Voici quelques chiffres, obtenus en visitant le four solaire et en enquêtant sur d'autres sites Web.
Le soleil émet environ 1000 W/m² à midi (sur une surface au sol perpendiculaire à ses rayons), et environ 500 vers 10h00 du matin (je suppose qu'on doit recevoir quand même environ 100 W/m² à midi lorsque le ciel est nuageux).
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Un miroir parabolique de 1,5 m² (soit environ 1,3 m de diamètre) reçoit donc 1,5 kW, qu'il concentre sur 1 cm², c'est-à-dire qu'il concentre 15000 fois le soleil. Un boulon en inox placé à ce foyer fond en moins d'une minute; il atteint 1800°. La température d'un corps placé au foyer dépend en grande partie de sa couleur, le noir absorbant le plus. Par exemple un bout de miroir n'atteindra que 30° (puisqu'il renvoie tout), et un bout de charbon 3500°.
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Un miroir parabolique plus grand, de 6 m² (donc pouvant capter 6 kW de soleil) sert à d'autres expériences. Toutes ces expériences, menées par les chercheurs du CNRS ou internationaux (étudiants, doctorats) dans les laboratoires du four solaire, servent surtout à améliorer des processus industriels, par exemple tester la solidité d'un alliage, étude de montée en charge de température, ou trouver des propriétés intéressantes de matériau après fusion (ou sublimation), ou des résistances de céramiques, etc... On a aussi testé des matériaux pour des navettes spatiales (résistance lors de la rentrée dans l'atmosphère). |
Le four solaire capte 1000 kW (d'où le titre de l'exposition "Plus fort que 1000 soleils"), qu'il concentre sur un cercle de 30 cm de diamètre au foyer (donc une concentration de 15000 fois le soleil).
Maintenant imaginons un panneau solaire de 1 m². Il reçoit donc 1 kW en plein soleil. Les cellules photo-électriques transforment cette énergie solaire en énergie électrique, avec un rendement bien inférieur à 100% puisqu'il est d'environ 12%, donc de l'ordre de 100 W, ce qui donne environ 100 kWh/an (0,1kW*4h/jour*250jours/an). Donc 10 m² de panneau solaire suffisent (théoriquement) à la consommation d'un foyer (700 kWh/an). Mais comme chacun sait, c'est le stockage de l'énergie qui pose problème (et aussi le peu d'énergie pour ce type... d'energie).
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