Énergie solaire
Calcul du flux solaire arrivant sur Terre :
Distance Soleil-Terre : RST = 149 500 000 km soit 1,495.1011 m.
Rayon Terre : RT = 6371 km = 6,371.106 m
Rayon Soleil : RS = 695 600 km = 6,956.108 m.
Le Soleil est considéré comme un corps noir, on calcule sa puissance totale rayonnée par unité de surface dans le demi-espace libre grâce à la loi de Stefan-Boltzmann :
, avec
la constante de Stefan-Boltzmann (
), et T la température du corps noir.
Or TSoleil = 5 770 K (en surface). Soit SS la surface du Soleil telle que SS = 4.
*RS.
D'où la puissance dissipée PS par le Soleil est : PS = SS.
= 3,82.1026 W.
Or la Terre est distante du Soleil de RST. Soit SST la surface du cercle dont le rayon est la distance Soleil-Terre RST.
D'où la puissance solaire reçue au niveau de l'atmosphère terrestre PT sur une surface de 1 m2 : PT =
= 1365 W.m-2.
Cependant la puissance moyenne de l'énergie solaire arrivant au sol est voisine de 340 W/m2 mais en réalité la valeur réellement observée varie selon les lieux et les saisons.
Énergie solaire reçue par la Terre
Un partie du rayonnement solaire arrivant sur Terre est réfléchit par le sol comme le montre la figure ci-dessous :
Remarque : L'albédo
albédo = énergie réfléchie / énergie reçue
= 0,3 en moyenne à la surface de la Terre
Différents types d'énergies solaires :
