Panneau solaire de 1500W avec poursuite du soleil sans cellules Photo

Portrait de brossden

Bonjour à tous

Nous sommes deux bricoleurs à vouloir optimiser au maximum le rendement de panneaux solaires, sachant que le rendement est directement lié à la position des panneaux par rapport au soleil. Les panneaux fixes sur les toitures sont pour nous une aberration car la production journalière est réduite à 30% de la production d'un système de poursuite et encore si la toiture offre une orientation optimum pour cette solution. 
ensemble.jpg Le projet est installé chez mon ami (Riton pour les intimes).

Après plusieurs essais de poursuite avec des cellules photoélectriques dans un support qui masque le soleil plus ou moins de chaque cellule nous avons toujours eu de très bon résultats avec un ciel dégagé ou même légèrement nuageux. Mais dès lors que le soleil est voilé par une couverture nuageuse (temps gris) les cellules ne sont plus très efficaces et la direction des panneaux par rapport au soleil devient problématique et aussi imprévisible qu'imprécise au point d'affoler le système de positionnement en azimut. Après de nombreuses réflexions nous avons trouvé la solution ! Il faut dans un premier temps avoir un système qui retourne à l'électronique la position angulaire du panneau même après une coupure de courant ou un coup de vent qui fait glisser le système de guidage, pour pouvoir le remettre en position face au soleil. Dans un deuxième temps il faut pouvoir piloter le moteur azimutal, jusqu'à la position qui donne le rendement maximum des six panneaux de 250 watts. Et en fin de compte il suffit de connaître l'heure, et de calculer l'angle que fait le soleil avec le système. Pour ce qui est de l'acquisition de la position réelle des panneaux, nous avons pensé à deux solutions :

  1. Un condensateur: variable à air, dont l'axe est solidaire du fût qui fait office d'axe de rotation et le reste de ce condensateur solidaire des panneaux? Celui ci faisant varier la fréquence qu’un multivibrateur permet de connaître l'angle.
  2. Un potentiomètre rotatif monté dans le même principe mais cette fois si les bornes extrêmes de ce potentiomètre sont reliées l'une à le masse l'autre au 5 volts. Le point milieu varie de 0 à 5 volts en fonction de la position du système et il suffit de relier le point milieu de ce potentiomètre à une entrée analogique et d'en déduire l'azimut. La liaison se fait par un morceau de tuyau en silicone qui fait ressort et évite la destruction du potentiomètre dans le cas ou le vent ferait tourner les panneaux sur plus de 240° (rotation maxi du potard).

L'avantage du condensateur à air c'est sa solidité et sa stabilité dans le temps, mais l'inconvénient c'est la complexité du montage donc aussi le prix de revient. Pour ce qui est du potentiomètre nul besoin de montage compliqué mais plus de fragilité dans le temps vite compensé par le coût modéré de ce composant et la facilité de remplacement par une pièce neuve.

C'est donc la solution du potentiomètre qui l'a emporté, et cette été c'est 15 Kilowatts par jour qui ont été produits ! (qui dit mieux avec une surface équivalente ?)

Voici le projet en phase de test :

Vous pouvez voir le projet dans son ensemble avec les 6 panneaux de 250 watts chacun vue de face, et étant donné la prise au vent il a fallu une base en rapport avec les dimensions de l'ensemble.
Une structure en profilés aluminium, aussi légère que résistante.
Le mécanisme comporte un moteur pas à pas qui via un système de courroie et réducteur à vis sans fin (irréversible) dont vous pouvez voir le détail ici fait tourner une roue équipée d'un pneumatique qui réalise l'entraînement sur le fût.
Ce système  permet un glissement en cas de coup de vent et le couple peut êre ajusté avec la pression d'air dans le pneumatique.
Le cycle démarre à 7 heures du matin jusqu'à 22 heures pour la période estivale ce qui permet 15 heures de production électrique.

La prochaine étape sera la mise ne place de panneau sur le faîtage de la toiture équipé une poursuite avec un axe de rotation horizontal et non plus en azimut ce qui permet de ne rien avoir au sol mais de conserver un rendement maximum. Ce système impose la modification de l’inclinaison des panneaux associé à la poursuite angulaire.

 

Bonne journée à tous

Portrait de Walter

Salut, très belle réalisation !
 

Portrait de brossden

Merci Walter