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1 L énergie solaire GABRIEL.Lucie, CASABONNE.Jahde, SOUCASSE.Andreas

2 Sommaire Introduction A quoi sert l énergie solaire? Les avantages de l énergie solaire Les inconvénients de l énergie solaire Depuis quand l énergie solaire est-elle exploitée? Comment la population a-t-elle réagi à l arrivée de l énergie solaire? Utilisation de l énergie solaire dans une maison Schéma panneau solaire thermique Schéma panneau solaire photovoltaïque Schéma d un chauffe eau solaire Extrait du film le photovoltaïque Conclusion

3 Introduction Une grande partie de l énergie utilisée dans le monde (80%) provient des gisements de combustibles fossiles (charbon, pétrole, gaz) ou d uranium : ces ressources sont épuisables, leur quantité est limitée. Par opposition, les énergies fournies par le vent, le soleil, les chutes d eau, la croissance des végétaux, les marées, la chaleur de la terre sont renouvelables. Ces énergies n ont en réalité que deux sources : le soleil (marées, vent, croissance des végétaux.) et la terre (qui produit de la chaleur) L énergie solaire est l énergie transmise par le soleil sous la forme de lumière et de chaleur. Cette énergie est inépuisable, ce qui lui vaut d être classée parmi les énergies renouvelables (même si le soleil disparaitra un jour ) L énergie solaire peut être utilisée directement par l homme pour s éclairer (fenêtres, puits de lumière), se chauffer et cuisiner (chauffeeau solaire, four solaire) ou pour produire de l électricité par l intermédiaire de panneaux photovoltaïques

4 A quoi sert l énergie solaire? L énergie solaire peut s utiliser de plusieurs façons. En fonction du type de rayonnement solaire et de la technique utilisée, l énergie solaire peut permettre de produire de la chaleur ou de l électricité

5 Les différents types de rayonnement solaire - Le rayonnement direct : Ce sont les rayons UV du Soleil. C'est ce type de rayonnement qui est utilisé dans les systèmes à concentration (four solaire, centrales solaires thermodynamique et photovoltaïque). - Le rayonnement diffus : Ce sont des rayons qui proviennent de l'atmosphère, qu'il fasse beau ou pas. Des rayons lumineux issus du Soleil traversent les nuages et se diffusent sur toute la surface de la Terre. Il contribue à l'éclairement mais ne peut pas être concentré (à l'inverse du rayonnement direct). - Le rayonnement global : C'est la somme du rayonnement direct et diffus. C'est celui-ci qui est utilisé pour faire fonctionner les panneaux solaires thermiques et photovoltaïques (systèmes sans concentration).

6 Schéma des différents utilisations de l énergie solaire

7 Les avantages de l énergie solaire L énergie solaire est inépuisable et non polluante L énergie est propre et ne dégage pas de gaz à effet de serre L énergie solaire thermique permet d assurer une partie des besoins en eau chaude sanitaire et en chauffage. Il s agit d une source d énergie électrique totalement silencieuse ce qui n est pas le cas, par exemple des installations éoliennes. Le rendement énergétique est positif : il faut en moyenne entre 3 et 4 ans pour que le panneau produise l énergie nécessaire à sa fabrication.

8 Les inconvénients de l énergie solaire Le coût d investissement d une installation solaire thermique est relativement élevé L énergie solaire est une énergie intermittente. Il faut donc un système de chauffage d appoint. Il faut pouvoir stocker la chaleur dans des ballons ou des dalles chauffantes Un cycle de vie en question : la durée de vie d une installation photovoltaïque n est pas éternelle mais de l ordre de 20 à 30 ans. Le rendement des cellules photovoltaïques diminue avec le temps. Les rendements des panneaux photovoltaïques sont encore faibles et de l ordre de 20 % (pour les meilleurs).

9 Conclusion Pour l énergie solaire : cout Encombrement Performances Confort d utilisation Respect de l environnement élevé moyen bon bon Très bon

10 Répartition de la production de l énergie solaire en France (MW)

11 Depuis quand l énergie solaire estelle exploitée? ARCHIMEDE avait mis au point des miroirs paraboliques en bronze poli avec lesquels il concentrait les rayons du soleil sur un lieu précis (il inventa ce principe pour arrêter les ennemis depuis la mer, en 250 avant J-C. En 1747 BUFFON expérimente un miroir compose de 168 glaces étamées, d environ 20 cm de coté. Chacune de ces glaces est mobile et peut ainsi renvoyer la lumière du soleil vers le même point. Il parvient ainsi a fondre un morceau d argent à 20 m (l argent fond à 1044 C)

12 En 1767, le suisse H-B de SAUSSURES invente la boite chaude avec des parois isolées et un ou plusieurs vitrages sorte de précurseur des capteurs solaires plans. A la fin du siècle, le chimiste LAVOISIER fabrique un four solaire associant lentilles et miroir parabolique destine à fondre les métaux, et atteint la température de fusion du platine soit prés de 1800 C

13 En 1839 Antoine César BECQUEREL observe pour la première fois la réaction photovoltaïque. En 1878 Augustin MOUCHOT expose à PARIS une machine dotée d un réflecteur en cuivre argenté qui réchauffe un circuit hydraulique. L engin produit assez de chaleur pour faire fonctionner un moteur a vapeur actionnant une presse d imprimerie.

14 Comment la population a-t-elle réagi à l arrivée de l énergie solaire? Pendant longtemps, l énergie solaire a été considérée comme une source d énergie alternative. En effet, les rendements étaient trop faibles pour que l utilisation du soleil soit un phénomène remarqué. La population cherche par tous les moyens à faire des économies, c est pour cela que lors du choc pétrolier des années 1970, les gens prêtent plus d attention à l énergie solaire et plusieurs maisons et entreprises s équipent de panneaux photovoltaïques. Plus loin dans le passe, les expériences des scientifiques comme BUFFON, SAUSSURE etc., sont considères comme de simples découvertes sans lendemain pour la plupart des gens. Plus l énergie solaire progresse, plus la réaction de la population évolue. Les gens ont besoin de projets concrets pour y croire.

15 Utilisation de l énergie solaire dans une maison

16 Schéma panneau solaire thermique

17 Schéma panneau solaire photovoltaïque

18 Schéma d un chauffe eau solare

19 Extrait du film le photovoltaïque

20 Conclusion L énergie provenant du soleil pourrait donc combler les besoins de l homme.les seules raisons qui freinent son utilisation sont économiques et politiques.les pays riches qui peuvent fournir des apports financiers doivent installer leurs exploitations dans des régions ou le rayonnement solaire est très important (des régions comme le Sahara ou demeure encore une instabilité politique.) Seulement, des solutions doivent être prises rapidement car le besoin énergétique de la planète va augmenter de plus d un tiers. Nous ne savons pas encore si cette énergie pourra combler ces nouveaux besoins car son rendement est encore trop faible.

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