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pour suivre le soleil



  1. #31
    JCS

    Re : pour suivre le soleil


    ------

    Salut à tous,

    Salut Hérakcles,

    Je te prie d'excuser ma réponse tardive, je suis parti quelques jours au Portugal.

    Je trouve magique ce système de miroir qui suit la course soleil et renvoie sa lumière en un point fixe.

    Ici un site très intéressant sur le sujet avec des vidéos : http://tourneseul.fr/lab/

    Dans l'avion pour Lisbonne, en regardant le magnifique et interminable couché du soleil, je pense en avoir compris le principe ! C'est l'application toute simple du principe de Descartes.



    Je ne comprends pas pourquoi tu dis : " il y a plus ou moins 1 mn suivant la hauteur du soleil " ?
    En fonction de sa hauteur, la course apparente du soleil est plus ou moins longue, mais sa vitesse azimutale est rigoureusement identique. Au fil des saisons, sa hauteur varie énormément, 20 à 60°. Il est bon aussi de se souvenir que le temps moyen " celui de nos horloges " est différent du temps solaire (équation de temps).

    On peut facilement connaître la variation de hauteur en cours d'année en fonction de sa localisation, grâce ce merveilleux site : http://blateyron.pagesperso-orange.f.../fr/index.html

    AMHA, si tu souhaites adopter un suivi aveugle, l'idéal serait d'avoir une horloge avec calendrier (DCF77 ou GPS) le tout avec un logiciel capable de gérer parfaitement la correction de hauteur et surtout l'équation de temps. En effet, certains jours de l'année, la différence entre le temps moyen et le temps solaire peut-être de 15 mn. Cela correspond à un écart d'environ 2°.. Un tel système suppose un logiciel assez «*trapu*».

    On peut aussi prévoir une solution «*électromécanique*» avec un repère matérialisant le midi solaire qui serait positionné grâce à une came d'équation de temps couplée à l'axe de la hauteur du soleil. Ce repère mobile servirait au système à recaler l'horloge tous les jours à midi (au soleil). La variation (par rapport au temps moyen) serait stockée dans la mémoire du micro-contrôleur pour un bon départ le lendemain matin.

    Je ne connais pas de fournisseurs chez qui l'on pourrait trouver de moteur synchrone 1T/24H. Peut-être dans les minuteries sans affichages servant à gérer les éclairages d'aquariums, par exemple.
    Dans les années 60, Calor, commercialisait ce genre de pendules de cuisine sur secteur. D'une précision redoutable, sauf en cas de coupure de courant...

    Concernant les mvt de pendules à quartz, la solution serait peut-être de remplacer le quartz par un de fréquence 2 fois moindre, à savoir 2 097 152 Hz, pour avoir 1T/24H

    Mais de toutes les façons, ces systèmes n'auront pas assez de puissance pour mouvoir un miroir, même tout petit. Ils ne peuvent que servir de référence afin que le système se cale dessus. Il faudrait alors prévoir un couplage optique afin d'éviter un arrêt = «*usine à gaz*».

    J'ai réalisé mon système de suivi optique il y a plusieurs années, pour un élève ingénieur qui travaillait sur un projet de capteur solaire hautes performance. J'ai choisi d'utiliser une petite lentille de Fresnel parce que cela me semblait être la solution la plus simple pour tester ma carte suiveuse

    Je vais essayer de trouver le temps de reprendre tout cela, fort de cette première expérience, en améliorant certaines chose. Je reste convaincu que le suivi optique est la solution la plus économique, la plus simple à mettre en œuvre et la plus fiable.

    Le nettoyage régulier du capteur ne me semble pas être un problème car, de toutes façons, il est indispensable de nettoyer très régulièrement miroirs ou P.V. Pour un rendement maximum.

    Un de mes rêves est de réaliser du froid à partir de l'énergie solaire via un système de réfrigération à adsorption, par exemple. Mais je n'ai pas encore trouver la bonne solution pour la réalisation de la partie froid.
    Si quelqu'un à une expérience pratique en ce domaine, je suis preneur...

    @+
    JC.

    -----

  2. #32
    herakles
    Animateur Habitat

    Re : pour suivre le soleil

    Pour le miroir , pour une heure = environ 7.5° de rotation plus ou moins 1° suivant l'inclinaison du soleil (été -automne-hiver-printemps)
    tu faisais allusion à cette phrase je crois ?

    je parlais du mouvement de l'héliostat , pas du mouvement apparent du soleil (15 degrés par heure)

    selon la latitude ( en France du moins ) le miroir ne tourne pas vraiment de 7.5 ° par heure ...s'il était au Pôle , le miroir tournerait exactement de 7.5 degré par heure

    Mais dès qu'on est sur l'Equateur , pour renvoyer à l'horizontale le rayon réfléchi , le miroir devrait tourner de 15° par heure sur un axe // à l'axe terrestre ...

    ici , par 43.6 ° de latitude NORD , j'observe qu'il tourne sur son axe de 7° à 8° environ par heure , selon les saisons .

    En ce qui concerne le moteur 1/24RPH , on le trouve chez CROUZET, 2 à 3W , qui peut être alimenté par un générateur de fréquence 50Hz (220V , 0.2 A environ ) et de plus on peut faire varier la fréquence pour recaler le suivi solaire chaque semaine avec un dispositif à cellules LDR
    Un moteur pas à pas peut aussi être envisagé : horloge synchrone ou moteur pas à pas de petite puissance , un dispositif par couplage optique peut être envisagé , je l'avais mis au point y a quelques années : un disque noir/réfléchissant et deux cellules IR+phototransistor se chargent de la poursuite du disque mü par l'horloge ou le mouvement à quartz ou le mouvement radio-piloté...

    Il faudrait que tu te trouves le livre de PERRIER , autrefois chercheur au CNRS, qui avait mis au point de grands miroirs solaires pour obtenir de l'hydrogène par craking des molécules d'eau + du coke (si j'ai bonne mémoire) mais il est décédé dans des conditions assez mystèrieuses , officiellement accident de la route , comme Coluche.. un coup du lobbying pétrolier ?

    Le nettoyage régulier du capteur ne me semble pas être un problème car, de toutes façons, il est indispensable de nettoyer très régulièrement miroirs ou P.V. Pour un rendement
    Heu , à 65 ans , tu me vois grimper sur le toit ou sur un mât de 10m de haut pour nettoyer le bulbe vitré du suiveur solaire eur;
    Bonne soirée !
    Dernière modification par herakles ; 17/01/2012 à 23h23.

  3. #33
    JCS

    Re : pour suivre le soleil

    Salut Héraklès,

    "je parlais du mouvement de l'héliostat , pas du mouvement apparent du soleil (15 degrés par heure)
    selon la latitude ( en France du moins ) le miroir ne tourne pas vraiment de 7.5 ° par heure ...s'il était au Pôle , le miroir tournerait exactement de 7.5 degré par heure
    Mais dès qu'on est sur l'Equateur , pour renvoyer à l'horizontale le rayon réfléchi , le miroir devrait tourner de 15° par heure sur un axe // à l'axe terrestre ...
    ici , par 43.6 ° de latitude NORD , j'observe qu'il tourne sur son axe de 7° à 8° environ par heure , selon les saisons . "


    Je ne suis pas convaincu de cela. Il faudra que je me penche sur le problème à pemps perdu
    Toutefois, s'il s'avère que tu as raison, cela justifie encore plus le suivi optique plutôt qu'aveugle...

    Tu ne dis toujours pas comment tu gères l'équation de temps avec ton suivi aveugle.

    "En ce qui concerne le moteur 1/24RPH , on le trouve chez CROUZET, 2 à 3W , qui peut être alimenté par un générateur de fréquence 50Hz (220V , 0.2 A environ ) et de plus on peut faire varier la fréquence pour recaler le suivi solaire chaque semaine avec un dispositif à cellules LDR ".


    Fais-tu faire un tour complet à ton installation, tous les jours, ou as-tu un système qui revient au point de départ tous les soirs ?
    Je constate que tu utilises un système optique pour recaler en permanence ton système.
    Il me semble qu'utiliser seulement un suivi optique simplifie grandement les choses.

    "Heu , à 65 ans , tu me vois grimper sur le toit ou sur un mât de 10m de haut pour nettoyer le bulbe vitré du suiveur solaire eur;"

    Ce n'est pas le nettoyage du suiveur solaire qui est important, même poussièreux, il fonctionnera,
    C'est le capteur (miroir ou PV) qu'il faut régulièrement nettoyer, si non il va voir son sendement baisser considérablement et donc recours à plus n'énergie fossile ou nucléaire...

    Bonne journée.

    JC.

  4. #34
    herakles
    Animateur Habitat

    Re : pour suivre le soleil

    Fais-tu faire un tour complet à ton installation, tous les jours, ou as-tu un système qui revient au point de départ tous les soirs ?
    Non bien sûr , des microrupteurs fin de course ont été installés pour stopper l'héliostat aux positions extrémes ( lever et coucher de soleil ) soit 180° entre les deux butées pour le suiveur solaire ou l'horloge.
    L'héliostat revient automatiquement à sa position de départ à l'aube et non dans la nuit .
    Il ne repart pas si le temps est mauvais ( détecteur de luminosité ) mais si le soleil revient dans l'après midi , en 2 ou 3 mn , le miroir sera en place .

    SI j'ajoute une horloge avec suiveur optique + relais de puissance pour commander les deux vérins , c'est en raison de certains problèmes rencontrés avec les suiveurs solaires à LDR ou photodiodes : l'héliostat se promène de droite à gauche à chaque passage de certains nuages voilant le soleil : le viseur s'aligne aussitôt sur le nuage le plus brillant et ca fatigue les vérins

    Je n'ai pas encore su très bien doser la sensibilité sur le circuit électronique du suiveur solaire : trop sensible , il oscille entre soleil et nuages et trop peu sensible , il suit mal le soleil au lever ou au coucher à travers les brumes . d'où l'intérêt de la petite horloge radio-pilotée ou de la simple horloge synchrone recalable chaque jour , voire tous les deux à trois jours par suivi solaire à midi pile . ca revient à associer un suivi en aveugle à un suivi solaire ponctuel qui recale le mouvement d'horlogerie .

    D'autre part , la grande taille du miroir occulte le suiveur solaire , ce dernier doit alors être déporté à droite ou en bas, et il faut alors un circuit électronique supplémentaire avec deux à quatre portentiomètres de précision pour piloter les servomoteurs .

    Je ne suis pas convaincu de cela. Il faudra que je me penche sur le problème à pemps perdu
    A toulouse , on cherche à renvoyer le rayon presque horizontalement vers une fenêtre
    Mais au Pole NORD, le miroir est alors simple = il est fixé sur un axe vertical (// à l'axe nord-sud) , tournant de 7.5° chaque heure
    Sur l'equateur , ce miroir est alors fixé sur un axe horizontal , et doit tourner de 15°chaque heure pour toujours envoyer le rayon parallèlement à son axe de rotation .
    Dernière modification par herakles ; 18/01/2012 à 13h04.

  5. #35
    JCS

    Re : pour suivre le soleil

    Je reste persuadé que le suivi optique est le plus fiable, le plus simple et le plus économique à mettre en oeuvre.
    A condition de le gérer par un microcontroleur qui peut, avec un programme qui va bien, tenir compte des nuages
    qui passent.

    C'est aussi la solution la plus adaptée si tu souhaites renvoyer les rayons du soleil en un point précis.

    D'autre part , la grande taille du miroir occulte le suiveur solaire , ce dernier doit alors être déporté à droite ou en bas, et il faut alors un circuit électronique supplémentaire avec deux à quatre portentiomètres de précision pour piloter les servomoteurs .
    ??? Là, je ne comprends paspourquoi il faut un circuit supplémentaire pour déporter le suiveur.

    A toulouse , on cherche à renvoyer le rayon presque horizontalement vers une fenêtre
    Mais au Pole NORD, le miroir est alors simple = il est fixé sur un axe vertical (// à l'axe nord-sud) , tournant de 7.5° chaque heure
    Sur l'equateur , ce miroir est alors fixé sur un axe horizontal , et doit tourner de 15°chaque heure pour toujours envoyer le rayon parallèlement à son axe de rotation .
    ??? En fonction de la latitude, la hauteur du soleil change, mais pas le déplacement azimutal. Ou bien... ?

    Si tu veux faire suivre le soleil à un capteur de chaleur ou PV qui doit rester perpendiculaire au soleil, ton déplacement azimutal doit-être de 15°/h.
    Par contre si tu souhaites renvoyer les rayons du soleil en un point précis à l'aide d'un miroir, le déplacement azimutal ne doit-être que de 7,5°/h, me semble-t-il. Que tu sois au pôle Nord ou à l'Equateur.

    Je suis tétu, j'aimerai bien savoir comment tu gères l'équation de temps avec ton système mécanique.

    @+

    JC
    Dernière modification par JCS ; 18/01/2012 à 14h03.

  6. #36
    herakles
    Animateur Habitat

    Re : pour suivre le soleil

    Par contre si tu souhaites renvoyer les rayons du soleil en un point précis à l'aide d'un miroir, le déplacement azimutal ne doit-être que de 7,5°/h, me semble-t-il. Que tu sois au pôle Nord ou à l'Equateur
    ce n'est pas apparement le cas , avec les exemples illustrés en pièce jointe
    La cible est toujours supposée être à l'horizontale du lieu où on est , ce qui change bien des paramètres
    ...Nom : heliostat_poleNord.jpg
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Taille : 197,7 Ko

    A ta calculette


    Je reste persuadé que le suivi optique est le plus fiable, le plus simple et le plus économique à mettre en oeuvre.
    A condition de le gérer par un microcontroleur qui peut, avec un programme qui va bien, tenir compte des nuages
    qui passent
    je suis en train de cogiter là-dessus avec l'aide d'un passionné de robotique féru de µC et tout le toutim ..
    Comme toi, j'ai commencé par le suivi optique pour l'héliostat , j'en ai vu les limites mais aussi les avantages = pas cher et facile à réaliser ...mais inaccessible si l'héliostat est posé sur un toit ou un poteau
    j'aimerai bien savoir comment tu gères l'équation de temps avec ton système mécanique.
    Avec le suiveur optique , c'est géré nickel à part le problème des nuages et des piafs ..et de la nécessité de le placer au plus près de l'héliostat , donc inaccessible s'il est posé sur un toit avec une horloge qui se recale de temps à autre par le suivi optpique , ce sera l'idéal moyennant un circuit radiopiloté et un µC prenant en compte la dérive dûe à l'analemme (equation du temps)
    le système mécanique reprend en fait une loi géométrique, bien connue en astronomie, et garantit la bonne direction du rayon réfléchi vers la cible ...
    Dernière modification par herakles ; 18/01/2012 à 17h03.

  7. #37
    JCS

    Re : pour suivre le soleil

    Dès que j'en trouve le temps, je vais reprendre mes expériences, mais avec un miroir.

    Le résultat sera beaucoup plus probant qu'en supputant à partir de certaines théories mal maîtrisées.

    Je suis à la recherche de petits vérins 12 V pas chers. Si qqu'un a une adresse...
    Cela m'évitera peut-être de les fabriquer.

    @+

    JC.

  8. #38
    herakles
    Animateur Habitat

    Re : pour suivre le soleil

    cela a été déjà fait avec des maquettes, un petit faisceau laser , et aussi avec un copain qui voulait un héliostat à 1 moteur : 1 premier miroir tournant de 15° par heure renvoyant les rayons vers un second miroir fixe qui à son tour renvoie vers la cible : l'axe de rotation était toujours // à l'axe terrestre NordSud .

    Mais cette double réflexion dégrade la lumière solaire par suite de la polarisation induite par la double réflexion

    Pour les vérins , c'est autour de 400 à 500 € pièce
    voir le vérin LINAK LA12 par exemple .

    On peut se débrouiller avec un moteur d'essuie glace qui fait tourner une tige filetée et un écrou de tige (voir chez CIR , Compagnie Industrielle du Roulement )
    Les crics linéaires pour 2CV peuvent servir de vérins rustiques, mais pour ce qui est de la longévité , je ne me hasarderais pas à prévoir plus d'un an de fonctionnement chaque jour...

  9. #39
    JCS

    Re : pour suivre le soleil

    Je suis très étonné que tu parviennes à renvoyer les rayons solaires sur un point fixe en déplaçant ton miroir de 15°/H !

    Dès que j'en trouve le temps, je réalise un proto pour en avoir le coeur net.

    J'ai trouvé des actionneurs qui vont bien faire l'affaire :

    http://www.gotronic.fr/art-actionneu...575s-11886.htm

    @+

    JC.

  10. #40
    herakles
    Animateur Habitat

    Re : pour suivre le soleil

    Je suis très étonné que tu parviennes à renvoyer les rayons solaires sur un point fixe en déplaçant ton miroir de 15°/H !
    ca peut se faire avec un miroir qui tourne autour d'un axe équatorial , c'est à dire // à l'axe de rotation de la terre .

    le miroir est incliné à 45° par rapport à cet axe et tourne autour , de façon à ce que le rayon réfléchi parte toujours PARALLELEMENT à l' axe de rotation ( incliné à 43.6 = latitude du lieu) , vers un autre miroir , qui , lui , reste FIXE en bout de l'axe de rotation , et lui-même orienté de façon à faire une deuxième réflexion vers une cible fixe .

    Dans ces conditions , le miroir "mobile" tourne bien toujours FACE au soleil , de 15° d'angle/heure , avec un moteur synchrone 1/24 RPH recalable (cf analemme) par suivi optique ponctuel
    ou rotor d'antenne + suiveur optique .

    autrement dit le plan dans lequel s'inscrit le rayon incident et le rayon réfléchi passe bien par l'axe de rotation du miroir , le soleil est aussi dans le même plan qui tourne donc de 15° horaire.

    Inconvénient : la lumière du soleil subit une double réflexion avec une polarisation plus ou moins forte .
    Quand les deux miroirs sont décalés de 90° l'un par rapport à l'autre , la limière ne passe presque plus

    Idem dans les conditions ci-après :

    1- l'axe de rotation du miroir est parallèle à sa surface réfléchissante
    2- cet axe de rotation est // à l'axe Nord Sud de la Terre
    3- le rayon réfléchi est PERPENDICULAIRE à cet axe de rotation
    4- la cible visée est FIXE , face au miroir

    alors le miroir DOIT tourner de 7.5° d'angle par heure .

  11. #41
    herakles
    Animateur Habitat

    Re : pour suivre le soleil

    je préfère ceci... davantage de force de poussée : http://www.gotronic.fr/art-actionneu...0-6r-12147.htm

  12. #42
    polo974

    Re : pour suivre le soleil

    Mhhh...
    1er message pour balancer un lien commercial sur un fil vieux de 9 mois...
    peut mieux faire...
    Jusqu'ici tout va bien...

  13. #43
    invite2bdf90be

    Re : pour suivre le soleil

    Bonjour, moi aussi c'est mon premier message, je vais essayer de bien faire.
    Pour renvoyer le soleil vers des fenetres sans passer par toute cette electronique qui m'inquiete, est-ce que l'on ne pourrait pas utiliser un miroir cylindrique concave?
    Du style un gros bidon coupé en deux suffisamment long pour s'affranchir (un peu) de la course du soleil et tant pis s'il rate un peu la fenetre .
    Il doit y avoir pas mal de pertes mais j'aimerais d'abord avoir votre avis... éclairé!
    merci d'avance.

  14. #44
    f6bes

    Re : pour suivre le soleil

    Bsr à toi,
    Ca fonctionnera grosso modo pendant une paire d'heure ( et encore) et ensuite...plus de soleil sur la fenétre si tu laisses ton réflecteur
    orienté d'une maniére fixe.
    Pas vraiment trés utile....mais bon si ça suffit...!
    Bonne soirée

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