Conversion photovoltaïque, conversion photothermique

L’énergie est présente sous différentes formes : chimique, radiative, nucléaire, thermique, etc. Un convertisseur permet de convertir une forme d’énergie en une autre forme d’énergie. 

Pour évaluer l’efficacité d’une conversion d’énergie, on calcule le rendement $\eta$ (sans dimension) du convertisseur.

$\color{orchid}{\boxed{\color{black}{\rm rendement = \scriptstyle\frac{\text{énergie utile en sortie}}{\text{énergie disponible en entrée}}}}}$

Calcul de l’énergie

L’énergie s’obtient avec : $\bf E = P × \Delta t$ avec $\rm E$ en joule $\rm (J)$, $\rm P$ puissance en Watt $\rm (W)$ et $\rm \Delta t$ durée en seconde $\rm (s)$.

Energie solaire (énergie rayonnante)$\rm~ = P_{solaire} \times \Delta t$

Rendement $\rm \eta = sortie / entrée$ $\rm = Q_{\text{énergie thermique utile}} / E_{solaire}$  avec $0 < \eta < 1$

Quantité de chaleur échangée (énergie thermique en joules)$\rm ~= m \times C \times \Delta\theta$ $\rm = m \times C \times (\theta_f - \theta_i)$

Avec $\rm m$ masse du corps en $\rm kg$, $\rm C$ capacité thermique massique en $\rm J.kg^{-1}.K^{-1}$, $\theta_i$ et $\theta_f$ températures initiale et finale en $\rm °C$ ou en $\rm K$.

Puissance solaire : $\rm P_{solaire} = P_{éléctrique} + P_{perdue}$

Rendement : $\rm \eta = sortie / entrée$ $\rm = P_{éléctrique} / P_{solaire}$ avec $0 < \eta < 1$