Gisment solaire

13/04/23 Présenté par Boudy Ould Bilal/ CIFRES/ ESP/ UCAD

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2. Aspects géométriques

Gisement solaire

3. Aspects énergétique

4. Initiation au Matlab

1. Généralité sur le Soleil


2

Ultraviolet (UV)0 μm et 0, 4 μm

Visible0,4 μm et0,75 μm

Infrarouge0,75 μm et 24 μm

10-4 (μm) à 106 cm

150 106

Kilomètres

1 391 000 km

1. Généralité su le soleil

Figure 13 : Répartition spectrale du rayonnement solaire hors atmosphère.


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2. Aspects géométriques

. Trajectoire et mouvement de la terre autour du soleil

j284365

360sin45,23Déclinaison Solaire

Inclinaison= mes (équateur, écliptique)=23,27°

45,2345,23 Au cour de l’année

Mouvement diurne de la terre (autour de son axe) d’ouest en est en 23H 56mn 04s:

•Résulte la succession des jours et des nuits;


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. Repérage du soleil dans le ciel

Azimut

Hauteur solaire

. Repérage d’un point sur la terre

Latitude

Longitude

)sin()sin()cos()cos()cos()sin( LLh

)cos(

)sin()cos()sin(

ha

)12(15 TSMesure de l’arc de trajectoire entre le soleil et le méridien du lieu

A (30N, 30E)


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. Mouvement apparente du soleil

. Temps solaire

Ts=12h au passage du soleil à son zénith

6015

ETTUTS

À une l’attitude donnée

Il est lié au temps universselle par l’expression

La latitude et la date J donne la trajectoire du soleil dans le ciel

Le TS donne la position instantanément sur cette trajectoire


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. Heures et tempsÉquation du temps

Durée du jour

Lever du soleil

Passage au plan du méridien du lieu

Coucher du soleil

)(4 CRET )4sin(053,0)2sin(466,2 LvLvR jCLv 9856,0280

)2sin(02,0)sin(914,1 00 MMC jM 9856,03570

1512

TSl

6015

ETTSlTUl

12TSm 6015

ETTSmTUm

1512

TSc

6015

ETTScTUc

152

TSVlTSVcTUlTUcDDurée du jour

)()(arccos( tgLtg Angle horaire au lever et au coucher du soleil


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3. Aspect Énergétique

h

TLI

sin4.99.0exp1370 vpTL ln214,06,144,2

= 0,05 en zone rurale

= 0,1 en zone urbaine

= 0,2 en zone industrielle ou polluée

sec101325

760PPatpv =1,01222.105 PasecP

hIS sin )sin(5,0)sin(8,54 hTLhD

DSG

. calcul du rayonnement solaire sur un plan horizontal

62 TL


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. Calcul du rayonnement solaire sur un plan inclinée

1. La composante direct sur un plan d’inclinaison quelconque

. Pour un azimute a=0 (midi solaire)

. Pour un plan incliné et orienté vers le sud

)sin( ihII i

. Pour un azimute quelconque

. Pour un plan vertical orienté sud

)cos(*)cos( ahII i


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2. La composante diffus sur un plan d’inclinaison quelconque

. Quelque soit l’orientation du plan Di

Di2

)cos(1

. Pour un plan incliné sur l’horizontale orienté sud

)sin(*)cos(*)cos()cos(*)sin( iahihII i

. Pour un plan vertical d’orientation quelconque dont la normal au plan fait un angle (s) avec le plan méridien

)cos()cos( ashII i . Pour un plan d’inclinaison quelconque et d’orientation quelconque

)sin(*)cos()cos()cos()(sin( iashihII i


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3. Initiation à Matlab


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3. Initiation à Matlab

I. Introduction

II. Type de données utilisées en Matlab

III. Notion de bases

VI. Les scripts et les fonctions

V. Éléments de la programmation

IV. Tracer des courbes

VII. Travaux pratiques


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1. Importance de l’utilisation Matlab

2. L’utilisation de Matlab dans le monde universitaire

I. Introduction

Système interactif de calcul numérique destiné aux ingénieur et aux scientifiques

La possibilité de réalisé rapidement des calculs sophistiqués et de présenter le résultats sous forme numérique ou graphique

Il est possible d’écrire de scripts, des fonction comme dans d’autre langage.

Il est largement utilisé dans le monde universitaire pour les enseignements de l’algèbre linaire, de traitement du signal, de l’automatisme, ainsi dans la recherches scientifiques


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II. Type de données utilisées en Matlab

le type des données utilisées en Matlab est Matrice

Trois types de base de Matrice :

le scalaire : 1,2, 3, ….

le vecteur : [2, 3, 4]

la matrice d’ordre (n,m) : [1,2,3 ; 3,2,4 ; 5,6,3]


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III. Notion de bases1. Constantes et Variables spéciaux

Pi=3,14

Inf (infinité) : nombre infini

NaN (Not a number) : n’est pas un nombre / Indétermination

Ans : variable contenant la dernière réponse

Exp: 1/0 : ans = inf, 0/0 : ans = NaN

Saisir un vecteur exp: [1,2,3 ] ou bien [3 3 5]

Saisir un Matrice d’ordre (n,m) exp : [1 2 3; 4 6 4]

Pour éviter l’affichage de résultats d’une expression d’execusion, on terminera celle-ci par un ;

2. Vecteurs


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3. Fonction opérants sur des vecteurs

Clear : effacer toutes les donnés en mémoire

Clc : permet d’effacer l’éditeur de commande

Size : dimension d’une matrice

Lenght : longueur d’un vecteur

Min : composante minimale d’un vecteur

Max : composante maximale d’un vecteur

A(:,a) : extraction de la colonne numéro a

A(a,:) : extraction de la ligne numéro a

A(a:b,:) : extraction les lignes de a à b

A(:,a:b) : extraction de la colonne allant de a à b

Sum : somme des composantes d’un vecteur

Prod : produit des composantes d’un vecteurs

Mean : moyenne des composantes d’un vecteur

Std : l’écart type des composantes d’un vecteur


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Det : déterminant d’un vecteurEig : vecteurs et valeurs propre d’une MatriceInput(‘ valeur de la variable’) : pour introduire les valeurs d’une variable

who : s’informer sur le Variable

Help : fourni de l’aide sur l’utilisation de la commande

Find : extraction selon un critère

Who : nous renseigne sur les variables existante

Whos : nous renseigne sur le nom, taille, nombre des bytes et le type de variable


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IV. Tracer des courbes

Tracer une y en fonction de x : plot(x,y)

Insérer un titre : title(‘ titre’)

Légender l’axe des abcisses : xlabel(‘legend’)

Légender l’axe des ordonnées : ylabel(‘legend’))

Inserer un text : gtext(‘text’)

Ajouter un quadrillage : grid

Limiter les axes : axis([ xmin xmax ymin ymax]) Tracer deux courbe sur la même figure : hold on

Ouvrir une nouvelle fanatre : figure

Fermeture d’une fenetre : close

Fermeture des toutes les fenetres : close all


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4. Opérateurs relationnels, logiques et arythmiques

Opérateurs relationnels

inférieure (<)

inférieure ou égal (<=)

Supérieure ( >)

Supérieur ou égal ( >=)

Égal (==) ,

Différent (~=)

Opérateurs logiques

Et logique (&)

Ou logique (|)

Non logique (~)

Opérateurs arithmétiques

L’addition (+)

La soustraction (-)

La multiplication (*)

La division (/)


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V. Éléments de la programmation1. If (condition)

instruction1

.

Instruction n

Elseif (autre condition)

Autre instruction

else

Instruction n

end

2. For k=debut:pas:fin

Instruction 1

Instruction 2

.

Instrction n

end

Exemple :

Écrire un programme avec l’utilisation de if qui permet de faire le calcul suivant

F=2*x+5, si n=1

F=3*x-8, si n=2

F=4x+10, si n=3

F=0 pour les autres valeurs

Exemple :

Écrire un programme avec l’utilisation de for permettant de calculerLa somme suivanteS=1+1/2+1/3+…+1/n, on fixe n=10


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3. While (condition vrai)

Instruction 1

Instruction 2

.

Instruction n

end

4. Switch (variable de sélection)

Case valeur 1

Instruction

Case (valeur1, valeur2, valeur3)

Autre instruction

Case valeur n

instruction

Otherwise

Instruction par défaut

end

Exemple

Écrire un programme avec l’utilisation de switch qui permet de faire le calcul suivant

F=2*x+5, si n=1

F=3*x-8, si n=2

F=4x+10, si n=3

F=0 pour les autres valeurs

Exemple :

Écrire un programme avec l’utilisation de de la boucle while permettant de calculerLa somme suivanteS=1+1/2+1/3+…+1/n, on fixe n=10


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VI. Les scripts et les fonctions

1. un script : est un ficher (.m) qui regroupe un ou ensemble des commandes Matlab.

Exemple : céer un script pour la reperésentation graphique des variables suivants: a= x², b = 1/x où x=1:0.1:100

2. une fonction est un ficher (.m) contenant un ou plusieurs instruction matlab.

Function result = nom (a,b,c,… )

Mot clé Arguments de sortie nom de la fonction arguments d’entré


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Exemple 2 : écrire une fonction qui calcule la somme s=1+1/2+1/3+1/4+….+1/n, on fixe n à 10

Exemple 3 : En utilisant l’exemple 2 écrire une fonction qui calcule la somme T=1+2/(1+1/2)+3/(1+1/2+1/3)+…+n/(1+1/2+1/3+..+1/n) on fixe n à 10

Exemple 1 : En utilisant la boucle while ou for, écrier un programme qui permet de calculer la somme T=1+2/(1+1/2)+3/(1+1/2+1/3)+…+n/(1+1/2+1/3+..+1/n) on fixe n à 10

EXEMPLES


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VII. Travaux pratiques

1. Écrire un programme permettant de Calcules les heures du lever et du coucher du Soleil (Dakar)

2. Écrire un programme permettant de Calculer et tracer le rayonnement solaire globale estimé sur un plan horizontal pour une journée donnée (Dakar)

4. En utilisant les données du rayonnement solaire mesuré sur le site de Mboro (mois de …), écrire un programme permettant de données les moyenne journalière de l ’énergie disponible sur le site en (Wh/m²)

5. En utilisant les données du vent mesuré sur le site de Mboro (mois de …), écrire un programme permettant de données les moyennes journalière de la vitesse moyenne du vent, la vitesse moyenne mensuelle du vent par secteur et leur fréquence et la vitesse moyenne horaire pour toutes les données du mois

3. Écrire un programme permettant de Calculer et tracer le rayonnement solaire globale estimé sur un plan incliné de 10°, 15° et 20° pour une journée donnée (Dakar)

Documents

Gisment solaire