II - Les rayons du soleil et leur impact

1) Inclinaison et ensoleillement sur Terre

    La révolution de la Terre désigne le fait que notre planète effectue une rotation  autour du Soleil en 1 an (soit 365 jours et 6h). A cela s'ajoute l'inclinaison de la Terre de 23°27' (angle écliptique) pour expliquer l'alternance des saisons et la variation de la durée d'ensoleillement à la surface de la Terre. 

    La distance Terre-Soleil (qui varie selon les saisons), quant à elle, n'a pas d'influence : pour ce qui est des différences de température, seul l'angle d'impact des rayons du Soleil sur la Terre est à prendre en compte.

 Sources : http://fr.wikipedia.org/wiki/Fichier:North_season.jpg                                                                                          

     Ainsi, l'hémisphère Nord est plus ensoleillé en été, et l'hémisphère Sud l'est plus en hiver, et les températures y sont plus élévées à ces périodes de l'année. En automne et au printemps, la durée d'ensoleillement est similaire dans les deux hémisphères.

2) Positionnement de la tour solaire sur Terreu


r solaire sur Ter

     Nous avons réalisé cette étude sur le rayonnement solaire  car l'intensité des rayons du soleil et la chaleur ambiante permettent de créer un courant d'air très important en direction de la cheminée, indispensable pour obtenir une grande production finale d'énergie : la différence de pression entre l'air ambiant plus frais(anticyclone), et l'air chaud à l'intérieur du collecteur (dépression) entraîne ce flux d'air.           
     Nous pouvons dès lors déterminer l'emplacement du telle construction où son rendement serait le plus élévé possible.

Sources : http://www.climate-charts.com/World-Climate-Maps.html

   On voit bien que d'après ces cartes, les régions les plus ensoleillées, mais aussi les plus chaudes tout au long de l'année, sont celles situées entre les tropiques du Cancer et du Capricorne, plus particulièrement autour de l'équateur.

     D'après ce que nous avons vu dans la première partie et l'étude de ces cartes d'ensoleillement et de température, l'emplacement idéal pour la construction d'une tour solaire serait donc une zone tropicale, et si l'on prend en considération la demande importante d'espace d'un tel projet, le désert du Sahara semble prendre en compte toutes ces caractéristiques.

La construction d'une tour solaire serait-elle possible en France?

Sources : http://www.idcook.com/content/6-cartes-densoleillement
               et Manuel de SVT de 2nde, editions Bordas 2006

   Si une tour solaire devait installée en France, elle le serait plutôt dans le Sud-Est du pays, qui possède le plus important ensoleillement annuel, ainsi que des températures globalement plus élévées qu'ailleurs en France. Cependant, le problème d'espace subsiste, et le rendement de la tour serait bien sûr moins important que celle construite dans le Sahara.

   Voici donc une modélisation de la Terre dans l'espace nous montrant par des échelles de couleur le rendement obtenu par des tours construites à ces endroits, tandis que la température et l'ensoleillement sont matérialisés par la couleur des rayons en provenance du soleil.