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🔎 Énergie solaire : définition et explications

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🔎 Énergie solaire : définition et explications

Rayonnement solaire direct

Rayonnement solaire direct

leénergie solaire est l'énergie que le soleil fournit par son rayonnement, directement ou de manière diffuse à travers l'atmosphère. Sur Terre, leénergie solaire (L'énergie solaire est l'énergie que le soleil dispense par son rayonnement, directement ou diffusement à travers l'atmosphère. Sur Terre, l'énergie solaire est à l'origine du cycle de l'eau et …) est derrière le cycle del'eau (L'eau est un composé chimique omniprésent sur Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) et vent (Le vent est le mouvement d'une atmosphère, masse de gaz située à la surface d'une planète. Les vents les plus forts connus ont lieu sur Neptune et Saturne. Il est essentiel pour tous …). Le règne végétal (Le groupe des classifications scientifiques classiques sous le terme végétal ((veʒetal) / (veʒeto)) plusieurs lignées d'organismes vivants qui, selon …), dont dépend le règne animal (Un animal (du latin animus, esprit ou principe vital) est, selon la classification classique, un être vivant hétérotrophe, c'est-à-dire qu'il se nourrit de substances …), l'utilise également en le transformant en énergie (Au sens commun, l'énergie désigne tout ce qui permet de réaliser une œuvre, de produire de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) chimique via le photosynthèse (La photosynthèse (Greek phōs grec, lumière et sýnthesis σύνθεσις, composition) est le processus bioénergétique qui permet …). À l'exception deénergie nucléaire (Le terme énergie nucléaire recouvre deux sens selon le contexte 🙂, du géothermie (L'énergie géothermique, du grec géo (terre) et thermie (chaleur), est la science qui étudie les phénomènes thermiques internes du globe terrestre et la technique qui vise à l'exploiter. Par extension, …) eténergie marémotrice (L'énergie marémotrice provient du mouvement de l'eau créé par les marées, provoqué par l'effet combiné des forces gravitationnelles de la Lune et du Soleil ….), l'énergie solaire est à l'origine de toutes les énergies sur Terre (La Terre est la troisième planète du système solaire par ordre croissant de distance du Soleil, et la quatrième en augmentant la taille et la masse. C'est la plus grande et la plus …).

Grâce à divers processus, il peut être transformé en une autre forme d'énergie utile pouractivité (Le terme activité peut désigner une profession.) humain, en particulier dans chaleur (Dans le langage courant, les mots chaleur et température ont souvent une signification équivalente: quelle chaleur!), dans électricité (L'électricité est un phénomène physique dû aux différentes charges électriques de la matière, manifestées par l'énergie. L'électricité désigne également la branche de la physique qui …) ou dans la biomasse (
En écologie, la biomasse est la quantité totale de matière (masse) de toutes les espèces vivantes présentes dans un environnement naturel donné.
Dans le secteur de l'énergie, le terme biomasse …)
. Par extension, l'expression "énergie solaire" est souvent utilisée pour désigner l'électricité ou la chaleur qui en est issue.

Techniques de capture de l'énergie solaire

Une laverie alimentée par l'énergie solaire

Buanderie automatique (L'automatisation fait partie des sciences de l'ingénieur. Cette discipline traite de la modélisation, de l'analyse, du contrôle et de la régulation des systèmes dynamiques. Ses fondements théoriques sont les mathématiques, …) alimenté par l'énergie solaire

Des techniques permettant de capter directement une partie de cette énergie sont disponibles et sont constamment améliorées. On peut distinguer les solaire passif, les Panneau photovoltaïque et le Solaire thermique :

Énergie solaire photovoltaïque

L'énergie solaire photovoltaïque se réfère à l'électricité produite par la transformation d'une partie du radiation solaire (En plus des rayons cosmiques (particules animées d'une vitesse et d'une énergie extrêmement élevées), le Soleil rayonne des ondes électromagnétiques dont le spectre s'étend des ondes …) avec un cellule photovoltaïque (Une cellule photovoltaïque est un composant électronique qui, exposé à la lumière (photons), génère une tension électrique (volt) (cet effet est appelé effet photovoltaïque). Le …). Plusieurs cellules sont reliées entre elles sur un module solaire photovoltaïque. Plusieurs modules sont regroupés pour former une installation solaire pour un particulier ou dans un l'usine d'énergie solaire (Une centrale solaire est un système de production d'électricité qui utilise l'énergie solaire.) photovoltaïque, qui alimente un réseau de distribution (Le mot réseau (du latin retis) est apparu pour la première fois en langue française sous la forme "resel", au XIIe siècle. Utilisé dans un …) électrique.

Le terme photovoltaïque peut dénoter soit le phénomène physique (La physique (du grec φυσις, nature) est étymologiquement la "science de la nature". Dans un sens général et ancien, la physique …) – l'effet photovoltaïque – ou la La technologie (Le mot technologie a deux significations 🙂 associé.

Énergie solaire thermique

le Solaire thermique est d'utiliser la chaleur du influence (Le rayonnement, synonyme de rayonnement en physique, désigne le processus d'émission ou de transmission d'énergie impliquant une particule porteuse.) solaire. Il se présente de différentes manières: centrales solaires thermodynamiques, chauffe-eau et chauffe-eau (Le chauffage est l'action de transmettre de l'énergie thermique à un objet, un matériau.) solaire, refroidissement solaire, cuiseurs et séchoirs solaires.

Énergie solaire thermique

Solaire thermodynamique (La thermodynamique peut être définie de deux manières simples: la science de la chaleur et des machines thermiques ou la science des grands systèmes en …) est une technique solaire qui utilise le solaire thermique pour produire de l'électricité.

Énergie solaire passive

La plus ancienne utilisation de l'énergie solaire est de bénéficier de l'apport direct du rayonnement solaire, c'est-à-dire de l'énergie solaire passive. Pour qu'un bâtiment profite au mieux de la Soleil (Le Soleil (Sol en latin, Hélios ou Ήλιος en grec) est l'étoile centrale du système solaire. Dans la classification …), l'énergie solaire doit être prise en compte lors de la conception architecturale (double façade, orientation (Au sens littéral, l'orientation désigne ou matérialise la direction de l'Est (lever du soleil à l'équinoxe) et des points cardinaux (nord de la boussole);) à la Sud (Le sud est un point cardinal, opposé au nord.), surfaces en verre, etc.). Isolation thermique jouer (La joue est la partie du visage qui recouvre la cavité buccale, fermée par les mâchoires. Nous appelons également la joue le muscle qui est principalement utilisé pour ouvrir et fermer la bouche et …) un rôle important dans l'optimisation de la proportion d'énergie solaire passive dans le chauffage et l'éclairage d'un bâtiment.

Dans Maison (Une maison est un immeuble de taille moyenne destiné au logement d'une famille, voire de plusieurs, sans être considéré comme un immeuble collectif.) solaire passif, le gain solaire passif permet des économies d'énergie importantes.

Dans les bâtiments dont le design est dit bioclimatique (Un habitat bioclimatique est un bâtiment dans lequel le chauffage et la climatisation sont effectués en tirant le meilleur parti du rayonnement solaire et de la circulation naturelle de l'air. Le …), l'énergie solaire passive peut également chauffer tout (Tout ce qui est compris dans son ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) ou une partie d'un bâtiment pour un coût proportionnel presque nul.

Aspect économique

Études les plus sérieuses (Kenneth Deffeyes, professeur àUniversité (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production de connaissances (recherche), sa conservation et sa transmission (études …) de Princeton, 2006; Fredrik Robelius, de l'Université d'Uppsala en Suède, 2007) montrent que la production de pétrole (Le pétrole est une roche carbonée liquide, ou huile minérale. L'exploitation de cette énergie fossile est l'un des piliers de l'économie industrielle contemporaine, car le pétrole fournit presque …) culminait à 84,5 millions de barils / jour. Le pétrole ne peut plus compenser l'augmentation des besoins énergétiques. Les prévisions indiquent également une baisse de la production entre 2008 et 2018.

Pour compenser la baisse à venir des importations de pétrole, il est indispensable de commencer dès aujourd'hui à se doter d'énergies renouvelables. Le solaire est une source d'énergie inépuisable et la Commission européenne pour les énergies renouvelables prévoit que l'énergie solaire représentera 20% du solaire dans les énergies renouvelables, ce qui devrait apporter 20% d'énergie en 2020 et 50% en 2040.

Systèmes d'énergie solaire

Les systèmes de production d'énergie solaire ont un coût proportionnel presque nul: une fois l'appareil installé, l'énergie est produite par le Soleil, ce qui ne coûte rien. Cependant, les coûts d'investissement et de maintenance de l'appareil doivent être pris en compte.

leutilisation (L'utilisation est l'acte d'utiliser quelque chose.) des panneaux solaires thermiques se justifie pour produire de l'eau chaude sanitaire à moindre coût. Une fois l'installation terminée, la maintenance est très peu coûteuse et permet des économies substantielles de combustible (Un carburant est un matériau qui, en présence d'oxygène et d'énergie, peut se combiner avec de l'oxygène (qui sert d'oxydant) dans une réaction …) fossile (Un fossile (dérivé du substantif du verbe latin fodere: fossile, littéralement "qui est fouillé") est le reste (coquille, os, dent, graine, …) ou l'électricité.

En revanche, pour le solaire photovoltaïque, le coût d'installation est assez élevé, bien que la recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu toutes les actions entreprises pour produire et développer des connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche scientifique désigne …) progresse dans ce domaine. Beaucoup pays (Le pays vient du latin pagus qui désignait une subdivision territoriale et tribale d'étendue limitée (de l'ordre de quelques centaines de km²), subdivision de civitas …) (comme la France et l'Allemagne) ont donc mis en place des systèmes d'incitation financière (notamment fiscale: crédit d'impôt) pour l'installation de panneaux solaires. En France, le crédit d'impôt de l'État est complété selon les régions et les départements par des aides financières qui s'appliquent aussi bien au solaire photovoltaïque, au solaire thermique ou aux travaux d'économie d'énergie (comme l'amélioration de l'isolation thermique ou l'installation d'un Chaudière (Une chaudière est un appareil (ou même une installation industrielle, selon sa puissance), permettant un transfert d'énergie continu …) performance).

L'utilisation de systèmes de production d'énergie solaire est également justifiée dans des situations où il est très coûteux d'importer des combustibles fossiles ou de transporter de l'électricité, comme dans des zones isolées ou / et peu peuplées. En France, l'électrification de nombreux abris en Montagne (Une montagne est une structure topographique importante en relief positif, située à la surface des étoiles de type tellurique (planète …) et des villages isolés en Guyane a été réalisée par un champ (Un champ correspond à une notion d'espace défini 🙂 solaire photovoltaïque, parfois couplé à un Générateur (Un générateur est un appareil autonome capable de produire de l'électricité. La plupart des groupes sont constitués d'un moteur thermique qui actionne un alternateur. Leur taille et leur poids peuvent varier de …) supplémentaire.

La géographie (Géographie (du grec ancien γεωγραφία – geographia, composé de "η γη" (hê gê) la Terre et …)

Distribution d'énergie solaire reçue au sol

Allocation deénergie solaire reçu sur le terrain

le désert (Le mot désert désigne aujourd'hui une zone stérile ou peu propice à la vie, en raison du sol impropre, ou des faibles précipitations (moins de 250 mm par an).) Mojaves dans le Sud Ouest (Le sud-ouest est la direction à mi-chemin entre les points cardinaux sud et ouest. Le sud-ouest est opposé au nord-est.) des États-Unis est l'une des principales régions productrices d'énergie solaire du monde (Le mot monde peut désigner 🙂 d'une puissance totale de 354 MW(1)

L'énergie solaire reçue dépend:

  • le latitude (La latitude est une valeur angulaire, expression du positionnement nord-sud d'un point sur la Terre (ou sur une autre planète), au nord ou au sud de l'équateur.): vers l'équateurangle (En géométrie, la notion générale d'angle est déclinée dans plusieurs concepts connexes.) l'incidence est proche de 90 ° de sorte que le zone (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs significations, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, …) la lumière est plus petite et l'énergie est plus concentrée.
  • Nébulosité (nuages), qui est importante à l'équateur et plus faible dans l'environnement intertropical.

Histoire

Augustin Mouchot a commencé à s'intéresser à l'énergie solaire en 1860. En 1873, un subvention (Une subvention est une aide financière, c'est-à-dire une somme d'argent, allouée par une institution publique ou privée à un …) du conseil général de Tours lui permet de construire un four (Un four est une enceinte de maçonnerie ou un appareil, muni d'un système de chauffage puissant, qui transforme, par la chaleur les produits et les objets. En cuisine, il …) solaire de 4 m² qu'il présente àAcadémie des sciences (Une académie des sciences est une société savante dont le rôle est de promouvoir la recherche scientifique en réunissant certains des chercheurs les plus éminents, en organisant des sessions au cours desquelles les travaux sont …) en octobre 1875. En 1877, une subvention du Conseil général deAlger (Alger, (arabe: ??????? al-Jaz ?? ir, al-Dzayer; berbère: L? Ayer), surnommé Al Bahdja ("La Radieuse") ou "la Blanche", tous deux par les Algériens …) lui permet de construire sur le même principe un "grand appareil de 20 m²" qui reçoit une médaille d'or à l'Exposition universelle de 1878. En août 1882, lors de la fête de l'Union française de la jeunesse, Abel Pifre utilise un récepteur solaire d'Augustin Mouchot pour activer un Machine à vapeur (La machine à vapeur est une invention dont les développements les plus importants remontent au XVIIIe siècle. C'est un moteur à combustion externe, il …) ce qui lui permet de tirer un journal.

Chronologie

Voici une chronologie deénergie solaire:

L'énergie solaire dans le présent et l'avenir

Le boom des objets solaires

Il y a environ vingt ans, calculatrice (Une calculatrice, ou calculatrice, est une machine conçue pour effectuer des calculs. D'abord mécanique, la machine à calculer est devenue électronique dans les années 1960, avec l'introduction de …) poche solaire. Certaines cellules photovoltaïques y ont avantageusement remplacé les batteries électriques, toxiques pour laenvironnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels dans lesquels se déroule la vie humaine. Avec les enjeux écologiques …). Aujourd'hui, les magasins dédiés à l'écologie, mais aussi les commerçants, proposent de nombreux objets fonctionnant à l'énergie solaire: torches, lampes de jardin, radio-réveils, mobiles animés, montres … Preuve que l'énergie solaire séduit les consommateurs avec l'image "verte" qu'elle véhicule (Un véhicule est un appareil mobile qui permet de déplacer des personnes ou des charges d'un point à un autre.). Son autre avantage est son côté nomade: les chargeurs solaires peuvent désormais alimenter en électricité, où que vous soyez, un téléphone portable (Un téléphone portable, aussi appelé téléphone portable (ou simplement mobile et portable), téléphone portable (en Amérique du Nord), téléphone natif (en Suisse), GSM ou familièrement G (en Belgique), permet de communiquer par …), un GPS ou un portable (Un ordinateur portable, un ordinateur portable (en Suisse) ou même un ordinateur portable est un ordinateur personnel qui, grâce à son poids et sa taille …). Pour Les voyageurs (Les Voyageurs est un épisode de la série télévisée Stargate Atlantis. C'est le cinquième épisode de la saison 4 et le 65e épisode de la série.) à long terme, il y a même retour (En anatomie, chez les animaux vertébrés, y compris les humains, le dos est la partie du corps constituée des vertèbres et des côtes. Les dorsales étaient les …) équipé avec capteurs (Un capteur est un appareil qui transforme l'état d'une grandeur physique observée en une grandeur utilisable, par exemple: une tension électrique, une hauteur de mercure, une intensité, la déviation d'une aiguille … On le fait souvent … ) solaire. Certains imaginent des vêtements également équipés de cellules photovoltaïques, pour connecter directement leur lecteur MP3.

Le soleil est-il l'énergie de demain?

Chargeurs de batterie, ventilateurs, lampes de jardin, pompes hydrauliques … Aujourd'hui, presque tout peut fonctionner à l'énergie solaire. L'aventurier doit désormais porter dans son sac un GPS équipé d'un chargeur solaire, et des panneaux photovoltaïques apparaissent sur tous les toits. Indispensable à la la vie (La vie est le nom donné 🙂 sur terre, le soleil peut nous fournir bien d'autres services: chauffer nos maisons, fournir de l'énergie aux endroits les plus reculés …

Les projets de centrales électriques journée (Le jour ou le jour est l'intervalle entre le lever et le coucher du soleil; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil illuminent le ciel. Son début (par rapport à minuit …) dans de nombreuses régions du monde. Le potentiel est immense: "5% de la surface des déserts produirait toute l'électricité de la planète", disent Patrick Jourde et Jean-Claude Muller(2), chercheurs à la Commission de l'énergie atomique (CEA) et à CNRS (Le Centre National de la Recherche Scientifique, plus connu sous son acronyme CNRS, est le plus grand organisme public de recherche scientifique français …). "Théoriquement, il suffirait en France de réaliser le seul côté sud des toitures en modules photovoltaïques pour produire toute l'énergie électrique nationale (550 tétrawattheures, soit mille milliards de wattheures, par an"Longtemps en retard, la France veut désormais rattraper son retard. Pour preuve, un Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. Il s'agit généralement d'un institut de recherche. Par exemple, l'Institut Périmètre de physique théorique en fait partie.) National Solar Energy a été créée en août 2006, dont l'objectif est d'améliorer les technologies solaires afin de les rendre plus compétitives. Serait-ce l'aube deune nouvelle ère (A New Era (1/2) et A New Era (2/2) sont des épisodes de la série télévisée Stargate Atlantis. Ce sont les deux premiers épisodes de la série (et donc de …) Énergie?

Signes sur les toits

Les panneaux photovoltaïques convertissent lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles à l'œil humain, c'est-à-dire incluses dans des longueurs d'onde de 380 nm (violet) à 780 nm …) du soleil à l'électricité. En France, grâce aux aides fiscales de l'État, de plus en plus de particuliers en bénéficient. L'énergie non consommée par le logement est récupérée par Conseil Chauffage, qui est obligée depuis 2002 d'acheter de l'électricité d'origine renouvelable produite par des particuliers ou des collectivités.

Du photovoltaïque au grande échelle (La grande échelle, également appelée échelle aérienne ou échelle automatique, est un véhicule utilisé par les pompiers, et qui porte une échelle rétractable de …)

La centrale photovoltaïque la plus puissante du monde (350 000 panneaux solaires sur 114 ha) est en construction au Portugal. Après la centrale de Chambéry, inaugurée en 2005, la France a battu son propre record avec une nouvelle installation en la réunion (La Réunion est une île française du sud-ouest de l'océan Indien située dans l'archipel des Mascareignes à environ 700 kilomètres à l'est de Madagascar et …), en 2006. La Suisse a également lancé course (Race: ce mot a plusieurs significations, toutes liées au mouvement.) solaire et, en Allemagne, les 57 000 panneaux du parc solaire de Bavière fonctionnent depuis 2005.

Projets de tours solaires

Un vase collecteur solaire verre (Le verre, dans le langage courant, désigne un matériau ou un alliage dur, fragile (cassant) et transparent au rayonnement visible. Le plus souvent, le verre est constitué d'oxyde de silicium (silice SiO2) et de flux, …) chauffer lair (L'air est le mélange de gaz constituant l'atmosphère terrestre. Il est inodore et incolore. En raison de la diminution de la pression atmosphérique avec l'altitude, il est nécessaire de …) ambiant, qui, en montant la vitesse (Nous distinguons 🙂 dans la tour, exploite des turbines produisant de l'électricité. Un premier prototype de tour solaire (Une tour solaire est une centrale à énergie renouvelable, construite pour canaliser l'air chauffé par le soleil afin d'entraîner des turbines pour produire …), à Manzanares, en Espagne, a fait ses preuves depuis 1982. Le projet (Un projet est un engagement irréversible pour un résultat incertain, qui ne peut être reproduit a priori à l'identique, nécessitant une assistance et …) L'Australien se compose d'une tour de près de 1000 m la taille (La hauteur a plusieurs significations selon la zone traitée.) qui devrait fournir l'équivalent de la consommation de 200 000 foyers. L'Espagne, pour sa part, prévoit de construire une tour solaire de 750 m de haut capable d'alimenter 120 000 foyers.

La percée des centrales thermiques

Le principe de l'énergie thermique et électrique est de concentrer les rayons du soleil, auAidez-moi (AIDES est une association française de lutte contre le VIH / SIDA et les hépatites virales, créée en 1984 et reconnue d'utilité publique depuis 1990. L'association réalise des informations, … de miroirs paraboliques, vers des tubes contenant un fluide (Un fluide est un milieu matériel parfaitement déformable. Nous regroupons sous ce nom les gaz qui sont l'exemple des fluides compressibles, et les liquides, qui sont des fluides peu compressibles. En …) conducteur de chaleur. Quand il se réchauffe, il produit de la chaleur qui entraîne des turbines produisant de l'électricité. Certains États, dirigés par l'Espagne, misent sur cette technologie plutôt que sur le photovoltaïque, dont le coût de production est plus élevé en raison du prix de silicium (Le silicium est un élément chimique de la famille des cristallogènes, avec le symbole Si et le numéro atomique 14.) ce qui impose des cellules photoélectriques.

De l'énergie partout

Dans les pays du Sud, où l'ensoleillement est très important, l'énergie solaire peut fournir aux régions rurales l'énergie nécessaire à l'éclairage, aux réfrigérateurs, aux pompes hydrauliques ou même aux installations de télécommunications. Soutenus par des ONG, des projets d'électrification villageoise sont en cours dans de nombreux paysAfrique (Avec une superficie de 30 221 532 km2, y compris les îles, l'Afrique est un continent couvrant 6% de la surface de la terre et 20,3% de la surface de la terre. Avec une …) et D & # 39;Amérique (L'Amérique est un continent séparé, à l'ouest, de l'Asie et de l'Océanie par le détroit de Béring et l'océan Pacifique; et …) du sud.

La chaleur au soleil

dans le ville (Une ville est une unité urbaine (un "établissement humain" pour l'ONU) étendue et très peuplée (dont les logements doivent être au moins …) d'Almere, aux Pays-Bas, un "Île (Une île est une étendue de terre entourée d'eau, que cette eau soit celle d'un ruisseau, d'un lac ou d'une mer. Son étymologie latine, insula, a donné l'adjectif …) solaire "sera construit à l'été 2007. En 2008, il couvrira 10% des besoins énergétiques de 2 700 ménages en panneaux solaires thermiques. Une surface de 4 m² de panneaux thermiques permet de répondre aux besoins en eau chaude de & # 39 ; une maison pour quatre personnes et réduire leur facture de chauffage de moitié au moins.