Question sur l'effet de serre

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remy78
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Message par remy78 »

Bonjour,

Petite question "stupide" :oops:

La chaleur est constituée du rayonnement infrarouge. Au travers d'une vitre (capteur solaire, vitre d'habitation, etc.), une partie du rayonnement visible et invisible est filtrée (facteur optique). Dans un cas idéal, elle devrait laisser passer la totalité de ce qui est intéressant, la chaleur (les infrarouges). Dans le capteur solaire, l'absorbeur réfléchit une partie de ce rayonnement.

Question ( :oops: ): le pouvoir "indésirable" de filtration de la vitre est-il identique dans les 2 sens (à l'entrée du rayonnement et à sa sortie suite aux réflexions sur l'absorbeur) ?

Merci :grin: :grin: :grin:

Rémy
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p_bricoleur
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Message par p_bricoleur »

Bonjour,

Y a pas de question stupide
La chaleur est constituée du rayonnement infrarouge. Au travers d'une vitre (capteur solaire, vitre d'habitation, etc.), une partie du rayonnement visible et invisible est filtrée (facteur optique). Dans un cas idéal, elle devrait laisser passer la totalité de ce qui est intéressant, la chaleur (les infrarouges). Dans le capteur solaire, l'absorbeur réfléchit une partie de ce rayonnement.
Un capteur solaire thermique ne se sert pas que des infra-rouges, et heureusement car ce n'est qu'une petite partie de l'énergie présente dans le spectre solaire.
En fait l'essentiel de l'énergie est dans la lumière visible (qui n'est pas chaude) et un capteur solaire sélectif transforme la lumière visible en chaleur.
Sur les infra-rouges, les capteurs sélectifs les captent d'ailleurs mal, mais c'est exprès : c'est pour limiter la puissance de radiation du capteur chaud.
Le paradoxe (apparent) est qu'un capteur solaire à haut rendement réfléchit les infra-rouges.

Cette utilisation majoritaire de la lumière visible explique que les capteurs sélectifs fonctionnent en diffus alors qu'on ne ressent pas de chaleur (ciel gris mais lumineux).

Voilà, la vitre, l'absorbeur ne sont pas idéaux, mais on les étudie pour capter dans le spectre le plus intéressant.
Question ( ): le pouvoir "indésirable" de filtration de la vitre est-il identique dans les 2 sens (à l'entrée du rayonnement et à sa sortie suite aux réflexions sur l'absorbeur) ?


Une vitre est symétrique, mais ses propriétés dépendent beaucoup de la longueur d'onde du rayonnement.
En entrée d'un capteur, on a 80% de visible et 20% d'infra rouge.
Le rayonnement est très directionnel.

En "sortie" (de l'intérieur vers l'extérieur), on a surtout de l'infrarouge liés à la température de l'absorbeur.
Le rayonnement est peu directionnel.

Cordialement,
T.Streiff

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erbafdavid
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Message par erbafdavid »

[quote="remy78"]
une partie du rayonnement visible et invisible est filtrée (facteur optique). Dans un cas idéal, elle devrait laisser passer la totalité de ce qui est intéressant, la chaleur (les infrarouges).
[/quote]

C'est l'inverse : pour que l'effet de serre fonctionne il faut que
la vitre laisse passer le rayonnement visible et réfléchisse les infrarouges.
Le principe : le rayonnement visible est absorbé par le capteur qui
réémet un partie de l'énergie sous forme d'infrarouges, et ceux-ci sont
piégés par la vitre et renvoyés sur le capteur.

David

yves35
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Message par yves35 »

bonsoir,

de ce que j'ai compris, le soleil envoie un rayonnement polychromatique (multiénergie). On laisse de coté les photons gamma ,X, les rayonnements particulaires (électrons et autres ) pour ne s'intéresser qu'a ce qui chauffe et qui est lié à la température de surface du soleil(dans les 6000°C, à vérifier).

Ces photons sont pour les infrarouges ,de haute énergie (pour des IR) et la propriété du verre (la nature fait bien les choses) est de laisser passer les IR de haute énergie (et encore mieux s'il s'agit de verre pauvre en fer), mais de s'opposer beaucoup plus au passage des photons IR de basse énergie (l'énergie des photons est lié à la température de surface de l'absorbeur,donc le plus souvent de 40 à 100°C. Ces photons" mous"sont piégés par le verre(c'est comme pour devenir riche; tu fais rentrer le fric, tu l'empèche de sortir)( NB: il y a un autre effet de serre;les rapaces ont des serres :smile: ..à chaque patte). Le verre fait que les pertes thermiques par radiations sont très diminuées (et le verre dans ce rôle est bien meilleur que le polycarbonate).

Il y a une autre manière de diminuer les pertes par radiations, c'est d'utiliser un absorbeur sélectif . Sa surface est noire ou sombre ce qui veut dire qu'il absorbe toutes les couleurs sauf le noir;(mais absorber le noir n'a aucun intérèt,noir=froid ) et d'autre part sa surface est métallique (elle conduit l'électricité , ce qui fait qu'elle à une faible émissivité La faible émissivitée fait que les photons IR de basse énergie émis par l'absorbeur quand il s'échauffe seront moins nombreux et moins énergétiques(je n'ai pas fait l'expérience faute de matériel mais j'imagine que si tu mesure avec un thermomètre IR la température de surface de 2 plaques de cuivre ;une peinte en noir et une autre avec un revètement à faible émissivitée , dans la 2eme cas tu as une mesure lu plus petite) donc que le verre s'opposera encore plus à leur passage ce qui renforce l'effet de serre.Si on cherche à pousser encore la chasse aux déperditions il y a la piste des pertes par conduction-convection ,ce qui conduit à mettre l'absorbeur sous vide.


De toute façon le principal c'est d'avoir de l'eau chaude ,si en plus on comprends pourquoi ,c'est sûr que c'est mieux

cordialement

yves

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remy78
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Message par remy78 »

Merci pour ces réponses montrant que... je n'avais rien compris :oops:

Entre temps, j'ai retrouvé un doc Word (un livre complet) dans lequel tout ces détails sont copieusement expliqués

"Le chauffe eau solaire" par Thierry CABIROL, Albert PELISSOU & Daniel ROUX chez EDISUD.

Visiblement plus édité. Si pas de problèmes de droits je le mets en ligne

Merci

Rémy
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Message par c'estmoi »

Bonjour,

Si je puis me permettre, si la "couleur" de la surface est noir, c'est par-ce-que cette surface ne réfléchie pas de rayonnement visible, ce n'est pas par une absence absorption de rayonnement noir, il n'y a pas de rayonnement noir.


A oui pour info une feuille en plastique transparente n'est pas synonyme d'effet de serre, tout dépend de la matière il peut même ce produire l'inverse, plus froid dedans que dehors.

[quote="yves35"]bonsoir,

Il y a une autre manière de diminuer les pertes par radiations, c'est d'utiliser un absorbeur sélectif . Sa surface est noire ou sombre ce qui veut dire qu'il absorbe toutes les couleurs sauf le noir;(mais absorber le noir n'a aucun intérèt,noir=froid )


cordialement

yves[/quote]
Modifié en dernier par c'estmoi le sam. oct. 16, 2010 14:45 pm, modifié 1 fois.

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Robert
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Message par Robert »

Bonjour
le noir c'est une absence de couleur
et le froid une absence de chaleur
Robert

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m_you49
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Message par m_you49 »

Salut.[quote="Robert"]Bonjour
le noir c'est une absence de couleur
et le froid une absence de chaleur
Robert[/quote]
Et le savoir, une absence d'ignorance ! :sorry: :jesors:
Bon dimanche.
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Message par GABORIT »

Bonjour à tous,
un "détail " qui n'est pas souvent cité: le principal effet de la vitre est d'empécher ( de diminuer fortement en tous cas) la convection. L'air chaud est prisonnier de la serre (ou du capteur).
Sachez que l'effet de serre est quasi identique avec une paroi en cristal qui laisse passer les infra-rouges ! Etonnant mais vrai .
Une preuve: que fait un maraicher pour éviter de cuire ses plantes sous serre en été ? Il soulève quelques panneaux du toit ...et l'air chaud sort, remplacé par de l'air frais. Pourtant les parois sont toujours là pour réfléchir les infra-rouge.....
Je n'ai rien inventé. J'ai juste lu l'article d'un chercheur et professeur de physique qui expliquait ce phénomène en détail !
Francis

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