Dimensionnement moteur pour tracker solaire

[Peison]

Bonjour.

Je vais bientôt réaliser un tracker solaire deux axes pour deux panneaux solaires thermiques (je vous ai mis un modèle sketchup de mon projet en pièce jointe).

Pour l'orientation en élévation, j'utiliserai un vérin électrique, et pour l'azimut, je vais utiliser un système roue/vis-sans-fin actionné par un moteur électrique.

J'ai besoin de votre aide, notamment pour calculer la puissance du moteur qui va actionner la vis sans fin. Je sais calculer les modifications de couple et de vitesse en fonction des rapports de réduction, mais là où je suis dans le flou total, c'est pour calculer le couple nécessaire à la rotation du système.

Voici toutes les informations qui pourraient vous aider à m'aider :

Mes panneaux mesurent 2,25 m² chacun (soit un total de 4,5 m²) et pèsent environ 50 kg chacun. On peut ajouter une quarantaine de kilos pour le cadre.
Le cadre sera solidaire d'un tube plein de 80 mm de diamètre, lui même solidaire d'une roue dentée. Cet axe sera à l'intérieur du pied de mon tracker. En haut du pied, l'axe de 80 sera pris dans un palier, et le bas de l'axe de 80 sera guidé par une bague faite dans un matériaux composite dont je ne connais pas le nom, usiné aux bonnes cotes (le diamètre extérieur de la bague correspondra au diamètre intérieur du pied du tracker). En somme, l'axe de 80 est coaxial au pied principal. La vitesse de rotation du système sera très faible (une rotation d'environ 200° se fera en environ une minute la nuit pour un retour en position "matin", et en environ 10 heures pour l'utilisation en journée).
A cela s'ajoute le fait qu'on habite un endroit relativement venté.

Je remercie d'avance les champions de mécanique qui voudront bien voler à mon secours.

Peison.
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[f6bes]

Bjr à toi,
Une question: pourquoi es tu si "pressé" pour ton retour nocturne ? ( 200 ° en ...une minute !)
Va falloir qu'il tourne sacrément vite , vu ton rapport de réduction, qui lui sera TOUJOURS le meme !!
Si on s'amuse à calculer le rapport entre ce que tu fais en 10h (soit 10x60= 600 minutes ) vis àvis du MEME parcours (inverse) en 1 minute, ce qui fait
que ton bourin doit tourner ...600 fois plus vite !
Tu envisages cela ..comment ?

Bon WE

[vincent66]

Bonjour,
Pour faire tourner un panneau de 15Kg autour de l'axe vertical à 180°/min j'ai utilisé par le passé avec succès un petit moto-réducteur 12V 10W...

f6bes, la vitesse est la même dans les deux sens, quand on corrige la position toutes les 5 ou 10 minutes pendant la poursuite la nouvelle position doit être atteinte en quelques secondes...

Vincent

[PA5CAL]

Bonjour

Compte tenu de l'application, le couple à fournir n'est pas déterminé par la rotation à réaliser, mais par les frottements internes à vaincre et par les forces extérieures, notamment celles provenant des vents sur le panneau et du déséquilibre des masses par rapport à l'axe.

Bref, on ne dispose pas des informations nécessaires pour répondre à la question.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Sanglo]

Bonjour,

Effectivement, pour calculer l'énergie nécessaire pour la mise en rotation il manque des données.
Le calcul de l'énergie nécessaire pour la mise en rotation d'un ensemble dépend de son moment d'inertie et le moment d'inertie total est la somme des moments d'inertie de chaque élément en rotation.

Dans ton cas, il faut calculer le moment d'inertie des panneaux avec leur cadre.
Le poids serait de 2x50 kg pour les panneaux plus 40 kg pour le cadre soit 140 kg.
Pour une première approche on pourrait considérer qu'on a à faire à un disque ayant un rayon égal à la distance maxi du coin d'un panneau à l'axe de rotation.
A celà il faut ajouter le moment d'inertie de l'axe de diamètre 80mm et en calculer le poids (on néglige la roue dentée sauf si tu en connait le diamètre le le poids).
Une fois que tu as la somme de ces moments d'inertie tu peux calculer l'énergie nécessaire pour la mise en rotation.
Un lien pour t'aider:
http://profs.cmaisonneuve.qc.ca/svez...Chap%204.4.pdf (voir exemple "Situation 1" en fin du document)

Il serait bon de majorer le résultat obtenu pour tenir compte des efforts supplémentaires dûs aux conditions venteuses dont tu parles dans ton message.

En espérant que ça apporte quelques éclaircissements pour résoudre ton problème.

A++

[f6bes]

Bonjour,
Pour faire tourner un panneau de 15Kg autour de l'axe vertical à 180°/min j'ai utilisé par le passé avec succès un petit moto-réducteur 12V 10W...

f6bes, la vitesse est la même dans les deux sens, quand on corrige la position toutes les 5 ou 10 minutes pendant la poursuite la nouvelle position doit être atteinte en quelques secondes...

Vincent

Bonjour à toi,
Rien n'est dit Si cela va etre un entrainement en continu....ou pas . (la préçision est à venir).
Bon WE

[PA5CAL]

Il serait bon de majorer le résultat obtenu pour tenir compte des efforts supplémentaires dûs aux conditions venteuses dont tu parles dans ton message.

Alors il faudra énormément majorer. Parce que comme je l'ai indiqué, ce supplément représentera certainement l'essentiel de l'effort à fournir.

En effet, la prise en compte de l'inertie n'intervient que pour déterminer le temps de mise en vitesse et de freinage et pour garantir une vitesse moyenne si l'on compte marquer des pauses durant la course du dispositif.

L'essentiel des efforts extérieurs auxquels le moto-réducteur devra s'opposer pour pouvoir simplement commencer à tourner ou pour maintenir la position prévue provient d'ailleurs, et notamment :
- du couple de frottement du pivot vertical : par exemple, avec 140 kg sur un pallier en acier lubrifié de ø90mm avec un coefficient d'adhérence/de frottement de 0,1 , il faut compter environ 6 N.m – le double sans lubrifiant ;
- du couple provenant du déséquilibre des poids des masses mobiles si l'axe n'est pas parfaitement vertical : par exemple pour une surface carrée (1,5 m × 1,5 m) inclinée à 45° de 100 kg avec un déséquilibre de 10% et un axe incliné de 2° d'arc, il faut rajouter jusqu'à environ 2 N.m ;
- du couple dû au vent : en tenant compte d'un déséquilibre de 10% des surfaces par rapport à l'axe, pour des rafales à 100 km/h (pression ≈500 N/m²) on doit "à la louche" dépasser la dizaine de N.m.

À titre de comparaison, pour le déplacement le plus rapide de 200° en 1 minute (soit une accélération angulaire minimale d'environ 8 mrad/s²), la seule inertie potentiellement en jeu réclame moins de 1 N.m .


Bien entendu, ce que j'ai indiqué ci-dessus ne sert qu'à démontrer les ordres de grandeur, et il est nécessaire de refaire les calculs avec les données réelles du projet pour dimensionner correctement le moto-réducteur.

[Sanglo]

Re,

Alors il faudra énormément majorer.

Je suis bien d'accord avec toi.
La méthode que je donne a pour but de déterminer le minimum (il faut bien commencer par quelque chose )

Tout ce qu'on sait:

A cela s'ajoute le fait qu'on habite un endroit relativement venté.

C'est bien évident que cette simple affirmation ne suffit pas pour calculer les effort supplémentaires que le moto-réducteur devra fournir.
Dans le lien ci-dessous, on peut voir que la puissance installée est de 0.51 kw pour 3.8 m² et 1.02 kw pour 7.7m² avec des poids respectivement de 165 et 250 kg .
http://www.desimone.be/fr/index.php?p=20

A++

[Peison]

Bonsoir à tous.

Wahou! Que de réponses durant le week end! Merci à vous.

Alors, effectivement, j'avais imaginé la rotation en journée par pas de quelques degrés, si bien qu'en faisant tourner le moteur dans l'autre sens pendant une minute la nuit, je reviendrai à la position initiale, le tout évidement avec le même rapport de réduction (je dis une minute de manière complètement arbitraire. Ça peut être 2 ou 3, ou plus. Je verrai bien une fois que j'aurai réussi à choisir le moteur).

Sanglo, il me semble bien que les 0,51 KWc représentent la puissance des panneaux photovoltaïques installés sur ces modèles de trackers, mais ne représentent pas la puissance du moto-réducteur nécessaire au déplacement du système (ce que je dis est peut-être une évidence ou alors une énorme ânerie, mais je veux juste être sûr qu'on parle bien de la même chose).

Je ne peux pas vous donner plus de précisions concernant le vent, puisque -vous vous en doutez bien - celui-ci varie constamment... Pour calculer le poids de la dalle qui va supporter (ou plutôt lester) le système, j'ai considéré le cas le plus défavorable (12 sur l'échelle de Beaufort), soit une poussée de 306 Kg d'après un document donné par F6BES dans un autre fil, auquel j'ai appliqué un coefficient de sécurité de 2 (comme ça, chui tranquille). J'avais imaginé faire pareil avec le moteur, pourvu que ça ne me donne pas une valeur délirante.

Pour bloquer le système sans avoir à alimenter le moteur, je me plais à croire qu'avec une vis sans fin qui a un pas suffisamment proche de 90° par rapport à son axe de rotation, le moteur pourra faire tourner le tracker, mais pas l'inverse. J'ai bon?

Je vais de ce pas lire le document de Sanglo.
Est-ce que d'ici là vous voyez d'autres précisions que j'aurai omis de vous donner?

Merci.

Peison.

[Sanglo]

Bonjour,

Pour ce qui est de la puissance installée tu as raison.
Je suis mécanicien et j'ai été trompé par le terme "puissance installée".

Pour le moto-réducteur à vis sans fin, pas de soucis car pour avoir un mouvement réversible avec une vis sans fin ... il faut le vouloir au départ.
Un moto-réducteur classique est irréversible.

A++

[f6bes]

la rotation en journée par pas de quelques degrés, si bien qu'en faisant tourner le moteur dans l'autre sens pendant une minute la nuit, je reviendrai à la position initiale, le tout évidement avec le même rapport de réduction (je dis une minute de manière complètement arbitraire. Ça peut être 2 ou 3, ou plus. Je verrai bien une fois que j'aurai réussi à choisir le moteur).

.

Bjr à toi,
Le calcul du retour est vite fait si tu CONSERVES le MEME démultiplication. A vitesse du moteur IDENTIQUE il te faudra le meme temps !
Donc tu fais le RAPPORT du temps à "l'aller" et du temps que tu désire au retour.
Cela te donnera la vitesse à laquelle devrait (conditinnel) tourner tonmoteur pour le retour !
Pour une minute en retour le calcul a donné.....600 fois plus vite.
Meme pour 6 minutes (prenons notre temps) ça donne tout de meme ...100 fois plus vite.
Je n'essaye meme pa d'y songer .

La bonne méthode c'est de faire , NON pas degré par degré ( c'est strictement inutile, c'est pas un suivi astronomique qu'il s'agit de faire),
mais de repositionner disons tous les 10°. Dans ce cas là il n'y a que 6 déplacement par heure ( vitesse à choisir).
De ce fait le retour peut se conçevoir en CONTINU, ce qui sera nettement plus rapide , car pas de temps mort durant le retour.
Bonne journée

[Peison]

Bonjour!

A Sanglo : ça marche, on est donc d'accord! Arghl! J'ai pas encore eu le temps de lire ton document!

A F6BES : c'est ça! C'est ce que je veux faire : un repositionnement tous les 10° par exemple (de toute façon, je ne pourrai jamais être suffisamment précis avec la partie commande pour être au degré près, et j'ai bien noté que tu faisais remarquer qu'on n'était pas dans un cas de suivi astronomique dans à peu près tous les fils qui parlent de tracker solaire sur Futura ). Par contre, si on considère que le Soleil met 4 minutes pour se déplacer de 1° dans le ciel (360° en un jour, soit en 1440 minutes), alors il lui faut 40 minutes pour se déplacer de 10°, ce qui fait beaucoup moins que 6 repositionnements par heure (1,6667 en fait). J'ai fait une erreur quelque part?

Merci.

Peison.

[polo974]

plutôt que mettre un système élévation + azimut, il serait plus pertinent de faire une monture équatoriale.
et éventuellement compenser manuellement l'inclinaison tous les 3 mois...

bien sûr il faudra (dans tous les cas) que les panneaux soient équilibrés au mieux sur différents les axes, car sinon, toute rotation coûtera un surplus d'énergie.

une autre solution pour s'affranchir du vent consiste à réaliser un radôme (ou au moins un mur périphérique) transparent.

enfin, quel est l'intérêt de monter le truc sur un mat de 2m de haut (à part protéger le bas du panneau des cailloux projetés par une tondeuse sauvage)...

pour le retour au repos, il y a 2 possibilités:

• continuer la rotation à la même vitesse, mais il faut des contacts tournants,
• ou faire un retour en 6 à 8h (11h sous les tropiques suffisent).

[Peison]

Bonjour polo974.

Outre le fait que pour moi, le plus compliqué à réaliser est l'orientation en azimut (ou autrement dit, l'orientation en élévation est beaucoup plus simple à réaliser puisque je vais utiliser un vérin tout fait), je vois essentiellement deux avantages à avoir un tracker 2 axes:

- le premier est qu'en cas de vent très important, je peux mettre le tracker (ou plutôt le système peut se mettre lui même) en position de sécurité, genre à l'horizontale ou au moins dans la position où l'emprise au vent est la plus faible.
- le deuxième est qu'en été, en cas de risque de surchauffe, le système peut là encore se mettre en position défavorable. Et en l'état de mon avancement concernant la partie commande (qui est à ce jour très proche de 0 ), j'imagine que je peux dire qu'au delà d'une certaine température de liquide caloporteur, les panneaux se décalent en élévation pour ne plus être à la normale aux rayons du Soleil, tout en conservant le bon azimut. Et en cas de dépassement d'une deuxième température (plus critique), alors le système se met dans la position la plus défavorable possible en orientation et en azimut.

Bref, ça permet d'optimiser sacrément le bazar, et d'autant plus en terme de sécurité.

Quand à la hauteur, même si je peux effectivement la réduire un peu, je suis conditionné par le fait que mes panneaux font plus de 2m de haut, et qu'un matin d'hiver, ils se retrouveront presque à la verticale. J'avais imaginé une version ou le bas des panneaux était posé au sol, mais ça me semblait moins simple à réaliser (système de roues dans un rail circulaire, ou tout simplement des roues à pneu), mais je me suis dit qu'en terme de sécurité (pour tout ce qui peut passer sous les roues), ça compliquait vraiment le truc. Et des panneaux à 2,3m de haut, ça peut décourager des enfants casse-cou de tenter de s'y accrocher.

Voilà en gros le fruit de mes réflexions qui m'ont fait en arriver à ce type de projet.

Peison.

[f6bes]

Remoi,
Il serait bon ce connaitre quel est l'USAGE de ces panneaux ? C'est pour chauffer quel VOLUME d'eau ?
Ca va faire une sacrée "énergie" en plein été!
Dans quelle région résides tu ?
Suivant le cas en été t'auras pas besoin de traking .
Donc le sytéme de gestion " critique" pourrait etre éludé et en hiver t'en aura pas besoin.

Il serait bon, AVANT d'aller plus loin, de connaitre les BESOINS qu'ils y a à couvrir ( (en gros le cahier des charges).

Comme POLO 974 je pensais que c'était pour des panneaux PV, mais à relisant ton premier message, c'est donc pour de
l'eau.
Dans ce cas le joint tournant " hydraulique" je le vois trés mal !!

Dis nous ce à quoi ça doit servir, on en aura une vue plus concréte.
Bonne journée

En général c'est durant l'hiver que les besoins "eau chaude" se manifestent.

[Peison]

Bonjour et merci pour votre implication.

L'installation va servir à chauffer l'eau chaude sanitaire d'un ballon de 300 litres.
J'habite en centre-Bretagne.

Les tuyaux sortent du sol. Ils formeront une boucle à l'arrière du système avec du mou pour que le tracker puisse tourner. Pas de problème de joint tournant, donc.

La moitié supérieure du ballon d'ECS est chauffée par une chaudière à granulés. Le bas est chauffé par les panneaux (comme ça se fait toujours, cela dit). On n'a donc pas de résistance électrique. Je compte sur un chauffage solaire de l'eau le plus proche de 100% le plus longtemps dans l'année afin d'éviter de faire tourner la chaudière en été (même si elle restera allumée pour les rares jours où il ne fait pas beau en Bretagne ). Les 2 axes permettent ce genre de régulation (y compris pour éviter les surchauffes).

Peison.

[polo974]

Oups, j'avais loupé le "thermique"...

Donc, vu le prix du m2 de verre et celui du plastique de bâche, je me ferais une serre dans laquelle je disposerais des capteurs un peu sur-dimensionnés en auto-construction mais fixes.

Je suis à peu près certain que ça coûtera moins cher pour la même production et l'automatisme de positionnement ne tombera pas en panne...

[djodjo44]

Bonjour,

Pour avoir essayé de chauffer de l'eau dans un fourgon utilitaire avec un échangeur thermique air/eau, calculé avec le tableau excel donné dans la rubrique "maison" de ce forum et avoir fait des mesures, cette solution est très inférieure à celle d'un bidon plastique avec une face noire posé sur le tableau de bord.
De mémoire, pour une température de l'eau au départ de 20°C, elle atteignait péniblement 35°C avec l'échangeur et plus de 40°C derrière le pare brise.

Donc dans une serre à feuille plastique, je ne vois pas qu'elle température doit être atteinte, mais elle doit être relativement basse.

Pour celui qui se fabrique un échangeur, la façon la moins chère d'avoir du verre à pas trop chère est de récupérer auprès des carrossiers des pare-brises fêlés. Le plus difficile étant ensuite d'adapter le cadre au profil du pare-brise. Mais avec du bois lamellé/collé, ce doit être réalisable.

[polo974]

La proposition de serre n'était que pour avoir une pré-isolation des capteurs, car à priori, c'est en région ventée et à une latitude où les capteurs seront plus près de la verticale que de l'horizontale...

Pas pour un échangeur air-eau.

Mais éventuellement, stockage sur place dans un grosse citerne, parcourue par un serpentin, ce qui permet d'avoir la citerne à pression atmosphérique...

[hajar.D]

Bonjour tt le monde
je suis en cours de préparer mon projet de fin d'études qui est comme suit suiveur solaire 2 axes . Alors j'ai un problème de définir les caractéristiques des photo-diodes que je vais utiliser, ainsi le choix de moteur merci d'avance pour votre aide

[Sanglo]

Bonsoir,

Si tu veux parler de TON projet, ouvres ton propre fil

Squatter le sujet d'un autre n'est pas une solution.

Alors j'ai un problème de définir les caractéristiques des photo-diodes que je vais utiliser, ainsi le choix de moteur merci d'avance pour votre aide

Dernier conseil:
Tâche d'être plus clair dans ta démarche et ne sois pas avare de renseignements et de données ... on n'est pas devin et on a aucune envie de le devenir.

A++

[f6bes]

Bonjour tt le monde
je suis en cours de préparer mon projet de fin d'études qui est comme suit suiveur solaire 2 axes . Alors j'ai un problème de définir les caractéristiques des photo-diodes que je vais utiliser, ainsi le choix de moteur merci d'avance pour votre aide

Bjr à toi,
SUIVEUR SOLAIRE ..pour faire quoi ?? (installation PV ...OU...eau chaude thermique ??)
Si c'est pour un projet scolaire....en ce qui concerne les moteurs...commence par déterminer leur vitesse de suivi
et l'éventuelle..démultiplication .
Ca doit etre dans tes cordres.
C'est pas à nous de faire ces "pré requis".
Bonne journée

[Peison]

Bonsoir à tous!

C'est encore moi. Je n'ai pas du tout abandonné mon projet, mais comme il s'intègre dans une rénovation lourde, j'avais une grande liste de travaux à effectuer prioritairement avant d'en arriver à la ligne "tracker solaire". Et on y est!

Tout d'abord, sachez que quand j'ai ouvert ce fil, j'attendais (un peu avec appréhension) les critiques sur le fait qu'il s'agisse de panneaux thermiques. Je sais que personne ne fait ça, mais honnêtement, je n'ai jamais compris pourquoi. Si ça fonctionne avec le photovoltaïque, je ne vois pas pourquoi ça ne fonctionnerait pas avec le thermique. Si quelqu'un pouvait m'expliquer.
Bref, de toute façon, je suis breton, et vous savez ce qu'on dit sur notre entêtement...

Donc, depuis mon dernier message, j'ai un peu avancé. J'ai du moins consciencieusement étudié le document que m'a envoyé Sanglo.
J'ai revu mon cadre à la hausse, et il pèse environ 85 Kg.
Les dimensions du système sont toujours a x b = 2m x 2,5m.
Le tube central pèse environ 65 Kg pour un diamètre de 80mm (soit un rayon de 0,04m).
Voici mes calculs:

Calcul du moment d'inertie panneaux à l'horizontale (ça n'arrivera pas, mais c'est le cas où le moment d'inertie est le plus fort):



Avec ta proposition d'approximation Sanglo (celle où on considère un disque à la place des panneaux, mais bon, avec Google, j'ai trouvé les formules pour un pavé), je trouve 237 Kg.m².

Calcul du moment d'inertie de l'axe:



Pour la poussée du vent, je me suis référé au document que F6BES avait envoyé dans un autre fil, qui dit qu'en cas de force 12 sur l'échelle de Baufort, une pression de 68 Kg.m² est appliquée sur le système. Pour que ça agisse dans ces conditions, il faut d'une part que le système soit à la verticale, et d'autre part
que cette pression ne soit appliquée que sur un côté du système (si le vent souffle perpendiculairement à mes panneaux, mais sur toute la surface, ils ne tournent pas). Avec un coefficient 2, j'en arrive donc à 153 Kg.m².

Je suis conscient que je ne peux pas avoir une pression de 153 Kg.m² et un moment d'inertie de 158 Kg.m² puisqu'il faudrait que mes panneaux soient à la fois
à la verticale et à l'horizontale , mais comme je suis joueur, j'additionne quand même tout ça.

Soit un moment d'inertie total de 311,052 Kg.m²

J'ai plus ou moins choisi un motoéducteur dont la vitesse de rotation en sortie est de 23,6 tr/min (soit 0,39 tr/s), et j'ai trouvé un système vis/roue, avec une vis à un filet et une roue à 60 dents (soit un rapport de réduction de 60:1).

Calcul de la vitesse angulaire:



Et donc, selon le document de Sanglo, on a:



Comme j'ai mis un système vis sans fin / roue, et que je sais que dans ces systèmes il y a des pertes (mais je ne sais pas du tout combien), mettons que le rendement soit de 0,3, alors il me faudrait un moteur avec un couple de 0,25 / 0,3 = 0,83 N.m (j'ai le droit de faire ça?)

Dans ces calculs, je n'ai pas (encore) tenu compte des frottements du tube qui sera pris en haut dans un palier à semelle, en bas dans un roulement à rouleaux coniques, et en plus sera posé sur une butée à bille. Bien que mon système tourne effectivement très lentement, je trouve que le couple que j'ai calculé est très faible.

Avant que j'essaye d'aller plus loin dans mes calculs, est-ce que vous pourriez me dire si je me suis trompé, et si j'ai le droit de faire les opérations où je demande si j'ai le droit de le faire?
N'hésitez surtout pas non plus à m'expliquer pourquoi vous pensez que c'est une assez mauvaise idée de faire un tracker 2 axes pour des panneaux thermiques.

Merci beaucoup pour votre aide.

Peison.

[Zozo_MP]

Bonjour Peison

N'oublie pas la prise au vent car cela a une grosse influence sur la résistance des matériaux.
Il faut que ton système puisse se mettre en position neutre en cas de vente supérieur à "X" km/h. C'est que l'on fait pour les grandes antennes paraboliques.

Pour ta question pourquoi personne le fait il faudrait que tu puisse répondre ou que quelqu'un t'aide à voir le gain réel que tu as avec le système de poursuite.
Supposons que ce soit 1% comprendrais pourquoi personne ne le fait.
L'autre raison est purement mécanique il coute bien moins cher de poser tout le bazard particulièrement pesant (> 200 kg) sur un bâti statique que de bouger tout ce beau monde.
N'oublie pas les coefficients de sécurité dans ton calcul.

Voilà mes petits camarades vont t'aider pour comparer le rendement avec et sans tracker. .............................. .......(ALLO POLO 974 )

Cordialement

PS : est-ce que les bulles d'air qui vont se balader à droite à gauche à droite et de haut en bas sont à prendre en compte ???

[antek]

La poursuite du soleil n'est intéressante que dans le cas de systèmes à concentration.
Toute la littérature publiée sur le sujet le montre (voir bibliothèques universitaires et CNRS)

Par atmosphère limpide une précision de +- 15% est largement suffisante -> mouvement préprogrammé
Par rayonnement diffus (75% du temps en Bretagne ?!) pointer vers le soleil est presque impossible et n'apporte pas grand chose

Etablir le surcout énergétique d'un dispositif de suivi et de son fonctionnement par rapport au gain de production (sur une année)

[Peison]

Bonjour et merci pour vos réponses.

N'oublie pas la prise au vent car cela a une grosse influence sur la résistance des matériaux.

C'est ce que je pensais avoir fait en tenant compte de la pression de 153 Kg.m². J'ai oublié de tenir compte d'autres paramètres liés au vent?

Concernant la position de sécurité en cas de vent trop important, j'ai prévu d'installer un anémomètre pour informer mon contrôleur.

(75% du temps en Bretagne ?!)

75%! Sérieux? Je n'arrive pas à trouver d'information sur le temps de rayonnement direct/diffus en un lieu précis sur Internet, mais 75% du temps où il est diffus, ça me parait énorme, non? Je manquerais de vitamine D?

Par rayonnement diffus (...) pointer vers le soleil est presque impossible et n'apporte pas grand chose

Pour le suivi, je n'ai pas du tout l'intention de mettre un système qui s'auto-positionne, mais une programmation qui dit "on est tel jour, il est telle heure, le Soleil est ici". Pas de problème du temps qu'il fait pour le tracking, donc.

Pour le surcout énergétique, si je ne me suis pas trompé dans mes précédents calculs, et en considérant donc que le moteur que j'ai choisi conviendrait, voici ce que j'ai trouvé:

Avec une vitesse de 23,6 tr/min, plus une réduction de 60:1, en considérant un repositionnement tous les 10° sur une plage moyenne de 200° (ça sera moins en pratique, mais c'est juste pour voir), ça nous fait un fonctionnement d'environ 85 s dans un sens, plus la même chose pour le retour, soit 170 s de fonctionnement par jour, soit un peu plus de 17 h par an. Il s'agit d'un moteur de 24V qui consomme en nominal 2,6 A (et qui délivre au passage un couple de 15 N.m), soit une puissance de 62,4 w. Ce qui nous fait une consommation annuelle de 1,075 Kwh.
Pour l'élévation, un peu au pif (je n'ai pas encore défini de combien de degrés par jour en moyenne le système allait changer), mais vu le moteur monté sur le vérin que je souhaite utiliser, et en grossissant un peu tous les chiffres, j'en arrive à 1,958 Kwh par an. Ce qui nous fait un total de 3 Kwh par an. Je n'ai à ce jour aucune idée de la production d'énergie de mon système, et encore moins du gain apporté par le tracking mais il me semble que 3 Kwh, c'est assez vite rentabilisable énergétiquement. Non?

Merci.

Peison.

PS : Zozo_MP, je n'ai pas compris ton PS

[djodjo44]

Bonsoir,

J'ai retrouvé le livre de Jean-Luc PERRIER sur l'énergie solaire dans lequel il y a un graphique sur les heures d'ensoleillement pour la ville d'Angers.

Pour faire simple, sans tracker, et sachant que si la surface du capteur est du verre et que les rayons, s'ils font un angle supérieur à 45° par rapport à la normale de la surface, la pénétration des rayons solaires dans le capteur est nulle, l'hiver le capteur capterait le soleil toute la journée, mais l'été, il ne capterait que de 10h à 14h.
Avec tracker, naturellement l'été et en demi-saisons les temps de captage, seraient plus longs.
La question à se poser est de savoir si la réserve d'eau à chauffer à besoin de 4, 8, ou 10h pour accumuler le maximum de calories, sans atteindre la vaporisation de l'eau.

[antek]

Par temps couvert il faudra débrancher la poursuite pour éviter de consommer pour rien
Par temps diffus la poursuite apporte très peu (trop peu)
La météorologie nationale publie des monographies et des propositions de bases de calcul (vent et ensoleillement)

Pour des applications domestiques il faut chercher la simplicité

[Peison]

Bonsoir Djodjo44.

Chez moi, le 21 décembre, le Soleil se lève à 9h à un azimut de 126° et se couche à 17h à un azimut de 234°. En positionnant les panneaux plein sud, et en considérant les données que tu m'apportes, ça veut dire que je perds "18°" de course de Soleil, autant dire rien (surtout que les 9° perdus le matin et les 9° perdus le soir correspondent à des moments où le Soleil n'est pas au mieux de sa forme). Par contre, pour tous les autres jours de l'année, cet "ensoleillement perdu" augmentera, pour aller jusque 163° le 21 juin (levé à 53° et couché à 306°). On peut aussi considéré qu'un rayon qui arrive à 45° par rapport à la normale sera moins efficace qu'un rayon perpendiculaire, puisque son énergie va se dissiper sur une surface beaucoup plus grande. C'est d'ailleurs pour ça qu'on a inventé les panneaux à tube sous vide.
J'ai répondu au problème de gestion de surchauffe dans mes précédents messages. En gros, c'est le contrôleur qui gèrera ça en envoyant le système dans une position défavorable le cas échéant.

Antek, tu parles de débrancher le système en cas de temps couvert pour éviter de consommer pour rien. J'ai estimé la consommation annuelle du système à 3 Kwh. Un radio réveil de 2 w consomme 17,5 Kwh par an. Je ne crois pas qu'on puisse parler de gâchis d'énergie si je ne débranche pas mon système par temps couvert.
J'ai trouvé plein de cartes différentes (ensoleillement, pluviométrie, températures, etc...), mais rien concernant l'ensoleillement direct/diffus.

L'argument de la simplicité est lui très défendable. Cependant : on a isolé notre toiture avec des bottes de paille. Comme on l'a fait par l'extérieur, toute la charpente est apparente,on a donc fait des assemblages tenon/mortaise sur chaque éléments qu'on a dû changer (plus de la moitié). Une partie de la maison est du XVII ème et on a cassé les encadrements béton de fenêtres crées dans les années 30 pour les remplacer par des entourages en granit qu'on a préalablement taillé. On a posé un entourage de porte plein cintre en granit qu'on a auparavant démonté sur une ruine. Bref, absolument rien dans ce chantier n'est simple (parce qu'on ne bosse pas dans le bâtiment). Mais repousser ses limites en permanence a un côté très gratifiant (surtout quand ça marche ).
Donc honnêtement, faire un peu de soudure à l'arc et taper quelques (bon, ok, plein de) lignes de codes pour faire tourner deux panneaux, ça ne me fait pas vraiment peur.

Donc, avant de clore la digression "pour ou contre un système de tracking pour des panneaux thermiques", je voudrai juste faire un petit bilan des points négatifs:

- c'est compliqué à réaliser : Certes, mais je viens de répondre de manière très subjective
- ça consomme de l'énergie : Je suis beaucoup plus sensible à cet argument, mais si mes calculs de couple sont bons, mes moteurs ne consommeront quasiment rien.
- ça apporte peu de gains : Je suis également sensible à cet argument (j'aime bien me compliquer la vie, mais si ça ne sert vraiment à rien, ce n'est pas la peine). Par contre, est-ce que quelqu'un peut me dire de combien sont ces gains? Parce que "peu", ce n'est pas un critère suffisamment objectif.
- ça coute de l'argent : Oui, mais cet argument ne m'intéresse pas. Faire du modélisme aussi coute de l'argent, et personne ne s'en insurge. La question n'est pas de savoir si je peux monter une boite qui réalisera des trackers pour du thermique (là, je me serai posé la question de la rentabilité économique, mais ce n'est pas le cas.)

Ma problématique est donc : je dois chauffer 300 l d'eau sanitaire (hiver comme été, puisque je prends aussi des douches en été...), et chaque Wh que je ne capte pas alors qu'il est envoyé dans mon jardin, c'est un Wh de granulé de bois que je devrai faire bruler.

Peison.

[antek]

Si tu veux le faire fais-le !
Je n'ai jamais utilisé que des documents papier (données météo et méthodes de dimensionnement)
Si on ne peut pas trouver ce genre de renseignement sur le net c'est qu'il y a un problème quelque part !