Calculs de rendements d'une installation solaire thermique

Les performances d'un capteur sont données suivant les caractéristiques de rendement n0, a1 et a2.

n0 étant le coefficient optique du capteur, a1 étant les pertes par conduction et convection et a2 étant les pertes par rayonnement.
Nous avons données suivantes:
Ta : Température ambiante;
Te : Température de l'eau à l'entrée des capteurs;
Ts : Température de l'eau à la sortie des capteurs;
Tm : Température moyenne de l'absorbeur et du fluide : TM = (Te-Ts)/2;
H : Flux solaire sur le capteur;
P : Puissance utile du capteur en instantanée;
n : rendement du capteur à l'ensoleillement donné et au DT donné;
n0 : Coefficient de conversion optique du capteur (sans dimension);
a1 : Pertes thermiques par conduction du capteur (W/m².K)
a2 : Pertes thermiques par conduction du capteur (W/m².K²)
(Tm-Ta) est appelé DT.
n0 x H est l'énergie absorbée par le capteur.

a1(Tm-Ta) - a2 (Tm-Ta)² est l'ensemble des pertes thermiques .



Nous avons donc P = (n0 x H) - ( a1(Tm-Ta) - a2 (Tm-Ta)² )

où n = P/H
ainsi: n = (n0 x H) - ( a1(Tm-Ta) - a2 (Tm-Ta)² ) / H
soit : n = n0 - (a1(Tm-Ta))/H - (a2(Tm-Ta)²)/H
=> n = n0 - a1 . (Tm-Ta / H) - a2 . H . (Tm-Ta / H)² ou
    
     n = n0 - a1 . (DT / H) - a2 . H . (DT / H)²

Article Wikipedia sur "Capteur solaire thermique"