Énergétique solaire

• Les processus élémentaires (phénomènes physiques, réactions chimiques, processus biologiques …) qui gouvernent le monde macroscopique sont régis par une loi dans laquelle une quantité, énergie, est conservée pour un système isolé.
• Un système possède de l’énergie s’il peut fournir du travail ou de chaleur.
• Il y a quatre formes d’énergie : l’énergie cinétique, gravitationnelle, électrique & nucléaire.
• L’énergie cinétique est associée à un objet en mouvement (E= ½ mv²). L’énergie thermique par exemple est l’énergie cinétique des molécules dans un gaz. L’énergie gravitationnelle gouverne le mouvement des planètes (E = mgh).
• L’énergie électrique est reliée à la force qui maintient la cohésion des atomes & des molécules.
• L’énergie chimique, au niveau atomique, peut être considérée comme l’énergie électrique. Dans le processus de combustion, les électrons sont réorganisés & l’énergie électrique libérée est transformée en énergie cinétique des molécules du produit de combustion.
• L’énergie électrique est aussi associée au courant électrique. Pour maintenir un courant, une tension est nécessaire (P=VI, P est la  puissance demandée pour maintenir le courant).
• Dans une centrale électrique typique, le pétrole est brûlé & produit une vapeur à haute pression qui actionne les turbines en rotation. Les turbines actionnent un générateur électrique.
• L’électricité est une énergie intermédiaire qui peut par la suite être convertie dans une autre forme d’énergie, typiquement à des distances importantes de la source d’énergie.
• Une autre forme de l’énergie électrique est transportée par la radiation électromagnétique. C’est le cas de l’énergie solaire.
• L’énergie nucléaire est reliée à la cohésion des noyaux d’atomes.
• Energie J (joule)
• Puissance W (watt), 1W = 1J/s
• 1 Wh = 3600 J
• Pour comparer les différentes sources d’énergie on utilise tep (tonne equivalent pétrole), 1 tep = 1010 calories = 42 GJ (1calorie = 4.18 J)
• Combustion : pouvoir calorifique inférieur (PCI) & pouvoir calorifique supérieurs (PCS).

• Le PCS inclut la chaleur latente de la vapeur d’eau produites lors de la combustion, le PCI ne l’inclut pas.
• Usage courant : PCI, le tep est défini suivant PCI.
• Le pouvoir calorifique du charbon est d’environ 0.6-0.75 tep.

Le soleil fournit la plus grande partie de l’énergie que nous utilisons. A part l’énergie géothermique & l’énergie nucléaire toutes les énergies viennent du soleil.

Le soleil est formé il y a 4.55 milliards d’années de la contraction gravitationnelle d’un nuage constitué d’hydrogène, d’hélium & de traces d’autres éléments chimiques. Il est formé actuellement de 71% d’hydrogène