Suivi du soleil pour un cuiseur solaire

2diabolo · 11/08/2005, 13h13

Salut à tous !

Je ne vous connais pas encore car c'est mon premier message sur ce forum.

Bon voilà je suis sur un projet pour mon stage en Inde de traqueur de soleil pour cuiseur à concentrateur solaire (une parabole qui concentre les rayons en un même point).
La solution de la rotation autour de l'axe polaire n'est pas envisageable car le support pour la nourriture est lié a la structure de la parabole (modèle SK14 pour ceux qui connaissent).

Par conséquent j'avais choisi de faire une rotation selon deux axes:
- un vertical motorisé (qui selon moi devait tourner également à vitesse constante (15°/h) mais cela ne fonctionne pas.
- un horizontal qui serait motorisé (si le temps de trouver la structure mécanique) ou non car il devait resté libre pour l'utilisateur afin de pouvoir se protéger du soleil en tournant la parabole quand il cuisine

Bref à ce jour la mécanique est prête (engrenages, moteur , ...), la parabole peut tourner a vitesse constante mais ce n'est pas bon.

Je m'oriente donc sur un système de "recherche du soleil". Pour ça je ne voie que deux possibilités pour le moment:
- énergie de motorisation et direction donnée directement par des panneaux solaires (deux par axes)

- énergie donnée par batterie et direction par un système à base de photoresistances ou de LED.

La présence d'un microcontroller n'est pas à l'orde du jour

car cela est trop compliqué à mettre en place là où je suis (trouver les microcontrolleurs, les programmer, ... je n'ai rien de tout ça à portée de main)

Je suis en train de tester le premier système mais il me parait un peu cher (prix des panneaux solaires).
Cependant pour le deuxième système je recherche un schéma simple pour diriger un axe afin de pouvoir le combiner sur mes deux axes. Est-ce qu'un simple montage à base d'ampli op pourrait marcher (et si oui comment fournir assez de puissance aux moteurs (grand maxi 0.5 A) ? A l'aide de transistors ?
Quelle genre de précision obtient-on avec un tel système ?

La précision dont j'ai besoin est de l'orde de +ou- 5° (en manuel il faut réajuster le cuiseur toutes les 20-25 minutes).

J'aimerais également savoir comment positionner les diodes (ou photorésistances) ou panneaux solaires (car c'est le même problème) sur un tel système (perpendiculaire, opposées, avec un certain angle (pour la tolérance) ?

Enfin, a priori un des problèmes qui revient souvent est le repositionnement du système le matin. Cela n'est pas indispensable car comme le système fonctionnera sur batterie et qu'un mode manuel (motorisé) est déjà disponible par mes débuts sur le projet je pense le réutiliser. (Mais bon si c'est vraiment pas beaucoup compliqué alors ça m'intéresse, disons que c'est pas le plus gros souci).

Bon entre temps j'ai essayé de faire sur papier un montage. Je ne connaissais pas le schéma de représentation d'une photo résistance alors j'ai mis une resistance à la place.

Est-ce que ce montage aurait une chance de marcher ?

Tout est alimenté par une batterie 12V 7Ah avec une capacité de 20A.
Les deux moteurs fonctionnent sur 12V et nécessite moins de 200 mA en fonctionnement.

Déjà merci si vous avez lu jusque là.

Taoufik AMRI · 11/08/2005, 13h21

Bonjour,
je peux te suggerer un système optoelectronique qui permettrait de reperer la source la plus intense de lumière : le soleil. Puis d'asservir sa position autour de ce repère, afin de permettre un flux lumineux constant. Une logique sequentielle du type graphcet permettrait de rechercher le soleil, puis de garder en mémoire la position en vue d'asservir le four. Ensuite, un système optique pourrait donner acces à l'écart angulaire entre le soleil et les deux axes.

2diabolo · 11/08/2005, 14h14

Cela me parait interessant ? Mais est-ce que ce n'est pas trop compliqué car je ne dispose plus de trop de temps et surtout le magasin d'elec le plus proche est à 2 jours de trajet donc je peux pas trop me permettre de me lancer dans un truc trop compliquer.

Que penses tu de mon circuit ? Il est basique mais peut etre a t il une chance de marcher (deja que je sais pas ou je vais trouver tous ces composants).

Merci d'avance

FC05 · 11/08/2005, 14h32

Salut,

avec ce système, le moteur tourne soit dans un sens soit dans l'autre. Il te faut donc utiliser des comparateurs à 2 seuils (montage à ampli-op que l'on trouve sur tous les datasheet, si on a oublié ces cours en France

).

Pour l'ampli-op, je te conseille un LM324 (4 ampli par boitier) ou un LM358 (c'est le même type d'ampli, mais là il n'y en a que deux par boitier). Ce sont des amplis qui n'ont pas besoin d'une alim symétrique.

Pour le pont en H ... je dirais L298 ... mais il me semble que le type de commande ne correspond pas à ton schéma ...

**Jack** · 11/08/2005, 14h33

salut,

apparemment tu es pressé, donc pas la peine de partir sur quelque chose d'un peu plus sophistiqué.

Pour commenter ton schéma, je te propose de limiter le gain des amplis afin d'éviter de voir leur sortie basculer en permanence lorsque la parabole sera en place. En effet, l'erreur étant voisine de 0, si tu ne limite pas leur gain, la sortie des amplis va sans cesse osciller entre les tensions de saturation.

Je te conseille également de choisir des amplis monotension, genre LM324.

En ce qui concerne la précision, cela dépendra en grande partie de la qualité des moteurs. Les modèles économiques ont besoin d'un courant non négligeable avant de démarrer. On peut améliorer en augmentant le gain des amplis, mais pas trop sous peine de retomber dans les problèmes cités au dessus.

A+

2diabolo · 11/08/2005, 14h40

Les moteurs a priori ne sont pas trop mauvais. Je les ai testé sur une carte électronique du genre timer (qui donne des impulsions 0.1s toute les 40s) et depuis le temps ils tiennent bien la route.

Je pense que le problème ne viendra pas de ce côté la. Et puis il est toujours possible de changer un moteur si le problème vien de là à la fin.

**Jack** · 11/08/2005, 14h44

essaie de limiter le gain des ampli donc.

Et le pont en H, il est tout fait?

A+

2diabolo · 12/08/2005, 05h40

Ben j'ai cru comprendre qu'il existait des ponts en H tout fait non ?

Mais pour le moment j'ai rien acheté car je dois tout faire en une fois (2 jour de trajet pour aller jusqu'à Bombay et revenir, trouver un magasin qui aurait de tels composants ...)

**Jack** · 12/08/2005, 09h54

oui, mais il n'ont pas tous les mêmes caractéristiques notamment au niveau de la commande des transistors.

A+

monnoliv · 12/08/2005, 22h22

Sinon voici deux liens:
http://circuitos.tripod.cl/schem/r21.gif
http://www.redrok.com/electron.htm#led3
A+

2diabolo · 13/08/2005, 11h57

Salut

Bon ça m'a pris un peu de temps mais voilà j'ai pondu mon premier schéma électrique. Dites-moi ce que vous en penser.

Pour les valeur des résistances et du condo du Timer 555 j'ai utilisé le logiciel de Schematica. J'ai besoin pour l'axe vertical d'une fréquence d'environ 0.0015 Hz avec un duty cycle de 20% (Tl = 10 min et Th = 1 min).
Cependant le logiciel laisse plein de liberté dans le choix des valeurs, je ne sais pas comment choisir: privilégier le condo, ou les résistances. Si quelqu'un pouvait m'expliquer.

Je n'ai mis qu'un axe sur le schéma pour faire plus simple. Après il suffira d'alimenter le pont H de l'autre côté pour l'autre axe avec différents critères pour le timer.

Tout sera alimenté en 12V par une batterie (7Ah, capacité 20A). Pensez vous que cela pose problème de n'utiliser qu'une batterie pour tout alimenter ?

Pour les ampli op et les portes ET j'ai supposé que ca poserait surement pas de problème a trouver un modele valable pour ce montage mais je suis pas sur.

Pour le choix du pontH je ne suis pas sur car il a une puissance de 5W. Mes deux moteurs consomment disons environ 250mA chacun (grand max) pour être sûr. Pensez vous que cela suffira ?

Pour la valeur des résistances associées au photorésistances, je ne sais pas quoi choisir mais je pense que cela n'a pas trop d'importance. Idem pour les photorésistances.

Sinon une question encore plus conne mais en Inde, je trouverai les mêmes composants dont tout le monde parle si je vais dans un magasin d'électronique ?

J'attache le fichier Tiny Cad. Le circuit de monnoliv sur http://circuitos.tripod.cl/schem/r21.gif .Qu'en pensez vous ? Serait-il assez puissant pour alimenter mes moteurs ?

J'attends avec impatience vos réactions (et aussi votre aide pour le choix des composants car je sais pas trop comment me lancer).

2diabolo · 13/08/2005, 12h12

Bon j'ai oublié le schéma.
Si vous voulez le fichier TinyCad contactez moi.

**Jack** · 13/08/2005, 14h28

pour, le 555, cette fréquence me semble un peu faible car les courants de charge et de décharge du condo risquent d'être inférieurs à son courant de fuite. Il vaudrait mieux augmenter la fréquence et mettre un diviseur derrière.

Le second problème que je vois apparaître se situe au niveau du point d'équilibre. Le moteur va osciller entre marche avant et marche arrière sans arrêt. Il faudrait créer une bande morte en utilisant des comparateurs à hystérésis.

Il serait peut-être aussi intéressant de mettre une capa sur les cellules pour diminuer la vitesse de réaction du système. Je pense par exemple au cas où une personne passerait devant une des cellules, ce qui provoquerait un changement de position.

A+

FC05 · 13/08/2005, 17h58

Citation:

Posté par Jack

Le second problème que je vois apparaître se situe au niveau du point d'équilibre. Le moteur va osciller entre marche avant et marche arrière sans arrêt. Il faudrait créer une bande morte en utilisant des comparateurs à hystérésis.

C'est ce que je dis depuis #4 ... mais bon ...

J'ai une solution à 5 ampli-op ... j'essaye de voir si 4 c'est pas possible et je fais le schéma.

A+

FC05 · 16/08/2005, 11h42

Voici ma solution a 5 ampli-op ... j'ai pas pu faire mieux, mais je trouve que c'est compliqué ...

Le fait d'être en alim non symétrique complique un peu les choses ...

monnoliv · 16/08/2005, 13h23

C'est vraiment sympa de faire ces schémas, FC05. Bravo et merci pour les lecteurs !
A+

FC05 · 16/08/2005, 13h58

De rien, je ne garantie pas que ça marche ...

millenium · 18/08/2005, 07h51

Bonjour à tous,

Vous pouvez visiter le site des Bioénergies, un site que j'ai créer recemment..sur l'énergie solaire en particulier (autoconstruction de four solaire, séchoir solaire, panneaux thermiques)

Vous pouvez réaliser une douche solaire à bas prix !

Vos avis et commentaires sont les bienvenus...

Jeff

http://bioenergies.free.fr