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Tracker Solaire - Héliostat

Discussion dans 'Énergies renouvelables' créé par wika58, 25 Juillet 2010.

  1. wika58

    wika58 Modérateur

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    Bonjour à tous,

    je crée ce nouveau post afin de garder les différents sujets concernant le solaire aussi propre que possible.

    De plus, le suivi solaire s'applique aussi bien au panneaux PV, qu'aux fours solaires ou qu'au chauffe-eau solaire (si l'on veut optimiser le rendement).

    JCS, si tu peux nous présenter ta réalisation ici :wink:

    D'avance merci pour vos infos.

    Un premier lien intéressant ... :wink:
    Je poste des infos sur ma réalisation dès que je retrouve les plans et que j'ai le temps de faire qq photos... :roll:
     
  2. JCS

    JCS Compagnon

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    Salut à tous,

    Wika58, l'idée d'ouvrir une nouvelle discussion sur le suivi solaire est intéressante.

    Je présente donc une nouvelle fois mon proto :



    Mon engin est totalement autonome, il est composé d'un capteur solaire, pour l'énergie, d'une petite batterie pour stocker l'énergie, de 2 ensembles moteurs réalisés avec des mécanisme de pendules mécaniques. Le rouage est utilisé comme réducteur et est mu par des petits moteurs CC de magnétophone.

    Une carte électronique, avec un PIC 16F84 gére l'lensemble. 3 photo-résistances permettent de connaître en permanance la direction exacte du soleil ou l'absence de soleil. Le microcontroleur va commander les moteurs via des ponts en H afin de maintenir en permanence la lentille de Fresnel perpendiculaire au soleil afin d'obtenir un rendement maximum.

    Je n'ai pas mesuré, mais je pense que la température au foyer, sur environ 1 cm² doit avoisiner les 1000 ° !

    Il me semble que le soleil dissipe, sur la terre, 1000 W au m².

    Avec le microcontroleur on peut très bien, si besoin, moduler la température du foyer en décalant plus ou moins l'orientation de la lentille afin d'en diminuer le rendement.

    La lentille de Fresnel doit faire environ 40 cm de côté et a été achetée sur la Bay. Elle est en plastique, généralement vendue pour faire des rétroprojecteurs.

    @+

    JC.
     
  3. ellobo66

    ellobo66 Ouvrier

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    Bonjour à tous :)

    Wika bonne idée d'ouvrir un new post sur le suivi solaire, je vais suivre avec attention puisque j'aurais besoin de ce système pour ma parabole d'ici quelques temps.

    Très bien fait JCS ton systeme complètement autonome pour la traque du soleil. :eek:

    Amicalement
    Patrick
     
  4. ordinerf

    ordinerf Compagnon

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  5. JCS

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    Sur Ebay, c'est généralement du plastique.

    C'est hyper léger. Compte tenu du faible prix, on peut le remplacer sans problème.

    Une parabole recouverte d'un matériaux réfléchissant doit certainement aussi mal vieillir...

    Le solution serait peut-être de recouvrir la parabole de petits miroirs.

    Et pourquoi pas réaliser la parabole en ferrociment ?

    J'ai mis quelques morceaux de miroirs sur le bandeau décoratif de mon four à bois. Cela fait plus de quinze ans et aucun problème :

    [​IMG]


    En tout cas, pour mettre au point le suiveur, la lentille de Fresnel est idéale !

    @+

    JC.
     
  6. wika58

    wika58 Modérateur

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    Merci JCS pour le complément d'informations sur ton système. :wink:
    Pourrais-tu nous faire qq photos des détails tels que le capteur, les motorisations,... :prayer:
    SInon qq questions: :oops:
    a) As-tu des FdC (fin de course) en extrémité de chaque mouvement? FdC Est + Ouest, FdC Haut + Bas ?
    b) Comment gères-tu le problème de passage de nuages?
    c) A la tombée de la nuit, le retour se fait-il automatiquement jusqu'à la position "Est" pour être prêt le lendemain matin? Ou bien c'est la régulation qui ramène le dispositif vers la gauche le matin au levé du soleil?
    d) J'envisage d'utiliser ce dispositif pour les panneaux PV que je dois encore installer avec un système de tracking. Ici, même en l'absence d'un plein soleil, il est intéressant de garder le panneau le plus perpendiculaire possible aux rayons du soleil. Et donc il faudrait un positionnement approximatif en l'absence d'un franc soleil.
    Sans entrer dans une mise en équation du déplacement du soleil en fonction de la long. et lat. de l'endroit et de la période de l'année... :lol:
    Mais j'envisage, en cas d'absence de soleil franc, de recaler le système à 6H00 (E), 9H00 (S-E), 12H00 (S), 15H00 (S-O) et 18H00 (O). Le positionnement se faisant avec un disque persé avec un capteur opto à fourches... :roll:
    Cela serait-il envisageable avec le PIC que tu as utilisé?
    e) As-tu jeter un oeil sur l'article que j'ai mis en début de post? Qu'en penses-tu? Y a-il des choses intéressantes à prendre?
    f) Pourrai-t-on avoir le shéma de ta carte de régualtion? Entres-tu directement les signaux issus des photo-résistances (avec R de pull-up) sur le µControleur?
    Un grand merci pour tes réponses. :-D

    @JPDPP,
    Si je peux me permettre...
    J'ai créé ce poste spécifique pour discuter du système de tracking... :roll:
    Il y a toujours le post "four solaire" pour parler des problèmes d"optique... :wink:
     
  7. L'huiledecoupe

    L'huiledecoupe Nouveau

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  8. JCS

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    Salut à tous,

    Salut Wiki58,

    Cet après midi je vais faire quelques photos de mon engin qui est en piteux état après avoir séjourné longtemps sous un appentis.
    Cette discussion va certainement me donner l’énergie pour le remettre en service….

    Je n’avais pas prévu de fin de course, le proto était en phase de mise au point et le projet à avorté.

    Sachant que le microcontrôleur dispose de 12 E/S (entrées/sorties) et que 7 seulement son utilisées. 4 pour les directions et 3 pour les LRD.(photorésistances), il reste 5 ES dispos.

    Idem pour le problème de passage des nuages, pas abordé.

    Toutefois, plusieurs solutions se présentent,

    - Celle que j’ai constatée, le suiveur s’oriente vers la partie du ciel la plus lumineuse. Mais dans ce cas il risque de faire beaucoup de mouvements inutiles

    - Dans le programme, on peut mémoriser la luminosité la plus intense ou définir un seuil et le suiveur se met en veille si un nuage passe attend que le soleil apparaisse pour continuer à le suivre.

    L’avantage du microcontrôleur est que l’on peut facilement changer le programme et donc le mode de fonctionnement du suiveur. Quelques lignes de programme à modifier et le tour est joué.

    Pour la nuit, on défini un seuil mini en dessous duquel le suiveur se met en veille.

    Le lendemain matin, s’il n’y a pas suffisamment de soleil, le suiveur reste en veille, si non, il se dirige vers lui.

    On peut aussi prévoir des systèmes pour suivre le soleil, même par temps couvert : roues codeuses, potentiomètres etc…

    Si un PIC ne suffit pas, on peut en mettre autant que l’on veut.

    J’ai fabriqué des systèmes qui fonctionnent depuis de nombreuses années avec une demi-douzaine de PIC, chacun à une mission particulière et envoie les info au PIC qui gère l’ensemble.

    Concernant l’article mis au début du post, je n’ai pas pris le temps de le lire, je l’ai survolé.
    En ce qui me concerne, je pense que mon système est plus simple, mais la base est semblable.
    Je vais essayer de l’étudier plus attentivement ce midi.

    @+

    JC.
     
  9. JKL

    JKL Compagnon

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    Cette fois encore je constate que lorsqu'un échange de messages prend du volume les intervenants se concentrent sur les derniers, les plus récents et oublient complètement les avis qui ont déjà été donnés au début.
    Certes on a l'habitude de rencontrer ici des gens pour qui faire simple est dévalorisant toutefois lorsque le "background" de l'intervenant est très mince ( la candeur des questions en est le signe ) pourquoi ne pas faire simple et sûr. Il a été dit au début qu'il n'est nullement besoin de faire un tracking sophistiqué pour orienter un héliostat puisque la course du soleil est parfaitement décomposable en une rotation pure et simple de 1 tour/24h et qu'il suffit que la rotation du panneau se fasse selon un axe // à l'axe de rotation de la terre à raison d'1tr/24h. Quant à l'élévation sa variation est insignifiante d'un jour à l'autre ; il sufit de la corriger manuellement chaque semaine lors d'une visite d'entretien/controle.
    Etant donné la latitude moyenne de la France il est difficile et inutile que le panneau fasse une rotation complète ; il faut placer des contacts fin de course à l'ouest et à l'est pour qu'un retour automatique s'opère le soir.
    Le système a en plus d'une absence totale de PIC ni même d'électronique basique l'avantage de continuer son bonhomme de chemin même sous les nuages, les éclipses et la pluie.
     
  10. JCS

    JCS Compagnon

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    L'intervention de JKL ne m'incite guère à partager ma modeste mais réelle et concrète expérience.
    Il me semble qu'il serait bon de renommer cette discussion en y incluant le mot micro contrôleur et d'ouvrir une discussion concurrente pour les « puristes ».

    Je reste persuadé que la solution micro contrôleur est la plus simple, la plus fiable et la plus économique.

    Une concurence entre "puriste" et adeptes des nouvelles technologies serait certainement salutaire.

    J'espère que l'on pourra continuer à en parler....

    @+

    JC.
     
  11. JKL

    JKL Compagnon

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    JCS surtout ne te prive pas à cause de moi "d'enfoncer des portes ouvertes".
    C'est quand même curieux qu'un horloger attaché aux traditions veuillent mettre une logique programmable dans un mécanisme où un "bête" mouvement mécanique d'horlogerie suffirait.
    Je ne te dérangerai plus.
     
  12. JCS

    JCS Compagnon

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    Merci JKL,

    Nous allons pouvoir nous vautrer dans nos utopies et enfoncer les portes toutes vertes des énergies renouvelables...

    C'et parceque je suis horloger que je sais qu'il n'est pas viable de piloter une parabole, aussi légère soit-elle, avec un mouvement d'horlogerie dont l'énergie est juste suffisante pour son fonctionnement propre.
    Le moindre usure ou encrassement arrête ces fragiles mécaniques.
    Sans compter l'usine à gaz pour le retour à l'Est... A moins de laisser faire un tour complet, mais c'est gâcher.

    En ce qui me concerne, j'aime beaucoup marier les techniques anciennes et modernes. J'utilise régulièrement des fraises couteaux, comme les premiers horlogers, et la commande numérique pour retailler des roues de vieux mouvements d'horlogerie.

    Pour info, j'ai présenté ma quatrième machine à commande numérique dans le rubrique conversion de ce forum.

    Pour revenir à notre trackeur à microcontroleur, je relu l'intéressante présentation de Mr HADDADI.

    On peut faire beaucoup plus simple et donc moins cher.

    3 cellules photorésistantes suffisent et l'on peut s'affranchir de toute la circuiterie à base d'amplis OP. Une cellule photorisistante relié directement au PIC et à la masse à travers 1 condensateur de 100 nF font l'affaire. Avec une commande appropriée on détermine avec une résolution > 1/100 la valeur de la résistance donc de l'ensoleillement.

    Concernant les sorties pour les moteurs, un pont en H adapté directement connecté au PIC et le tour est joué.

    Je pense que la solution est d'utiliser des moteurs de faible puissance avec un bon réducteur. Pour des petites applications, comme mon proto, un mécanisme de pendule ou de gros réveil va bien. Mais dès que l'on faire bouger des paraboles plus grandes il faut du plus sérieux.
    Je me demande si des boîtes de vitesses de petites motos, par exemple ne feraient pas l'affaire ?

    Je pense que tout doit fonctionner avec le solaire, il faut absolument éviter le nucléaire dans ce système (+ de 80 % de l'électricité est nucléaire...)

    Il serait peut-être intéressant de prévoir un projet commun d'un petit proto avant de passer au choses sérieues...

    J'espère que notre ami JKL va développer, en // un projet entièrement mécanique pour nous prouver que nous avons tord.

    @+

    JC.
     
  13. JKL

    JKL Compagnon

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    J'espère que notre ami JKL va développer, en // un projet entièrement mécanique pour nous prouver que nous avons tord.

    Surement pas car moi je ne jure que par le nucléaire. Malheureusement je ne connaitrai pas les centrales à FUSION CONTROLEE. Imiter le fonctionnement du soleil sur terre. Ca c'est un beau projet digne de l'intelligence humaine.
     
  14. wika58

    wika58 Modérateur

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    Tracker Solaire - Héliostat
    :roll: pas trop à la portée du bricoleur/hobbiste... :roll:
    mais bon, que dire de plus de ces commentaires... :???:

    @JCS,
    Moi aussi j'attend de voir la présentation de la réalisation d'un système tout mécanique... :-D
    Continuons notre discussion entre utopistes aimant bricoler... :roll:

    Pour la transmission mécanique sur l'azimuth, j'envisage de terminer le système de réducteur par une roue et vis sans fin qui est irréversible et qui assurerait la tenue au vent du système. Et un petit moteur DC avec une bonne réduction pour entrainer le tout.
    Pour le positionnement en site, j'envisage de bricoler un système style vérin électrique dont le corps serait fixé sur une articulation sur le mât et dont l'extrémité de la tige serait fixée en bas du cadre avec les panneaux PV.
    Une tige filetée (Inox) sur lequel serait monté un écrou (bronze) entraîné à nouveau par un petit moteur avec réduction.
    La variation d'angle nécessaire n'est pas très importante dans nos latitudes... :-D

    Au sujet des capteurs, pourquoi le condo sur la Photorésistance?
    Et ne faut-il pas mettre de résistance de polarisation au Vcc?
    C'est juste pour comprendre...

    Au niveau des E/S sur le µC, il faudrait prévoir une entrée qui pourrait recevoir des impulsions d'un système d'anémomètre rudimentaire qui permettrait de mettre la parabole ou les panneaux PV en position de repli en cas de vents trop violents...

    Sinon, Psemel envisageait aussi d'avoir une entrée "détection de pluie" (dans le cas des paraboles) pour assurer un lavage et éviter que l'eau ne stagne dans la parabole.

    J'attends les photos de ton proto avec impatience...
    :wink: Le mien aussi (analogique) est au fond d'une remise... :oops:
     
  15. JCS

    JCS Compagnon

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    Salut à tous,

    Salut Wika58,

    Concernant l'orientation azimutale, je pense qu'en trouvant le bon angle au départ, la variation sera minime.
    Effectivement, un simple vérin comme tu le préconises conviendra parfaitement, en soignant l'équilibre de l'ensemble.

    Ici un super logiciel pour la création de cadrans solaires, parfait pour déterminer le déplacement azimutal annuel, donc l'angle à adopter, en fonction de la latitude :

    http://www.shadowspro.com/

    Concernant la connexion de la photorésistance, ici la bonne explication, à la page 11, instruction POT :

    http://www.selectronic.fr/upload/produit/fichetechnique/6312.pdf

    Concernant les capteurs divers, pluie, vent, température, etc, il n'y a aucun problème, il suffit de faire un cahier des charges.

    Compte tenu de la tournure que semblait prendre cette discussion, je n'ai pas pris mon appareil photos hier. Mon engin solaire est dans ma maison de campagne.

    J'en ferai le WE prochain.

    Mais voici le principal :

    Les cartes :

    [​IMG]


    A gauche la première, à droite la seconde équipée d'un fusible et de relais, pour résister à des moteurs plus gourmands.

    Mais je pense qu'en employant les bons transistors, on devrait éviter les problèmes.
    Sur ma première carte, les transistors du pont en H sont des BD237 et 238.

    Ici un modèle de moto réducteur que l'utilise. Un rouage de pendule de cuisine mécanique et un moteur de magnétophone :

    [​IMG]


    Avec l'énergie d'une petite cellule solaire ce système est capable de soulever quelques kilos !

    @+

    JC.
     
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