x
Le site des alternatives énergétiques

soleil

Fabriquer un cadran solaire

le 14/04/2011 à 11:42:01

Les outils nécessaires à la créationCette activité n'est pas à proprement parler une expérimentation de l'énergie solaire mais permet d'améliorer la connaissance de la course du soleil et les autres possibilités qu'il offre. Elle peut être faite avec des adolescents lors d'un cours de mathématiques sur les angles.

Pour construire un cadran solaire, il faut connaître différentes choses concernant notre environnement.

  1. Notre position exacte par rapport à l'équateur. Cela permettra de connaître l'inclinaison que nous devons donner au stylet qui affichera les heures.
  2. L'heure solaire n'est pas la même que l'heure légale en France (il faut retrancher une heure à l'heure légale l'hiver et deux heures l'été), en Suisse, en Belgique ou au Canada.
  3. La position exacte par rapport au méridien utilisé pour le calcul de l'heure légale. L'heure solaire n'est pas la même sur tout le territoire d'un pays donné. Suivant votre situation vous aurez à ajouter ou retrancher des minutes à l'heure légale.
  4. La course du soleil est due à la rotation de la terre. Elle correspond donc à une boucle de 360° autour de notre référentiel.
  5. Le nord magnétique et le nord géographique sont décalés l'un par rapport à l'autre. Vous devez cherchez la différence suivant votre situation géographique car le nord géographique seul nous intéresse.

Partant de cela la construction et la lecture d'un cadran solaire peut se faire.

Tracé d'un segment de droiteChoisissez un support suffisamment rigide et résistant aux intempéries. Pour l'exemple, j'ai choisi une grosse plaque de bois que j'ai ensuite vernie.

Pour calculer l'espace entre les différents traits, il faut se baser sur le quatrième constat : la course du soleil est de 360° en 24 heures donc 360/24=15. Il faut donc séparer chaque traits de 15°. Pour cela, munissez-vous d'un rapporteur suffisamment grand pour limiter les approximations.

On reporte les angles calculésTracez un segment de droite le long de votre support dont le centre sera le point où vous planterez le stylet. Disposez le rapporteur de manière à pouvoir marquer les différents multiples de 15 qui indiqueront les heures (15,30,45,60,75,90,105,120,135,150,165,180) en partant sur la base d'un cadran qui fonctionne douze heures par jour. N'hésitez pas à corriger les angles après coup si vous voyez qu'ils ne sont pas exacts car cela influence grandement la lecture par la suite.

On trace des traits à l'aide d'une règleUne fois que vous avez reporté les angles, vous pouvez tracer des segments de droite allant du point central vers l'extérieur. Faites bien attention lors du tracé de passer par les tirets que vous avez reportés pour les angles. Après chaque segment, vous pouvez vérifier l'angle et le réajuster en conséquence. L'important étant d'avoir un cadran lisible, ces angles sont très importants.

Vient ensuite le placement du stylet. Pour placer le stylet, vous devez connaître la position géographique de l'endroit où sera positionné votre cadran. Selon que vous souhaitez le placer contre un mur ou à l'horizontale, vous devez placé le stylet de différentes manières. Le plus simple est à l'horizontale car vous devez incliner le stylet du nombre de degrés qui vous séparent de l'équateur. Pour le placer à la verticale, vous devez soustraire ce nombre à 90 et placer votre stylet avec une inclinaison correspondant au résultat obtenu. Les chanceux qui se situent sur le 45ème parallèle pourront avoir un cadran solaire fonctionnant dans les deux situations (en effectuant quelques améliorations). Numérotez ensuite de 6 à 18 vos lignes dans le sens gauche-droite pour un cadran horizontal et dans le sens contraire pour un cadran vertical.

On axe correctement le cadranLe cadran est fini mais il faut le positionner correctement. Pour cela, vous devez vous munir d'une boussole et d'un niveau et orienter votre cadran solaire par rapport au nord géographique (qui est différent du nord magnétique). Vous pouvez vous aider de cette page pour calculer la différence entre les deux ou essayer de trouver l'information sur un site internet local. Pour un cadran horizontal, le stylet se situe au sud du cadran. Pour un cadran vertical, le stylet se situe au dessus du cadran avec le cadran orienté plein sud. Il faut ensuite positionner votre cadran suivant l'axe sur lequel vous voulez le placer (horizontal ou vertical) à l'aide d'un niveau à bulle.

Vous pouvez lire l'heure solaire sur votre cadran qui va être différente de l'heure légale suivant votre position et les heures saisonnières. Pour calculer la différence entre l'heure légale et l'heure solaire, il faut toujours se baser sur les 360° de rotation terrestre. Chaque degré de décalage peut être interprété en minute. 360/24/60=0,25. Une minute correspond donc à 0,25°, un degré correspond donc à 4 minutes. Vous pouvez vous servir de ce calcul pour affiner le marquage de votre cadran solaire.

Pour calculer vos coordonnées vous-même : https://pierre.causeret.pagesperso-orange.fr/longlat.html



cadran solaire , soleil

Share

Le soleil : dieu de milliards de personnes

le 28/03/2011 à 13:38:35

Au fil des millénaires, le soleil a toujours tenu une place de choix dans les différents panthéons. Un voyage à travers le monde et les époques est plutôt enrichissant.

Rê (Egypte des pharaons)

Rê, dieu soleil dans la mythologie égyptienneSelon les sources, il est le fils de Neit ou s'est crée seul. Sorti d'un oeuf, il fut ébloui par la lumière et de ses larmes naquirent les premiers hommes. Il voyage dans une barque qui effectue sa course dans le ciel le jour avant de se battre contre les ténèbres la nuit et notamment Apophis. Chaque matin est donc célébré par le peuple égyptien comme une victoire car le soleil a vaincu les ténèbres. Son culte est très répandu dans tout l'empire notamment sous l'impulsion de Akhénaton qui le déclarera dieu unique sous le nom d'Aton. Auparavant, Kephrèn avait été le premier à associé le nom du pharaon au titre de fils du soleil. Il est également connu sous les noms de Ra, Atoum ou Amon-Rê.

Hélios et Apollon (Grèce antique)

Le culte du soleil est attaché à deux dieux dans la mythologie grecque. Hélios est le dieu du soleil alors qu'Apollon est le dieu de la lumière solaire, de la beauté et de la poésie. Le premier est particulièrement vénéré à Rhodes où il est considéré comme le créateur alors que dans le reste de l'empire, son culte est tenu dans le seul but de lui plaire afin qu'il décide de se lever le jour suivant. Au fur et à mesure des conquête et de l'évolution de l'empire, Hélios sera de plus en plus associé à Apollon en Grèce alors qu'il sera confondu avec Rê en Egypte. C'est du nom de ce dieu que viennent les noms des villes Héliopolis mais aussi les noms communs comme héliotropisme (l'attrait du soleil en botanique ou en géographie), héliothérapie (soins par le soleil)...

Sol (Rome antique)

Sol n'est plus une divinité majeure dans l'empire romain, cependant, son culte est très présent dans l'empire. Cela est notamment le cas dans les régions où le culte du soleil était prépondérant avant l'invasion romaine. Cette divinité trouvera un renouveau au IIIème siècle sous l'empereur Aurélien qui fera du solstice d'hiver (21 décembre dans l'hémisphère nord, 25 dans l'empire romain), la fête du soleil. Ce sera sur cette fête païenne que les évangélisateurs vont baser la naissance de Jésus-Christ.

Sol (Mythologie scandinave)

Dessin de Sol et Mani dans la mythologie scandinaveLe soleil ne tient pas un rôle prépondérant dans la mythologie scandinave non plus. Sol est la fille de Mundilfoeri et la soeur de Mani (la lune). C'est pourtant sur le sexe de de ces dieux que Tolkein basera ceux de la mythologie dans laquelle se déroule le seigneur des anneaux.

Saule (Mythologie balte)

Le soleil dans la mythologie balte est également de sexe féminin. C'est la déesse du soleil, de la chaleur, de la santé et de la fertilité mais aussi des malchanceux. Elle va de jour grâce à un chariot alors qu'elle navigue la nuit. Elle est la femme de la lune et la mère des filles de la lune qui interagissent avec d'autres divinités mineures. Elle est un élément majeur de la mythologie balte et est célébré lors de Ligo en Lettonie et Rasos (la fête de la Saint-Jean) dont le culte persiste de nos jours malgré un semblant de christianisation. Ces festivités sont encore associées très largement à des croyances autour du soleil et de la nature. L'importance du soleil est souligné dans les langues par la définition qui est donnée de la terre. Elle se dit pasaule en Letton qui veut dire "ce qui est sous le soleil" (pasaulis en lituanien).

Inti (incas)

Intiwatana de Machu Picchu, une pierre massive taillée par les incas pour étudier la course du soleil.Il est le fils de Viracocha, le dieu créateur et est né derrière une île du lac Titicaca. Dans la croyance, ses fils et filles seront les premiers Incas (dirigeants du royaume puis de l'empire) dont descendent tous les dirigeants successifs de l'empire. Sa course se finit dans l'océan dans lequel il nage toute la nuit pour réapparaitre à l'est, victorieux. S'il n'est pas le dieu principal dans le panthéon Inca, son importance en fait le dieu majeur de l'empire que ce soit au niveau géographique ou par le culte qui lui est rendu. Le temple du soleil à Cusco n'a pas de rival dans tout l'empire et la statue en or massif qui le représentait fut l'objet d'admiration de la part des conquistadors. Cette statue était sortie chaque matin et rentrée chaque soir, nombre de personnes étaient à son service ou sacrifiée lors du solstice d'hiver (21 juin dans l'hémisphère sud) pour sa gloire. Sa course servit de base au calendrier qui fut construit d'après les études poussées des scientifiques incas pour créer des observatoires qui furent plus tard détruit comme objets de culte païens par les envahisseurs de religion catholique. Plus tard, lors des différentes indépendances dans les pays d'Amérique du Sud, le soleil sera repris sur le drapeau à l'image de l'Argentine ou de l'Uruguay dont les drapeaux en sont ornés encore de nos jours.

Antu (mapuche)

Antu est le Pillan majeur de la croyance mapuche, représente le soleil et est marié avec Kueyen, la déesse de la lune qui gouverne sur les étoiles.

Tonatiuh (aztèques)

Le soleil tient un rôle prépondérant dans la mythologie aztèque. A l'image des Incas, de nombreux monuments et sacrifices lui étaient consacrés. Les chroniques parlent de sacrifices allant jusqu'à 20 000 personnes pour satisfaire le soleil qui sans les sacrifices pourrait refuser d'apparaitre et lui donner des forces pour qu'il réussisse à éclairer la terre une année supplémentaire.

Tohil (mayas)

Tohil fut présenté aux K'iche' à Tolan avec les autres dieux où il leur demanda d'avoir du sang en échange de sa bonne volonté à continuer sa course. C'est à ce moment-là également que ils reçurent leurs langages et la civilisation. En échange, ils offrirent leur sang et celui des captifs des récentes conquêtes. Son culte était célébré avant la récolte de maïs où des sacrifices humains avaient lieu. La cérémonie consistait à arracher le coeur encore battant de la victime. Bon nombre de communautés mayas avaient les mêmes coutumes et le culte d'une déité avant la récolte de maïs est encore vivace dans certaines communautés.

Adityas et Surya (Hindouisme)

Sculpture de Surya, dieu du soleil dans la religion hindouisteLes déesses du soleil (Adityas) sont très importantes dans le panthéon védique où de nombreux hymnes parmi les plus importants leurs sont consacrés. Par la suite, la croyance évoluera vers une seule déité solaire appelé Sūrya. Le culte de ce dieu a été probablement importé de l'ouest puisque les traits sont persans.

Cosmologie chinoise

Dans la cosmologie chinoise, la croyance veut qu'il y ait eu dix soleils qui étaient tous frères mais leur chaleur accumulée quand ils jouaient ensemble dans les cieux menaçaient de détruire toute vie sur la terre. C'est en partant de ce constat qu'un guerrier nommé Hou Yi tua d'une flèche chaque soleil jusqu'à ce qu'il n'en reste qu'un. Son nom le décrit comme l'étoile la plus brillante du palais stellaire.

Bouddhisme

La cosmologie bouddhiste est très proche de la chinoise où le soleil a un nom similaire et des attributs communs.

Amaterasu

Amaterasu sortant de la grotteLa déesse du soleil au Japon est, comme dans les mythologies inca ou égyptienne, supposée être l'ancêtre de tous les empereurs du Japon. La légende dit qu'elle est né de l'oeil de son père Izanagi (un des deux kami qui présidèrent à la création du monde) quand il a effectué ses ablutions après son retour du royaume des morts. Plus tard, son frère et rival, Susanoo la poussa à se retirer dans une grotte mais lors d'un banquet organisé par les dieux, Uzume, la déesse de l'aube dansa. Curieuse, Amaterasu sortit de sa retraite. Ayant pour prérogative la gouvernance des cieux, elle en bannit son frère qui plus tard s'excusa et ordonna à son petit-fils d'aller gouverner la terre. Ainsi, encore aujourd'hui, les empereurs du Japon sont considérés comme des descendants de Amaterasu et les princesses non-mariées sont dévouées à son culte.

Soleil (catholicisme)

Dans la religion catholique, le soleil est le réceptacle d'or ou d'agent sur un pied enchâssé de cristal dans lequel est déposé l'hostie sanctifié.

Il y en a beaucoup d'autres...

Pour aller plus loin :

Les dieux du soleil sur la wikipedia anglaise



mythologie , religion , soleil

Share

Refroidir une bouteille par évaporation

le 26/02/2011 à 18:00:04

L'évaporation de l'eau consomme beaucoup d'énergie et c'est sur ce principe que s'appuie l'expérience suivante. L'idée est d'entourer une bouteille d'un linge humide pour que l'évaporation de l'eau contenue dans le linge demande de l'énergie à la bouteille qui se refroidira par conséquence.

Cette technique est millénaire, les fouilles réalisées sur les sites archéologiques égyptiens ont révélés l'existence de pots en argile poreuse qui étaient utilisés pour rafraichir l'eau.

La vitesse d'évaporation dépend de l'humidité de l'air et donc de la capacité de l'air de permettre l'évaporation de l'eau contenue dans le linge entourant la bouteille. Les conditions optimales sont donc un air particulièrement sec et chaud avec éventuellement du vent. L'air chaud augmente le nombre de particules d'eau pouvant être contenues dans un même espace et donc le nombre de molécules que le tissu va pouvoir éjecter. Le vent permet de déplacer la vapeur d'eau issue de l'évaporation et contenue dans l'air autour de la bouteille, ce qui accélère encore le processus.

Une bouteille d'eau prête à être roulée dans une serviette

Bouteille partiellement roulée dans une serviette humide

 

Bouteille d'eau roulée dans une serviette et exposée au soleil



soleil , vent , eau , bouteille , évaporation

Share

Allumer un feu avec une loupe ou un miroir

le 18/04/2010 à 09:33:22

Pour allumer un feu avec une loupe ou un miroir concave, il faut se poser auparavant quelques questions :

Une fois votre feu préparé vous pouvez diriger les rayons du soleil vers le matériau sombre qui va vous servir à allumer. Eloignez suffisamment la loupe ou le miroir de manière à obtenir un point sur le combustible. Le meilleur reste le papier journal avec une photo en noir et blanc. Le noir absorbe la lumière et permet donc une inflammation plus rapide. Une fois le feu allumé, rangez la loupe dans un endroit où elle ne risque pas d'allumer un nouveau feu (ne la posez pas sur des vêtements ou à même le sol). Pendant toute la durée de la combustion, une personne doit surveiller le feu et se tenir prête à endiguer une éventuelle propagation.

Les principes utilisés par cette expérience sont la concentration des rayons solaires en un seul point pour en augmenter l'intensité et l'absorption de la lumière par le noir.



loupe , feu , miroir concave , expérience , soleil

Share

Le four solaire

le 17/04/2010 à 11:05:54

Si vous voulez expérimenter le four solaire : Tutorial pour construire un four à panneaux

Le four solaire peut permettre de faire des études sur les matériaux dans des conditions extrêmes ou plus simplement de faire cuire des aliments. Du fait de la diversité des utilisations, il y a une foison de modèle de fours solaires.

Le four d'Odeillo

Au niveau historique, le plus important est sans doute le four d'Odeillo dans les Pyrénées-Orientales. De par sa taille et sa situation, il a permis des avancées importantes dans l'étude du comportement des matériaux dans des conditions extrêmes. L'efficacité de ce four est due au fait qu'il permet de faire subir à un matériau des écarts de températures immenses (le four peut passer en très peu de temps de la température ambiante à 3000°C) et que l'énergie utilisée soit entièrement renouvelable et gratuite. Il est avec le four de Tashkent en Ouzbekistan un des plus grands fours solaires.

Gràce à 64 miroirs orientables, les rayons du soleil sont reflétés vers un immense miroir concave qui concentre toute l'énergie rayonnante en un seul point. La pureté de l'air dans cette partie des Pyrénées et le nombre d'heures d'ensoleillement permette d'utiliser le four de manière optimale le plus souvent.

Le four solaire domestique ou cuiseur solaire

Four solaire de type boiteLe rayonnement solaire peut être utiliser pour cuire les aliments, pasteuriser l'eau ou au moins tuer les principales bactéries qui s'y trouvent. Ce principe a été particulièrement développé dans les pays chauds et où l'accès à l'énergie n'est pas assurée faute de moyens. Dans certains oasis, comme à San Pedro de Atacama au Chili, des restaurants à fourneaux solaires s'ouvrent ayant pour thème l'utilisation seule de l'énergie solaire pour la cuisine. L'idée est la même que pour le four d'Odeillo. Il s'agit de concentrer les rayons vers ce qu'on désire faire cuire. Il y a trois principaux types de fours.

Pour aller plus loin :
https://solarcooking.org/francais/plans.htm

https://www.foursolaire-fontromeu.fr/



four solaire , cuisson , aliments , soleil , Odeillo , énergie rayonnante

Share

Préparer un four solaire

le 17/04/2010 à 09:55:32

Les modèles de fours solaires sont nombreux mais certains sont plus difficiles à construire que celui qui va vous être présenté.

Pour commencer il vous faut un carton d'1m sur 1,5m que vous allez découper de façon à obtenir le profil d'un cèpe avec un gros pied.

Patron pour la conception d'un four solaire simple

Dans le dessin ci-dessus, les traits pleins montrent les endroits où vous devez découper le carton et les pointillés, les plis que vous devez lui faire prendre. Les encoches en bas vont servir à faire tenir les côtés du four. Une fois les coupes effectuées, tapissez une des faces du carton à l'aide de papier aluminium.

Une fois que la colle est sèche, vous pouvez plier votre four de façon à obtenir une base avec trois côtés.

Vous pouvez maintenant commencer à cuisiner ! Choisissez de préférence un récipient de couleur sombre qu'il soit possible de fermer. Il est également possible d'utiliser un sac plastique mais dans ce cas prenez-en un qui résiste à la chaleur.

Cela prouve que l'énergie rayonnante permet la cuisson d'aliments simples avec des matériaux accessibles (voire de récupération). La meilleure cuisson à lieu quand la taille de votre ombre est inférieure à votre taille réelle et quand le soleil n'est pas masqué.

Pour des informations plus détaillées :

https://images4.wikia.nocookie.net/solarcooking/images/c/c2/CooKit_french_plans.pdf



cuiseur solaire , four solaire , rayonnement , cuisson , aliments , soleil

Share

Les miroirs d'archimède

le 23/02/2010 à 09:05:00

utilisation des miroirs pour défendre syracuseL'anecdote la plus connu même si elle reste la plus invraisemblable concernant l'énergie solaire est celle des miroirs d'Archimède dont le savant se serait servi pour incendier les bateaux romains qui faisaient route vers la ville de Syracuse, alors colonie grecque. L'idée était de refléter la lumière du soleil grâce à des miroirs concaves et d'incendier les navires ennemis.

De nombreux faits tendent à prouver que la technique de l'époque n'aurait pas permis une telle prouesse. La première réside dans le fait que les miroirs en bronze poli de l'époque n'aurait pas permis de mettre le feu à des navires en mouvement d'autant plus qu'ils avaient des dimensions nettement inférieures à ce qui peut être produit de nos jours. De plus, les voiles qui sont plus facilement inflammables n'ont pu être prises pour cible puisque leur couleur blanche reflète la lumière.

La conception a peut-être été faite à ce moment-là mais la construction n'a sans doute pas été effective. C'est du moins ce que tend à prouver une étude du MIT d'octobre 2005. Pourtant, avec ce combat (même s'il est imaginaire), les principes de l'utilisation du rayonnement solaire pour réchauffer sont posées.



miroir , soleil , Archimède

Share





Ce site à été crée et référencé par l'agence Créaloz
Mentions légales - FreeDigitalPhotos.net