Solaire thermique: capteurs solaires CESI, chauffage, ECS, fours et cuiseurs solairesTracé de rayons : OptGeo, petit logiciel intéressant

L'energie solaire thermique dans tous ses états: chauffage solaire, eau chaude sanitaire, choix d'un capteur solaire, concentration solaire, fours et cuiseurs solaires, stockage d'énergie solaire par tampon thermique, piscine solaire, climatisation et froid solaire..
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dedeleco
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Message non lupar dedeleco » 05/05/12, 08:45

Théoriser c'est rêver, pratiquer c'est vivre

Théoriser correctement avec des chiffres exacts, c'est ne pas rêver, mais pratiquer sans fatigue, grâce à l'expérience passée des autres, concentrée dans la théorie, et c'est vivre tranquille, sans essais ratés inutiles et couteux !!
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FALCON_12
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Message non lupar FALCON_12 » 05/05/12, 09:03

Vous savez lire ou, aveugle, vous suivez vos idées préconçues ??


Disons que j'ai lu ceci, écrit par vous qui répondait à mes affirmations concernant le fait que la diffusivité ne nous intéressait pas ici :

La conductivité thermique est dynamique, flux thermique, faussement statique mais basique en diffusivité, qui est similaire à la pénétration d'une radiofréquence ou d'un champ magnétique brutal, dans un métal, avec profondeur de pénétration comme la racine carrée du temps, ou l'inverse de la racine carrée de la fréquence . Ce n'est pas une impédance, car il n'y a plus propagation d'onde à vitesse constante, mais diffusion, marche au hasard, avec avance se ralentissant comme la racine carrée du temps


Qui m'a rappelé l'époque où je résolvais l'équation de diffusion en cours de physique des matériaux et m'a semblé montrer que pour vous cette grandeur avait une utilité dans notre problème.

Donc nous sommes d'accord, la diffusivité n'a rien à voir ici, pour nous, en statique.

Il y a 0,35W/m°K en conductivité thermique du polyéthylène, et la diffusivité ne me sert qu'à avoir cette valeur !!!!


Très bien.

La plupart des matériaux isolants et massifs, non métaux sont dans cette gamme comme le bois, les plastiques, etc... entre 0,1 et 1 environ.


Sinon, certains surchauffés avec leur maison au soleil, par canicule, même des vieux qui en sont morts, ont souffert de ne pas connaître la diffusivité thermique oubliée dans les cours sur les maisons (appelée de façon trompeuse déphasage ) !!


Pardon monsieur, vous me dites bien là, que la diffusivité, pour des problèmes de canicule, donc d'isolation et de transfert thermique en régime continu, statique et à w=0, a quelque chose à voir avec le problème.

Est-ce que j'ai bien compris cette fois ? Suis-je encore dans l'aveuglement ?

Eclairez-moi s'il vous plait.
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dedeleco
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Message non lupar dedeleco » 05/05/12, 21:26

la diffusivité, pour des problèmes de canicule, donc d'isolation et de transfert thermique en régime statique et à w=0, a quelque chose à voir avec le problème.

Une maison de fait n'est jamais en régime dynamique, continu, stationnaire (pas du tout statique ), surtout par canicule entre l'après midi et la nuit !!!!

Suivant la conception de la maison, la chaleur caniculaire de l'après midi, sur le toit, met plus ou moins de temps à pénétrer, par diffusion, déphasage, etc.. et à surchauffer les habitants, qui, si trop vite, en 1 à 4 heures, vers 2003, en sont morts, vieux et pauvres, dans des maisons isolées en statique pour l'hiver, mais, plus proches de clapiers, isolés avec laine de verre, que bien conçues.
La diffusivité thermique de la laine de verre est proche de celle de l'air isolant dedans, et surchauffe très vite la maison.

On n'a pas le droit d'ignorer la diffusion de la chaleur, car elle existe toujours avec les variations nuit jours, même en hiver, avec en plus des vacheries par condensation de la vapeur d'eau parfois.
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Message non lupar dedeleco » 05/05/12, 21:35

FALCON_12 a écrit :Bon j'ai donc pris un angle solaire de 23 ° et cherché le rayon r minimal pour avoir interception totale des rayons solaires. J'ai donc, pour un rayon R égal à 226 mm un rayon r minimum de 64 mn, soit un rapport de 3.53.

Donc dans le problème de Mr SHUTTLER il faut utiliser un rayon minimum, pour le tuyau, positionné contre le bord de la bouteille, de 40/3.53 = 11.3 mn. Soit un diamètre de 22.6 mm.



Petite remarque, vous pouviez trouver ce facteur environ 3,53 pour 23° à partir du facteur 4 pour 0°, grâce à 4.cos(23°)=3,68 et qui vous donne aussi le facteur et diamètres nécessaires à tout angle par 4.cos(angle)

C'est juste la distance du pseudo foyer (rebroussement de la caustique) à la surface du cylindre du miroir, parallèlement aux rayons du soleil.
En effet cette distance fixe le diamètre du cylindre récepteur qui doit contenir le foyer et toucher le cylindre miroir, axé suivant les rayons du soleil.

A 40° vous avez un facteur 3 qui permet de capter tous les rayons dans la plupart des orientations du soleil en un jour, sans bouger, et de concentrer son énergie par 3 .
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Message non lupar Remundo » 05/05/12, 22:53

plasmanu a écrit :Pour la conductivité thermique.

Classement
1-argent 427
2-cuivre 399
3-or 316
...
bon dernier l'air 0.026

un simple fil d'argent dans un tube transparent sous vide d'air: c'est un capteur solaire de luxe à haut rendement.

Si la conduction thermique sera réduite, il ne faut pas négliger le rayonnement thermique qui croît comme la puissance quatrième de la température en Kelvin.

Ainsi passer de 300 à 1000°K multilplie les pertes radiative par plus de 400... si toutefois on monte à 1000°K.
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Message non lupar FALCON_12 » 06/05/12, 00:27

Petite remarque, vous pouviez trouver ce facteur environ 3,53 pour 23° à partir du facteur 4 pour 0°, grâce à 4.cos(23°)=3,68 et qui vous donne aussi le facteur et diamètres nécessaires à tout angle par 4.cos(angle)

C'est juste la distance du pseudo foyer (rebroussement de la caustique) à la surface du cylindre du miroir, parallèlement aux rayons du soleil.
En effet cette distance fixe le diamètre du cylindre récepteur qui doit contenir le foyer et toucher le cylindre miroir, axé suivant les rayons du soleil.

A 40° vous avez un facteur 3 qui permet de capter tous les rayons dans la plupart des orientations du soleil en un jour, sans bouger, et de concentrer son énergie par 3


Pourriez-vous montrer cela avec des schémas s'il vous plait ? j'ai du mal à vous suivre.

Par avance merci.

Falcon.
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Message non lupar FALCON_12 » 06/05/12, 00:35

Une maison de fait n'est jamais en régime dynamique, continu, stationnaire (pas du tout statique ), surtout par canicule entre l'après midi et la nuit !!!!


Revenons à nos moutons si vous le voulez bien, la question de la diffusivité concernant le problème de Mr Shuttler est réglée.

Vous dites, si j'ai bien compris, que mettre du PVC à la place du cuivre ne changera pratiquement rien ou rien d'important.

Autrement dit : si je remplace dans le capteur de Mr Shuttler le cuivre des tuyaux peints en noir par du PVC peint en noir, toutes dimensions du système conservées, je ne change pas de beaucoup le rendement global. Est-ce bien ce que vous dites ?

Vous ais-je bien compris ?

Falcon.
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Message non lupar FALCON_12 » 06/05/12, 01:51

Petite remarque, vous pouviez trouver ce facteur environ 3,53 pour 23° à partir du facteur 4 pour 0°, grâce à 4.cos(23°)=3,68 et qui vous donne aussi le facteur et diamètres nécessaires à tout angle par 4.cos(angle)


Vous dites que 3.68 = 4.cos(angle). Le rapport 3.68 n'est rien d'autre que R/r comme vous le savez et l'avez compris.

Vous dites donc que: R/r = 4.cos(angle).

Votre formule m'a semblé suspecte dés le début. Quand angle augmente le rayon r du récepteur, à R constant, doit augmenter. C'est évident. Hors la fonction cos(x) décroit quand x croit jusqu'à x = 90 degrés.

Pour 40 ° votre formule donne bien un rapport de 3 comme vous l'annoncez. Soit, pour mon problème, où R=228, un rayon de 228/3 = 76. Plus petit donc que pour alpha = 23 ° !

J'ai fais l'essai géométrique. Comme prévu votre formule ne fonctionne pas. Beaucoup de rayons repartent sans rencontrer le récepteur si r=76 quand R=228 soit R/r = 3.

Par essai j'ai trouvé qu'il fallait un r de 83, pas 76 comme votre formule l'indique.
Soit un rapport de 228/83 = 2.74, pas 3 comme votre formule l'indique. Et l'erreur empirera avec des angles plus grands.

Regardez les deux copies d'écran.

La première, avec Angle = 40 ° et où tous les rayons sont interceptés avec r = 84 et pas 76
comme votre formule le préconise

Image

La deuxième, avec Angle = 40 ° aussi, le même R, et où tous les rayons ne sont pas interceptés avec r = 76, valeur que votre formule préconise.

Image

Cdlt.

Falcon.
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Message non lupar FALCON_12 » 06/05/12, 02:14

C'est juste la distance du pseudo foyer (rebroussement de la caustique) à la surface du cylindre du miroir, parallèlement aux rayons du soleil
.

Je pense que c'est plus complexe que cela.

Il faut trouver le rayon d'un cercle défini comme suit:

- Il passe par le point qui est le bord extrême droit de la bouteille.
- Un point de sa circonférence est tangent à la droite passant par le pseudo foyer et faisant un angle alpha avec l'horizontale.

Il y a peut-être d'autres façon de le définir.


Cdlt.

Falcon.


Falcon.
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Message non lupar plasmanu » 06/05/12, 05:03

Remundo a écrit :Si la conduction thermique sera réduite, il ne faut pas négliger le rayonnement thermique qui croît comme la puissance quatrième de la température en Kelvin.

Ainsi passer de 300 à 1000°K multilplie les pertes radiative par plus de 400... si toutefois on monte à 1000°K.


Évidemment pour ces soudures dans l'eau on utilise de la brique réfractaire micro poreuse très proche, tenue droite, pour intensifier la chauffe et ne pas perdre par rayonnement.

Falcon, il est évident qu'un PVC noir sera bien plus efficace qu'un blanc. La question se pose même pas.
Mais si le tuyau est vide d'eau. Il y a risque de surchauffe et de vilains gaz pas cool.

:idea: Un tuyau en cuivre dans un tube en PVC au bon diamètre.
Le PVC noir capte le rayonnement et le cuivre le dissipe au cœur vers les bords.
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