Rayonnements
Le chauffage solaire passif – Principe de base

1 - Notions de base

• 1.1 - Définition de la température
• 1.2 - Définition de la chaleur

2 - Rayonnements

• 2.1 - Types de rayonnements

  • Quiz d'entraînement
  Figure 1 - Longueurs d’onde (en mètres) et fréquences des rayonnements électromagnétiques
• 2.2 - Rappel des principaux phénomènes

  • Quiz d'entraînement

  • Quiz d'entraînement
  Figure 2 - Répartition spectrale de la puissance émise par le corps noir Figure 3 - Une surface diffuse réfléchit également le rayonnement dans toutes les directions quelle que soit la direction du rayonnement incident Figure 4 - L’émissivité monochromatique d’une surface quelconque est le rapport entre la puissance émise par cette surface et celle émise par le corps noir à la même température et dans la même longueur d’onde ; en (a) cette émissivité varie peu avec la longueur Figure 5 - Variation du coefficient moyen d’absorption du rayonnement solaire en fonction de l’angle d’incidence pour une surface noire courante Figure 6 - Caractéristiques des surfaces vis-à-vis du rayonnement solaire Figure 7 - Variation du coefficient de réflexion en fonction de la longueur d’onde pour une surface sélective idéale Figure 8 - Variation des coefficients moyens d’absorption, de réflexion et de transmission en fonction de l’angle d’incidence pour un verre standard et un verre absorbant réfléchissant Figure 9 - Coefficient de transmission du verre en fonction de la longueur d’onde Figure 10 - Effet de serre : dans l’effet réel, le RGLO émis par la surface qui a absorbé le RS est absorbé par le verre ; dans l’effet idéal, il serait réfléchi Figure 11 - Coefficient de transmission du verre en fonction de la longueur d’onde pour trois teneurs en oxyde de fer Figure 12 - Définition du facteur solaire Tableau 1 Tableau 2 Tableau 3 Tableau 4

3 - Conduction

• 3.1 - Définition de la conduction
• 3.2 - Paramètres caractéristiques de la conduction
  Figure 13 - En régime permanent, la température en tout point « x » ne dépend pas du matériau, mais seulement des conditions aux limites ; en revanche, le flux dépend du matériau Tableau 5
• 3.3 - Conditions aux limites

  • Quiz d'entraînement
  Figure 14 - Variation de la température superficielle d’un mur pour une brusque variation de la température extérieure en fonction de la conductivité thermique du matériau
• 3.4 - Perturbation périodique
  Figure 15 - Avancée d’une perturbation sinusoïdale au sein d’un matériau : amortissement et retard
• 3.5 - Murs lourds et légers insolés et non insolés
  Figure 16 - Évolution des températures en fonction du temps pour un mur de 8 cm de laine de verre (a) et pour un mur de 50 cm de granit (b) sous l’effet d’une variation quotidienne sinusoïdale de la température extérieure. En trait plein, la température de l’air extérieure ; en pointillé, la température superficielle externe du mur ; en tiret, la température interne du mur Figure 17 - Flux entrant sur la face externe du mur (trait plein) et sortant sur la face interne du mur (pointillé) pour le mur de laine de verre (a) et le mur de granit (b) sous l’effet d’une variation quotidienne sinusoïdale de la température extérieure Figure 18 - Cas identique à celui de la figure 16, mais avec ensoleillement en plus Figure 19 - Cas identique à celui de la figure 17, mais avec ensoleillement en plus

4 - Conclusion

5 - Glossaire