DUT GENIE THERMIQUE & ENERGIE GTE EVALUATION : ENERGIES RENOUVELABLES DUREE : 1h Pr. R.SAADANI Exercice 1 1. Quel est le rendement optique B du capteur ci-dessous? 2. Calculez la puissance réellement récupérée sur 1m2 de ce capteur, sachant que son rendement optique est de 90%, son coefficient K de 3.5 [W/m²°C], Text=34°C et Tint=45°C. 3. Quel est le rendement global de ce capteur solaire Exercice 2 On se propose de déterminer la surface de captation de capteurs plans utilisés dans une installation solaire de chauffage d’une maison de 100 m2 de surface au sol et d’un volume de 250 m3. Les capteurs son installés dans un lieu de latitude = 44° et orientés plein sud et inclinés de 90° ou 60°. 1. Le tableau ci-dessous donne les valeurs du rayonnement global ∗ en W/m2 reçu à midi vrai lors d’une journée moyenne de chacun des mois choisis de l’année. ∗ En déduire les éclairements diffus et direct ∗ sachant que ∗ = 30% ∗ 2. En considérant la déclinaison mensuelle moyenne et un albédo moyen de 30%, déterminer la hauteur maximale de l’astre. En déduire les éclairements diffus et direct ∗ ∗ , ∗ , ∗ ° , ∗ °, ∗ °. 3. Déterminer les différentes contributions précédentes dans les conditions habituelles de ciel moyen. 4. On déduire les irradiations quotidiennes °. 5. Connaissant les degrés-jours DJU nécessaire au maintien d’une température de 19°C à l’intérieur et le coefficient de déperditions totales = 1 ⁄ .° , déterminer les déperditions quotidiennes moyennes pour chacun des mois considéré. Pr. SAADANI Page 1 6. En écrivant l’équation d’équilibre calorimétrique entre les déperditions et les apports énergétiques solaire, déterminer les surfaces du capteur à pouvoir installé pour satisfaire la demande en chauffage de cette maison pour les deux inclinaisons étudiées. 7. Commenter ces résultats au vue des données du mois de janvier. Formules de Gauss sin ( a ) cos ( h ) = sin (ω ) cos (δ ) cos ( h ) cos ( a ) = cos (ω ) cos (δ ) sin (φ ) − sin ( δ ) cos (φ ) sin ( h ) = sin (δ ) sin (φ ) + cos (ω ) cos ( δ ) cos (φ ) Pour un plan d'inclinaison quelconque i et d'orientation quelconque γ S* = I* (sin h.cos i + cos h.cos (γ - a) .sin i) Mois ∗ Oct. 615 Nov. 421 Déc. 369 Jan. 435 Fév. 577 Mars 721 Avril 837 Mai 865 0.66 0.52 0.58 0.55 0.55 0.61 0.7 0.65 11 10 9 9.5 10.5 11.5 12 13.5 ∗ ∗ ∗ ∗ ∗ ∗ ∗ ∗ ° ° ° !"# ∗ ∗ ° ∆%!"# ° DJU moy Qdéper &!"# Qappo. ⁄ ⁄ ° Pr. SAADANI 60 189 339 303 237 215 106 49 50% 40% 40% 40% 50% 50% 50% 50% Page 2
