But du Projet
Le but de ce projet est de créer un tracker solaire : une structure portante qui permet d'orienter les panneaux solaires photovoltaïques en fonction de la position du Soleil, afin d'en augmenter la productivité. La meilleure orientation est celle qui fait que les rayons soient perpendiculaires aux panneaux.
Présentation du projet
Notre réalisation d’un tracker solaire avec Arduino se base principalement sur un automate capable de suivre une source lumineuse en s’orientant de façon optimale en direction des rayons lumineux.
Suivre le Soleil nécessite deux axes : en azimut (d'Est en Ouest à mesure de l'avancée de la journée) et en hauteur (selon la saison et l'avancée de la journée). La meilleure façon de suivre le Soleil est donc d'utiliser un tracker à deux axes.
Pour se simplifier la tâche (car nous n'avons pas beaucoup de temps) nous avons choisi de nous concentrer sur un seul des deux axes (l'azimut)
Cahier des charges
Pour ce projet, nous avons décidé de nous concentrer sur la partie du "tournesol" c'est a dire que nous nous avons fait en sorte que notre objet suive le soleil. Nous avons mis de coté la partie photovoltaïque, car après le début de nos mesure nous n'avons pas eu le temps de relier le photovoltaïque a nous notre Arduino.
Capteurs nécessaires
La mesure de luminosité peut se faire avec une photodiode ou une photorésistance.
Ici on utilise un photodiode : S9648-200SB
Transducteurs nécessaires
1 panneau photovoltaïque
1 servomoteur
1 moteur (permet de tester le panneau photovoltaïque)
Besoins électriques
la source est une LED permettant d'éclairer le panneau photovoltaïque de manière différente. La LED représente le soleil pour avoir invariance d'éclairage.
Besoins Mécaniques
On a besoin d'un structure capable de faire tourné l'axe du panneau solaire.
Arduino
Voilà notre montage Arduino pour faire fonctionner le servomoteur. Lorsque une des deux LED est plus éclairé que l'autre, le servomoteur tourne d'un côté ou de l'autre.
Programme Arduino
Programme de notre Arduino pour faire tourné notre servomoteur.
Pour trouver le programme, on a essayer des programmes teste. Cela nous a permit de comprendre le fonctionnement de chacun des dispositifs. On a ensuite écrit un programme regroupant les différent dispositifs.
#include <Servo.h>
int val1Pin =0;
int val1;
int val2Pin = 1;
int val2;
int valeurLimite = 500; // variable pour différentier le sombre et la lumière
int pos = 2; // variable to store the servo position
int posmax; // valeur limite de la position du servomoteur max
int posmin; // valeur limite de la position du servomoteur min
Servo myservo; // create servo object to control a servo
// a maximum of eight servo objects can be created
void setup() {
myservo.attach(9); // attaches the servo on pin 9 to the servo object
Serial.begin(9600);
posmax = 180;
posmin = 14;
}
void loop() {
val1 = analogRead(val1Pin);
val2 = analogRead(val2Pin); //Affichage de la valeur
Serial.print(val1);
Serial.print(val2); //Comparaison à une valeur de référence cette valeur est à déterminer suivant les mesures avec le luxmètre
if (val1 > valeurLimite) {
Serial.println("allumée");
}
else {
Serial.println("éteindre");
}
if (val2 > valeurLimite) {
Serial.println("allumée");
}
else {
Serial.println("éteindre");
}
if (val1 < val2) {
pos=pos-1; //go left
}
if (val1 > val2) {
pos=pos+1; //go right
}
if (pos < posmin) {
pos=posmin;
}
if (pos > posmax) {
pos=posmax;
}
myservo.write(pos);
Serial.print(pos);
delay(500);
}
Tests
On a mesuré l'intensité que délivrait le panneau photovoltaïque en fonction de la tension. pour cela on a effectuer le montage suivant :
test sur le moteur
test sur le photovoltaique
On a fait les mesure pour une distance donné du panneau et de la LED. on a obtenu le tableau suivant:
Pour essayer de faire tourner un moteur avec le panneau solaire (ce qui était fournit avec le panneau solaire), on a aussi fait mesuré les caractéristique de ce moteur. on a :
On a ensuite superposé les deux graphique pour voir que, pour un même éclairage, il existe un moment où les deux courbe se croise : le moteur tourne un petit peu.
D'après le graphique on peut voire que notre panneau photovoltaïque délivre différent courant et différente tension. Cependant Arduino a besoin d'un tension de 5V, alors que le photovoltaïque ne délivre jamais plus de 1V quelque soit le courant. On en déduit que Arduino ne peut pas fonctionner avec ce panneau : soit il faut une plus grand surface de photovoltaïque, soit il faut un panneau capable de fournir plus de tension.
Fin du projet
Voici les photos de notre projet final. On peut voir le panneau solaire et le branchement de notre montage.
Problèmes rencontrés
Notre plus grande limite fut le temps. On voulais que notre dispositif soit autonome et puisse donner de l'énergie a stoker.
Si le projet pouvais continuer on travaillerai sur le photovoltaïque pour trouver un panneau solaire capable de donner suffisamment d'énergie au Arduino. D'après nos test (avec le petit moteur) notre photovoltaïque ne donne pas assez de courant pour rendre notre Arduino autonome.