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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

Photodiode.png

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.

18052852 10206711667069994 631667833 n.jpg
18072559 10206711666949991 1648540617 n.jpg
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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 :

Montage 1.png

test sur le moteur

Montage 2.png

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:
Tabella photovoltaique.png

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 :

Tabella moteur -0.png

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.

Graphique -0.png
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.
18279927 10206780481390309 850745617 n.jpg
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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.

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