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La puissance de sortie délivrée par un système solaire varie en fonction de l’ensoleillement direct reçu à la surface des panneaux solaires. La quantité d’énergie solaire disponible est évidemment dépendante de la météo, de la saison et de la localisation sur le globe terrestre. Le présent chapitre doit permettre d’évaluer simplement le potentiel solaire disponible et d’ajuster le positionnement des panneaux solaires .

1°) Déterminer la ressource solaire

     L’unité de mesure adoptée pour quantifier la ressource solaire journalière est le kWh/m²/jour ( kilowattheure/mètre carré/jour) . Une surface d’un mètre carré reçoit 1kW par heure d’ensoleillement, dans des conditions optimales (ciel dégagé). Les cartes ci-jointes donnent les valeurs d’ensoleillement journalières moyennes hivernales et estivales .

photovoltaique

photovoltaïque

2°) Ajuster la position des panneaux solaires

espace

L’ajustement sur le plan horizontal (azimut) s’obtient en pointant les modules photovoltaïques : vers le Sud lorsqu’on est dans l’hémisphère Nord, vers le Nord lorsqu’on est dans l’hémisphère Sud .

espace

Les panneaux solaires doivent être placés perpendiculairement au soleil pour obtenir un résultat optimal. L’ajustement sur le plan vertical nécessite de connaître la trajectoire du soleil, en fonction de la saison et du lieu géographique :

panneau solaire

Aux équinoxes du 21 mars et du 21 septembre, le soleil est perpendiculaire à l’Equateur.

panneaux solaires

Au solstice du 21 juin, il est perpendiculaire au tropique du Cancer (hémisphère nord).

energie solaire

Au solstice du 21 décembre, il est perpendiculaire au tropique du Capricorne (hémisphère sud).

L’inclinaison des panneaux par rapport à l’horizontale est donnée par la relation suivante :

photovoltaique

Inclinaison = (latitude du lieu) – Arcsinus ( 0,4Sinus(N.360/365))

modules siolaires

N = nombre de jours entre l’équinoxe de printemps et le jour considéré, de signe négatif vers la saison froide.

energies renouvelables

Les variations de l’angle d’inclinaison sont visualisées sur la figure ci-jointe(exemple pour la France Métropolitaine) . On observe une variation de +/- 23° par rapport à la latitude du lieu . Cet angle de 23° correspond à l’inclinaison de la terre.
Energie solaire

Energie solaire photovoltaique