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Énergie nécessaire pour chauffer un volume d’eau avec le solaire

Estimez le besoin thermique pour faire passer un volume d’eau de sa température initiale à sa température cible. Le résultat indique la chaleur à fournir à l’eau, pas la production d’un panneau solaire.

Méthode et limites

Le calcul applique Q = m × c × ΔT. La masse d’eau est estimée à 1 kg par litre et la chaleur massique réglée par défaut à 4 186 J/(kg·°C), valeur de référence pour l’eau autour de 15 °C. L’énergie est convertie en kWh et en MJ. Si la cible est inférieure ou égale à la température initiale, le besoin de chauffage affiché est nul.

Estimation de la chaleur sensible de l’eau uniquement. Elle n’intègre ni pertes du ballon et des conduites, ni rendement ou surface des capteurs, ensoleillement, durée de chauffe, énergie nécessaire au ballon, ni changement d’état. La masse volumique et la chaleur massique varient légèrement avec la température; 1 L ≈ 1 kg et 4 186 J/(kg·°C) sont des approximations. Ce calcul ne dimensionne pas une installation solaire.

Sources

  1. OpenStax, University Physics Volume 2
  2. National Institute of Standards and Technology (NIST)