L'insolation est le rayonnement solaire incident auquel un objet est exposé. Plus précisément, il s'agit d'une mesure de l'énergie solaire incidente sur une zone spécifiée pendant une période donnée. En général, l'insolation s'exprime de deux manières. La première unité, c'est kilowattheures par mètre carré (kWh/m2) par jour,[1] ce qui représente la quantité moyenne d'énergie frappant une zone donnée chaque jour. L'autre unité, c'est watts par mètre carré (W/m2), ce qui représente la quantité moyenne de puissance frappant une zone pendant une année entière.

Pas toute l'énergie solaire qui atteint la Terre parvient jusqu'à la surface de la Terre. Bien que 1 367 W/m2 de lumière du soleil frappe l'atmosphère extérieure, environ 30% de celle-ci est réfléchie de nouveau vers l'espace. Après cette réflexion, un certain endroit sur la Terre pourrait obtenir presque toute ou presque aucune de cette lumière du soleil. Il existe de nombreux facteurs qui aident à déterminer la quantité de lumière solaire qui atteint une zone donnée, dont l'angle du soleil[2], la masse d'air, la durée du jour, la couverture nuageuse et les niveaux de pollution.[3]

Figure 1. Deux cartes montrant où l'insolation solaire est la plus élevée. L'image en haut montre les niveaux d'insolation au sommet de l'atmosphère, l'image en bas représente les valeurs d'insolation solaire au niveau du sol.[4] Pour savoir pourquoi ces valeurs sont inférieures à l'incident 1367 W/m2, cliquez ici.

Lorsque le rayonnement solaire frappe un objet, une partie de l'énergie sera absorbée tandis que le reste sera réfléchi. Généralement, le rayonnement solaire absorbé est converti en énergie thermique, ce qui provoque le réchauffement d'un objet. Cependant, dans certains cas, l'énergie incidente peut être absorbée et convertie en une autre forme d'énergie. C'est le cas des cellules photovoltaïques utilisées sur les panneaux solaires. Ainsi, il est important de comprendre l'insolation (la quantité d'énergie qui frappe une zone) pour maximiser le rendement des panneaux solaires qui absorbent et convertissent cette énergie. Pour maximiser le rendement, les valeurs d'insolation permettent d'évaluer les facteurs tels que l'emplacement géographique des panneaux solaires et l'orientation.[5]

Importance

Il est important d'avoir des valeurs d'insolation à certaines positions sur la Terre, car ces chiffres sont utilisés pour déterminer la taille et la puissance des installations d'énergie solaire. Les valeurs d'insolation peuvent aider à déterminer la puissance attendue des panneaux solaires et à comprendre dans quel endroit sur Terre les panneaux solaires seraient les plus efficaces.[5]

De plus, l'insolation est une considération importante dans la construction. Lors de la construction d'un bâtiment dans un climat particulier, il est essentiel de prendre en compte la température et l'ensoleillement de cette zone pour assurer un confort maximal et la conception écoénergétique de bâtiments.

En savoir plus

Références

  1. Alternative Energy. (August 4, 2015). What is Insolation? [Online]. Available: http://www.altenergy.org/Glossary/insolation.html
  2. l'angle formé par le soleil et par la perpendiculaire de la surface
  3. A.Watson, D.Watson. (August 5, 2015). Insolation [Online]. Available: http://www.ftexploring.com/solar-energy/insolation.htm
  4. Wikimedia Commons. (August 4, 2015). Insolation [Online]. Available: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Insolation.png
  5. 5,0 et 5,1 Solar Insolation. (August 6, 2015). Solar Insolation [Online]. Available: http://solarinsolation.org/