Le solaire à la portée de tous

Bonjour

Pour les applications solaires, il peut être intéressant de connaître l'heure et la date actuelle, voire le lieu où on se trouve (appli mobile).

Dans le cadre d'une installation en cours de montage, j'ai été amené à développer un petit automate de positionnement de panneaux solaires en fonction de la date.

Les panneaux ne suivent pas le soleil au cours de la journée, mais s'inclinent perpendiculairement au cercle décrit par le soleil dans la journée et se replient verticalement quand il n'y a pas de soleils. C'est nécessaire car situé en montagne et il y neige pas mal en hiver !
Cet automate reçoit le signal d'un petit module GPS (~12€), celui d'un potentiomètre lié à l'angle des panneaux et celui d'un automate de gestion qui lui demande ce positionnement quand le soleil est à même de permettre une récupération d'énergie.
Il fournit à son tour un signal indiquant s'il est en place ou si les panneaux sont "repliés".
La résolution du système est la semaine, soit 52 angles de positionnements au cours de l'année.
Le GPS a été choisi pour son faible coût et par la non nécessité d'une quelconque mise à l'heure.
Un mode manuel permet le réglage et l'observation du fonctionnement du système.
Pour en savoir plus, une doc de ce petit automate peut être téléchargée ici:
http://sylvain.lichtenberger.perso.sfr. ... 20GPS.docx
Le source du programme de gestion là:
http://sylvain.lichtenberger.perso.sfr. ... MC/GPS.ASM

Et je me tiens à disposition pour complément d'information.

S. Lichtenberger

J'envisage une solution de suivi un peu dans l'esprit de la solution que tu as développée. Mais hélas j'en suis très loin. J'aimerais donc te poser quelques questions car je n'en suis qu'au début de mes investigations. Pour suivre le soleil, j'ai cru comprendre qu'il fallait que les panneaux puissent bouger suivant 2 angles : L'élévation et l'azimut. Je ne comprends pas pourquoi tu as choisi d'automatiser l'élévation plutôt que l'azimut.
Le travail de programmation que tu as fait semble considérable pour un gain réel mais qui me parait faible par rapport au gain qu t'apporterait un suivi de l'azimut.
Par ailleurs puisque tes panneaux sont mobiles, pourquoi ne pas faire un suivi de l'azimut automatique et un positionnement manuel de l'élévation (un positionnement bihebdomadaire serait sans doute suffisant).
Le mieux serait de rendre automatique le suivi des 2 angles. Je sais, facile à dire.
Je comprends bien qu'une des raisons qui t'a poussé vers la motorisation c'est ta position géographique liée à l'enneigement.
Je suis aussi partisan d'une motorisation pour des raisons similaires, à savoir:
- Possibilité de retourner les panneaux lors des orages de grêle.
- Possibilité de les mettre horizontaux en cas de tempête.
Comme ces phénomènes liés au dérèglement climatiques sont de moins en moins rares, il semble prudent d'en tenir compte.
J'envisagerais un système de suivi dans l'esprit de ce que tu as fait, donc basé sur un éphéméride. Peut- être géré par Arduino ou PCduino. Comme capteurs de position des panneaux, je pense à un ou des accéléromètres et pourquoi pas un magnétomètre (quelques € par capteur).
Je maîtrise assez bien l'électronique, mais en programmation je patauge, je suis donc très admiratif de ta réalisation.

Merci de ces encouragements qui méritent réponse.
Je fais ce dispositif pour un ami qui a fait une installation mobile en vertical, pas en suivi complet de soleil.
De fait, le but premier n'était pas une optimisation complète, mais la possibilité de "ranger" verticalement (en fait à 15°) les panneaux à cause de la neige qui peut tomber de décembre à mars.
Par ailleurs les panneaux sont aussi équipés d'un volet qui les couvre pour les protéger de la pluie et la poussière quand ils ne sont pas utilisés et surtout de la surchauffe quand le ballon dépasse une certaine température.
Donc ce module GPS n'est qu'un ad-don à un autre automate qui gère les capteurs de températures du ballon et des panneaux, un drainback, le volet des panneaux et la cellule solaire qui permet de savoir s'il y a des possibilités de chauffage.
C'est donc un projet plus vaste.
Si tu veux tous les détails, du projet en son état actuel,il est dans le dossier dont tu as pu extraire la doc et l'asm.
http://sylvain.lichtenberger.perso.sfr.fr/SolaireJMC/
C'est un poil fourre tout, mais il y a les infos nécessaires, entre autre l'organigramme de l'automate de gestion.
http://sylvain.lichtenberger.perso.sfr. ... gramme.GIF et bien d'autres choses.
C'est en fait ma sauvegarde externalisée de mes travaux.
Le basculement des panneaux (ici environ 5mx1m40) de 15 à 70° c'est déjà une bonne mécanique. D'autant plus avec le volet.
S'il fallait un second axe de suivi, ça ne poserait pas de problème pour moi, mais côté mécanique voire encombrement, ce serait autre chose.
Bref, de toutes façons ça relève du constructeur, pas de moi.

Pour le positionnement des panneaux, les accéléromètres ne sont pas adaptés. Ils disent le mouvement, pas la position exacte. Il y aurait de la dérive.
Le magnétomètre pourrait lui être utilisé, mais il y a risque de perturbation et de plus, au cours des ans le nord magnétique dévie (peu il est vrai mais pour les pointilleux...).
Le potentiomètre quant à lui est un dispositif ultra simple et peu couteux. C'est un modèle céramique multi-tour qui tourne avec le tambour d'enroulement des câbles qui positionnent les panneaux.

Je suis retraité et cette programmation est pour moi un hobby. Bien sûr, si c'était commercial, rentabilité zéro...
Beaucoup d'heures de développement, mieux vaut pas les compter.
J'avais déjà fait un truc côté solaire dans le même coin :
http://sylvain.lichtenberger.perso.sfr. ... aireV4.htm

Voilà, j'espère avoir répondu à tes interrogations, mais je reste à l'écoute.

NB: Je ferais un petit passage samedi AM au stand APER au salon Primevère à Eurexpo Lyon.

LICHTENBERGER a écrit :Merci de ces encouragements qui méritent réponse.
Pour le positionnement des panneaux, les accéléromètres ne sont pas adaptés. Ils disent le mouvement, pas la position exacte. Il y aurait de la dérive.
Le magnétomètre pourrait lui être utilisé, mais il y a risque de perturbation et de plus, au cours des ans le nord magnétique dévie (peu il est vrai mais pour les pointilleux...).
Le potentiomètre quant à lui est un dispositif ultra simple et peu couteux. C'est un modèle céramique multi-tour qui tourne avec le tambour d'enroulement des câbles qui positionnent les panneaux.

J'ai parcouru rapidement ta réponse, les adresses des site que tu joins sont extrêmement denses et demandent beaucoup de temps pour les assimiler. Je vais m'y atteler.
Pour l'instant, juste un détail concernant ce que tu penses des accéléromètres me chagrine. C'est vrai "qu'ils disent le mouvement".
Mais depuis quelques années déjà, Memsic commercialise une famille d'accéléromètres que j'ose qualifier de "statique" (par exemple le MXD2020) . C'est à dire que si on pose la bestiole sur une table, elle indique "+g " et si on la retourne, elle indique "-g" . (Avec bien sûr en prime les sinus des angles intermédiaires). On peut donc utiliser ce type de capteur comme inclinomètre.
Tu as choisi le potentiomètre, mais, sur le long terme, quelques retours d'expérience m’amènent à accorder plus de confiance à des capteurs qui n'ont pas de pièces mobiles.
Qu'en penses-tu ?

Bien sûr que les accéléromètres traduisent un déplacement. Mais le calcul du dit déplacement va être hard.

Par exemple, pour une accélération uniforme on a déjà x(t) = x0 +Vo(t) +1/2.a.t.t

Et sûr qu'il va y avoir de la dérive.

Un inclinomètre peut faire l'affaire, mais le MXD2020 semble n'avoir qu'une fonction accéléromètre.
Le ADIS16209 serait plus adapté, mais côté tarif,c'est pas ça.
Il doit y avoir moins cher. Ce peut être creusé.
On peut peut être récupérer un chip dans les inclinomètres qu'on trouve à moins de 30€ sur ebay.

Un potentiomètre de qualité (piste céramique ici en l’occurrence) a une très bonne fiabilité dans le temps.
Si tu rechignes à une lecture "mécanique" ce que je peux comprendre, il te reste le codeur incrémental, la règle optique ou surement bien d'autres choses.

Même le codeur incrémental risque d'avoir besoin de temps à autre d'un repositionnement sur son point d'origine. Mais tout est possible.
Moi, j'ai voulu donner dans le simple et économique.

Je ne dois pas être doué pour expliquer, ou alors mes neurones vieillissants me jouent des tours. La confusion vient sans doute du terme "accéléromètre". Normalement on obtient l'accélération en dérivant la vitesse. Si la vitesse est constante ou nulle, l'accélération est aussi nulle. Pas question de dériver ici.
Ce composant mesure l'accélération, mais plus précisément l'accélération de la pesanteur. Sa sortie est un vecteur proportionnel à la gravité. C'est-à-dire que même lorsqu'il est immobile, il sort un signal exprimé en V/g.
Si par exemple sa sensibilité est 1V/g, tu le poses, il sort + 1V. Tu le retournes, il sort -1V. Si tu le poses à 90° il sort 0V. Sa sortie c'est le sinus de l'angle qu'il fait avec la verticale. Il suffit donc de prendre l'arc sinus et tu as l'angle. C'est donc bien un inclinomètre.
Selon que tu choisis bi-axial, tri-axial, sortie numérique ou sortie analogique le prix tourne autour de 3$.
Voir le site : http://www.memsic.com/accelerometers/
Le ADIS16209 dont tu parles est de la même famille , mais chez Analog Device.
J'ai envisagé d'utiliser un composant de ce type, non pour asservir des panneaux solaires, mais pour enregistrer les retournements d'un œuf pendant que la mère le couve.

NB: Je serais volontiers passé à Lyon Samedi, mais j'habite la région Parisienne. J'en parlerai à mon petit fils qui est sur place.

Ah oui, je comprends mieux.

Pour moi un accéléromètre mesure une accélération, pas un positionnement. C'est mon côté physicien qui m'a conduit à cette interprétation. J'explique :

g, dit accélération de la pesanteur s'exprime comme une accélération en m/s.s. Mais c'est en fait l'accélération d'un objet qui tombe verticalement dans le vide.
Ce n'est pas réellement en soi une accélération même si ça a la dimension d'une accélération.
De là à appeler accéléromètre quelque chose qui mesure g, il n'y a qu'un pas que je n'avais pas franchi !

En toute rigueur, on ne devrait pas appeler ce composant un accéléromètre, mais un gmètre.

Et là, pas de problème ce peut être une bonne solution à la mesure de l'inclinaison.
C'est un composant sur lequel je ne m'étais pas encore penché, nul doute que j'y penserai une prochaine fois.
Dans mon appli, le mouvement étant réalisé par un treuil qui faisant plusieurs tours, était une solution précise et peu couteuse mais j'aurai sans doute pu aussi utiliser un "accéléromètre".

Merci de ces précisions.