Tracker Solaire - Héliostat

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P

psemel

Ouvrier
bonsoir,

quel est le principe de fonctionnement et la précision ?

Salutations
 
W

wika58

Compagnon
Bonsoir Psemel,
Le message a été effacé car les règles du forum n'autorisent pas de publicité dans les messages. :!:
Je suppose que la réponse à ta question pourrait être obtenue en posant la question sur leur site. :wink:

Maintenant si grare veut répondre ici dans le cadre d'un échange d'information... Pas de problème.
 
G

grare

Nouveau
oui mon tourneseul est un heliostat suiveur il fonctionne de maniere geometrique et avec 2 moteurs 12v commandé par des cellules
2 pour un moteur 2 pour l autre
la precision est bonne jusqu'a 100m quelques cms d'ecart mais j'en ai installé un a 360m pour eclairer une terrasse c'est bien mais pas une fenetre à cette distance
ca eclaire et ca chauffe ca s'installe en 10mn sans programmation alimenté en 12v (petit transfo ou batterie solaire)
 
W

wika58

Compagnon
Merci grare pour ce complément d'information et ta compréhension :wink:
 
P

psemel

Ouvrier
bonsoir,

Merci Grare d'avoir répondu.

La précision est plus que correcte pour des cellules. j'ai encore du boulot pour arriver à cela!!

Salutations
 
W

wika58

Compagnon
Petit Up du sujet pour savoir si JCS a progressé sur la realisation de son système...

C'est tjrs un projet qui me tient à cœur...

Et entretemps je me suis mis à l'Arduino (mais je debute encore).

Bon dimanche.
 
?

******

Compagnon
........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.

Voir la pièce jointe 80428

tout a fait d'accord ! en astronomie : cela ce nomme "monture equatoriale"
voici un modèle que j'aime regarder :
http://physchim.info/webphy/astronomie/soleil/fab_heliostat/fab_heliostat.html

saludos
jc
 
M

moissan

Compagnon
pour un suiveur de soleil pour panneau photovoltaique simple , il n'y a pas besoin de precision : une monture equatoriale , un seul moteur avec un reducteur a grand raport pour faire 1tour/jours ... 2 contact fin de course et un horloge pour faire demarer le matin , et retour en arriere la nuit

pour un heliostat qui envoie le soleil en permanence sur une fenetre avec un seul mirroi c'est plus compliqué car même si le mouvement du soleil est simple , le mouvement a donner au mirroir est plus compliqué : il devient donc utile d'utiliser un microcontroleur pour faire le calcul theorique

la solution de l'heliostat a 2 mirroir dont le premier a monture equatoriale qui revoie dans un mirroir fixe est plus simple a commander , mais double la surface de mirroir : je prefer un truc plus inteligent a un seul mirroir

je n'aime pas trop les systeme a cellule photoelectrique qui suivent le soleil : si il y a des nuage ça arrete de suivre , et quand le soleil revient il faut que les moteur soient assez rapide pour rattraper le temps perdu : avec un micro controleur capable de faire le calcul theorique , des moteur de très faible puissance avec grande reduction suffisent : des moteur pas a pas ne sont pas une mauvaise solution puisqu'il seront très petit et tourneront en permanence a une vitesse proche de leur optimum si la reduction est bien choisie

le moteur pas a pas est mauvais pour un suivi a cellule photoelectrique car il s'arrete quand il n'y a plus de soleil est doit etre surdimensioné pour etre assez rapide

le suivi a cellule photo electrique peut quand même etre utile pour eviter les calcul : suivre avec les cellule quand il y a du soleil et enregistrer pour faire le même mouvement le jour suivant si il y a manque de soleil : donc chaque fois que le soleil se cache le systeme se contente de suivre ce qu'il a enregistré les jours precedent : donc pas d'arret complet et pas besoin de moteur rapide pour ratraper le soleil après un nuage

dans le cas d'un heliostat pour une fenètre : 4 celule placé en haut en bas a droite et a gauche de la fenêtre qui se feront eclairer différemment si l'heliostat ne vise pas exactement la fenêtre

donc chaque fois que le soleil permet le suivi ça met a jours ce qui est enregistré et le systeme s'adapte tout seul aux changement de saison

si les premier jours le systeme n'a rien en memoire et perd le soleil si il se cache trop longtemps , il le suivra mieux le lendemain , et il finira bien en quelque jours par avoir l'enregistrement complet et ne plus jamais sortir de la plage de fonctonnement des cellules
 
Dernière édition:
W

wika58

Compagnon
... suivre avec les cellule quand il y a du soleil et enregistrer pour faire le même mouvement le jour suivant si il y a manque de soleil : donc chaque fois que le soleil se cache le système se contente de suivre ce qu'il a enregistré les jours precedent : donc pas d'arret complet et pas besoin de moteur rapide pour ratraper le soleil après un nuage
...
si les premier jours le système n'a rien en mémoire et perd le soleil si il se cache trop longtemps , il le suivra mieux le lendemain , et il finira bien en quelque jours par avoir l'enregistrement complet
J'aime bien cette configuration...
Et pour le 1° jour, on peut train bien avoir rentré une valeur de vitesse nécessaire à faire les 180° en XX hrs (XX fonction de l'heure de levé et de couché du soleil).
 
S

stanloc

Compagnon
C'est ce qui s'appelle "pourquoi faire simple lorsqu'on peut faire compliqué"
Pour mémoire je vous rappelle que la durée du jour moyen est de 24 heures durant toute l'année.
Stan
 
R

ramses

Compagnon
bonjour a tous,

voivi 6 ans, j'avais ecrit un programme sur automate M3 de Crouzet pour assurer le pilotage d'un suiveur avec objectif de realiser un suiveur complet pour y mettre mes panneaux PV. Je dis "j'avais" car chez nous en Belgique, ce type d'installation necessitait un permis d'urbanisme "pur et dur" mais les choses ont change voici qlqs annees ce qui a relance mes projets PV. Par contre, pas mal d'eau "avait passe sous le pont", et lorsque j'ai reetudie mon projet, les prix des divers elements avaient fortement chute au point que le surcout d'un suiveur solaire n'etait plus financierement interessant du tout. J'ai donc opte pour une installaion au sol que j'ai realise moi-meme (vous pouvez la retrouver sur ce forum).

Loin de moi l'idee de dire que les suiveurs n'ont plus de raison d'etre, mais dans mon cas specifique ou je n'etais pas limiter en surface pour implanter mes panneaux, ce systeme n'avait plus aucun interet d'autant qu'il faut etre conscient que la maintenance de ce type d'installation a un cout non negligeable.

Si besoin, l'appli pour M3 est a disposition avec les explications "qui vont bien" sur le forum de l'APPER . L'appli gere l'axe Est-Ouest sur une monture equatoriale. Le second axe, n'apportant que peu de gain complementaire, comporte 3 positions a "reglage manuel" !
 
M

moissan

Compagnon
mais utile uniquement pour un photovoltaique sur monture equatoriale : et dans ce cas je suis bien d'accord qu'il n'y a rien de mieux a faire que le moteur a vitesse constante avec depart a heure fixe

mais il faut voir la difference entre suiveur et heliostat : un heliostat est un miroir qui renvoie le soleil vers un point fixe ... c'est plus compliqué qu'un suiveur
 
J

JCS

Compagnon
Salut à tous,

@wika58,

Mon projet est toujours en attente de motivation. La carte de commande avec les capteurs, à base d’ Arduino est prête et fonctionne parfaitement. J'ai commencé la fabrication de la partie mécanique, mais trop de projets intéressants et plus assez d'énergie pour tout faire...

La précision du Tourneseul de Grare, piloté grâce à des cellules photos résistantes, est remarquable : inférieure à 10 cm à 100 m. Si mes calculs sont bons, cela fait une précision meilleure que 0,05° !

Avec une horloge de haute précision (pilotée par GPS ou DCF77) qui donne le temps moyen et non le temps solaire, un trackeur sans cellules serait précis 4 jours par an. Le reste de l’année l’écart peut aller jusqu’à 3,5 ° certains jours. La trace lumineuse serait alors à environ 6,10 m de l’objectif visé ! Incompatible avec un héliostat.

Pour corriger cela, il faudrait que le logiciel intègre les différents écarts quotidiens entre le temps moyen et le temps solaire (équation de temps). Il faudrait ensuite attendre 1 an pour vérifier et valider le logiciel, à condition qu’il soit bon, si non, on recommence…

Une fois que notre trackeur est très précis, il reste la partie héliostat. La solution qui me paraît la plus simple est de diviser mécaniquement par deux la rotation des axes azimuthal et équatorial (par poulies et courroies crantées, par exemple), pour satisfaire à la loi de Snell-Descartres pour la réflexion :

reflexion.png


Il faut que je trouve le courage de finir ma maquette pour vérifier et montrer que ce raisonnement est bon.

« La simplicité est la sophistication suprême » Léonard de Vinci.

@+
JC.
 
W

wika58

Compagnon
Aah ces dizaines de projets que l'on voudrait tous mener à bien de front...

Moi je reste concentré sur le tracker pour PPV. Donc moins grand besoin de précision.

Courage pour finaliser la méca :wink:

Serait-il envisageable d'avoir ton code Arduino? :oops: Comme je débute, c'est tjrs intéressant de voir comment d'autres on fait... :roll:
 
P

psemel

Ouvrier
bonsoir,

je teste actuellement une horloge avec le chip DS3231 (éviter de prendre les chip DS1307 qui n'est pas assez précis et qui a cramé toute seule!).
et l'arduino avec un programme de calcul intégrant l’équation du temps,
j'ai environ 3° d'eccart constant (hors mécanique) avec l'arduino en Azimuth et Elévation par rapport au logiciel the skyX et le site http://www.sunearthtools.com/dp/tools/pos_sun.php?lang=fr qui donnent à peu prés les même valeurs.
je pense qu'il y a un petit problème de calage de l'horloge à la bonne heure.
Je suis reparti avec 2 shields moteur PAP de marque différentes pour les questions d'affection des pins.
j'utilise un programme pour l'arduino que j'ai trouver sur le net et que j'ai adapté à ma configuration.
http://forum.arduino.cc/index.php?PHPSESSID=rrtgc055dfecbd5vldp634q206&topic=6007.45 en milieu de la page.
 
J

JCS

Compagnon
Wika58,

Voici un code que j'ai trouvé sur mon ordi. Comme c'est un peu le grand bazar
je ne sais plus si c'est le bon, mais je pense que oui. A vérifier.

J'en ai un autre pour un schield avec relais, pour des moteurs plus puissants, si cela t'intéresse.

A noter que je n'utilise que 3 cellules LDR et non 4.


@+
JC.
 
W

wika58

Compagnon
Merci de vos contributions à ce sujet intéressant :prayer:

Et merci JC :supz:
Ce n'est pas grave si ce n'est pas la dernière version. Comme indiqué, c'est plus pour m'intégrer dans ce monde Arduino qui a l‘air vraiment super.

En parcourant un peu le code, je me rends compte qu'il n'y a pas de filtrage sur le tracker.
Quand j'avais fait mon proto en analogique, c'est le problème que j'avais au passage de petits nuages et je m'étais dit qu'avec un µC, on pourrait justement faire un filtrage...:roll:

Comment réagit ton proto au passage d'un nuage?:smt017
 
Dernière édition:
J

JCS

Compagnon
Salut Wika58,

Je viens seulement de découvrir ton message.
Si tu regardes bien mon sketch, tu verras qu'il y a une variable "lumi".
Celle-ci a pour but de mettre en sommeil le système lorsque la luminosité descend en dessous
d'un seuil. La valeur doit être définie expérimentalement et est fonction des composants utilisés.

@+
JC.
 
F

fun 04

Nouveau
Bonsoir Jcs Compagnon,
Merci de m'avoir répondu.
L'origine du projet est d'être à même de fournir l'énergie nécessaire au bon fonctionnement d'une pompe d'irrigation alimentée en triphasée et plutôt gourmande en électricité (d'après sa fiche technique 4,5 à 5 KWH) Précisons qu'il s'agit d'une pompe équipée d'un variateur électronique qui adapte sa vitesse de rotation et donc son débit en fonction du nombre de réseaux d'irrigation ouverts et de la pression demandé.

Pour autant nous avons l'habitude de l'utiliser entre deux et trois bars de pressions ce qui correspond à un usage médian(maxi possible 5 bars).

Sachant que le projet doit être réalisé dans le sud de la France non loin de Manosque je suis parti sur une base de 16 panneaux de 250 WC, ce qui devrait permettre une production dans des conditions optimales
au sol de 4952 kwh.J'imagine qu'un système de suiveur doit permettre d'améliorer sensiblement ce résultat et donc répondre aux besoin de la dite pompe.

Pour des raisons de prise au vent il vaut peut être mieux prévoir deux unités de huit panneaux et une mise à l'horizontale en cas de rafales de vent?

Pour ce qui est de la motorisation je compte utiliser des vérins de portail (à vis sans fin) que j'ai pu récupérer.
Ils sont à alimenter en 220V d'où le besoin d'une carte relais je pense pour les actionner.

A ce jour et après quelques recherches sur le net j'ai entrepris de me familiariser avec l'environnent Arduino qui me semble être un bon moyen de gérer le pilotage du système à en croire votre propre expérience.

Je me suis d'abord intéressé à la gestion du système plutôt qu'a sa réalisation mécanique qui m'est plus familière.

Conscient qu'un tel projet demande des savoir faire diversifiés Je suis à l'écoute de vos conseils et de votre expérience en la matière.
Merci d'avance. :smileyvieux:
 
J

JCS

Compagnon
Bonjour Fun04,

C'est du "lourd" ce projet. Je sais faire petit, mais pour la commande électronique le principe reste identique.
Il existe des petits relais statiques très performants qui permettent de commander des moteurs 220V à partir de l'Arduino.
J'en utilise pour piloter un four de 3 KW sans problème depuis 15 ans (à partir d'un Pic 16F84).
J'ai visité le Portugal il y a quelques années et j'ai été surpris par le nombre de panneaux PV équipés de suiveurs :

755571suiveur1.jpg


Concernant la mise en drapeau par grand vent, cela me semble judicieux.
@+
JC.
 
S

stanloc

Compagnon
Sachant que le projet doit être réalisé dans le sud de la France non loin de Manosque je suis parti sur une base de 16 panneaux de 250 WC, ce qui devrait permettre une production dans des conditions optimales
au sol de 4952 kwh.J'imagine qu'un système de suiveur doit permettre d'améliorer sensiblement ce résultat et donc répondre aux besoin de la dite pompe.

250 WC je ne connais pas cette unité mais attention car plus loin 4952 kWh cela désigne une énergie et non une puissance. Attention aux unités de mesure
Stan
 
J

JCS

Compagnon
J'imagine qu'un système de suiveur doit permettre d'améliorer sensiblement ce résultat et donc répondre aux besoin de la dite pompe.

Il me semble qu'avec un suiveur, le rendement, production ( ce n'est peut être pas le bon mot, mais Stan va corriger) doit augmenter d'environ 30 %.

@+
JC.
 
O

osiver

Compagnon
250 WC je ne connais pas cette unité
Pourtant on ne peut plus classique en matière de PV :wink:
attention car plus loin 4952 kWh cela désigne une énergie
Oui, c'est la production annuelle escomptée.
Effectivement, un suiveur augmente la production de l'ordre de 30% mais :
1/ c'est plus cher à l'achat et à l'entretien (mécanique, dérèglement, capteurs)
2/ plus fragile au vent
3/ de plus dans le cas de champ de suiveurs, il doivent être espacés de manière à ne pas se faire de l'ombre les uns les autres ce qui limite fortement le gain. :???:

Dans le cas de la pompe de 4kW, une installation de 4kWc sera notoirement insuffisante si elle n'est pas complétée par une autre source. Cette puissance n'est atteinte qu'exceptionnellement, par temps froid et fort ensoleillement ... :spamafote:
 
O

osiver

Compagnon
si tu avais plutôt rappelé ce que cela signifie
La puissance crête d'un panneau PV est, conventionnellement, la puissance fournie par le panneau irradié perpendiculairement (de face) par un rayonnement défini (spectre AM) de 1kW/m2 et dont les cellules sont à 25°C.
Comme je l'ai dit plus haut, ces conditions sont rarement et brièvement atteintes dans la vraie vie. Au minimum parce que les cellules chauffent vite dans ces conditions :???:
 
Dernière édition:
S

stanloc

Compagnon
Moi je parlerais plutôt de puissance nominale ou de Wcr alors bien que cela porte à confusion.
Merci
Stan
 
O

osiver

Compagnon
Peut-être qu'on aurait dû appeler ça puissance conventionnelle, Wc, parce que, en plus de n'être définie que dans des conditions particulières, cette puissance n'est même pas maximum (crête), elle peut même être dépassée, exceptionnellement. 8-)
 
S

stanloc

Compagnon
Peut-être qu'on aurait dû appeler ça puissance conventionnelle, Wc, parce que, en plus de n'être définie que dans des conditions particulières, cette puissance n'est même pas maximum (crête), elle peut même être dépassée, exceptionnellement. 8-)
Bon on va pas en faire un fromage mais comme j'ai travaillé 30 ans en métrologie je peux te garantir que le terme consacré est puissance nominale(mais si l'industrie parle de puissance conventionnelle cela veut dire en fait la même chose) car justement cela fait référence à des conditions bien définies et non exceptionnelles. J'ai d'anciens collègues de travail dont un ami qui ont relancé en France le photovoltaïque il y a 40 ans environ et pour caractériser une cellule PV on se place devant un "soleil artificiel" (car le vrai soleil n'offre pas ses rayons forcément lorsque l'on en a besoin) et on écrit tout cela noir sur blanc. C'est la seule façon de comparer des résultats c'est d'établir des NORMES.
La réalité d'exploitation c'est un tout autre domaine qui sera ce qu'elle sera.
Stan
 
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