Inclinaison d'un panneau solaire en 3D – course du Soleil et énergie journalière

Ce qu’elle montre

Un panneau solaire fournit le plus de puissance quand la lumière le frappe perpendiculairement. L'éclairement reçu vaut G = DNI·cos θ plus un peu de lumière diffuse, où θ est l'angle entre les rayons du Soleil et la normale au panneau ; la puissance électrique vaut P = η·A·G. La course du Soleil est calculée à partir de la latitude, de la date et de l'heure solaire, et le rayonnement direct faiblit quand le Soleil est bas, car la lumière traverse plus d'atmosphère. L'énergie journalière, l'aire sous la courbe de puissance, est comparée à la consommation d'un foyer et à la meilleure inclinaison fixe sur l'année.

Mode d’emploi

Réglez Latitude φ et Date, puis appuyez sur Jouer une journée ou faites glisser le Soleil le long de sa course. Modifiez Inclinaison β et Orientation du panneau et observez θ, la puissance et l'énergie journalière. Appuyez sur Meilleur angle pour ce jour, puis choisissez Énergie selon l'inclinaison dans le menu Graphique pour comparer la meilleure inclinaison d'un jour et de l'année avec la latitude.

Paramètres modifiables

• Latitude φ (négative : hémisphère Sud) -60–70 °
• Mois (le 21 du mois) 1–12
• Heure solaire 0–24 h
• Inclinaison β du panneau 0–90 °
• Orientation du panneau (0° = nord, 90° = est, 180° = sud) 0–355 °
• Rendement η du panneau 5–25 %
• Surface du panneau A 1–40 m²
• Consommation électrique du foyer par jour 1–30 kWh

Questions à explorer

1. Pourquoi le panneau donne-t-il le plus de puissance quand la lumière le frappe perpendiculairement ?
2. Comment la meilleure inclinaison fixe sur l'année se compare-t-elle à la latitude du lieu ?
3. Quelle surface de panneaux faut-il à un foyer en hiver par rapport à l'été ?