Le rayonnement solaire
Chaque heure, le soleil délivre à la terre l'équivalent de la consommation d'énergie annuelle de la population mondiale.
La puissance du rayonnement solaire en dehors de l’atmosphère terrestre est appelée la constante solaire S. Sa valeur (pratiquement constante) est égale à = 1'350 W/m2.
En arrivant dans l'atmosphère terrestre, environ 30% est renvoyé dans l'espace. Celà signifie donc que par un ciel clair, un rayonnement global de 1'000 W/m2 atteint la surface de la terre. Cette intensité maximale est sujette à de fortes variations en raison de la position du soleil en fonction des mouvements annuels et journaliers de la terre. Le 21 juin, le soleil est au plus haut tandis que le 21 décembre il est au plus bas. De plus, l'énergie [E = P x t] découlant de ce rayonnement dépend du nombre d'heures d'ensoleillement qui varie fortement selon les mois de l'année. Cela signifie donc qu’en été, non seulement les rayons du soleil sont les plus directs, mais la durée de l’ensoleillement est prolongée, ce qui se traduit par une énergie globale quotidienne plus importante.
A ces variations géométriques et temporelles s’ajoute l’influence de l’atmosphère. Sa perméablilité dépend fortement de l’humidité de l’air, de la formation nuageuse et de la pollution atmosphérique. Par un temps clair, sans nuage, la majorité des rayons solaires, rayonnement direct, atteint la terre sans subir de changement de direction. Lorsque les rayons directs se heurtent à des nuages ou des impuretés dans l’atmosphère, il en résulte un rayonnement diffus qui frappe la terre en provenance de toutes les directions. La somme des rayonnements directs et diffus donne le rayonnement global qui dépend avant tout de la saison et des conditions météorologiques locales. Sous nos latitudes, la part de rayonnement diffus par rapport au rayonnement global est d’environ 50 à 70% selon la saison.
Le tableau ci-dessous vous indique l'angle du rayonnement solaire direct par rapport à l'horizontal ainsi que le rapport entre rayonnement diffus et global:
| |
Jan. |
Fév . |
Mars |
Avr. |
Mai |
Juin |
Juil. |
Août |
Sept. |
Oct. |
Nov. |
Déc. |
Moy. |
Inclin.
optimale |
63° |
55° |
45° |
30° |
17° |
11° |
15° |
26° |
41° |
53° |
61° |
65° |
35° |
Rapport
diffus /
global |
65% |
60% |
53% |
52% |
55% |
51% |
46% |
47% |
46% |
54% |
62% |
67% |
52% |
Le rayonnement solaire en Suisse
Le nombre d'heures d'ensoleillement en Suisse se situe entre 1'300 et 2'000 heures par année. Il en résulte une énergie solaire par m2 de surface horizontale comprise entre 900 à 1'400 kWh/an selon les régions.
| Neuchâtel |
3.11 kWh/m2.jour |
1'135 kWh/m2.an |
| Lausanne |
3.38 |
1'234 |
| Genève |
3.34 |
1'219 |
| Aigle |
3.48 |
1'270 |
| Sion |
3.80 |
1'387 |
Ce premier chapitre met en évidence la qualité du rayonnement solaire en Suisse romande, avec une mention toute particulière pour les régions alpines.
De plus, la part importante du rayonnement diffus (> 50%) est à relever tout particulièrement afin de choisir les capteurs solaires les mieux adaptés à notre région.
