Les bases du photovoltaïque

Rayonnement direct et influence sur le photovoltaïque

Le rayonnement direct a une influence significative sur l'efficacité et le rendement d'une installation photovoltaïque. Dans cet article, vous découvrirez exactement ce qu'est le rayonnement direct et quelle est sa proportion en Allemagne.

Qu'est-ce que le rayonnement direct ? 

Le rayonnement direct est la lumière du soleil qui atteint la surface de la Terre directement depuis le soleil, sans détours ni diffusion. Il crée des ombres claires et nettes et constitue un élément essentiel de la lumière naturelle du soleil.

Les rayonnements directs et diffus les rendent Rayonnement mondial de.

Quelle est la différence entre le rayonnement direct et le rayonnement diffus ?

Alors que le rayonnement direct atteint la surface de la Terre de manière directe, le rayonnement diffus seulement dispersé et absorbé. Cela signifie que le rayonnement diffus est d’intensité plus faible. 

Rayonnement direct et diffus

Comment mesure-t-on le rayonnement direct ?

Le rayonnement direct est avec un Pyrhéliomètre mesuré. Cet instrument est destiné à mesurer l'intensité du rayonnement direct. Le pyrhéliomètre possède une petite ouverture orientée vers le soleil. Il ne capte donc que la lumière directe du soleil.

Quelle est la proportion de rayonnement direct en Allemagne ?

Seule la moitié environ du rayonnement mondial en Allemagne est constituée de rayonnement direct. La proportion de rayonnement direct est directement liée au rayonnement global : à mesure que le rayonnement global augmente, la proportion de rayonnement direct augmente également. En été, la proportion de rayonnement direct est plus importante qu'en hiver, où un rayonnement plus diffus atteint la surface de la Terre.

En Allemagne, le rayonnement global atteint en moyenne 1 000 W/m² par temps clair, la majeure partie du rayonnement étant directe. À mesure que la couverture nuageuse augmente, la proportion de rayonnement diffus augmente.

Conditions météorologiquesÉtéhiver
ciel clair1 000 W/m²500W/m²
nuages légers600 – 800 W/m²300 – 400 W/m²
nuages légers à moyens300 – 600 W/m²150 – 300 W/m²
forte couverture nuageuse100 – 300 W/m²50 – 150 W/m²

Quels facteurs d’influence déterminent le rayonnement direct ?

Le rayonnement direct est principalement déterminé par l'emplacement. Le rayonnement global augmente à mesure qu’un système photovoltaïque se rapproche de l’équateur. Par exemple, le rayonnement global est plus élevé dans le sud de l’Allemagne que dans le nord. Le rayonnement direct est influencé négativement par les nuages, les molécules d'air, les aérosols et les particules atmosphériques.

Rayonnement direct en Allemagne (source : dwd.de)

Quelle influence le rayonnement direct a-t-il sur les performances du photovoltaïque ?

Le rayonnement direct est principalement responsable de la production d'électricité d'un système photovoltaïque. Il présente un angle favorable par rapport aux panneaux solaires, ce qui signifie que les cellules solaires produisent plus d'énergie. 

Voici quelques points qui montrent l’influence :

  • Intensité plus élevée: Le rayonnement direct est beaucoup plus intense que le rayonnement diffus et est donc largement responsable de la production d'électricité. Plus le rayonnement qui frappe les modules solaires est direct, plus le rendement est élevé ;
  • Meilleur angle d'incidence: Le rayonnement direct atteint les modules solaires selon un angle idéal, ce qui favorise la production d'électricité ;
  • Meilleures performances: Les cellules en silicium cristallin fonctionnent de manière extrêmement efficace avec un rayonnement direct. Vous avez de mauvaises conditions de faible luminosité. Leurs performances diminuent significativement avec le rayonnement diffus ;
  • Perte de performance due à la chaleur: Les cellules en silicium cristallin sont sensibles aux températures élevées. Le rayonnement direct provoque un dégagement de chaleur à l'arrière des modules solaires. Cette accumulation de chaleur réduit l'efficacité des cellules solaires de 0,41 TP3T par degré Celsius.  

Avec l'inclinaison idéale et Orientation des modules solaires Profitez au maximum de la part du rayonnement direct en Allemagne et obtenez des rendements élevés. Ceux-ci varient en fonction de l'application et des conditions locales.

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