TIPE moteur de tracker solaire

[imabanana]

Bonjour , je suis étudiante en PSI*,
Dans le cadre de mon tipe j'étudie des moteurs de trackers solaire.
Je cherche alors à montrer qu'il est nécessaire de laisser le moteur en fonctionnement non continu (i.e sur certains intervalles), pour limiter la dépense d'énergie du moteur lors de la course du tracker, qui suit le soleil. Je dois donc réaliser ma simulation sur matlab afin de le montrer mais je ne sais pas comment modéliser le fonctionnement du moteur en question...
Merci d'avance pour vos réponses !
De plus si vous avez d'autres idées/pistes d'étude je suis preneuse ! merci d'avance
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[Henrix]

Deux tubes parallèles avec au fond de chacun une cellule "photo"
Un asservissement.
La longueur des tubes est inversement proportionnelle à la longueur des séquences de recalage.

[imabanana]

Je n'arrive pas trop à comprendre ce que représente ces "tubes" dans le cadre de ma simulation

[f6bes]

Il y a deux méthodes:
la méthode en .continu (méthode qui oblige d'avoir un suivi continu) chose que tu ne veut pas!
La méthode SANS suivi mais avec repôsitionnement toutes les ( 5 , 10 15, 20..minutes )
Le moteur n'est en service que diurant un bref instant pour passer d'une position à une autre.
Ce moteur va devoir tourner avec un démultiplicateur de façon à faire UN tour....par 24 h.
Comme l'ensoleillement varie peu durant un temps donné....il suffit de repositionner.. (à toi de choisir le temps)
Une demi heure c'est largement suffisant.
C'est pas le moteur en lui meme qui importe c'est la préçision du réducteur 1 tour/jour.
Voir aussi moteur pas à pas (plus préçis)

Faut penser aussi au retour "rapide" pour le jour suivant et etre BIEN positionné au lever du soleil.
Faut pas non plus que le systéme fasse la chévre qui s'enroule autour de son piquet.....car ça va foiré
à un moment donné ( les cablles se sont enroulés autour de l'axe.
Bon amusement

[A voir en vidéo sur Futura]

[Positron1]

Salut,
J'ai construit un suiveur solaire dont tu peux voir là en #56
https://forums.futura-sciences.com/e...ltaique-2.html

Je n'arrive pas trop à comprendre ce que représente ces "tubes" dans le cadre de ma simulation

C'est la visée

Je cherche alors à montrer qu'il est nécessaire de laisser le moteur en fonctionnement non continu

Non il tourne que lorsque une cellule se trouve à l'ombre
Le principe: moto-réducteur et tige filetée de 12/150 alimentée par un H commandé par les cellules via l'ampli
Une cinquième cellule dit jour /nuit, à la nuit tout reviens au point de départ sinon la chèvre de f6bes !!
Tout simple !!! étonnant non ?

[Henrix]

Tu peux aussi faire un suivi de type horloge.
Avec réglage de l'azimut et de l'élévation en fonction de l'heure et de la saison

[polo974]

Bonjour , je suis étudiante en PSI*,
Dans le cadre de mon tipe j'étudie des moteurs de trackers solaire.
Je cherche alors à montrer qu'il est nécessaire de laisser le moteur en fonctionnement non continu (i.e sur certains intervalles), pour limiter la dépense d'énergie du moteur lors de la course du tracker, ...

...
merci d'avance

Donc d'après toi, tu bouffes moins d'énergie à bouger par saccade que par mouvement continu...
Démarrer, bouger, freiner... déjà si tu freines sans récupération, c'est mort.

Et même avec récupération, vu que tu manipules plus d'énergie, il y aura plus de perte (sauf si le truc continu est complètement bâclé).

Donc, le mieux serait de chercher le contraire, d'autant plus que si tu restes désalligné trop longtemps, tu captes moins d'énergie solaire (dans de très faibles proportions vu que t'es au sommet du cosinus).

Pour revenir de nuit, en hiver, tu peux aller moins vite, mais en été, selon la latitude, il faut se dépêche, voir même tourner en continu au-delà du cercle polaire. Pas grave, il existe des joints tournant pour conduire l'électricité (en supposant qu'il s'agit de capteurs photovoltaïques).

[imabanana]

Merci pour votre réponse !!
Est ce que vous pensez qu'en plus de ma modélisation je pourrais réaliser une expérience permettant de le montrer ? Je ne m'y connais pas trop dans ce domaine.. et je ne sais donc pas trop comment je pourrais m'y prendre pour commander un moteur sur tant de temps afin de récupérer l'énergie qu'il peut dépenser en continu et non continu..

[imabanana]

J'avoue que je ne comprends plus trop... Pour moi en mettant un régime non continu cela permettrait de limiter la consommation d'énergie du moteur puisqu'il va très en tour par minute et ainsi extrêmement réduit il vaut alors mieux le laisser en fonctionnement sur des intervalles de temps tel que 10,20,30 min que en continu ?

[Gyrocompas]

Bonjour,
Avant de se lancer dans une usine à gaz, commencer par déterminer les capacités de fourniture d'énergie du panneau en fonction de ses 2 axe, X et Y, par exemple en promenant un éclairage puissante (halogène ?).
Vous verrez qu'il n'est pas nécessaire d'effectuer une mesure très fréquente pour répondre au problème, un panneau n'est pas très sélectif.
Le soleil se déplace en X de 15° / heure.
En Y, cela dépend de la saison et des coordonnées du lieu, ce qui déterminera la période d'éclairage.

Pour la réalisation, chercher dual axis solar tracker.
Prévoir de ne pas dépasser un budget de temps, des tonnes d'exemples existent.

[antek]

. . . il vaut alors mieux le laisser en fonctionnement sur des intervalles de temps tel que 10,20,30 min que en continu ?

Il n'y a aucun intérêt à faire tourner le PV à 4.2/1000^e de degrès par seconde (selon la donnée fournie par Gyrocompas).

[f6bes]

Rien n'est dit que l'alimentation du traker sera faite par panneau solaire ?
Faudrait déjà le préçiser dans la demande !!
Un temps nuageux est hop...l'énergie faiblit (ou carrément disparait). et adieu
le suivi.
Faut SAVOIR ce qu'on veut faire de ce traker et par quoi l'alimenter ?
Faut commençer par là....ensuite on peut discuter

Le retour de nuit peut s'avérer aléatoire. la lune (meme pleine ) n'est pas forcément Si c'est pour faire une démonstration
sur un petit panneau SANS s'occuper du retour et en oubliant d'autres paramétres.... c'est pas forcément sur
que l'on puisse démontrer que l'on peut faire des économies d'énergie.
A+

A+

[le_STI]

Salut f6bes, salut tout le monde.

Je te trouve bien virulent alors que la demande initiale était de réaliser une simulation permettant de comparer la consommation du moteur en fonctionnement continu VS discontinu.
Il n'était pas question de mise en oeuvre ou de conception du système en lui-même.

J'ai l'impression que depuis le début de la discussion il n'y a eu quasiment que du HS et ça me fait mal au cœur pour imabanana (que je ne peux malheureusement pas aider sur ce sujet).

[Gyrocompas]

Bonjour,

la consommation du moteur en fonctionnement continu VS discontinu.

Il est possible qu'elles soient proches, le déplacement de la même masse étant identique.
La différence peut se faire selon la solution technologique retenue, le moteur fournit ou pas le couple de blocage par exemple.
Le niveau de l'éclairage du ciel peut se faire par la tension fournie par le panneau.

[Positron1]

Salut,

Je cherche alors à montrer qu'il est nécessaire de laisser le moteur en fonctionnement non continu

Donc d'après toi, tu bouffes moins d'énergie à bouger par saccade que par mouvement continu...
Démarrer, bouger, freiner... déjà si tu freines sans récupération, c'est mort.

Pour répondre à polo974, tout dépend du mécanisme de déplacement, si tu as un mécanisme avec frein moteur, tu vas bénéficier de la récupération d'énergie (très minime) mais en alimentation continuelle
Sur mon exemple il n' y a pas besoin de frein puisque le déplacement se fait par des vis, le moto-réducteur de quelques Watts ne tourne que quelques secondes par minute.

[imabanana]

Le truc c'est que ici pour le coup mon moteur est extrêmement réduit puisqu'il tourne à 3600 tour par minute et la vitesse de sortie doit correspondre à celle que le soleil parcourt en 12h sur environ 180°....

[f6bes]

Remoi, Faut savoir ce que l'on veut démontrer et dans quelles conditions.Sans ce minimum
d'éléments on part vite chacun dans des hypothéses.
C'est tout de meme mieux de définir le "projet" (meme si on ne le réalise pas). PV
C'est tout simplement ce qu'on appele le " cahier des charges".
Les questions peuvent etre : est ce que le (les) panneaux PV doivent alimenter le moteur...ou pas.
Nécessié d'une tension stable et probablement d'une réserve permanente d'énergie ( batterie)

Poursuivre le soleil ,faut tout de meme aussi en récolter les bénéfices.
C'est à dire utiliser l'énergie récupérée à autre chose que le fonctionnement
du moteur uniquement.
C'est aprés avoir mis tout ça noir sur blanc ( je dois en oublier)
qu'on pourra se lançer dans les calculs de "rentabilité" du suystéme retenu.

La conversion d'énergie (si le moteur fonctionne via PV) est aussi une mangeuse
d'énergie.
Faudra bien choisir son matériel pour le meilleur rendement.

A+

[imabanana]

Pour le coup mon objectif est de montrer que le fonctionnement discontinu du moteur est nécessaire et que le type de moteur utilisé importe peu.. Je ne prend donc pas en compte le temps i.e que je réalise ma simulation dans une situation "parfaite" sans nuage et je compare les deux fonctionnement, le probleme c'est que je ne m'y connais pas suffisamement en matlab et donc je ne sais pas comment m'y prendre...

[f6bes]

Le truc c'est que ici pour le coup mon moteur est extrêmement réduit puisqu'il tourne à 3600 tour par minute et la vitesse de sortie doit correspondre à celle que le soleil parcourt en 12h sur environ 180°....

Ta rotation finale doit COMPENSER exctement la vitesse de rotation de la terre.
C''est à dire un TOUR par jour , ce quie st l'équivalent de
1/2 tour pour 12 heures...ou 180°si tu préféres .
C'est la démultiplication qui est le poin,t le plus délicat à traiter.
Il est là le probléme... (mais y a des solutions: moteur moins rapide pour commencer. moteur avec DEJA une démultiplication
mais bien, souvent c'est pas suffisant. , moteur PAS à PAS et sa commande, entrainement par vis sans fin....)
c'est là qu'il faudra cogiter.
A+

[f6bes]

Commence déjà par calculer la démultiplication finale nécessaire pour passer
de 3800 tours minute à 1 tour par 24 heures (24 h = combien de minute.
T'es pas obligé d'utiliser Matlab pour faire ton choix.
Il te faut connaitre la consommation de ton moteur et le temps de fonctionnement (pour faire simple)
Tu l'appliques à une rotation continu et ensuite à une rotation " saccadée " de tant de minute.
Tu compares les résultats
Mais suivant le moteur , les consommation au DEMARRAGE peuvent etre plusieurs fois leur consommation
normale.
Donc plus de fois tu "démarres" plus de fois tu as des pics ELEVES de consommation.
Ce que tu as gagné d'un coté , tu le perds...de l'autre. (fonctionnement en découpage de temps)
Le choix du moteur n'est donc pas anodin.
Bien sur si tu ocultes les pics de démarrage, tu peux arriver à faire dire ce que tu tiens à prouver.
Mais ça lors de ton TIPE...tu risques d'en avoir la remarque négarive! (pas un bon point )
Bonne soirée

[f6bes]

Résumé de la situation:
Suivi solaire, il y a deux méthodes:...suivi en continu ou suivi saccadé.
Synchronisation du suivi : 2 méthodes là aussi.
méthode 1 c'est le soleil qui "pilote" le systéme. (détecteur au fond d'un tube)
Inconvénient btruction du soleil( nuage) on perd le le pilote !
méthode 2: pilotage par horloge , l'horlaoge est synchronisé sur le "temps" du soleil ( son dépalcement)
Là on peut faire un suivi en continu SANS s'occuper de laposition du soleil, si l'horloge est bien synchrone avec le soleil
Meme en cas de nuage, soleil et systéme se retrouveront ensemble au meme point en sortie de l'obstruction.
Chacun s'étant déplacer à la meme vityesse dans le meme sens.

Si on " découpe" (par temporisation) disons de 15 minutes, il faut donc que toutes les 15 minutes le moteur vienne repositionner
le tarcker à l'emplacement su soleil.
Reste un dernier point: si la temporisation est de 15minutes il faut aussi choisir à quelle vitesse (ou durée ) on va devoir retrapper le soleil
qui lui continu ça course durant le rattrapage.
Donc faudra un peu plus de 15m pour cela.
Si on de fixe 2 minutes de temps de rattrapage , va falloir rattraper assui ces 2 minutes.
On peut penser , bon je mets la tempo à ..17 m. C'est pas forcément évident !
Avec un moteur à suivi continu et sa démultiplication, un moteurn de 1 watt est plus que suffisant ( vue la démultiplication).
Par sacca de et surtout par durée de vietesse de rattrapage faut un moteur plus puissant qui devra PLUS rapidement
amener la masse du traker au bon endroit (consommation plus élevée et aussi pic de démarrage à chaque fois).
Donc faut faire les calculs avec leur bonne utilisation.
Suffit pas dire un poteur qui tourne en continu est plus vorace qu'un moteur tournant par saccade.
Faut pas forcément les memes puissances dans les deux cas. Tous c'est calculs sont faisables à la main.
A+

[Gyrocompas]

Bonjour,

Histoire de recaler le sujet.
Rendement en fonction de l'orientation, peu sélectif.

rapport-inclinaison-exposition.png


Panneau fixe puissance fonction de son inclinaison
inclinaison_optimale.jpg


Le choix d'une poursuite sur 2 axes, nécessite la définition de la structure qui va recevoir le panneau (poids, surface) ainsi que de son mécanisme.
Selon la situation du lieu, un effort lié au vent est à prévoir, ce qui dirige vers la capacité du mécanisme à y répondre naturellement.

[Henrix]

Le moteur déplace une masse fixe de A en B
Que le déplacement soit continu ou discontinu, en théorie l'énergie consommée est équivalente.
Avec un "plus" pour le discontinu (énergie de redémarrage).

[GBo]

Pourtant je constate que les réveils à quartz dit silencieux car à trotteuse à mouvement continu consomment plus (fréquence de changement de la pile) que les réveils à quartz qui font avancer l'aiguille des secondes d'un pas toutes les secondes. Donc l'idée de départ ne me paraissait pas si absurde que certains le disent ici.

Sinon +1 avec Gyrocompas, est-ce que le primo-posteur a bien vu la difficulté de devoir suivre le soleil sur 2 axes ?

[f6bes]

Hum , j'ai pas l'impression dans la demande qu'il s'agisse de commander sur ,les deux axes.
Déjà comprendre et arriver à ses fins sur UN seul axe, ce sera BIEN suffisant pour son tipe.
Pas la peine de "charger la barque" encore plus .
A+

[GBo]

Sur un seul axe en terminale c'est acceptable, mais là on est en PSI* (Physique et Science de l'Ingénieur) non ?

De plus : "Les classes étoilées PSI* dispensent une préparation plus intense en vue des écoles les plus prestigieuses."
https://prepas.org/?article=44

[sh42]

Suivre le soleil par saccades, pourquoi pas, mais il faut tenir compte du rendement du panneau en fonction de l'angle du rayon solaire sur sa surface.

[GBo]

Suivre le soleil par saccades, pourquoi pas, mais il faut tenir compte du rendement du panneau en fonction de l'angle du rayon solaire sur sa surface.

Si on fait une saccade toute les minutes (mais rattapage exact sur 2 axes, suivi par éphéméride), je suis à peu près sûr que la perte de rendement est négligeable par rapport à du suivi en continu. Bien sûr ça se calcule pour confirmer l'intuition mais c'est au PP de le faire.

[imabanana]

J'ai déjà calculer le rapport de reduction pour un moteur classique i.e de 3600 tr/min et je trouve un rapport de l'ordre 10^5

[imabanana]

D'accord merci !!!