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École de technologie supérieure

Responsable(s) de cours : Didier Haillot


PLAN DE COURS

Automne 2025
ENR835 : Technologies des systèmes solaires (3 crédits)





Préalables
Aucun préalable requis




Descriptif du cours
Ce cours vise à :
• Faire connaître la ressource solaire disponible pour les applications solaires;
• Initier les étudiantes ou les étudiants au principe des capteurs solaires thermiques;
• Faire découvrir les paramètres influençant le rendement des capteurs solaires thermiques;
• Permettre aux étudiantes ou étudiants de concevoir des systèmes solaires thermiques, circuit capteur et système de stockage;
• Permettre aux étudiantes ou étudiants d’évaluer la faisabilité économique des systèmes solaires.

Radiation solaire extraterrestre. Analyse de la ressource solaire en fonction de la situation géographique. Radiation directe et diffuse sur un plan horizontal et sur un plan incliné. Théorie des capteurs plans : énergie absorbée et calcul des pertes. Ballon de stockage et stratification. Types de capteurs : pressurisés versus capteurs par gravité. Systèmes à air. Conception des systèmes solaires : méthode f-chart et méthode du potentiel d’utilisation. Réfrigération solaire. Analyse de faisabilité économique : valeur actualisée nette et taux de retour sur investissement. Introduction aux capteurs photovoltaïques.

Séances de travaux pratiques : modélisation des systèmes solaires sur langage de programmation matlab ou python et utilisation de logiciels de simulation commerciaux pour l’analyse et la conception de systèmes complexes.



Objectifs du cours
  • Estimer la ressource solaire sur une surface inclinée;
  • Modéliser les performances des systèmes solaires thermiques : caractéristiques des capteurs plans et des réservoirs de stockage;
  • Connaitre les spécificités des capteurs photovoltaïque;
  • Savoir utiliser les outils de conceptions et faire une analyse économique de systèmes solaires.

Applications dans le domaine du solaires thermiques : chauffage de l’eau chaude domestique, chauffage et réfrigération des bâtiments et aussi photovoltaïque: électricité.




Stratégies pédagogiques
  • 3 h 30 de cours magistral par semaine (incluant une pause de 30 minutes) pour la présentation de la théorie et la résolution d'exemples d'application
  • 6 h de travail personnel pour réaliser des exercices suggérés et obligatoires (devoirs et projet)
  • 15 h encadrées pour aider à la réalisation du projet



Utilisation d’appareils électroniques

Ordinateur portable personnel




Horaire
Groupe Jour Heure Activité
01 Lundi 18:00 - 21:30 Activité de cours



Coordonnées du personnel enseignant le cours
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
01 Didier Haillot Activité de cours didier.haillot@etsmtl.ca A-2906



Cours

Introduction (cours #1)

Chapitre I. Ressource solaire (cours #2-4)

  1. Introduction aux systèmes solaires
  2. Radiation solaire sur plan horizontal
  3. Radiation sur plans inclinés

Chapitre II. Solaire thermique (cours #5-8)

  1. Introduction : les différents types de capteurs
  2. Capteurs solaires thermiques sans concentration
  3. Eléments constituant les systèmes solaires thermiques "basse température"
  4. Dimensionnement des systèmes solaires thermiques "basse température"

Chapitre III. Analyse économique (cours #9)

  1. Introduction
  2. Valeur actuelle
  3. Effets de l’inflation
  4. Valeur actuelle nette
  5. CCV, TRI et RSI

Chapitre IV. Solaire photovoltaïque (cours #10-11)

  1. Introduction et rappels d’électronique
  2. Principe de la conversion photoélectrique
  3. Structure d’un module complet
  4. Structure d’une installation photovoltaïque

Conférence du club étudiant "Eclipse ÉTS"

Chapitre V. Climatisation solaire (cours #12)

  1. Introduction et rappels de thermodynamique
  2. Cycle de réfrigération à compression
  3. Cycle à absorption
  4. Autres types de cycles
  5. Utilisation de cellules PV

Révisions (cours #13)




Laboratoires et travaux pratiques

Voir rubrique ci-dessus.




Évaluation
Activités %
Devoirs 30
Projet 30
Examen final 40



Date de l'examen final
Votre examen final aura lieu pendant la période des examens finaux, veuillez consulter l'horaire à l'adresse suivante : https://www.etsmtl.ca/programmes-et-formations/horaire-des-examens-finaux


Politique de retard des travaux
Tout travail (devoir pratique, rapport de laboratoire, rapport de projet, etc.) remis en retard sans motif valable, c’est-à-dire autre que ceux mentionnés dans le Règlement des études (1er cycle, article 7.2.5/ cycles supérieurs, article 6.5.2) se verra attribuer la note zéro, à moins que d’autres dispositions ne soient communiquées par écrit par l’enseignante ou l’enseignant dans les consignes de chaque travail à remettre ou dans le plan de cours pour l’ensemble des travaux.

Dispositions additionnelles

À moins d’un avis contraire, toute remise en retard d’un travail sera pénalisée de 10 % par jour, jusqu’à concurrence de 5 jours. Au-delà de 5 jours, tout travail sera refusé.




Absence à une évaluation

Afin de faire valider une absence à une évaluation en vue d’obtenir un examen de compensation, l’étudiante ou l’étudiant doit utiliser le formulaire prévu à cet effet dans son portail MonÉTS pour un examen final qui se déroule durant la période des examens finaux ou pour tout autre élément d’évaluation surveillé de 15% et plus durant la session. Si l’absence concerne un élément d’évaluation de moins de 15% durant la session, l’étudiant ou l’étudiante doit soumettre une demande par écrit à son enseignante ou enseignant.

Toute demande de validation d’absence doit se faire dans les cinq (5) jours ouvrables suivant la tenue de l’évaluation, sauf dans les cas d’une absence pour participation à une activité prévue aux règlements des études où la demande doit être soumise dans les cinq (5) jours ouvrables avant le jour de départ de l’ÉTS pour se rendre à l’activité.

Toute absence non justifiée par un motif majeur (voir articles 7.2.6.1 du RÉPC et 6.5.2 du RÉCS) entraînera l’attribution de la note zéro (0).




Infractions de nature académique
Les clauses du « Règlement sur les infractions de nature académique de l’ÉTS » s’appliquent dans ce cours ainsi que dans tous les cours du département. Les étudiantes et les étudiants doivent consulter le Règlement sur les infractions de nature académique (www.etsmtl.ca/a-propos/gouvernance/secretariat-general/cadre-reglementaire/reglement-sur-les-infractions-de-nature-academique) pour identifier les actes considérés comme étant des infractions de nature académique ainsi que prendre connaissance des sanctions prévues à cet effet. À l’ÉTS, le respect de la propriété intellectuelle est une valeur essentielle et tous les membres de la communauté étudiante sont invités à consulter la page Citer, pas plagier ! (www.etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Citer-pas-plagier).

Systèmes d’intelligence artificielle générative (SIAG)
L’utilisation des systèmes d’intelligence artificielle générative (SIAG) dans les activités d’évaluation constitue une infraction de nature académique au sens du Règlement sur les infractions de nature académique, sauf si elle est explicitement autorisée par l’enseignante ou l’enseignant du cours.



Documentation obligatoire

Notes de cours ENR 835, Louis Lamarche/Didier Haillot




Ouvrages de références
  • Duffie, J.A., Beckman, W.A., «Solar Engineering of Thermal process », 4th Ed. Wiley, 2013.
  • Goswami,Y, Kreith, F., Kreider, J.F., «Principles of Solar Engineering », 2th Ed. Taylor and Francis, 1999.
  • Walker Andy, « Solar Energy: Technologies and Project Delivery for Buildings » Wiley 2013.
  • Weiss, W, «Solar Heating Systems for Houses », IEA, 2003.



Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

https://ena.etsmtl.ca