Bonjour,

J'ai du mal à faire un exercice d'énergies renouvelables. Je ne sais pas où je me trompe dans les calculs mais le résultat que je trouve est incohérent.

Je commencerai par énoncer l'exercice:

Exercice:

"
Calculer le rendement d'un capteur à eau fonctionnant dans les conditions suivantes :
- h =20 W.m-2.°C-1
- L = 2m ; l = 1m
- Absorbeur : tôle acier épaisseur 1mm, tubes diamètres 15/21mm , distance tube/tube = 10cm.
- Facteur d'absorption = 0,9 sur tout le spectre
- Débit d'eau = 0,0035 kg.s-1, température d'entrée = 32°C
- Coefficient d'échange fluide/tube = 1500 W.m-2.°C-1
- Conditions météorologiques : Ta = 35°C ;HRa = 40% ;V = 2m.s-1 ;G* = 750W.m-2
- Vitre : tau(ci) = 0 ; alpha(ci) = 0,88 ; tau(cs) = 0,85 ; alpha(cs) = 0,08 distante de 3cm de l'absorbeur

Reprendre le calcul avec un capteur vitré avec un absorbeur sélectif : tau(ps) = 0,9 ; tau(pi) = 0,1.

On donnera le détail des calculs et les résultats numériques intermédiaires (valeurs de tous les coefficients de transferts et des résistances thermiques). "

Solution :

La formule que j'ai utilisé est la suivante :

r = B-(K x (Tm-Text)) / G

avec : r représente le rendement en %.

B est le facteur optique (%), il varie entre 50% et 80% selon la nature même du capteur. Le facteur optique correspond au rendement maximal, c'est à dire quand Tm-Text=0. Dans ce cas, B=alpha(ps)*tau(cs)=0.9*0.85 (alpha(ps) est le facteur d'absorption)

K est le coefficient de déperdition en W/m².K, il est égale à h=20 W/m².K
Tm est la valeur moyenne des températures du fluide à l'entrée du capteur en degrés Celsius, il est égale à 32°C.

G est l'irradiation solaire en W/m², G*=750 W/m².

d'où le résultat est:
r=0.9*0.85 - (20*(32-35)/750) = 0.845 = 84.5%

J'attend alors vos commentaires pour les différents calculs, et savoir si ce que j'ai fait est juste ou pas, car je me dis pourquoi j'ai plus de données dans l'énoncé si je ne les utilise pas. Donc, je me suis dit que ça sera mieux d'avoir quelques avis sur la formule utilisé et si je me suis bien pris pour résoudre le problème afin de calculer le rendement, puisque la 2ème question je n'ai pas pu la faire puisque je ne sais pas comment y procéder.

Merci d'avance.