Calculer la puissance d'un four solaire

[mageflor]

Bonjour,

Je vous ecris car je suis une etudiante et que j'ai decide de faire un travail au sujet des fours solaires. En effet, je suis enthousiasmee par ces fours qui permettent aux pays en voie de developpement de cuisiner sans contribuer a la deforestation et surtout de ne pas avoir besoin d'aller chercher du bois ce qui leur prend un huitieme de leur temps. En outre, cela leur permet de rendre l'eau potable donc ceci est tres benefique a de tres nombreux egards.

Pour mon projet, j'aimerais savoir comment on calcule la puissance d'un four parabolique. Est-ce que la formule est bien :
surface*ensoleillement*rendement du solaire thermique?
D'autre part, quelle est la valeur prise pour l'ensoleillement?
J'ai en effet des informations contradictoires. Sur le site http://www.outilssolaires.com/infos/prin-ensoleil.htm
on donne des valeurs superieures a 3 kW/m². Et pourtant, on m'a dit que la radiation solaire directe etait seulement de 800 W/m² et la seule utilisable pour les fours solaires. Quelle est la vraie reponse et le vrai calcul?
Je pense que de promouvoir les fours solaires est toujours tres interessant, donc j'espere que vous allez me donner une reponse rapidement...
Merci.
Soleillement...

[Christophe]

Sur le site http://www.outilssolaires.com/infos/prin-ensoleil.htm
on donne des valeurs superieures a 3 kW/m². Et pourtant, on m'a dit que la radiation solaire directe etait seulement de 800 W/m² et la seule utilisable pour les fours solaires. Quelle est la vraie reponse et le vrai calcul?

Salut et bienvenue sur ce forum

Les valeurs données par le site que tu cite sont justes: il ne s'agit pas de puissance solaire kW/m² mais d'énergie donc en kWh/m² rayonné (je suppose) sur une journée complète. C'est vrai que la page est confuse: on passe des kwh/m² quotidien au rayonnement annuel. Exemple:

Zone A : l'Europe du Nord, du Royaume Uni à la Pologne. La plupart de l'Allemagne avec un marché solaire important se trouve dans cette zone.
- Rayonnement solaire quotidien moyen
= 2.4 à 3.4 kWh/m2
- Productivité moyenne annuelle d'une installation solaire = 300 à 400 kWh/m2

C'est tout a fait cohérent car 400/3,4 = 118 jours (d'ensoleillement complet).

Voici d'autres cartes du rayonnement solaire en France qui confirment ces chiffres.



Pour ton projet, les fours solaires ont déjà été abordés sur ce forum, notamment:

solaire-thermique/four-de-cuisine-solaire-t152.html
solaire-thermique/tpe-etude-sur-le-four-solaire-t2804.html
N'hésites pas à utiliser le moteur de recherche: search.php

[Alex]

Bonjour,

Je vous ecris car je suis une etudiante et que j'ai decide de faire un travail au sujet des fours solaires. En effet, je suis enthousiasmee par ces fours qui permettent aux pays en voie de developpement de cuisiner sans contribuer a la deforestation et surtout de ne pas avoir besoin d'aller chercher du bois ce qui leur prend un huitieme de leur temps. En outre, cela leur permet de rendre l'eau potable donc ceci est tres benefique a de tres nombreux egards.

Pour mon projet, j'aimerais savoir comment on calcule la puissance d'un four parabolique. Est-ce que la formule est bien :
surface*ensoleillement*rendement du solaire thermique?

Pour préciser un peu, la puissance au foyer est égale a la puissance perçue par la parabole (obtenue en multipliant la surface de celle-ci par la valeur du flux solaire direct exprimé en W/m² (attention, seul le flux solaire direct est concentré dans les fours solaires!), le tout étant multiplié par ce qu'on pourrait appeler le rendement optique de la parabole (qui traduit les pertes par absorption dans le système optique de concentration (parabole voire parabole+ héliostat). Sur une bonne parabole, spécialement conçue pour ça, les pertes par absorption sont de l'ordre de 5 à 10% par réflexion.
Donc au final, si tu as 1000W/m² de flux solaire direct qui arrivent sur la parabole et que le rendement optique est de 90%, la puissance au foyer sera de 900W environ.

D'autre part, quelle est la valeur prise pour l'ensoleillement?
J'ai en effet des informations contradictoires. Sur le site http://www.outilssolaires.com/infos/prin-ensoleil.htm
on donne des valeurs superieures a 3 kW/m². Et pourtant, on m'a dit que la radiation solaire directe etait seulement de 800 W/m² et la seule utilisable pour les fours solaires. Quelle est la vraie reponse et le vrai calcul?
Je pense que de promouvoir les fours solaires est toujours tres interessant, donc j'espere que vous allez me donner une reponse rapidement...
Merci.
Soleillement...

Comme je disais un peu plus haut, le flux solaire global a deux composantes:
-la composante directe: ce sont les rayons qui arrivent directement du soleil
-la composante diffuse: ce sont les rayons qui ont été déviés par l'atmosphère, les nuages etc...
Seule la composante directe est utilisée dans les fours solaires. En première approximation, tu peux utiliser une valeur de flux solaire direct de 1000 W/m², mais c'est probablement un peu optimiste (donc oui, 800W/m² c'est une valeur correcte...)

[mageflor]

Merci a vous deux Christophe et Alex pour les explications et pour votre rapidite! Cela me permet de comprendre mieux d'ou viennent toutes ces valeurs.
Et merci de vos precisions, c'est vraiment bien de pouvoir avoir des reponses recherchees et tres completes pour ses questions!
Christophe: merci pour les cartes, et aussi les calculs qui sont fait en dessous car ils permettent de voir comment les reutiliser. En fait, savez-vous s'il est possible de trouver une carte ou on peut trouver directement le nombre de Watts au metre carre, et ceci pas seulement pour la France?
Sinon, merci pour les liens sur ce meme forum.
Alex: merci pour les explications de lumiere directe et diffuse, je n'avais pas bien compris jusque la. Il me semble en fait que pour le rendement, on m'a plutot parle de 60 a 80 %. Mais je ne suis pas une experte, je ne fais que vous redire ce que des professionnels des fours paraboliques m'ont dit...
A bientot, et si vous trouvez une carte de puissance... Merci !

Vous avez vous-meme des fours solaires? C'est vrai que cela semble vraiment interessant. Comme mon travail d'etudes est sur cela, je me suis renseignee. Ils en vendent chez iD Solaire: www.idsolaire.com et il y en a de differents types: des fours paraboliques a concentration de chaleur et des fours boite, qui marchent avec l'effet de serre. Et ce n'est franchement pas cher : 129 euros pour le moins cher et 269 pour le four boite. Comme le disait votre site Christophe ou ils font les calculs sur les panneaux solaires, l'essentiel n'est pas tant d'abord l'aspect financier mais le fait que l'on participe a une veritable economie d'energie et donc que l'on agit en faveur de la sauvegarde d'une planete propre. C'est deja un veritable investissement de la part de chacun s'il veut le faire lui-meme dans son quotidien...Et finalement, il n'y a pas tant de gens que cela qui sont conscients de l'urgence de la situation, et du role essentiel qu'ls peuvent jouer a leur niveau: rien qu'en en parlant autour de soi...
Et puis qui connait la cuisson solaire? C'est encore tres meconnu.
Je ne sais pas ce que vous pensez de tout cela...Si vous voulez me donner votre avis en tous cas, cela m'interesse.

[belze1]

En ce qui me concerne je mesure l'efficacité de mon four par la formule suivante :

P = (C M ( Tf - Ti )) / D

C : chaleur massique de l'eau 4,18
M poids (en gr )
Ti : température de début
Tf : température de fin

D : durée entre les 2 températures

J'utilise un multimètre avec thermocouple pour mesurer 1 litre d'eau
dans un récipient placé sur le cuiseur solaire .

[Christophe]

Christophe: merci pour les cartes, et aussi les calculs qui sont fait en dessous car ils permettent de voir comment les reutiliser. En fait, savez-vous s'il est possible de trouver une carte ou on peut trouver directement le nombre de Watts au metre carre, et ceci pas seulement pour la France?

Y a qu'a demander


Bon elle est pas très lisible ni précise (mais difficile de faire mieux en carte statique au niveau mondial)

[mageflor]

Merci a belze 1 pour la formule, cela prouve que vous etes vraiment dans des cas pratiques! VOus faites quels types de fours solaires? Des fours boite?
Sinon, merci beaucoup Christophe, pour la carte. C'est EXACTEMENT ce que je cherchais. Vous l'avez trouvee ou?
Super!!
C'est bien, en effet, il suffit de demander...

[Christophe]

Vous l'avez trouvee ou?

Un bon modérateur ne revèle jamais ses sources je rigole je l'ai trouvé sur...Google Images

[mageflor]

Merci Christophe. Du coup, j'ai recherché aussi dans Google Images, et j'ai tapé ensoleillement & puissance, mais je n'ai pas trouvé. J'aurais bien aimé la retrouver, mais je comprendrai très bien si vous n'avez pas envie de me dire.
En fait, désolée pour la question qui doit vous paraître idiote, mais qu'est-ce que c'est un modérateur? En effet, je n'ai pas l'habitude des forums, je découvre celui-ce depuis quelques jours.
C'est vous qui avez mis en place ce forum?
En tous cas, c'est vraiment formidable. Il y a des gens sympathiques pour répondre aux questions, c'est vraiment une mine d'informations et de relations avec des personnes intéressées par le même type de projets phénoménale!

[mageflor]

Bonjour,

Je vous remercie de m'avoir aidée à trouver des réponses concernant la formule à utiliser dans le cas d'un four solaire parabolique. Je vous fais complètement confiance sur leur validité et en fait j'ai besoin de citer mes sources. Pourriez-vous me dire d'une part où on peut trouver la formule: ensoleillement*surface utile*rendement du solaire thermique?
D'autre part, pourriez-vous me dire également où on peut trouver cette fameuse valeur de 1000 W/m² qui est partout acceptée? D'ailleurs, on m'avait dit de prendre plutôt 800...
Donc si vous pouviez m'indiquer où je peux trouver tous ces résultats, je vous en serais très reconnaissante.
Merci d'avance!
A bientôt!