien compris, l'aire de la lentille multipliée par la puissance reçue donnerait la puissance finale? Pourriez vous me donner un exemple, que je visualise un peu mieux?

[phys4]

En utilisant le message 3 (800 W/m2), je suppose que votre mini-four a besoin de 50 W, la surface de la lentille doit faire
50/800 = 625 cm2 soit un diamètre de 28 cm