Traqueur solaire+GPS

[narakphysics]

Bonjour à tous
j'aimerai bien réaliser un traqueur solaire, porteur d'une plaque photovoltaïque , piloté par GPS mais je sais pas par quoi je vais commencer.
le GPS me permet de déterminer juste la position du traqueur, mais ce que je veux c'est aussi les coordonnées du soleil en ajoutant un autre dispositif.
est ce qu'il y a un dispositif qu'on lui donne juste la ville, le jour et il nous donne la position du soleil en fonction bien sûr de l'heur?? et en fonction de la différence des deux positions (traqueur+solaire), on tourne le traqueur afin de capter le maximum d'énergie!
est ce que vous avez une idée à propos du choix de GPS??l'analyse des données..?
merci infiniment d'avance
-----

[vincent66]

Bonsoir,
Oui il existe une formule trigonométrique permettant de calculer la position du soleil en fonction de la position sur la planète et de l'heure mais elle est longue comme le bras et très complexe à implémenter..!
Je te suggère plutôt un aservissement par capteurs de luminosité soigneusement agencés...
Vincent

[narakphysics]

merci pour votre réponse
est ce qu'il y a sur le marché, un dispositif capable de calculer la position du soleil?

[chatelot16]

le mouvement du soleil n'est pas si mysterieux que ca ! depuis quelque siecle on sait que la terre tourne a 1tour/24h

si tu fait tourner ton panneau a cette vitesse sur un axe paralele a l'axe de rotation de la terre , il restera toujours braqué sur le soleil ... meme la nuit en essayant de passer a travers la terre

c'est un peu aproximatif a cause de la variation d'angle entre l'été et l'hivers , mais pour un panneau photovoltaique c'est sans importance

pour une parabole tres directive il faudrait en plus tenir compte des saison ... mais ce n'est pas ton cas

si tu trouve que cette simple rotation sur un axe bien choisi est trop simple , tu peux faire 2 orientation en site et azimuth et il y aura un petit calcul de trigo a faire ... mais pas bien sorcier

[A voir en vidéo sur Futura]

[f6bes]

merci pour votre réponse
est ce qu'il y a sur le marché, un dispositif capable de calculer la position du soleil?

Bj rà toi,
Voir le logiciel : ORBITRON
et aussi
Ephémérides du Soleil http://www.google.com/url?sa=t&rct=j...07TIAQ&cad=rja
A+

[Electro_Red]

le mouvement du soleil n'est pas si mysterieux que ca ! depuis quelque siecle on sait que la terre tourne a 1tour/24h

si tu fait tourner ton panneau a cette vitesse sur un axe paralele a l'axe de rotation de la terre , il restera toujours braqué sur le soleil ... meme la nuit en essayant de passer a travers la terre

c'est un peu aproximatif a cause de la variation d'angle entre l'été et l'hivers , mais pour un panneau photovoltaique c'est sans importance

pour une parabole tres directive il faudrait en plus tenir compte des saison ... mais ce n'est pas ton cas

si tu trouve que cette simple rotation sur un axe bien choisi est trop simple , tu peux faire 2 orientation en site et azimuth et il y aura un petit calcul de trigo a faire ... mais pas bien sorcier

bonjour,
en fait l'idée c'est de concevoir et réaliser ce traqueur suiveur tournant en deux axes,
- un axe x pour suivre le soleil (du lever jusqu'au coucher du soleil),
- un axe y: ajustement selon le saison,
c'est presque le même principe d'un parabole vers le satellite,

donc le traqueur doit localiser son endroit à l'aide du GPS (n'importe quelle ville), l'utilisateur va indiquer juste la date (saison) et l'heure, et le controleur (PIC...) commande un moteur pour orienteur la plaque photovoltaique vers le soleil,

nous attendons vos aides,
et merci infiniment,

[PA5CAL]

Bonjour

L'emploi permanent d'un GPS est un moyen démesuré pour l'application visée. Trois photodiodes fournissent un moyen beaucoup plus simple et efficace pour faire une poursuite du soleil.

De plus, le GPS n'est pas suffisant. Il donne les coordonnées du dispositif sur Terre et permet par conséquent de calculer la direction du soleil par rapport à un référentiel conventionnel, mais il ne permet pas de déterminer l'orientation de ce référentiel.

Par ailleurs, la poursuite de la course du soleil n'est pas forcément le meilleur moyen de récupérer le maximum d'énergie. La lumière étant diffusée par le ciel et par les nuages, l'orientation optimale peut ne pas correspondre à la direction du soleil.

[narakphysics]

Bonjour

L'emploi permanent d'un GPS est un moyen démesuré pour l'application visée. Trois photodiodes fournissent un moyen beaucoup plus simple et efficace pour faire une poursuite du soleil.

De plus, le GPS n'est pas suffisant. Il donne les coordonnées du dispositif sur Terre et permet par conséquent de calculer la direction du soleil par rapport à un référentiel conventionnel, mais il ne permet pas de déterminer l'orientation de ce référentiel.

Par ailleurs, la poursuite de la course du soleil n'est pas forcément le meilleur moyen de récupérer le maximum d'énergie. La lumière étant diffusée par le ciel et par les nuages, l'orientation optimale peut ne pas correspondre à la direction du soleil.

Bonjour,
bon le point de diffusion de la lumière par les nuages c'est à noter parmi les points faibles du traqueur via GPS, merci
en revanche, on cherche à concevoir un traqueur universel c'est à dire qu'il sera capable de fonctionner dans n'importe quel endroit (UE, USA, Africa...),
on a trouvé des difficultés dans l'algorithme qui calcule la position du soleil à base des coordonnés du GPS, et la date d'un horloge, afin d'établir un signal de commande pour orienter la PV vers le soleil...

merci d'avance

[PA5CAL]

On trouve très facilement des algorithmes de position du soleil sur Internet. Il en existe plusieurs avec des précisions plus ou moins importantes, mais d'une manière générale ils sont assez simples.

Comme je le disais, le problème n'est pas là. Une fois les valeurs numériques représentant la direction du soleil dans le ciel obtenues, comment détermine-t-on la position des moteurs servant à orienter les panneaux alors qu'on ignore l'orientation du support du dispositif dans l'espace ?

[eldudo]

Il doit être jouable de coder une procédure d'initialisation de recherche du soleil qui permette de déterminer l'orientation du bâti une bonne fois pour toutes.

Une fois la position du soleil repérée à une date et un horaire donné , il n'y a plus qu'à comparer l'angle relatif du dispositif de visée avec un repère lié au bâti (par exemple grâce aux impulsions envoyées à des moteurs pas à pas) et la direction dans laquelle est vue le soleil (d'après la date et la longitude) pour ensuite calculer la direction du bâti .

La procédure de recherche peut-être manuelle avec 5 boutons: haut/bas et gauche/droite pour faire tourner le bloc surlequel il y a le traqueur solaire et un bouton de validation .

[Electro_Red]

Il doit être jouable de coder une procédure d'initialisation de recherche du soleil qui permette de déterminer l'orientation du bâti une bonne fois pour toutes.

Une fois la position du soleil repérée à une date et un horaire donné , il n'y a plus qu'à comparer l'angle relatif du dispositif de visée avec un repère lié au bâti (par exemple grâce aux impulsions envoyées à des moteurs pas à pas) et la direction dans laquelle est vue le soleil (d'après la date et la longitude) pour ensuite calculer la direction du bâti .

La procédure de recherche peut-être manuelle avec 5 boutons: haut/bas et gauche/droite pour faire tourner le bloc surlequel il y a le traqueur solaire et un bouton de validation .

Bonjour,
oui c'est presque ça,
à mon avis, il vaut mieux d'utiliser 2 boutons de basculement entre mode GPS, et mode normale,
par exemple à chaque fois on installe le système traqueur dans un nouveau endroit, je déclenche le mode GPS pour me localiser et par la suite définir la position du soleil,
une fois cette étape validée,les coordonnées seront enregistrés, et donc on passe au mode fonctionnement normal, c-a-d à l'aide de ces coordonnés le traqueur suit automatiquement le soleil...

la partie qui nous représente plus de difficultés c'est comment génerer un signal de commande aux moteurs électrique en se basant sur les coordonnées,
pourriez vous nous expliquer un peu plus
et merci

[chatelot16]

si tu a deja placé un axe paralele a la rotation de la terre , il faut faire tourner le moteur a vitesse constante !

demarage a 6heure du matin arret a 6heure le soir ... retour en marche arriere pendant toute la nuit

il suffit de choisir le bon moteur et le bon raport de reduction

comme le raport de reduction sera enorme un moteur de tres faible puissance suffira : j'ai vu des gros telescope tourner de cette facon avec un minuscule moteur de programateur*

un paneau photovoltaique n'a pas besoin d'une grande precision d'orientation , le reglage dans l'autre axe peut etre fait manuellement une fois par mois

le moteur principal n'a pas besoin d'etre un moteur synchrone tres precis un moteur asynchrone suffit : c'est des contact fin de course qui recadreront les choses

vu la faible precision demandé par les paneau photovoltaique un bon moteur a courant continu alimenté a une tension precise pourait suffir

[Electro_Red]

si tu a deja placé un axe paralele a la rotation de la terre , il faut faire tourner le moteur a vitesse constante !

demarage a 6heure du matin arret a 6heure le soir ... retour en marche arriere pendant toute la nuit

il suffit de choisir le bon moteur et le bon raport de reduction

comme le raport de reduction sera enorme un moteur de tres faible puissance suffira : j'ai vu des gros telescope tourner de cette facon avec un minuscule moteur de programateur*

un paneau photovoltaique n'a pas besoin d'une grande precision d'orientation , le reglage dans l'autre axe peut etre fait manuellement une fois par mois

le moteur principal n'a pas besoin d'etre un moteur synchrone tres precis un moteur asynchrone suffit : c'est des contact fin de course qui recadreront les choses

vu la faible precision demandé par les paneau photovoltaique un bon moteur a courant continu alimenté a une tension precise pourait suffir

Bonjour,
oui le dimensionnement du moteur est également nécessaire, merci
et vue que le système ne demande pas une meilleur précision, un moteur à courant continu nous suffit, notamment sa simplicité de commande, son prix et sa caractéristique couple/vitesse, donc plus convenable d'un moteur asynchrone,
on peut même se servir de celui utilisé pour les paraboles
cette étape sera traité plus loin, après une simulation de mouvement du mécanisme sous Catia,
en revanche la première étape, consiste à choisir, le GPS, l'horloge et le système de contrôle (µc...) puis le moteur,
si vous pourriez nous aider à faire ce choix...

merci
cordialement

[PA5CAL]

C'est n'importe quoi. Je doute que tu aies compris le sens de mes précédents commentaires.

Si le système peut matériellement pointer le soleil, alors ce n'est pas un GPS qu'il faut pour assurer le tracking, mais simplement un niveau à bulle et une horloge réglée sur le temps universel.


Concernant la commande des moteurs, les circuits ad-hoc doivent être conçus en fonction du type et des caractéristiques des moteurs choisis. Ce n'est pas compliqué, mais on ne doit pas mettre la charrue avant les bœufs.

Un moteur pas-à-pas ne permet pas d'assurer seul le positionnement absolu de l'élément actionné. Et dans le cas particulier du tracking solaire, il ne permet pas non plus de garantir le positionnement relatif, puisqu'un simple coup de vent sur le panneau solaire peut lui faire sauter des pas. L'adjonction d'un capteur de position absolu serait donc tout-à-fait indiqué, quel que soit le type de moteur.

[chatelot16]

on peut même se servir de celui utilisé pour les paraboles

un moteur d'orientation de parabole est fait pour tourner un fois de temps en temps quand on change de satelite ... il sera vite usé si il doit suivre le soleil tous les jours

un moteur d'orientation de parabole est assez rapide : inutilement rapide pour suivre le soleil donc inutilement trop puissant

la premiere etape est de choisir la bonne base mecanique moteur et reducteur de vitesse ... ensuite l'automatisme sera tres simple

avec ta facon de choisir des le depart des truc inutilement compliqué tu va faire une usine a gaz qui consomme plus que ne produit le panneau a orienter

[eldudo]

C'est n'importe quoi. Je doute que tu aies compris le sens de mes précédents commentaires.

Si le système peut matériellement pointer le soleil, alors ce n'est pas un GPS qu'il faut pour assurer le tracking, mais simplement un niveau à bulle et une horloge réglée sur le temps universel.


Concernant la commande des moteurs, les circuits ad-hoc doivent être conçus en fonction du type et des caractéristiques des moteurs choisis. Ce n'est pas compliqué, mais on ne doit pas mettre la charrue avant les bœufs.

Un moteur pas-à-pas ne permet pas d'assurer seul le positionnement absolu de l'élément actionné. Et dans le cas particulier du tracking solaire, il ne permet pas non plus de garantir le positionnement relatif, puisqu'un simple coup de vent sur le panneau solaire peut lui faire sauter des pas. L'adjonction d'un capteur de position absolu serait donc tout-à-fait indiqué, quel que soit le type de moteur.

Qu'est ce qui est n'importe quoi ? Ca m'était adressé ?

[Electro_Red]

un moteur d'orientation de parabole est fait pour tourner un fois de temps en temps quand on change de satelite ... il sera vite usé si il doit suivre le soleil tous les jours

avec ta facon de choisir des le depart des truc inutilement compliqué tu va faire une usine a gaz qui consomme plus que ne produit le panneau a orienter

Re
bonne remarque,merci;
en fait l'objectif principal c'est l'efficacité énergétique et l'économie d'énergie !

[PA5CAL]

Qu'est ce qui est n'importe quoi ? Ca m'était adressé ?

Oui, et j'ai indiqué pourquoi.

D'une part, on ne peut pas sérieusement réaliser un système en laissant de côté un problème conceptuel qui doit être réglé dès le départ, ni aborder des questions de détail qui ne devraient apparaître (ou pas) que plus tard dans le processus de développement.

- Soit l'installateur du système fait l'effort d'installer entièrement le dispositif, et alors le GPS intégré est totalement superflu et il faut indiquer le matériel, son fonctionnement et la procédure d'installation choisis.
- Soit le dispositif doit se paramétrer automatiquement sans intervention extérieure, et alors le GPS est insuffisant et il faut indiquer ce qu'on souhaite lui adjoindre pour pallier le problème.

Avant d'envisager d'aborder la réalisation technique (la commande des moteurs notamment), le cahier des charges fonctionnel doit être complété en fonction de la solution retenue. Tel qu'il est présenté ici pour le moment, il n'est pas pertinent.


D'autre part, comme je l'ai précisé, les impulsions envoyées à des moteurs pas-à-pas ne permettent de contrôler seules l'orientation du dispositif. En fonction des forces extérieures (celle exercée par le vent notamment), la rotation effective des moteurs peut être plus ou moins importante que le déplacement commandé par les impulsions.

[eldudo]

T'as un melon gros comme ça toi !

Et bien toi aussi tu dis n'importe quoi :

effectivement un moteur pas à pas peut sauter des pas mais tu vas un peu vite en besogne avec ton codeur absolu ne te permettra pas d'orienter de manière absolue le mobile , il ne donnera qu'une position relative par rapport au bâti et il reste bien à orienter le bâti dans l'espace, ce que permet un calibrage avec une visée du soleil à un moment quelconque .

Pour un dispositif de précision, le calibrage est un point évidemment important et pas un détail .

S'il veut utiliser utiliser un algorithme, et il en a bien le droit, le fait d'avoir la latitude, que lui donnera le gps, permet un positionnement plus précis puisqu'il faut la latitude pour pouvoir connaître la hauteur du soleil à une date donnée .

Quelle est la solution que tu proposes pour repérer le traqueur de manière absolue dans l'espace ?

[chatelot16]

la seule information utile que donne le gps est la latitude ... qui donne l'inclinaison de l'axe paralele a l'axe de la terre : maos a quelques degré près quand on sait dans quelle pays on est on connait la latitude

ce que ne donne pas le GPS c'est la direction du nord ... meme si certain on vu des GPS avec un compas qui donne le cap ... mais ca donne le cap suivi par un vehicule qui avance , en calculant avec les coordonné successives . ca ne donne pas le nord quand on est immobile

bien sur sans boussole et avec un gps on peut trouver en marchant avec le gps dans la main : quand on marche en ne changant que la latitude et en gardant la logitude constante on marche sur une ligne nord sud

les puriste diront que la boussole donne un nord magnetique legerement diferent du vari nord geographique : sur une bonne carte topographique la declinaison est indiqué , et meme la variation par ans , parce que ce n'est pas constant

mais pour un panneau solaire plan on n'est pas a quelques degré près on peut oublier la declinaison magnetique

conclusion si on voulait inventer un suiveur de soleil automatique qui se regle tous seul c'est surtout une boussole magnetique qu'il faut y mettre en premier

autre remarque dans notre monde de communication ou il est facile d'avoir l'heure exacte on peut savoir ou est le sud en regardant le soleil a midi heure locale ... attention en france en été ou midi est a 14heure

[eldudo]

Effectivement on peut se passer du gps si l'utilisateur indique la latitude et la longitude, qui intervient aussi pour la hauteur du soleil .
On peut d'ailleurs aussi se passer de boussole, si l'utilisateur fait une mesure d'initialisation avec une boussole classique posée sur le suiveur et la rentre via un écran lcd et un clavier numérique, pour peu que les déclinaisons aient été codées dans l'appareil . Elles évoluent au cours du temps, mais bon ...

[PA5CAL]

T'as un melon gros comme ça toi !

Et bien toi aussi tu dis n'importe quoi :

effectivement un moteur pas à pas peut sauter des pas mais tu vas un peu vite en besogne avec ton codeur absolu ne te permettra pas d'orienter de manière absolue le mobile , il ne donnera qu'une position relative par rapport au bâti et il reste bien à orienter le bâti dans l'espace, ce que permet un calibrage avec une visée du soleil à un moment quelconque .

Tu peux garder tes attaques personnelles pour toi (tu peux critiquer les idées, pas les personnes), et réfléchir avant d'affirmer des bêtises.


Je n'ai jamais prétendu que le codeur absolu pouvait donner à lui seul la position absolue du panneau dans l'espace. Et l'orientation absolue du bâti est justement le problème de conception que je pointe depuis le début de mes commentaires. Relis-moi.

En revanche, la connaissance de la position absolue du panneau par rapport au bâti est nécessaire, sans quoi il n'est pas possible pour le dispositif de commande de s'assurer de l'orientation effective du panneau, d'abord relativement au bâti, et ensuite de façon absolue dans l'espace. Donc il faut un codeur absolu.

De toute façon c'est un problème de conception technique qui devrait être réglé après le problème fonctionnel de fond (i.e. disposer de tous les éléments mathématiques pour orienter correctement le panneau).


Si l'on part du principe que l'installateur oriente le bâti assez précisément avec un niveau à bulle et une boussole (si l'on n'est pas trop près des pôles), alors un pointage initial du soleil et la connaissance de la date et de l'heure en temps universel suffisent à déterminer la latitude et la longitude, et par la suite les commandes nécessaires à la poursuite du soleil. Dans ce cas de figure le GPS est totalement inutile. Et il n'est pas non plus nécessaire de saisir manuellement le coordonnées qu'il pourrait fournir.

[narakphysics]

merci pour vos réponse

Effectivement on peut se passer du gps si l'utilisateur indique la latitude et la longitude, qui intervient aussi pour la hauteur du soleil .
On peut d'ailleurs aussi se passer de boussole, si l'utilisateur fait une mesure d'initialisation avec une boussole classique posée sur le suiveur et la rentre via un écran lcd et un clavier numérique, pour peu que les déclinaisons aient été codées dans l'appareil . Elles évoluent au cours du temps, mais bon ...

oui , en fait c'est ça le problème, il faut à chaque fois taper les coordonnées, d'où l'idée de rajouter un dispositif capable de détecter la position du soleil, et le traitement se fait d'une manière permanente.
j'ai trouvé un site qui illustre le calcul de position du soleil à base de PIC 16 Bits de Large (DsPic30F4011). mais franchement j'ai pas bien compris comment il a calculé la position du soleil à partir du GPS???!!!

[eldudo]

Tu peux garder tes attaques personnelles pour toi (tu peux critiquer les idées, pas les personnes), et réfléchir avant d'affirmer des bêtises.

@pa5cal : Tu peux garder ton ton condescendant et tes leçons pour qqn d'autre s'il te plaît ?

Le minimum de politesse, que tu devrais connaître puisque tu te permet de me faire la morale sur ce qui se dit ou non sur le forum, serait de ne pas te permettre de dire des idées de quelqu'un que c'est "du n'importe quoi" quand tu es en désaccord et même s'il y a des erreurs .

En terme de bêtise, relis le message #21, ca t'évitera de répéter ce que j'avais dit un peu plus tôt et de parler de bêtise un peu trop vite et d'en dire toi même .

[eldudo]

@pa5cal : Tu oublies d'ailleurs, visiblement l'orientation n'est pas ton truc, que pour commander les moteurs, il faut bien situer le bâti et rentrer l'orientation du bâti, ce que peut faire l'utilisateuren mesurant à la boussole et en rentrant l'orientation du bâti , sinon il faut une boussole électronique .

[narakphysics]

@eldulo: est ce qu'on peut lire les coordonnées via une câble usb à travers cette boussole électronique??ou bien on va les introduire manuellement?

[eldudo]

Tu peux trouver des boussoles électroniques qui fonctionnent en I2C par exemple : http://shop.ebay.fr/i.html?_from=R40...s&LH_PrefLoc=0
Là évidemment t'as pas besoin de rentrer les données manuellement, la rentrée se fait lorsque le microcontrôleur interroge la boussole .

[PA5CAL]

Tu deviens lourd.

Avant d'essayer de me reprendre, essaye d'abord de comprendre ce que j'ai écrit, et de comparer avec ce que tu affirmes.

S'il est possible, au moment de l'installation, d'orienter manuellement le bâti par rapport à l'horizontale (niveau à bulle) et aux points cardinaux (boussole) et de régler correctement l'horloge, alors le pointage initial du soleil rend inutile la saisie de la position géographique et de l'orientation du bâti, puisqu'il est capable de le déterminer lui-même. Il n'est pas besoin d'avoir une boussole électronique, ni un GPS.

Pour info, de tels systèmes installés de cette manière existent déjà. Les seuls boutons disponibles servent à régler l'horloge. Le pointage du soleil est effectué automatiquement à l'initialisation à l'aide d'un capteur contenant trois photodiodes (inactives par temps nuageux).

[eldudo]

C'est toi qui est pénible et qui m'oblige à répéter .

Tu n'as pas lu le message #21 dans lequel j'écrivais avant que tu ne le fasses qu'avec une boussole, au moment de l'installation, le GPS ni la boussole n'étaient finalement pas nécessaires .

Vois-tu de quoi je parle ?

[PA5CAL]

J'ai lu ton post #21 :

... si l'utilisateur fait une mesure d'initialisation avec une boussole classique posée sur le suiveur et la rentre via un écran lcd et un clavier numérique, pour peu que les déclinaisons aient été codées dans l'appareil .

et moi j'ai écrit qu'en pratique on s'en passe (à l'installation, on n'a pas de raison d'orienter l'engin autrement que suivant l'axe nord-sud, avec une précision qui n'a pas besoin d'être énorme).


Pour le reste, je rappelle dans mes posts le cadre des hypothèses dans lequel se situe mon raisonnement (parce que les informations sont avant tout destinées à achrafkaran, et qu'il y a plusieurs hypothèses de travail), tu te permets de me reprendre ... pour finalement redire la même chose.