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Dissertations / Theses on the topic 'Rayonnement solaire'
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Iurevych, Olena. "Etude d'un capteur solaire hybride avec concentrateur holographique du rayonnement solaire." Thesis, Paris 6, 2015. http://www.theses.fr/2015PA066290.
Full textAbstract:
Les besoins énergétiques du monde entier augmentent de plus en plus et parmi les sources en énergie renouvelable, l'énergie solaire connaît actuellement un très fort développement. Une des voies en énergie solaire est la filière utilisant des panneaux solaires hybrides qui produisent à la fois de l'électricité et de la chaleur. Le marché des capteurs hybrides en présence ou non de concentrateur et leurs caractéristiques sont présentés. Dans la thèse, on a étudié un capteur hybride associé avec un concentrateur holographique du rayonnement solaire. Ce concentrateur permet de séparer la partie visible utilisée par les cellules photovoltaïques de celle infrarouge, absorbée par l'échangeur thermique. Les différents éléments du capteur et leur fonctionnement sont décrits. Les caractéristiques du capteur et son efficacité dépendent des paramètres optiques et thermiques de ses éléments. Ces paramètres (facteurs de transmission, de réflexion, d'absorption, émissivité) ont été déterminés expérimentalement (CERTES IUT Sénart, CEMHTI Orléans, Université Blaise Pascal Clermont-Ferrand). Les résultats obtenus ont été utilisés dans une modélisation stationnaire et monodimensionnelle des échanges thermiques pour deux configurations différents (avec deux plaques en polycarbonate et avec une plaque en polycarbonate et une lame d'air). La modélisation introduit les effets radiatifs, conductifs et l'absorption du rayonnement en volume. Les profils thermiques et les rendements électriques et thermiques obtenus montrent l'efficacité d'un capteur solaire hybride avec concentrateur holographiqueThe energy requirements worldwide are increasing more and among renewable energy sources, solar energy is exhibiting a very strong growth. Solar hybrid panels that produce both electricity and heat is currently a very promising way. The market for hybrid solar panel with and without concentrator and their characteristics are presented. In the thesis, a hybrid solar panel associated with a holographic concentrator solar radiation is studied. This concentrator separates the visible range used in the photovoltaic cells of the infrared range absorbed by the heat exchanger. The elements of the panel are described. The sensor characteristics and effectiveness depend on the optical and thermal parameters of its elements. These parameters (transmission factors, reflection, absorption, emissivity) were determined experimentally (CERTES IUT Sénart, CEMHTI Orleans, University Blaise Pascal Clermont-Ferrand). The results were obtained in a stationary and dimensional modelling heat exchanges for two different configurations (with two polycarbonate plates with a polycarbonate plate and an air). The model introduces radiative effects, conduction and radiation absorption by volume. The thermal profiles, and electrical and thermal efficiencies obtained show the effectiveness of a hybrid solar collector with holographic concentrator
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Belmasjor, Noureddine. "Influence du rayonnement solaire sur l'environnement thermique de l'occupant dans un bâtiment." Toulouse 3, 1996. http://www.theses.fr/1996TOU30258.
Full textAbstract:
Le rayonnement solaire fait partie de l'environnement quotidien de l'etre humain. Que celui-ci soit a l'exterieur ou protege par une enceinte, directement ou indirectement, son bilan thermique sera affecte par cette energie. Le but de ce travail est de construire un outil informatique permettant de calculer avec precision les flux solaires entrant dans un batiment, leur distribution sur toutes les surfaces qui constituent l'environnement de l'habitant et les effets thermiques qui en decoulent. L'originalite de ce travail tient a ce que la presence effective de l'habitant est prise en compte, ainsi que l'influence reciproque habitant/habitat. Le calcul des facteurs de vue des rayonnements direct, diffus et reflechi est base sur une methode de lancer de rayons. On localise la tache solaire dans le batiment et sur l'habitant. Ce procede presente l'avantage de tenir compte du phenomene d'ombre portee. L'habitant est represente par un modele de thermoregulation humaine a 25 nuds qui distingue la tete, le tronc, les bras, les mains, les jambes et les pieds. Ce modele, deja existant, a ete adapte pour tenir compte des flux solaires, notamment dans le bilan thermique des vetements. L'ensemble est gere par le logiciel trnsys, ce qui permet ainsi d'obtenir la modelisation en dynamique de l'ambiance thermique interieure d'un batiment habite. En particulier, on a analyse l'influence des coefficients optiques (absorption, reflexion) de toutes les surfaces en presence, ainsi que le couplage qui existe entre le rayonnement visible recu et le rayonnement infrarouge restitue. Enfin, dans une perspective d'utilisation en climat urbain, le modele humain est presente comme pouvant servir a l'analyse d'une ambiance exterieure. On montre l'influence de la couleur (peau, vetement) sur le bilan thermique de l'individu
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David-Lagisquet, Eléna Dréno Brigitte. "Influence du rayonnement solaire sur l'acné." [S.l.] : [s.n.], 2003. http://theses.univ-nantes.fr/thesemed/davidPH03.pdf.
Full text
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Wang, Pucai. "Modélisation et mesure du rayonnement solaire ultraviolet." Lille 1, 1995. http://www.theses.fr/1995LIL10066.
Full textAbstract:
L'extrémité du rayonnement solaire ultraviolet a des effets biologiques importants, et la diminution de l'ozone peut augmenter l'énergie disponible. Afin de bien comprendre de cette situation, nous avons développé un modèle du transfert du rayonnement ultraviolet en utilisant la méthode des ordonnées discrète, qui est une méthode précise. Ce modèle a respecté l'inhomogénéité verticale de l'atmosphère et la dépendance en température du coefficient d'absorption de l'ozone. A partir de ce modèle, nous avons étudié en détail la réponse de l'UV transmis et réfléchi, pour l'atmosphère claire, à divers paramètres, tels que la quantité totale d'ozone et sa distribution en altitude, la quantité totale de dioxyde de soufre, l'épaisseur optique totale d'aérosols, l'albédo du sol et l'angle solaire zénithal. Nous avons obtenu comme résultats que l'UV-B qui atteint le sol dépend de nombreux facteurs, parmi lesquels la quantité totale d'ozone est la plus importante, l'épaisseur optique totale d'aérosols est également importante et le dioxyde sulfurique dans l'atmosphère très polluée n'est pas négligeable. Nous avons étudié également le transfert du rayonnement solaire ultraviolet dans l'atmosphère nuageuseDix sortes de nuage ont été étudiés, et nous avons trouvé que, en présence de nuages, la diffusion des gouttes d'eau devient plus importante que celle de l'aérosol et des molécules, et que le rôle de certains paramètres a changé en comparant au cas dans l'atmosphère claire. A part la modélisation, nous avons développé également un spectroradiomètre pour effectuer de la mesure de l'UV-B. Cet instrument a été utilisé dans la troisième campagne de l'Intercomparaison Europénne de Spectroradiomètres Ultraviolets, qui a eu lieu à Garmisch-Partenkirchen, Allemagne. Nous avons caractérisé cet instrument en effectuant l'étalonnages absolu et relatif, en déterminant la stabilité de la longueur d'onde, la fonction fente, la réponse angulaire et la linéarité. Nous avons soigneusement traité tous les problèmes rencontrés au cours de son développement. Cet instrument pourra s'intégrer dans le réseau européen afin de surveiller la variation de l'UV-B après certaines transformations
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Tran, Van Ly. "Modèles stochastiques des processus de rayonnement solaire." Phd thesis, Université d'Orléans, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00994598.
Full textAbstract:
Les caractéristiques des rayonnements solaires dépendent fortement de certains événements météorologiques non observés comme fréquence, taille et type des nuages et leurs propriétés optiques (aérosols atmosphériques, al- bédo du sol, vapeur d'eau, poussière et turbidité atmosphérique) tandis qu'une séquence du rayonnement solaire peut être observée et mesurée à une station donnée. Ceci nous a suggéré de modéliser les processus de rayonnement solaire (ou d'indice de clarté) en utilisant un modèle Markovien caché (HMM), paire corrélée de processus stochastiques. Notre modèle principal est un HMM à temps continu (Xt, yt)t_0 est tel que (yt), le processus observé de rayonnement, soit une solution de l'équation différentielle stochastique (EDS) : dyt = [g(Xt)It − yt]dt + _(Xt)ytdWt, où It est le rayonnement extraterrestre à l'instant t, (Wt) est un mouvement Brownien standard et g(Xt), _(Xt) sont des fonctions de la chaîne de Markov non observée (Xt) modélisant la dynamique des régimes environnementaux. Pour ajuster nos modèles aux données réelles observées, les procédures d'estimation utilisent l'algorithme EM et la méthode du changement de mesures par le théorème de Girsanov. Des équations de filtrage sont établies et les équations à temps continu sont approchées par des versions robustes. Les modèles ajustés sont appliqués à des fins de comparaison et classification de distributions et de prédiction.
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Fallot, Pierre. "Etude d'un modèle stochastique du rayonnement solaire." Grenoble 1, 1992. http://www.theses.fr/1992GRE10146.
Full textAbstract:
Dans ce travail, nous étudions une modélisation de l'évolution au cours du temps du rayonnement solaire caractérisée par l'alternance entre éclaircies et passages nuageux. La nature des observations fournies par les stations météorologiques nous invite à proposer un modèle stochastique mettant essentiellement en jeu un processus aléatoire binaire, de renouvellement alterné, qui représente la visibilité du disque solaire. En premier lieu, nous effectuons une étude probabiliste du processus des durées de séjour cumulées dans un état, sur des intervalles de temps successifs, associé au processus de base: nous déterminons précisément les lois, les moments et certaines transformées de Laplace. Cette analyse nous permet alors d'estimer les paramètres introduits dans notre modèle. Les techniques d'estimation statistique proposées reposent essentiellement sur la méthode du maximum de vraisemblance et celle des moments et sont améliorées empiriquement à l'aide de simulations. Des résultats de convergence sont alors établis. Le modèle est enfin appliqué à des données réelles d'ensoleillement. Les estimations des paramètres conduisent alors généralement à une adéquation convenable du modèle avec des valeurs déduites des observations réelles
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Louche, Alain. "Le rayonnement solaire direct en vue de son utilisation héliothermique." Corte, 1987. http://www.theses.fr/1987CORT3000.
Full textAbstract:
Analyse du fonctionnement d'un système héliothermodynamique (centrale électrosolaire d'Ajaccio-Vignola). Identification des causes d'écart entre les résultats expérimentaux obtenus et les valeurs prévues. Analyse du rayonnement solaire et de sa répartition spectrale au sol, en fonction des constituants et de l'état de l'atmosphère. Comparaison des résultats obtenus à partir de trois modèles existants avec les mesures effectuées à Carpentras. Etude du rayonnement mesuré a Vignola et étude de la sensibilité du modèle choisi (Bird et Hulstrom modifiés par Iqbal) aux paramètres d'entrée. Méthode simple de calcul de l'épaisseur réduite d'eau condensable et le coefficient de trouble d'Angstrom.
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Masserot, Dominique. "Spectroradiométrie du rayonnement solaire UV : mesures et analyses." Lille 1, 2001. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/2001/50376-2001-253-254.pdf.
Full textAbstract:
Le rayonnement solaire atteignant le sol a un impact important sur le monde du vivant (animal et végétal) ; ses effets sont d'autant plus importants que les photons incidents sont plus énergétiques (courtes longueurs d'onde). Le rayonnement UV solaire atteignant le sol ne représente environ que 5% du rayonnement solaire total mais à ces courtes longueurs d'onde, son efficacité biologique est importante. L'ozone, situé pour 90% dans la stratosphère entre 15 et 40 km d'altitude, constitue une véritable barrière du rayonnement. Une diminution de la quantité d'ozone stratosphérique est observée aux latitudes moyennes induisant une augmentation du rayonnement UV B. Divers réseaux de surveillance du rayonnement solaire UV B se mettent en place à travers le monde, avec pour but de mesurer cette évolution. L'ozone n'est pas le seul élément modulant la quantité d'UV B et par conséquent la puissance érythémale. L'altitude et l'enneigement ont aussi un rôle important. L'objectif de cette thèse est de créer deux stations de mesures automatisées du rayonnement UV et d'initier une analyse des paramètres qui influent sur ce rayonnement. Nous présentons les instruments utilisés et leurs caractéristiques techniques, et plus particulièrement celles du second spectroradiomètre développé au cours de cette thèse. Nous présentons également les méthodes et protocoles utilisés pour garantir la qualité des mesures. Après validation des instruments, nous avons débuté les mesures automatisées du rayonnement UV dans deux stations: la première à Villeneuve d'Ascq (59), et une seconde à Villard Saint Pancrace (05). A partir des mesures des éclairements spectriques UV, nous déterminons la colonne totale d'ozone. Par comparaison des mesures à des modèles d'éclairements, nous avons également évalué la réflectance d'un sol enneigé en milieu alpin. Cette thèse s'inscrit dans le cadre des projets européens SUVDAMA et CUVRA
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Vermeulen, Thibaut. "Optimisation de formes urbaines soumises au rayonnement solaire." Thesis, Compiègne, 2014. http://www.theses.fr/2014COMP2142/document.
Full textAbstract:
Les réglementations thermiques successives poussent les bâtiments à consommer de moins en moins d’énergie. Les performances énergétiques accrues des bâtiments passent notamment par une bonne utilisation du rayonnement solaire en tant que source de chaleur (en évitant les surchauffes), de lumière ou d’énergie pour les panneaux solaires. Si les principes de conception permettant de bien profiter de ce rayonnement sont connus à l’échelle d’un bâtiment, les travaux portant sur la recherche des bonnes configurations de bâtiments à l’échelle du quartier sont en plein développement. A mesure que les logiciels de simulation du rayonnement solaire ou des besoins énergétiques s’améliorent et prennent mieux en compte la dimension urbaine, de nombreuses études sur la ville voient le jour. Les outils d’optimisation, par ailleurs largement utilisés dans le cadre du dimensionnement des systèmes du bâtiment et des matériaux composant son enveloppe ont cependant été peu utilisés dans l’étude des formes urbaines. Ceux-Ci présentant cependant l’avantage de pouvoir explorer de grands espaces de paramètres de manière intelligent. Ce travail de thèse a porté sur l’optimisation de formes urbaines par rapport au potentiel solaire. Dans ce cadre, un outil reposant sur un algorithme évolutionnaire a été mis en place. Celui-Ci permet de trouver le positionnement optimal de volumes correspondant à des bâtiments soumis au rayonnement solaire. Pour cela, différents types de paramètres sont associés aux bâtiments (hauteur, orientation, position), tandis que le contexte urbain du quartier peut être considéré de plusieurs manières : dégagé, fixe (quartier pré-Existant), ou périodique. Les essais d’optimisation effectués cherchent à maximiser l’exposition au soleil pour des latitudes comprises entre 40° et 60°N, différentes périodes de temps et densité bâties. Une extension est de plus réalisée pour étudier les quartiers minimisant les besoins en énergie pour le chauffage. Dans l’ensemble des cas, les résultats montrent qu’il existe de nombreuses configurations quasi-Optimales dont l’analyse permet d’identifier des comportements généraux du quartier en fonction du critère d’optimisation. Tous ces résultats sont encourageants et ouvrent des perspectives pour de futurs travauxThe recent thermal regulations lead to more efficient buildings. Their design includes a good use of sunlight as a heat source (while avoiding overheating), light or energy for solar panels. If the principles of design to make the most of this radiation are known at the building scale, studies are still under development at the district level. As the software tools for the simulation of solar radiation or energy needs improve and better reflect the urban dimension, numerous studies at the district scale emerge. The optimization methods, although widely used to size the building systems and materials, are not common in the study of urban forms. However, these have the advantage of being able to explore large parameter spaces. This thesis focuses on the urban form optimization with respect to the solar potential. For this purpose, a tool based on an evolutionary algorithm is implemented. Its goal is to find the optimal positioning of volumes corresponding to buildings subjected to sunlight. Different types of parameters are associated with buildings (height, orientation, position), while the urban context can be considered in several ways : open, fixed (pre-Existing neighborhood), or periodic. Optimization tests seek to maximize exposure to the sun for latitudes between 40° and 60°N, different time periods and built densities. An extension is further performed to investigate neighborhoods minimizing energy requirements for heating. In all cases, the results show that there are many near-Optimal configurations that can be analyzed to identify general features of the good neighborhoods for each optimization criterion. All these results are inspiring and open perspectives for future works
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Masserot, Dominique Bocquet Jean-Louis Brogniez Colette Chiron de la Casinière Alain Lenoble Jacqueline. "Spectroradiométrie du rayonnement solaire UV mesures et analyses /." [S.l.] : [s.n.], 2001. http://www.univ-lille1.fr/bustl-grisemine/pdf/extheses/50376-2001-253-254.pdf.
Full text
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Diabaté, Lamissa. "Détermination du rayonnement solaire à l'aide d'images satellitaires." Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 1989. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00956223.
Full textAbstract:
Cette thèse a été développée au sein du Projet Heliosat de l'Ecole Nationale Supérieure des Mines de Paris, avec pour objectifs : (i) la réalisation d'un système d'estimation du rayonnement solaire au sol à l'aide de données en provenance des satellites géostationnaires ; (ii) la production en routine de cartes du rayonnement solaire sur une maille très fine au sol ; (iii) l'amélioration du système en fonction des résultats et des progrès scientifiques. Nous avons amélioré le modèle original de Cano (1982) et complété sur la base des études théoriques suivantes : (i) la mise au point d'un modèle de calcul du rayonnement solaire journalier en moyenne mensuelle ; (ii) l'utilisation du système pour n'importe quelle localisation géographique située dans le champ de vision du capteur du satellite considéré ; (iii) l'étude des relations existant entre l'indice d'ennuagement et le coefficient de transmission globale de l'atmosphère ; (iv) la détermination des rayonnements solaires diffus et direct basée sur la seule connaissance de données satellitaires. Cette méthode a été testée sur 30 mois de données satellitaires (12 mois de 1983, 11 mois de 1984 et les 7 premiers mois de 1985), les erreurs de reconstitution des rayonnements solaires global et diffus en horaire instantané étant respectivement de 70 Wh/m2 et de 99 Wh/m2. Le rayonnement solaire global journalier mensuel est obtenu à 10 % près de la valeur mesurée au sol. Enfin nous avons mis en place un système opérationnel à base de micro-ordinateur couplé à une station de réception satellitaire et qui utilise la méthode développée pour fournir automatiquement une cartographie du rayonnement solaire au sol, ainsi que de l'albédo planétaire et de l'indice d'ennuagement.
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Zaher, Ali. "Traitement d'images meteosat : prédiction de l'irradiation solaire et contrôle supervisé de capteurs solaires." Perpignan, 2012. http://www.theses.fr/2012PERP1083.
Full textAbstract:
Dans le domaine de l’exploitation de l’énergie solaire, l’orientation des capteurs joue un rôle majeur dans l’optimisation du rendement global du système. L’objectif de notre travail de thèse est d’exploiter les connaissances du gisement solaire, à travers l’imagerie satellitaire, pour développer un système intelligent permettant d’optimiser le rendement des capteurs solaires en fonction de l’état du ciel. Dans un premier temps, nous avons développé un outil d’estimation et de prédiction de l’irradiation solaire à court terme. Cet outil est basé sur l’estimation de mouvements des nuages sur une série d’images satellites et la logique floue. Les résultats ainsi obtenus sont utilisés pour la mise en place d’une stratégie de contrôle « intelligent » capable d’optimiser l’orientation de capteurs solaires. La stratégie de contrôle a été validée en simulation et en implémentation sur site avec des résultats très satisfaisantsIn the solar energy converting applications, the orientation of the solar collectors plays a major role in optimizing the overall system efficiency. In this study, the objective of our work is to exploit the knowledge of solar resources, using satellite image processing, to develop an intelligent decision-making system to achieve our goal, depending on sky states. Firstly, we have developed an approach for estimating and predicting the instantaneous solar radiation basing on the estimation of cloud motion in image sequences. The second step of our work was to use estimation and prediction results to develop a fuzzy logic based control strategy for optimizing the orientation of solar collectors. To validate the control approach, it was implemented on an experimental prototype. The results were very satisfactory, with power gains of up
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Bengulescu, Marc. "Analyse temps-fréquence des données de rayonnement solaire reçu au sol." Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017PSLEM084.
Full textAbstract:
Cette thèse traite de la variabilité temporelle intrinsèque de l'éclairement solaire reçu au sol. Les échelles caractéristiques de variabilité sont mises en évidence par l'analyse de longues séries temporelles de moyennes journalières de l'éclairement, pour différents endroits du monde, issues de mesures pyranométriques au sol, d'estimations satellitaires ou de réanalyses météorologiques .Compte-tenu de la nature non linéaire et non stationnaire des données, la transformée adaptative de Hilbert-Huang est utilisée comme outil d'analyse pour tenir compte de la diversité de ces échelles temporelles. On montre ainsi la nature variable des échelles caractéristiques et de leur intensité, ainsi que leur dépendance vis-à-vis du climat.L'application d'une technique adaptative de ré-échantillonnage fractionnaire montre la juxtaposition d'une composante déterministe et d'une stochastique. Pour tous les jeux de données, le cycle annuel déterministe représente la plus grande partie de la variabilité. Toutes les séries temporelle contiennent une composante de variabilité stochastique à haute fréquence, qui est modulée en amplitude par le cycle annuel.L'approche permet également d'évaluer, échelle par échelle, les performances des estimations satellitaires ou issues de ré-analyses par comparaison avec des mesures pyranométriques au sol. Une étude de cas confirme que les estimations satellitaires surpassent les ré-analyses à toutes les échelles temporellesThe center of focus for this PhD thesis is the intrinsic temporal variability of the surface solar irradiance (SSI). The characteristic time-scales of variability are revealed by analysing long-term time-series of daily means of SSI, such as ground measurements, satellite estimates, or radiation products from global atmospheric re-analyses, for different geographical locations around the world.To account for the wide range of the time-scales of variability, and given the non-linear and non-stationary nature of the data, the adaptive, data-driven Hilbert-Huang Transform is employed as an analysis tool. The time-varying nature of the characteristic time-scales of variability, along with variations in intensity, are thus revealed.An adaptive fractional re-sampling technique is used to discriminate between the deterministic and the stochastic variability constituents. For all datasets, the deterministic yearly cycle is found to account for the largest part of variability. Furthermore, all time-series are found to contain a high-frequency stochastic variability component, that exhibit cross-scale amplitude modulation by the yearly cycle.A refinement to existing methods for assessing the fitness for use of surrogate SSI products in lieu of ground measurements is also proposed. A case study confirms that satellite estimates outperform re-analyses across all time-scales
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Bugeat, Antoine. "Développement d’une méthode de radiosité pour l’étude du rayonnement solaire en milieu urbain." Thesis, Pau, 2020. http://www.theses.fr/2020PAUU3032.
Full textAbstract:
Dans cette thèse, nous proposons une méthode de simulation performante du rayonnement solaire basée sur la méthode de radiosité. L’objectif est d’évaluer avec précision l’éclairage naturel et les apports solaires dans des milieux urbains denses pour guider la conception architecturale. Dans ce type d’environnement, les échanges par réflexion entre les différentes surfaces jouent un rôle prépondérant sur la distribution du rayonnement. La méthode de radiosité est particulièrement adaptée dans ce contexte car elle prend directement en compte la totalité des inter-réflexions et le rayonnement sur l’ensemble de la scène. Cependant, elle n’est valable que pour des échanges diffus. Dans cette thèse, nous avons développé le concept de facteurs de vue étendus pour pouvoir considérer les réflexions spéculaires et les transmissions directes. Cet apport permet d’utiliser des modèles avec des niveaux de détail de matériaux plus élevés comprenant des vitrages, des miroirs ou tout autre élément avec des modèles de réflexions et de transmission autres que parfaitement diffus. Un des problèmes les plus courants dans les milieux urbains denses est le manque de lumière naturelle. Le puits de jour est un concept architectural répandu dont le but est de permettre à la lumière de parvenir jusqu’au cœur des bâtiments d’habitation. Les améliorations des performances en éclairage naturel obtenues grâce à des interventions légères sont étudiées, notamment l’utilisation de matériaux avec une réflectance diffuse élevée et la mise en place de miroir. Les résultats montrent des bénéfices conséquents sur les quantités de lumière perçues avec l’emploi de ce type de matériaux. Des conditions d’éclairement satisfaisantes tout au long de l’année sont obtenues grâce à la redirection des rayons du soleil même pour des climats nuageux, comme à Bilbao, et à des hautes latitudes, comme à Stockholm. Dans les environnements urbains, les bâtiments interagissent entre eux en bloquant et en réfléchissant le rayonnement solaire, affectant ainsi leur comportement thermique. L’effet des propriétés des surfaces et la mise en place de dispositif d’ombrage sur la quantité et la distribution des apports solaires est étudié dans le centre-ville de Cordoue. Les résultats soulignent à la fois l’importance de la partie réfléchie du rayonnement solaire et la sensibilité de sa distribution vis-à-vis des propriétés des matériaux.Grâce au concept des facteurs de vue étendus et à l’utilisation d’algorithmes de lancer de rayons performants pour leur calcul, les principales barrières qui bloquaient l’utilisation de la méthode de radiosité dans le contexte de l’architecture sont levées. La précision et les avantages qu’offre la méthode développée pour l’étude du rayonnement solaire sont développés tout au long du documentIn this thesis, we propose an efficient simulation method of solar radiation based on the radiosity method. The objective is to assess accurately daylighting and solar gains in dense urban environments to orient architectural design. In this type of environment, the exchanges by reflection between the different surfaces play a major role on the distribution of radiation. The radiosity method is specially adapted in this context because it directly considers all the inter-reflections and radiation over the entire scene. However, it is only valid for diffuse exchanges. In this thesis, we have developed the concept of extended view factors to be able to consider specular reflections and direct transmissions. This contribution allows the use of models with higher levels of detail of materials including glazing, mirrors or any other element with reflections and transmission patterns other than perfectly diffuse. One of the most typical problems in dense urban environments is the lack of daylight. Light wells are a common architectural concept that is designed to allow light to reach the core of residential buildings. Improvements in daylighting performance achieved through light interventions are being studied, including the use of materials with high diffuse reflectance and the installation of mirrors. The results show significant benefits on the amount of light perceived with the use of such materials. Satisfactory lighting conditions throughout the year are obtained thanks to the redirection of the sun's rays even in cloudy climates, as in Bilbao, and at high latitudes, as in Stockholm. In urban environments, buildings interact with each other by blocking and reflecting solar radiation, thus affecting their thermal behavior. The effect of surface properties and shading devices on the amount and distribution of solar gain is studied in the city center of Cordoba. The results underline both the importance of the reflected part of solar radiation and the sensitivity of its distribution to material properties.Thanks to the concept of extended view factors and the use of efficient ray-tracing algorithms for their calculation, the main barriers that blocked the use of the radiosity method in the context of architecture are removed. The accuracy and advantages offered by the method developed for the study of solar radiation are developed along the document
En esta tesis, proponemos un método de simulación de la radiación solar basado en la radiosidad. El objetivo es desarrollar una herramienta que permita evaluar con precisión la luz natural y los aportes solares en entornos urbanos densos para guiar el diseño arquitectónico. En los entornos densos, las reflexiones entre las diferentes superficies desempeñan un papel clave en la distribución de la radiación.El método de radiosidad resulta particularmente adecuado en este contexto porque permite calcular la radiación en una escena de forma global y teniendo en cuenta directamente la infinidad de reflexiones. Sin embargo, sólo tiene en cuenta los intercambios difusos. En esta tesis se desarrolla el concepto de factores de vista extendidos para poder incluir en el cálculo la reflexión especular y la transmisión directa. Esto permite el uso de modelos con un mayor nivel de detalle desde el punto de vista material, incluyendo vidrios, espejos o cualquier otro tipo de superficie con patrones de reflexión y transmisión no perfectamente difusos. Uno de los problemas más comunes en los entornos urbanos densos es la falta de luz natural. Los patios de luz son un recurso arquitectónico habitual para aumentar la cantidad luz que llega al interior de edificios residenciales. Esta tesis investiga el potencial de mejora en la iluminación natural de estos edificios que puede lograrse con intervenciones ligeras en el patio de luz, tales como el uso de acabados de alta reflectancia difusa y la instalación de espejos. Las simulaciones muestran que ambos materiales aumentan de manera significativa la cantidad de luz recibida en los interiores. Gracias al uso de espejos inclinados, se obtienen condiciones de iluminación satisfactorias durante todo el año incluso en climas nublados, como Bilbao, y en altas latitudes, como Estocolmo. En los entornos urbanos, los edificios interactúan entre sí bloqueando y reflejando la radiación solar, lo que afecta a su comportamiento térmico. Tomando como caso de estudio el centro de la ciudad de Córdoba, se investiga el impacto de las propiedades de las superficies y del uso de protecciones solares a escala urbana en la cantidad y distribución de las ganancias solares. Los resultados destacan la importancia de la componente reflejada de la radiación solar y la sensibilidad de su distribución a las propiedades de los materiales.Esta tesis muestra que las principales barreras que bloqueaban el uso del método de la radiosidad en el contexto de la arquitectura pueden superarse gracias al concepto de factores de vista extendidos y el uso de algoritmos de alto rendimiento para el de lanzado de rayos para su cálculo. La precisión y las ventajas que ofrece el método desarrollado para el estudio de la radiación solar se desarrollan a lo largo del documento
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Stepan, Jiri. "Etude du transfert du rayonnement polarisé dans l'atmosphère solaire." Phd thesis, Observatoire de Paris, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00608761.
Full textAbstract:
L'interprétation des spectres compliqués de l'atmosphère solaire magnétisée requiert des modèles théoriques adéquats de transfert radiatif hors ETL. Dans la première partie, la théorie quantique de la polarisation est revue ainsi que celle du transfert radiatif hors ETL de 2$^{\rm e}$ espèce. Une notation générale est introduite pour traiter numériquement la matrice densité atomique. Une technique de ''lambda-operator splitting'' est présentée et utilisée pour développer une méthode originale de préconditionnement analogue à l'algorithme itératif de Jacobi. De nombreux processus sont pris en compte: l'effet Zeeman, l'effet Paschen-Back, l'effet Hanle, la polarisation atomique, les croisements de niveaux, le pompage optique, la (dé)polarisation par collisions. Une technique multigrille non linéaire est développée dans le cadre du transfert de rayonnement polarisé et l'efficacité de la méthode est discutée. Les possibilités de ce nouveau solveur sont démontrées sur l'exemple d'une raie optiquement épaisse d'un atome multiterme dans le régime de l'effet Paschen-Back. Dans la deuxième partie, la polarisation par impact de la raie H-alpha de l'hydrogène est étudiée. Les modèles semi-empiriques de la chromosphère éruptive sont utilisés pour déterminer les effets différentiels du faisceau de protons sur les profils d'intensité et de polarisation. Il est montré qu'il est improbable que les faisceaux de protons soient la source de la polarisation linéaire observée. Dans le dernier chapitre, il est montré que les courants électriques de retour sont un ingrédient significatif de la formation des raies et ils sont proposés comme une source possible de la polarisation observée.
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Lescloupé, Pascal. "L'influence du rayonnement solaire sur l'organisme : conseils en photoprotection." Bordeaux 2, 1997. http://www.theses.fr/1997BOR2P086.
Full text
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Štěpán, Jiří. "Etude du transfert du rayonnement polarisé dans l'atmosphère solaire." Observatoire de Paris, 2008. http://www.theses.fr/2008OBSP0142.
Full textAbstract:
L’interprétation des spectres compliqués de l’atmosphère solaire magnétisée requiert des modèles théoriques adéquats de transfert radiatif hors ETL. Dans la première partie, la théorie quantique de la polarisation est revue ainsi que celle du transfert radiatif hors ETL de 2e espèce. Une notation générale est introduite pour traiter numériquement la matrice densité atomique. Une technique de “lambda-operator splitting” est présentée et utilisée pour développer une méthode originale de préconditionnement analogue à l’algorithme itératif de Jacobi. De nombreux processus sont pris en compte: l’effet Zeeman, l’effet Paschen-Back, l’effet Hanle, la polarisation atomique, les croisements de niveaux, le pompage optique, la (dé)polarisation par collisions. Une technique multigrille non linéaire est développée dans le cadre du transfert de rayonnement polarisé et l’efficacité de la méthode est discutée. Les possibilités de ce nouveau solveur sont démontrées sur l’exemple d’une raie optiquement épaisse d’un atome multiterme dans le régime de l’effet Paschen-Back. Dans la deuxième partie, la polarisation par impact de la raie H-alpha de l’hydrogène est étudiée. Les modèles semi-empiriques de la chromosphère éruptive sont utilisés pour déterminer les effets différentiels du faisceau de protons sur les profils d’intensité et de polarisation. Il est montré qu’il est improbable que les faisceaux de protons soient la source de la polarisation linéaire observée. Dans le dernier chapitre, il est montré que les courants électriques de retour sont un ingrédient significatif de la formation des raies et ils sont proposés comme une source possible de la polarisation observéeThe adequate theoretical models of the NLTE radiative transfer are needed for interpretation of the complicated spectra emerging from the magnetized solar atmosphere. In the first part of the thesis, the quantum theory of polarization is reviewed along with the problem of NLTE radiative transfer of the 2nd kind. A general notation for a numerical treatment of the atomic density matrix is introduced. A lambda-operator splitting technique is presented and used for development of a novel preconditioning method analogous to the Jacobi iteration algorithm. Number of processes is taken into account: atomic polarization, level-crossings, Paschen-Back effect, Hanle and Zeeman effects, optical pumping, collisional (de)polarization. A nonlinear multigrid technique is developed in the framework of polarized radiative transfer theory and the efficiency of the method is discussed. The potential of this new solver is demonstrated on an example of transfer of the optically thick line of a multiterm atom in the Paschen-Back effect regime. In the second part of the thesis, the particular problem of impact polarization of the hydrogen H-alpha line in solar flares is considered. The semi-empirical models of the flaring chromosphere are used to find the differential effects of the proton beam on the line intensity and linear polarization profiles. Proton beams are shown to be an unlikely source of the observed linear polarization. In the last chapter, it is shown that the electric return currents are significant ingredient of the line formation and they are proposed as being a possible source of the observed linear polarization
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Muresan, Cristian. "Etude des transferts thermiques rayonnement spectral - conduction - convection naturelle dans des systèmes photovoltaïques hybrides en vue de leur intégration au bâti." Lyon, INSA, 2005. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2005ISAL0052/these.pdf.
Full textAbstract:
Ce travail s'attache à l'étude de composants hybrides PhotoVoltaïques/Thermiques en phase d'intégration au bâti. Partant de la problématique liée aux composants PhotoVoltaïques de type cristallin(s) (échauffement diminuant leur efficacité énergétique), le modèle développé vise l'évaluation de leur champ de température interne. Une modélisation du comportement radiatif de composants multicouches de milieux semi-transparents non diffusants est réalisés. La propagation d'un flux collimaté et celle d'un flux diffus sont traitées de manières séparées. La composante collimatée est traitée suivant une approche de type lancer de rayons. La méthode des Ordonnées Discrétes associée à la méthode des volumes finis est employée pour la solution numérique de l'Equation du transfert Radiatif en composante diffuse dans le cas d'une géométrie plane monodimensionnelle. Les quadratures directionnelles sont établis de manière adaptative par couche et pour chaque fréquence spectrale. Les directions discrètes d'une des couches correspondent à celles réfractées de la couche voisine. Le couplage de ce modèle RANS à bas Nombre de Reynolds est ensuite réalisé afin d'étudié les transferts convectifs pour des configurations d'intégration de type double façade. Les perspectives de cette étape consistent à analyser l'influence des paramètres favorisant le rafraîchissement naturel des modules (épaisseur, hauteur lame d'air, distribution spatiale des conditions aux limites thermiques,. . . ). Enfin, le phénomène de conversion électrique, complétant le bilan énergétique d'une cellule PV, est brièvement abordé en adéquation avec le niveau de modélisation des transferts thermiques couplésThis work deals with the study of PhotoVoltaic/Themal hybrid components in building frame integration configuration. Starting from the basis of thermal problems related to the Photovoltaic components of crystalline type (heating decreases their energy effectiveness), the developed model aims at the prediction of their internal temperature field. A modelling of the radiation in a multi-layer component of non diffusing semi-transparent media is carried out. The propagation of a collimated flux and of a diffuse flow are separately treated. The collimated part is treated according to an approach of ray emission model. The Method of the Discrete Ordinates associated the method of finite volumes is employed for the numerical solution of the diffuse radiation in the case of a monodimensional plane geometry. Directional quadratures are established in an adaptative way for each spectral frequency. The discrete directions of one of the layers correspond to those refracted of the close layer. The coupling of this model to a model RANS with low Reynolds number is then carried out in order to study the convective transfers for a double façade configuration of building integration. The prospects for this step consist in analysing the influence of the parameters supporting the natural cooling of the modules (thickness, height of air gap, spatial distribution of the thermal boundary conditions,…). Lastly, the electric phenomenon of conversion, supplementing the energy balance of a cell statement, is briefly approached in adequacy with the level of modelling of the coupled thermal transfers
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Muresan, Cristian Ménézo Christophe Virgone Joseph. "Etude des transferts thermiques rayonnement spectral - conduction - convection naturelle dans des systèmes photovoltaïques hybrides en vue de leur intégration au bâti." Villeurbanne : Doc'INSA, 2006. http://docinsa.insa-lyon.fr/these/pont.php?id=muresan.
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Chaillol, Isabelle. "Mesure de l’exposition au rayonnement ultraviolet solaire pour les études épidémiologiques." Thesis, Lyon 1, 2011. http://www.theses.fr/2011LYO10231/document.
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Le rayonnement ultraviolet (UV) est un cancérigène pour lequel peu d’informations sur l’exposition des populations est disponible. L’intensité et les variations de l’exposition au rayonnement UV solaire, principale source d’exposition, a un impact sur la santé mais il est difficile de les surveiller. Le travail de cette thèse a permis de développer un outil pour une estimation quantitative de l’exposition individuelle à l’UV solaire pour l’épidémiologie. Nous avons créé un atlas des moyennes mensuelles d’irradiation journalière en Europe. Certaines données manquantes au niveau des pays nordiques en hiver ont dû être extrapolées. Nous avons vu que la saisonnalité est forte et que la répartition spatiale ne suit pas seulement le gradient de latitude. Par exemple, l’irradiation UV est plus élevée au sud des pays nordiques qu’au centre de l’Europe. Une enquête a été menée dans huit populations européennes afin d’estimer l’exposition individuelle. Ces populations ont des comportements différents vis-à-vis de l’exposition au soleil. Après une étape de modélisation pour estimer les données d’irradiation UV manquantes au nord de la Norvège sur l’ensemble de l’année, nous avons pu quantifier l’exposition chronique et l’exposition pendant les vacances dans trois populations (française, italienne et norvégienne). L’outil développé au cours de cette thèse pourra être utilisé pour de futures études épidémiologiques qui permettront de connaître l’exposition au rayonnement ultraviolet solaire de populations et de mieux comprendre son rôle dans l’étiologie de diverses maladies, telles que les cancers cutanésUltraviolet radiation (UV) is a carcinogenic agent for which little information on human exposure is available. The intensity and the changes of solar UV exposure, which is the main source of exposure, have an impact on health but are difficult to monitor. The work of this thesis led to the creation of a tool for quantitative estimation of individual exposure to solar UV that can be used in epidemiological studies. We created an atlas of monthly average daily radiation across Europe. Some missing values from the Nordic countries during winter had to be extrapolated. We observed a strong seasonality and characteristics in the spatial distribution which does not always follow the gradient of latitude. For instance, UV radiation is higher in the southern area of the Nordic countries than in central Europe. A survey was conducted in eight European populations to estimate individual exposure. These populations have different behaviours regarding sun exposure. After a step of modeling to estimate missing values in northern Norway throughout the year, we quantified chronic and holiday exposure in three populations (France, Italy and Norway). The tool developed during this thesis will be used for future epidemiological studies that will contribute to improving the knowledge about UV exposure in populations and better understanding its role in the aetiology of various diseases, such as skin cancers
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Trolliet, Mélodie. "Développement d’une méthodologie pour l’évaluation de l’incidence des variabilités interannuelles et de plus long-terme de la ressource solaire sur l’analyse de risque financier d’un projet de centrale solaire photovoltaïque." Thesis, Université Paris sciences et lettres, 2020. http://www.theses.fr/2020UPSLM040.
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Cette thèse se propose de contribuer à la caractérisation des variations de long terme de l’éclairement, dans un contexte d’analyse de risque financier de grandes centrales solaires photovoltaïques. L’utilisation d’indicateurs statistiques (e.g. P90) et de l’hypothèse de stationnarité temporelle de l’éclairement a été questionnée. Cela a mené à une caractérisation fine des variations de long terme de l’éclairement grâce à un outil de décomposition temps-fréquence développé au cours de cette thèse. Nous avons distingué trois classes de variabilité : la variabilité intra-annuelle, la variabilité annuelle à décennale, et la variabilité multi-décennale. Pour la première classe, l’utilisation de quatre ans de données historiques est suffisante pour prendre en compte de manière correcte l’ensemble des variations de l’éclairement. Pour la seconde classe, l’utilisation de 30 années de données historiques est recommandée. Pour la variabilité multi-décennale, l’utilisation de plus de 30 années de données est préconisée. Les trois classes de variabilité ont été analysées pour des bases de données de natures diverses : mesures de long terme du réseau GEBA, données satellitales CLARA-A2, données de ré-analyse MERRA-2, et données issues du modèle climatique IPSL-CM6A-LR. Une grande diversité des structures de variabilité en fonction de la base de données considérée a été observéeThis PhD thesis proposes to contribute to the characterization of long-term variations in irradiance, in a context of financial risk analysis of large solar photovoltaic power plants. The use of statistical indicators (e.g. P90) and the hypothesis of temporal stationarity of the irradiance has been questioned. This led to a fine characterization of the long-term variations of the irradiance thanks to a time-frequency decomposition tool developed during this thesis. We distinguished three classes of variability: intra-annual variability, annual to decadal variability, and multi-decadal variability. For the first class, the use of four years of historical data is sufficient to correctly take into account all the variations in irradiance. For the second class, the use of 30 years of historical data is recommended. For multi-decadal variability, the use of more than 30 years of data is encouraged. The three classes of variability have been analyzed for various types of databases: long-term measurements from the GEBA network, CLARA-A2 satellite data, MERRA-2 re-analysis data, and data from the IPSL-CM6A-LR climate model. A great diversity of variability structures according to the database considered was observed
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Faga, Murilo Tadeu Werneck. "Rayonnement solaire et turbidité atmosphérique dans une vallée alpine industrielle." Grenoble INPG, 1989. http://www.theses.fr/1989INPG0106.
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La presente these est consacree a l'etude de la climatologie du rayonnement solaire sur le site de grenoble. Dans la premiere partie, l'auteur analyse la distribution spatio-temporelle de l'irradiation globale recue sur une surface horizontale. Il met en evidence l'influence determinante de l'attitude sur cette distribution. Il montre la necessite qu'il y a a selectionner les periodes ciel clair dans ce type d'etude, et propose des criteres selectifs bases sur les mesures de rayonnement elles-memes. En conclusion de cette partie un modele predicteur de la distribution des eclairements dans des regions montagneuses comparables a celle de grenoble est propose. La seconde partie de ce travail est consacree a l'etude de la turbidite de l'atmosphere et plus particulierement a l'attenuation du rayonnement par les basses couches atmospheriques ou le role de la pollution de l'air pendant la saison froide est clairement demontre. Une procedure d'evaluation des facteurs de trouble a differentes altitudes, a partir de certains parametres meteorologiques locaux est developpee
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Louche, Alain. "Le Rayonnement solaire direct en vue de son utilisation héliothermique." Grenoble 2 : ANRT, 1987. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37607462q.
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THOLEY, VERONIQUE. "La pathologie oculaire liee au rayonnement solaire et sa prevention." Strasbourg 1, 1992. http://www.theses.fr/1992STR15021.
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Royer, Guy. "Etude systémique de l'utilisation du potentiel énergie solaire." Rennes 1, 2002. http://www.theses.fr/2002REN10036.
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L'analyse des moyens de l'utilisation de l'énergie solaire au profit de l'habitat nous a conduit à reprendre les travaux de MISSENARD sur le rayonnement de parois , d'approfondir l'étude de cette méthode originale de transmission de chaleur, pour en développer les applications tant au profit du chauffage que de la climatisation. Notre première réalisation vit le jour , à la faveur du choc pétrolier de 1974 ,sous la forme d'une maison solaire expérimentale (Elf-Chaffoteaux) à Ploufragan. Cette maison comprenait 45 m2 de capteurs solaires dont 35 m2 consacrés au chauffage et 10 m2 à la production d'eau chaude sanitaire. Le stockage thermique y était obtenu par voie hydraulique et constitué de. 3,6 m3 d'eau glycolée. Les observations faites révélèrent les grandes possibilités du rayonnement diffus élevé dont on dispose l'hiver dans nos régions, à la condition de s'en tenir à un niveau de température ( 26 - 32 ʿC ) compatible avec le rayonnement de parois de l'habitat exploitable pour le chauffage. Une étude faite ,dans les années 70, de la consommation d'énergie de l'habitat, a montré que le chauffage en était de loin le poste le plus important ( 10 à 15. 000 KWH/an contre 3600 KWH pour l'E. C. S. ). A la faveur de Maîtres d'ouvrage convaincus qui acceptaient de participer aux essais pour bénéficier des progrès obtenus, et de nous recevoir pour des campagnes de mesures in-situ , nous avons poursuivi nos études. Les améliorations ont été considérables ,puisque aussi bien, aujourd'hui, une maison solaire bien faite se contente de 16 m2 de capteurs économiques dans les régions du Nord de la Loire , pour le chauffage et la production d'eau chaude sanitaire
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Lavoie, Chantale. "Étude de l'atténuation du rayonnement solaire par le couvert de neige en Dronning Maud Land, Antarctique." Sherbrooke : Université de Sherbrooke, 2004.
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Gendron, Brice Coiffard Laurence. "Ce que doit savoir le pharmacien d'officine dans le domaine peau-soleil." [S.l.] : [s.n.], 2005. http://theses.univ-nantes.fr/thesemed/PHgendron.pdf.
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Tescari, Stefania. "Optimisation géométrique dérivée de l’approche constructale pour réacteurs thermochimiques sous rayonnement solaire concentré." Perpignan, 2010. http://www.theses.fr/2010PERP1009.
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Ce travail porte sur l’optimisation de réacteurs thermochimiques fonctionnant sous rayonnement solaire concentré. Un modèle simplifié, dérivant de l’approche constructale, est développé, de façon à étudier l’influence de la géométrie (configuration, facteur de forme) sur les performances du réacteur, et définir ainsi sa forme optimale. Une étude de sensibilité permet d’analyser l’influence des paramètres opérationnels sur la forme optimale et sur l’efficacité maximale du réacteur. Ce modèle conduit à la définition de configurations innovantes de réacteurs thermochimiques, de haute efficacité : un réacteur multi-cavité et un réacteur cavité à volume de réactif (ou à puits de chaleur) variable. La validité du modèle simplifié est ensuite vérifiée, par comparaison avec les résultats d’une simulation numérique 2D. Enfin, la méthodologie est appliquée à la conception optimale d’un réacteur appliqué à la production de combustible solaireThis work aims to optimize thermochemical reactor driven by concentrated solar radiation. The definition of a simplified model, deriving from the constructal approach, allows to study the influence of the geometry and shape factor variation on the reactor performances and so to find the optima reactor shape. The influence of the operating parameters on the optimal geometry and on the maximal reactor efficiency is then studied. Starting from the simplified model, the limiting effects are pointed out, and new reactor configurations, at high performance, are proposed. The validity domain of the simplified model is defined by comparing the results with 2D numerical simulations. The model is then used to optimize a thermochemical reactor, applied to the production of solar fuels
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Rochatte, Vincent. "Développement et modélisation d'un photobioréacteur solaire à dilution interne du rayonnement." Thesis, Clermont-Ferrand 2, 2016. http://www.theses.fr/2016CLF22705/document.
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La présente thèse, concernant l’ingénierie de la photosynthèse naturelle et notamment l’optimisation des procédés de production de microalgues, a été menée à l'Institut Pascal. L'approche suivie repose sur la construction de modèles de connaissance des photobioréacteurs, capables d'en prédire les performances quelle que soit leur géométrie, les conditions d'éclairement, ou le type de microalgues cultivées. Ces modèles de connaissance permettent de dégager des stratégies de conception et de conduite du procédé, qui sont utilisées pour développer et réaliser des démonstrateurs performants, à l'échelle pilote. Cette thèse a pour objet d'étude un photobioréacteur pilote de 24 litres utiles à agitation pneumatique dans lequel la lumière est apportée dans le volume réactionnel par 1000 fibres optiques à diffusion latérale. Sa conception repose sur le principe innovant de Dilution Contrôlée du Flux solaire en Volume (DiCoFluV) dont l'objectif est d'atteindre l'efficacité thermodynamique maximale de la photosynthèse. Au cours de cette thèse, le réacteur a été étudié en conditions d’éclairement parfaitement contrôlées, grâce à des lampes à décharges. Il a été rendu fonctionnel (en incluant sa régulation et son amélioration), puis caractérisé en termes d'hydrodynamique et de transfert radiatif. Notamment, le flux radiatif incident à la surface des fibres optiques a été déterminé par des expériences d'actinométrie (sel de Reinecke), grâce à un traitement original permettant l'analyse de situations avec absorption partielle du rayonnement et en géométrie complexe. Ensuite, une année de culture ininterrompue de la cyanobactérie Arthrospira platensis (dont six phases de fonctionnement continu) ont permis de mesurer la vitesse volumétrique moyenne de production de biomasse et l'efficacité thermodynamique du pilote. Pour les faibles densités de flux testées (dilution), les résultats expérimentaux ont montré l’apparition d’un phénomène de photorespiration qui a été intégré dans le modèle de couplage thermocinétique. De plus, ce manuscrit présente également l'utilisation de la méthode de Monte Carlo pour la résolution des modèles radiatifs dans la géométrie réelle du procédé, définie à partir d’une conception assistée par ordinateur, ce qui est une nouvelle avancée pour le traitement des géométries complexes. Après validation de l'adéquation entre les mesures expérimentales et l'estimation prédictive par le modèle, des premières simulations du pilote en fonctionnement solaire ont été menées, à partir de bases de données solaires (DNI). Les résultats obtenus donnent des premières indications quant aux paramètres d'ingénierie (en particulier le facteur de dilution) menant à une productivité surfacique moyenne annuelle maximale, en fonction de l'implantation géographiqueThe present PhD dissertation deals with photobioreaction engineering for efficient microalgae production. The approach is based on the construction of knowledge models that permit predicting the performances of the process, whatever its design, the illumination conditions, or the microalgae species cultivated. These models are used to establish optimal design and control strategies that are implemented to construct and operate pilot-scale plants. Here, a 24 liters air-lift photobioreactor is studied, that is based on the principle of incident solar light-flux dilution for approaching the maximum thermodynamic efficiency of natural photosynthesis. For that purpose, the culture volume is internally illuminated by 1000 light-diffusing optical fibers. As a first step toward solar production, this PhD work focuses on perfectly controlled illumination conditions ensured by discharge lamps. First, the reactor hydrodynamics and radiative transfer are characterized. In particular, incident light-flux density at the fiber surfaces is measured by actinometry (with Reinecke salt), thanks to a novel treatment enabling analyses of situations with partial light absorption and complex geometries. Then, the mean volumetric rate of biomass production and the process efficiency are measured based on one year of continuous Arthrospira platensis culture. For the low radiative flux densities tested (dilution), photorespiration by the cyanobacterium is observed and included in the thermokinetic model. Moreover, this dissertation includes a presentation of the Monte Carlo method for solving the radiative transfer equation withinthe complex geometry of the computer aided design used for manufacturing the reactor. After validation against experimental results, the model is predictively used to simulate the pilot operating with natural solar light, based on solar DNI databases. These results indicate engineering parameters (in particular the dilution factor) for optimal yearly-averaged surface productivity, as a function of Earth location
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Merino, Luis. "Modélisation du rayonnement solaire pour la simulation thermique en milieu urbain." Thesis, Compiègne, 2013. http://www.theses.fr/2013COMP2115.
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Le rayonnement solaire est la variable la plus importante pour le calcul du bilan thermique du bâtiment. Son calcul requiert des relations géométriques pour la composante directe et un modèle de ciel pour distribuer le rayonnement diffus sur la voûte céleste. Des modèles développés pour des collecteurs solaires sont utilisés pour calculer le rayonnement solaire atteignant l'enveloppe du bâtiment. Des outils calculent le rayonnement en adaptant des modèles de ciel développés pour l'éclairage naturel. Bien que ces modèles de ciel, avec des genèses différents, servent à calculer le rayonnement solaire, il convient de préciser quel est le plus adapté pour travailler en milieu urbain.En nous appuyant sur une étude des données météorologiques, des modèles de ciel et des techniques numériques, on a mis en place un code susceptible de calculer le rayonnement direct (soleil) et diffus (ciel) et leur interaction avec la géométrie urbaine. La nouveauté réside dans l'évaluation du rayonnement solaire en utilisant un modèle de ciel isotrope et deux anisotropes. L’interaction entre ces modèles et la géométrie urbaine est mise en évidence avec une série d’exemples géométriques progressivement plus complexes. Des méthodes pour tuiler la voûte céleste sont présentées. Les différences entre le rayonnement calculé avec les modèles anisotropes (le modèle de source ponctuelle et le modèle tout temps de Perez) qui sont peu importantes dans une scène dégagée, deviennent significatives dans une scène urbaine. Des contributions ont également été apportées à la mise en place d’une station météorologique ainsi que des procédures pour l’analyse statistique des données et leur contrôle de qualitéSolar irradiation is the most important parameter for building thermal simulation. Its calculation requires geometrical relationships for the direct radiation from the Sun and a sky model to distribute the radiance over the sky vault. Sky models developed for solar collectors are used to calculate the building’s solar irradiation availability. Some software calculates building’s irradiation by adapting sky models for lighting simulations. These models allow to compute solar irradiation, but the selection of the most suitable model for urban applications has not been defined clearly enough. We developed a code, based on the study of numerical methods, sky models and the necessary meteorological data. It calculates the solar irradiation availability in the urban context. The novelty lies in its capacity to evaluate the solar irradiation from the Sun and the sky by using three sky models: one isotropic and two anisotropic. The interaction between each sky model and the urban context is made clear in a series of progressively more complex geometric examples. Procedures to partition the sky vault are presented.Differences between the predicted irradiance by the anisotropic models (Perez punctual source and Perez All-Weather) are classified as small and large in unobstructed and obstructed scenes respectively. Contributions have also been made to set up a meteorological station. Statistical analyses as well as quality control procedures of meteorological data were also implemented
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Houët, Mickaël Brogniez Colette. "Spectroradiométrie du rayonnement UV au sol." [S.l.] : [s.n.], 2003. http://www.univ-lille1.fr/bustl-grisemine/pdf/extheses/50376-2003-149-150.pdf.
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Tourasse, Guillaume. "Mesure et Analyse Statistique Tout Temps du Spectre du Rayonnement Solaire." Thesis, Lyon, 2016. http://www.theses.fr/2016LYSET014/document.
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Ce document présente la mise en place d’un système de mesure des éclairements énergétiques spectraux solaires pour tout type de temps, sur 4 plans. Les 4 spectromètres mesurent au total 900 spectres/min et produisent chacun un spectre/min moyen et son écart type. Entre 2014 et 2015, 700 000 spectres ont été enregistrés sur un domaine compris entre 400 et 1000 nm avec un pas ≤1 nm. Un échantillon de 145 000 spectres représentatifs du climat lyonnais a été sélectionné pour une analyse statistique. Pour ce faire, l’échantillon a été réduit par partitionnement à 1175 spectres. Son domaine spectral a été étendu de 280 à 1500 nm à l’aide du RTM SMARTS. Une ACP de cet échantillon extrapolé a permis d’en réduire la description à 3 composantes et ainsi de réviser le modèle des illuminants D de la CIE. Enfin, la relation entre composition spectrale et paramètres environnementaux ou colorimétriques ouvre une voie vers des modèles statistiques de génération de spectres du rayonnement solaireThis manuscript presents the design and setup of an all-weather spectral irradiance measurement system on 4 planes. The 4 spectrometers measure a total of 900 spectra/min to produce every minute, a mean spectral irradiance and its standard deviation. Between 2014 and 2015, this system recorded 700,000 spectra, for wavelengths ranging between 400 and 1,000 nm with a step ≤1 nm. A sample of 145,000 spectra representative of the Lyon climate was selected for statistical analysis. For this purpose, the sample was reduced in size by partitioning it in 1,175 spectra. Its spectral domain was extended to 280-1,500 nm by extrapolating the spectra with curve fitting using the SMARTS2 RTM. A PCA of the extrapolated sample reduced its description to only 3 components; hence, allowing a revision of the CIE’s illuminant D series. Finally, the relation between spectral power distribution and environmental or colorimetric parameters opens a way towards statistical models for generating solar spectra
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Chaillol, Isabelle. "Mesure de l'exposition au rayonnement ultraviolet solaire pour les études épidémiologiques." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00831718.
Full textAbstract:
Le rayonnement ultraviolet (UV) est un cancérigène pour lequel peu d'informations sur l'exposition des populations est disponible. L'intensité et les variations de l'exposition au rayonnement UV solaire, principale source d'exposition, a un impact sur la santé mais il est difficile de les surveiller. Le travail de cette thèse a permis de développer un outil pour une estimation quantitative de l'exposition individuelle à l'UV solaire pour l'épidémiologie. Nous avons créé un atlas des moyennes mensuelles d'irradiation journalière en Europe. Certaines données manquantes au niveau des pays nordiques en hiver ont dû être extrapolées. Nous avons vu que la saisonnalité est forte et que la répartition spatiale ne suit pas seulement le gradient de latitude. Par exemple, l'irradiation UV est plus élevée au sud des pays nordiques qu'au centre de l'Europe. Une enquête a été menée dans huit populations européennes afin d'estimer l'exposition individuelle. Ces populations ont des comportements différents vis-à-vis de l'exposition au soleil. Après une étape de modélisation pour estimer les données d'irradiation UV manquantes au nord de la Norvège sur l'ensemble de l'année, nous avons pu quantifier l'exposition chronique et l'exposition pendant les vacances dans trois populations (française, italienne et norvégienne). L'outil développé au cours de cette thèse pourra être utilisé pour de futures études épidémiologiques qui permettront de connaître l'exposition au rayonnement ultraviolet solaire de populations et de mieux comprendre son rôle dans l'étiologie de diverses maladies, telles que les cancers cutanés.
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Magnin, Christelle. "L'érythème solaire et les préparations après-soleil." Lyon 1, 1997. http://www.theses.fr/1997LYO1P063.
Full text
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Fontoynont, Marc. "Prise en compte du rayonnement solaire dans l'eclairage naturel de locaux : methode et perspectives." Paris, ENMP, 1987. http://www.theses.fr/1987ENMP0022.
Full textAbstract:
Methode fondee sur une etude experimentale avec des maquettes de batiment. Emploi d'un heliodon de grandes dimensions pour le rayonnement solaire, en caracterisant la performance des ouvertures par un "facteur direct" fd, analogue au facteur de lumiere du jour fj pour le ciel. Pour le rayonnement diffus, mesures par soleil cache, en caracterisant le ciel par deux coefficients: tc (type de ciel) pour la clarte, et cac ("coefficient d'asymetrie du ciel") pour l'aspect contraste. Etude du cas d'un gymnase avec ouvertures equipees d'elements de reflexion
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Feuillard, Tony. "Distributions en fréquence du rayonnement solaire en climat tropical humide : modélisations et application aux performances des capteurs à concentration linéaires." Toulouse 3, 1990. http://www.theses.fr/1990TOU30191.
Full textAbstract:
Un modele permettant de determiner la densite de probabilite de l'indice de clarte, equivalent sans dimension du rayonnement global quotidien, a ete developpe. Il est base sur le caractere aleatoire des passages nuageux devant le soleil et depend notamment du temps moyen de passage d'un nuage, variable non mesuree. En ajustant cette variable, l'auteur a valide ce modele a l'aide des donnees experimentales de la guadeloupe. D'autre part ce modele decrit de maniere satisfaisante la situation experimentale des regions tropicales humides a l'aide d'un seul parametre, la valeur moyenne de l'indice de clarte. Le passage de la densite de probabilite de l'indice de clarte aux distributions horaires globale et diffuse a ete realise par collares-pereira et rabl pour les etats-unis a l'aide de differentes relations analytiques. Ces relations ont ete validees pour la guadeloupe a partir de mesures effectuees au centre meteorologique du raizet (guadeloupe). Ces distributions horaires deduites sont utilisees pour determiner l'energie moyenne disponible d'un concentrateur cylindro-parabolique en guadeloupe. Cette valeur sous-evalue avec moins de 10 pour cent d'ecart cette energie moyenne estimee experimentalement
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Wedlund, Mea. "Mercury, in-flight calibration of the PHEBUS UV instrument and Monte Carlo modelling of the hydrogen exosphere." Paris 6, 2011. http://www.theses.fr/2011PA066114.
Full textAbstract:
L'exosphère de Mercure est complexe avec juste quelques espèces détectées, dont l'hydrogène atomique. Un partie de la thèse présente la modélisation radiométrique de PHEBUS, un spectromètre EUV-FUV capable de détecter les émissions comme Lyman-alpha, à bord de la mission ESA/JAXA BepiColombo. Des prévisions sur la possibilité de détection des raies d'émission exosphériques sont données, grace a un ensemble d'étoiles de référence, déterminé et évalué. L'autre partie de la thèse présente le modèle SPERO, premier modèle 3D Monte Carlo dédié à H exosphérique, prenant en compte toutes les sources/pertes, comme la désorption thermique-la source dominante H, la photoionisation ou la pression de radiation solaire. Les densités, températures et vitesses exosphériques sont calculées. Une étude de sensibilité est effectuée et en utilisant les densités calculées avec transfert radiatif, il est possible de comparer les sorties de SPERO avec les données d'émission Lyman-alpha de Mariner 10.
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Obrecht, Dominique. "Météorologie solaire et images satellitaires : cartographie du rayonnement solaire, détermination de l'albédo des sols et évaluation de l'ennuagement." Phd thesis, Nice, 1990. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00957267.
Full textAbstract:
Le rayonnement solaire a des impacts biologiques, physiologiques, climatiques, économiques, politiques, sociaux, culturels, métaphysiques, etc. L'étude du gisement solaire à l'échelle du globe terrestre nécessite notamment l'utilisation des moyens de la télédétection spatiale. Pour évaluer et quantifier les effets du soleil (vus de l'espace), il est nécessaire de concevoir des traitements d'images satellitaires des plus complexes aux plus astucieux. Dans cette thèse, nous analysons les étapes du traitement d'images visibles de Météosat utilisé dans l'évaluation du gisement solaire. Initialement, nous présentons les résultats de la cartographie du rayonnement solaire global journalier en Afrique de l'Ouest. Ces résultats sont obtenus au moyen d'une méthode opérationnelle développée au Centre de Télédétection et d'Analyse des Milieux Naturels (CTAMN) de l'Ecole des Mines de Paris : la méthode HELIOSAT. Ces résultats, confrontés aux mesures effectuées au sol, nous ont permis de valider cette méthode et d'avoir confiance dans son avenir opérationnel. Mais des améliorations sont nécessaires. Aussi, par la suite, on étudie certains modèles atmosphériques qui permettent de corriger les influences de l'atmosphère et de la position relative du soleil, pour obtenir des images de réflectance relative (albédo relatif). On a déterminé un moyen d'obtenir une image de réflectance des sols s'appuyant sur une image composite sans nuage ni ombre. Pour évaluer le gisement solaire par la méthode que nous avons développée, il faut estimer l'ennuagement présent en chaque point d'image. Dans cette étape, un indice d'ennuagement sensible à la transparence des nuages est déterminé.
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Sedrati, Sophia. "Agression solaire et radicaux libres : incidence des composés antiradicalaires." Paris 5, 1999. http://www.theses.fr/1999PA05P098.
Full text
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Hénault, François. "Concentration du rayonnement solaire par simple et double réflexion : contribution aux méthodes de réglage et de contrôle des surfaces réflectrices à facettes." Paris 11, 1987. http://www.theses.fr/1987PA112122.
Full textAbstract:
Les performances énergétiques des systèmes concentrateurs d'énergie solaire à facettes réflectrices (simple ou double réflexion) sont caractérisées par les répartitions d'éclairement formées sur un système récepteur donné. Mais ces performances restent souvent inférieures à celles qui étaient attendues, du fait de défauts propres aux installations solaires. Parmi ceux-ci les défauts de réglage et de surface des miroirs sont essentiels : il est donc nécessaire de les évaluer précisément. L'estimation des défauts de réglage fait appel à une méthode originale de rétrovisée sur le soleil ou la lune, dont le principe est d'observer, à partir d'un point situé dans le volume focal de l'installation en fonctionnement, les distributions de luminance visibles sur les surfaces réflectrices. Dans le cadre d’une approximation du premier ordre, les déréglages des miroirs n'entraînent qu'un décalage de ces distributions, et les erreurs ainsi mesurées sont validées par un code de simulation graphique. Au premier ordre, la répartition d'éclairement réfléchie par un miroir est le produit de convolution de la loi de luminance solaire avec la réponse impulsionnelle effective du miroir, caractéristique de ses défauts de surface, et dont le mode d'évaluation repose également sur un principe de rétrovisée. Les expérimentations ont été réalisées sur les sites de Targassonne (centrale solaire THEMIS) et d'Odeillo (four solaire de 1000 KW) et concernent les déréglages des héliostats focalisants de THEMIS et des héliostats plans d'Odeillo, et les réponses impulsionnelles des facettes réflectrices du concentrateur du four de 1000 KW. Leurs résultats sont prometteurs dans la perspective d'une extension ultérieure des capacités des méthodes par rétrovisée, et mettent en évidence l'influence primordiale des défauts de surface des miroirs sur les performances énergétiques des installations.
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Qu, Zhipeng. "La nouvelle méthode Heliosat-4 pour l’évaluation du rayonnement solaire au sol." Thesis, Paris, ENMP, 2013. http://www.theses.fr/2013ENMP0040/document.
Full textAbstract:
Plusieurs méthodes existent pour évaluer de manière opérationnelle l'éclairement solaire au sol à partir d'images acquises par satellite. Durant sa thèse soutenue en 2009 à MINES ParisTech, Oumbe a conçu une nouvelle méthode, Heliosat-4, faisant appel à des modèles numériques du transfert radiatif et à des approximations d'exécution rapide. La présente thèse vise à consolider ces résultats et à effectuer la validation complète de la méthode Heliosat-4. Elle s'inscrit dans une collaboration scientifique internationale dans les projets européens MACC (Monitoring Atmosphere Composition and Climate) et MACC-II.Oumbe a proposé une approximation de l'équation de transfert radiatif s'écrivant alors comme un produit de l'éclairement par ciel clair par un terme d'extinction dû aux nuages. Nous avons établi que les erreurs liées à cette approximation sont très faibles dans les conditions usuelles et qu'elle peut donc être utilisée dans Heliosat-4, ce qui en facilitera l'implémentation informatique ainsi que son fonctionnement opérationnelle.La méthode Heliosat-4 est donc ainsi composé de deux modèles composés d'abaques : McClear pour l'éclairement par ciel clair et McCloud pour l'extinction cet éclairement due aux nuages. A l'aide de mesures in-situ d'éclairements direct et diffus de référence, nous avons analysé finement les performances de Heliosat-4 selon différentes conditions. La qualité de la première version pré-opérationnelle de Heliosat-4 est jugée satisfaisante car elle permet des estimations d'éclairement global avec une précision de l'ordre de celles des méthodes existantes mais des estimations des composantes directe et diffuse sensiblement de meilleure qualitéSeveral methods have been developed to assess operationally the surface solar irradiance from satellite images. During his PhD thesis presented in 2009 at MINES ParisTech, Oumbe has designed a new method using numerical radiative transfer model and fast approximations. The present PhD thesis aimed at consolidating these results and validating Heliosat-4. This work is the international scientific collaboration framework of the European-funded projects MACC (Monitoring Atmosphere Composition and Climate) and MACC-II.As a foundation of Heliosat-4, Oumbe has proposed an approximation of the radiative transfer equation by a product of clear-sky irradiance and a term describing the cloud extinction. We have established that estimation errors due to this approximation are very small in usual conditions and that this approximation may be adopted. It allows a convenient modular development of Heliosat-4 and eases its future operational use.The Heliosat-4 method is then composed of two abacus-based models: McClear for the irradiance under clear-sky and McCloud for the irradiance extinction due to clouds. With in-situ reference measurements of direct and diffuse irradiance, we have carried out deep performance analysis of Heliosat-4, under different conditions. The quality of this first preoperational version of Heliosat-4 is judged satisfactory as it enables estimations of global irradiance with the same level of quality of other existing methods in literature but also estimations of direct and diffuse irradiances with a noticeable better quality
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Ah-Nieme, Arthur. "Étude du vitrage thermochrome soumis au rayonnement solaire en physique du bâtiment." Thesis, La Réunion, 2020. http://www.theses.fr/2020LARE0034.
Full textAbstract:
Cette thèse présente l’étude du vitrage thermochrome (VTC) soumis au rayonnement solaire en physique du bâtiment. Ce travail de recherche s’inscrit dans la thématique de l’efficacité énergétique de l’enveloppe du bâtiment. En effet, le VTC, qui est une technologie innovante et dynamique, a la capacité de moduler sa transmission d’énergie en fonction de sa propre température. Pour les milieux tropicaux où le gisement solaire est important, ce type de vitrage peut de façon autonome, réduire significativement la transmission de chaleur à l’intérieur des bâtiments tout en maintenant une quantité de lumière naturelle suffisante pour le confort des occupants. Le but est donc de modéliser le comportement du VTC. Tout d’abord, une expérimentation unique en milieu tropical a été mise en place sur une cellule expérimentale à échelle 1 équipée d’un VTC. Il a été possible de tirer plusieurs conclusions suites aux observations : le champ de température du VTC est sensible à l’absorption du rayonnement solaire et il présente une répartition hétérogène quand des masques proches sont présents (comme dans notre cas). À partir de ces observations expérimentales, un modèle original a été proposé. Il s’agit d’une part de la formulation de la fonction qui régit la variation des propriétés thermo-optiques en fonction de la température ; et d’autre part, un modèle à discrétisation spatiale en deux dimensions sur la surface du VTC en prenant en compte les sollicitations du rayonnement solaire et des masques proches. Le modèle 2D a ensuite été implémenté dans un système global de bâtiment avec le modèle thermique 1D et le modèle d’éclairement naturel. Tous les modèles ont été intégrés dans PITAYA : plateforme pour l’analyse intégrée de la thermique et de l’éclairement naturel. Finalement, les modèles de PITAYA ont été confrontés aux mesures issues de l’expérimentation pour une validation. Les résultats de validation sur la thermique montrent que le modèle est fiable et précis. Néanmoins, les résultats en photométrie, qui sont encourageants, nécessitent d’apporter des améliorations supplémentaires au modèleThis thesis deals with the study of thermochromic glazing (TCG) exposed to solar radiation in building physics. This research work is part of the building envelope energy efficiency thematic. Indeed, the TCG, which is an innovative and dynamic technology, has the capacity to modulate its energy transmission according to its own temperature. For tropical areas where there is a large amount of solar energy, this type of glazing can, on its own, significantly reduce the transmission of heat inside buildings while maintaining a sufficient amount of natural light for the comfort of the occupants. The goal is therefore to model the behaviour of the TCG. First of all, a unique experiment in a tropical environment has been set up on a scale 1 experimental cell equipped with a TCG. It was possible to draw several conclusions from the observations: the temperature field of the TCG is sensitive to the absorption of solar radiation and presents a heterogeneous distribution when close masks are present (as in our case). From these experimental observations, an original model was proposed. It is, on one hand, the formulation of the function that governs the variation of the thermo-optical properties as a function of temperature; and on the other hand, a two-dimensional spatial discretisation model on the surface of the TCG taking into account the solicitations of solar radiation and close masks. The 2D model was then implemented in a global building system with the 1D thermal model and the daylighting model. All models have been integrated into PITAYA: Platform for the integrated thermal and daylighting analysis. Finally, the PITAYA models were compared with the measurements from the experiment for validation. The results of the thermal validation show that the model is reliable and accurate. Nevertheless, the results in photometry, which are encouraging, require further improvements to the model
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Qu, Zhipeng. "La nouvelle méthode Heliosat-4 pour l'évaluation du rayonnement solaire au sol." Phd thesis, Ecole Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2013. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00957358.
Full textAbstract:
Plusieurs méthodes existent pour évaluer de manière opérationnelle l'éclairement solaire au sol à partir d'images acquises par satellite. Durant sa thèse soutenue en 2009 à MINES ParisTech, Oumbe a conçu une nouvelle méthode, Heliosat-4, faisant appel à des modèles numériques du transfert radiatif et à des approximations d'exécution rapide. La présente thèse vise à consolider ces résultats et à effectuer la validation complète de la méthode Heliosat-4. Elle s'inscrit dans une collaboration scientifique internationale dans les projets européens MACC (Monitoring Atmosphere Composition and Climate) et MACC-II.Oumbe a proposé une approximation de l'équation de transfert radiatif s'écrivant alors comme un produit de l'éclairement par ciel clair par un terme d'extinction dû aux nuages. Nous avons établi que les erreurs liées à cette approximation sont très faibles dans les conditions usuelles et qu'elle peut donc être utilisée dans Heliosat-4, ce qui en facilitera l'implémentation informatique ainsi que son fonctionnement opérationnelle.La méthode Heliosat-4 est donc ainsi composé de deux modèles composés d'abaques : McClear pour l'éclairement par ciel clair et McCloud pour l'extinction cet éclairement due aux nuages. A l'aide de mesures in-situ d'éclairements direct et diffus de référence, nous avons analysé finement les performances de Heliosat-4 selon différentes conditions. La qualité de la première version pré-opérationnelle de Heliosat-4 est jugée satisfaisante car elle permet des estimations d'éclairement global avec une précision de l'ordre de celles des méthodes existantes mais des estimations des composantes directe et diffuse sensiblement de meilleure qualité.
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Ledanois, Jean-Marie. "Mesures de radiation solaire à Caracas : application à la prédiction du diffus et à la modélisation d'un jour solaire hypothétique." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1985. http://www.theses.fr/1985ECAP0012.
Full text
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Nocera, Thérèse. "Urticaire solaire : un nouveau modèle de détermination du coefficient de protection solaire." Montpellier 1, 1997. http://www.theses.fr/1997MON11032.
Full text
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Abboudi, Maher. "Réponse des bactéries marines au rayonnement ultraviolet-visible et aux modifications photochimiques de la matière organique dissoute." Aix-Marseille 2, 2007. http://www.theses.fr/2007AIX22080.
Full textAbstract:
En milieu marin, le rayonnement solaire peut affecter directement l’activité des bactéries hétérotrophes en occasionnant différents dommages cellulaires ou indirectement en modifiant photochimiquement la matière organique dissoute (DOM). Nous avons abordé ces différents aspects en déterminant la contribution la contribution du rayonnement Ultraviolet-B (UVR-B : 280-215 nm), et du rayonnement Ultraviolet-A (UVR-A : 315-400 nm)] et de la lumière visible [PAR, 400-700 nm], en réalisant des expériences en milieu naturel dans différents environnements en Méditerranée Nord Occidentale, et en laboratoire sur une bactérie marine, Vibrio angustum. Nous avons étudié les effets des transformations photochimiques de la DOM sur la croissance, la production (BP), la respiration (BR), le rendement de croissance (BGE) et la diversité bactérienne, dans deux lagunes (Leucate et Canet) et un milieu côtier (Baie de Banyuls) en Méditerranée Nord Occidentale, présentant de grandes différences en concentrations de DOM totale et colorée. Après filtration sur 0,2 µm, les échantillons sont exposés pendant une journée au soleil, puis inoculés avec la communauté bactérienne d’origine. Les phototransformations de la DOM induisait une augmention la BP dans le cas de la lagune la plus eutrophe et le milieu côtier, et une diminution de celle-ci dans le cas de la lagune mésotrophe. Ces modifications d’activité sont associées à une augmentation de 120% du BGE dans le cas du milieu côtier, et d’une diminution de 20 à 40% dans le cas des lagunes. Nous avons également observé que l’assimilation de la DOM induisait une modification de la structure des communautés bactériennes totales et actives comparativement aux bactéries se développant en présence de DOM non irradiée. Les effets directs du rayonnement solaire sur la BP et la BR dans la colonne d’eau (de la surface jusqu’à 10 m de profondeur) ont été étudiés à différentes stations en Méditerranée. L’inhibition de la BP s’est révélée essentiellement liée à l’UVR, et plus importante lorsque le phytoplancton était éliminé de l’échantillon, soulignant le rôle des excrétions phytoplanctoniques dans la réponse des bactéries au stress UVR. Les bactéries étaient capables de récupérer leur activité de production durant la nuit. La BR apparait plus durablement affectée par le rayonnement solaire que la BP. Globalement, le rayonnement solaire diminuait la BCD et augmentait le BGE. Les effets du rayonnement solaire semblaient très limités en profondeur pour les stations côtières étudiées, alors que des effets sur la BP apparaissaient mesurable jusqu'à des profondeurs de 8 m pour des environnements plus hauturiers. Ces effets contrastés dans la colonne d’eau étaient directement liés aux coefficients d’atténuation du rayonnement UV de ces différentes stations. Afin de compléter ces données obtenus en milieu naturel, nous avons étudié au laboratoire les modifications physiologiques et morphologiques induites chez V. Angustum lors d’une croissance sous 4 conditions de lumière (PAR+UVR-A+UVR-B, PAR+UVR-A, PAR et obscurité) en utilisant un simulateur solaire. Nos résultats suggèrent que la croissance est sévèrement inhibée par les UVR-B et de manière modérée par les UVR-A. Les cellules exposées aux UVR-B présentaient une filamentation importante (taille de cellule : 42 µm par rapport au témoin de taille ~ 1,7 µm), mais avec une accumulation réduite de dommages ADN, et une absence de modifications dans la composition en acides gras. Ces cellules étaient capables de retrouver une taille normale après une phase à l’obscurité. Les cellules exposées au rayonnement PAR et PAR+UVR-A présentaient une altération importante de la fluorescence liée à l’ADN certainement liée à une modification de la topologie du génomeIn the marine environment, solar radiation can directly affect the activity of heterotrophic bacteria by causing various cellular damages or indirectly by modifying photochemically the dissolved organic matter (DOM). These various aspects were studied by determining experimentally the contribution of ultraviolet-B (UVR-B: 280-315 nm), ultraviolet-A (UVR-A: 315-400 nm) radiations as well as visible light (VIS: 400-700 nm) on DOM consumption by natural assemblages in various environments in the Northwestern Mediterranean Sea and by the marine bacterium, Vibrio angustum. We studied the effects of the photochemical transformations of DOM on the bacterial activity including production (BP), respiration (BR), bacterial growth efficiency (BGE) as well as the bacterial diversity, in two lagoons (Leucate and Canet) and in a coastal environment (Bay of Banyuls) in the Northwesternern Mediterranean Sea. These typical environments present large differences in the concentrations of total DOM and in colored DOM (CDOM). For the experiments, after filtration on 0,2 µm, samples were exposed during one day to the natural sunlight, then inoculated with the unexposed to light bacterial community of the same origin. The phototransformations of DOM lead to an increase of BP in the most eutrophic lagoon and to a decrease of in the mesotrophic one. These modifications of activity are associated with an increase of 120 % of the BGE in the coastal environment, and a decrease of 20-40 % in the lagoons. We also observed that the assimilation of DOM after sunlight exposure lead to modification in the structure of the total and active bacterial communities. The direct effects of the solar radiation on a natural assemblage lead to an increase of BP and BR in the column of water (from the surface until 10 m of depth) for various stations in the Mediterranean Sea. The inhibition of BP is essentially bound to UVR, and more important when the phytoplankton was eliminated from the sample, underlining the role of the phytoplanktonic excretions in the bacterial response to the UVR stress. Our results showed bacterial resilience induced by an increase of production during the night following the light exposure. The BR seems more durably affected by the solar radiation compared to BP. Generally, the solar radiation decreases the BCD and increases the BGE. The effects of the solar radiation seemed very limited in depth for the studied coastal stations, whereas the effects on BP seem measurable until depths of 8 m. These effects contrasted in the column of water were directly bound to the diffuse attenuation coefficient for downwelling UV irradiance of these various stations. To complete these data obtained in natural environment, physiological and morphological modifications of the bacterial strain Vibrio angustum were studied during growth under 4 light conditions (VIS+UVR-A+UVR-B, VIS+UVR-A, and darkness) by using a solar simulator in the laboratory. Our results suggest that the growth is severely inhibited by UVR-B and of a way moderated by UVR-A. The cells exposed to UVR-B present an important filamentation (size of cell: 42 µm with regard to the witness of size ~ 1,7 µm), with a reduced accumulation of damages DNA, and an absence of modifications in the composition in fatty acids, yet. These cells were able to recover a regular size after a darkness phase. The cells exposed to VIS and VIS UVR-A presented an important change of the fluorescence very likey in relation to the DNA modification of the topology of the genome
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Ghazi, Sara. "Détermination par méthode in vitro de l'efficacité de différents systèmes photoprotecteurs (vêtements, verres, produits solaires)." Nantes, 2011. https://archive.bu.univ-nantes.fr/pollux/show/show?id=6a98dc20-eb05-4f9b-b296-1a1ef63d6d78.
Full textAbstract:
Devant le problème de santé publique que constitue l'augmentation du nombre des cancers cutanés photo-induits, il nous a paru important de faire le point sur l'efficacité des différents systèmes photoprotecteurs à disposition. Les vêtements constituent le moyen le plus simple et le plus ancien de se protéger du soleil. Cependant la question du niveau de photoprotection atteint se pose. Qu'en est-il du niveau photoprotecteur de la garde-robe d'un adulte? d'un enfant? Comment est protégé l'enfant, qui les jours de congés, pratique un sport de plein air qui l'expose pendant plusieurs heures aux rayons du soleil? Nous avons souhaité répondre à ces questions en déterminant l'efficacité photoprotectrice des vêtements en utilisant une technique in vitro, la technique in vivo actuellement employée nous semblant peu éthique. La méthode qui consiste à irradier les échantillons et à déterminer le pourcentage de rayonnement transmis, permet de calculer un indicateur d'efficacité: l'UV-Protection Factor (ou UV-PF). Les valeurs d'UPF obtenus varient en fonction de la nature du tissu, de la couleur de celui-ci et de son épaisseur. L'intérêt de la superposition a été clairement mis en évidence. L'influence du lavage sur le niveau de photoprotection a été évaluée. L'adjonction de filtres UV dans les lessives ne nous parait pas pertinent dans la mesure où l'augmentation de l'effet photoprotecteur obtenue n'est pas supérieure à celle liée au simple rétrécissement du tissu dans le cas d'un T-shirt en coton. L'impact environnemental de l'utilisation massive de tels actifs dans les lessives serait certainement considérable et ne serait associé à un aucun effet bénéfique supplémentaire pour l'homme. L'étude de verres de lunettes a également permis de montrer qu'un effet photoprotecteur large nécessite l'association de différents facteurs: une nature de verre appropriée, une couleur et une épaisseur adéquate. Le souci des dermatologues étant de conseiller à leurs patients et en particulier aux plus jeunes, la meilleure crème solaire possible, nous nous sommes attachés à définir les critères d'une « bonne» crème solaire. Avant tout, il s'agit d'une crème pour laquelle la valeur de SPF (Sun Protection Factor) déterminée est en adéquation avec la valeur de SPF affichée. Il s'avère que toutes les crèmes du commerce ne remplissent pas cette condition. Nous avons, en effet, démontré que les crèmes biologiques ne renfermant que des filtres inorganiques (Ti02 et/ou ZnO) ne peuvent pas permettre d'atteindre de hauts niveaux de protection. Une bonne crème renferme donc un mélange de filtres organiques et inorganiques couvrant la plus large gamme de spectre UV et est exempt d'ingrédients type alcool. Ce travail nous a permis de quantifier l'efficacité de différents systèmes photoprotecteurs, qui sont complémentaires et doivent être, le plus souvent possible, utilisés de façon concomittanteAs the increase of photo induced skin cancers is a Public Health issue, it seemed important to review the efficacy of the different available photoprotective systems. Clothes constitute the simplest and the oldest mean of sun protection. However, the question of the photoprotection level arises. What is the photoprotective level of an adult wardrobe? Of a child one? How is a child protected during holidays, when he/she plays an outdoor sport, knowing that the solar exposure time will be several hours? We would Iike to answer these questions by measuring the photoprotective efficacy of clothes, using an in vitro method. , The in vivo process currently employed seems for us unethical. The method consists in irradiating the samples, then determining the percentage of transmitted radiation. It allows calculating an indicator of efficacy: the UV -Protection Factor (or UV-PF). UPF values obtained vary according to the type, color and thickness of the fabric. The inter est of superposition has been clearly demonstrated. The influence of washing on the level of photoprotection was assessed. The addition of UV filters in washing Iiquids does not seem relevant, meaning that the increase of the photoprotection measured with more UV filters is not higher than the data obtained when a cotton T-shirt is shrinked by washing. The environ mental impact of a massive use of those actives in detergents would be certainly considerable, but would not be associated with any additional benefits to humans. The study of glasses has also demonstrated that a broad photoprotective effect requires the association of different factors: an appropriate glass type, color and adequate thickness. The con cern of dermatologists is to recommend to their patients, particularly to young people, the best sunscreen, so we have sought to define what an "appropriate" sunscreen is. First of aIl, this is a cream where the value of determined SPF (Sun Protection Factor) is in adequacy with the value of claimed SPF. It turns out that ail branded creams do not meet this condition. Lndeed, we have demonstrated that bio-creams, containing only inorganic filters (Ti02 and/or ZnO), cannot achieve high levels of protection. Thus, an appropriate cream will be formulated with a mixture of organic and inorganic filters, covering the widest range of UV spectrum, and it will not contain ingredients such as alcohol. This work enabled us to quantify the efficacy of different photoprotective systems, which are complementary and must be used, as often as possible, together
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Pachart, Eric. "Mesures et modélisation du rayonnement ultraviolet au sol." Lille 1, 1997. http://www.theses.fr/1997LIL10239.
Full textAbstract:
Le principal facteur de modulation de l'intensité du rayonnement UV-B à la surface de la terre est l'ozone dont la déplétion à l'échelle de la planète a été observée durant les 2 dernières décennies. Les scientifiques ont manifesté ces quinze dernières années un vif intérêt au développement de spectroradiométres UV destinés à évaluer l'impact de l'appauvrissement de la couche d'ozone, non seulement sur l'homme, mais aussi sur l'ensemble de l'écosystème. Ces instruments requièrent une attention particulière pour leur conception et nécessitent des procédures d'étalonnage précises afin que leurs échelles radiométriques soient stables dans une large gamme dynamique. Le but principal de cette thèse a été d'optimiser et de valider un spectromètre commercial afin de l'intégrer dans le réseau européen de surveillance des UV solaires. Plusieurs modifications ont été apportées à cet instrument. La reproductibilité et la fiabilité de l'étalonnage ont été nettement améliorées. Depuis que l'instrument est opérationnel, les mesures acquises sur le site de Villeneuve d'Ascq ont été comparées à la modélisation et à des mesures auxiliaires. Le bon accord que nous obtenons nous permet d'envisager ces comparaisons comme moyens de contrôle de la qualité des mesures spectrales soumises à la banque de données européenne. La dernière intercomparaison instrumentale à thessalonique, dans laquelle la plupart des spectroradiomètres impliqués dans le réseau européen étaient présents, a confirmé non seulement la précision de nos mesures mais aussi la validité de nos moyens de contrôle-qualité. Deux campagnes de mesures ont été effectuées à Briancon, l'une en été et l'autre en hiver. L'exploitation des mesures représente le début de l'élaboration d'une climatologie de l'UV dans un site alpin, préalable à l'installation permanente d'un instrument similaire au nôtre qui sera intégrée dans un réseau impliquant d'autres stations alpines en Europe.
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Sakho, Moctar. "Méthodes de calcul des apports solaires par les ouvertures de bâtiments non conventionnels en environnement complexe." Grenoble 1, 1989. http://www.theses.fr/1989GRE10082.
Full textAbstract:
L'objet de ce travail est l'elaboration de programmes pour micro-ordinateurs ibm-pc et compatibles, permettant le calcul des apports solaires par les ouvertures de batiments, dans le cas d'une architecture non conventionnelle et d'un environnement complexe. Les apports par rayonnement direct sont calcules par le programme insol-b qui peut aussi servir a la determination des ombres portees. Les apports par les rayonnements reflechis et diffus sont determines par le programme insol-dr; le modele de ciel anisotrope de perez est utilise pour le rayonnement diffus
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Tournadre, Benoît. "Heliosat-V ˸ une méthode polyvalente d’estimation du rayonnement solaire au sol par satellite." Thesis, Université Paris sciences et lettres, 2020. http://www.theses.fr/2020UPSLM063.
Full textAbstract:
L'éclairement du Soleil à la surface de la Terre est reconnu comme une variable climatique essentielle par l'Organisation Météorologique Mondiale. Sa connaissance est aussi précieuse pour les sciences du climat que pour le développement d'énergies alternatives aux combustibles fossiles, comme le solaire photovoltaïque. La mesure au sol de ce rayonnement est très clairsemée sur la Terre, d'où l'intérêt de méthodes d'estimation basées sur la télédétection par satellite. Combiner les estimations produites à partir de différents satellites en orbite est une voie pour couvrir au mieux l'information sur tout le globe terrestre. De plus, différentes générations de satellites ont produit une imagerie de la Terre depuis plusieurs décennies, permettant d'estimer de longues séries temporelles du rayonnement solaire, voire d'identifier des variations long terme, un objectif récurrent dans l'étude du changement climatique. Depuis plus de trente ans, les méthodes Heliosat permettent cette estimation, mais elles ont été conçues pour être appliquées à un capteur spécifique en orbite géostationnaire et ont des contraintes limitant leurs champs d'application : la nécessité d'utiliser une longue série temporelle passée (Heliosat, Heliosat-2), ou le besoin de mesures multispectrales (Heliosat-4). Ce travail sur le développement d'une méthode Heliosat-V apporte des éléments de polyvalence à l'estimation satellite par les méthodes dites à "indice d'ennuagement", dans l'objectif de tendre vers une donnée homogène du rayonnement solaire issue de mesures de différents instruments satellites. Deux problèmes sont en particulier considérés pour parvenir à cette estimation : la diversité des capteurs en termes de sensibilités spectrales, et l'influence des géométries de visée et d'éclairement solaire sur les mesures satellites. La méthode s'appuie extensivement sur la modélisation du transfert radiatif dans l'atmosphère dans la gamme spectrale 400-1000 nm pour simuler d'une part les mesures de radiomètres satellites en conditions de ciel clair et d'autre part celles en présence d'un nuage optiquement épais. La méthode est testée sur l'imagerie d'un instrument satellite géostationnaire, Meteosat-9/SEVIRI, et de manière plus exploratoire sur celle d'un non géostationnaire, DSCOVR/EPIC. Les résultats sont comparés à des mesures de référence au sol de l'éclairement, et montrent des performances similaires à celles de produits opérationnels d'éclairement solaire. La qualité des estimations dépend cependant du canal spectral utilisé, en particulier de la présence de diffusion ou d'absorption de l'atmosphère claire dans le signal mesuré par satellite. L'accent est aussi mis sur le besoin d'un étalonnage absolu précis des mesures radiométriques satellites pour produire des séries temporelles d'éclairement de surface avec des biais et une dérive temporelle les plus faibles possiblesSolar irradiance at the surface of the Earth is recognized as an essential climate variable by the World Meteorological Organization. Its knowledge is as much important for climate sciences as for the development of energy alternatives to fossil fuels, like solar photovoltaic. Ground measurements of this radiation are very sparse on Earth, explaining the interest for satellite-based remote sensing to estimate it. Combining estimations from different satellites in orbit is a pathway to cover the information on the whole globe. Different generations of satellites also produced a multidecadal imagery of the Earth, making it conceivable to estimate long time series of solar radiation, or even to identify long-term variations, a recurrent objective in the study of climate change. For more than 30 years, Heliosat methods estimate surface solar irradiance from satellite imagery, but they have been designed to be applied to a specific sensor on a geostationary orbit, and have limitations in their scope : the need for a long archive of satellite imagery (Heliosat, Heliosat-2), or else the need for multispectral measurements (Heliosat-4). This work dedicated to the development of a Heliosat-V method brings elements of versatility to the satellite-based estimation from so-called "cloud-index" methods, with the ultimate goal to reach homogeneous data of solar radiation derived from measurements made by different satellite instruments. Two issues are in particular considered here to reach such an estimation: the diversity of sensors in terms of spectral sensitivities, and the influence of viewing and solar geometries on spaceborne measurements. The method extensively deals with radiative transfer modeling in the spectral range 400-1000 nm to simulate on one hand satellite measurements in clear-sky conditions, and on the other hand satellite measurements in the presence of an optically thick cloud. The method is tested on the imagery of a geostationary satellite instrument, Meteosat-9/SEVIRI, and in a more exploratory way, on the non geostationary sensor DSCOVR/EPIC. Results are compared to high quality ground-based measurements of irradiance, and show performances similar to operational satellite products. However, the quality of estimates depends on the spectral channel used, and especially of the presence of clear-sky atmospheric scattering or absorption in the signal measured by the satellite instrument. The accent is also put on the need for an accurate absolute calibration of satellite radiometric measurements in order to produce time series of surface solar irradiance with the smallest biases and temporal drift possible