Asservissement dÔÇÖun panneau solaire ÔÇô Projets dpt GEII Mulhouse

12/09/2020 Asservissement d’un panneau solaire – Projets dpt GEII Mulhouse
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Publié le 19 janvier 2018 par Christophe CUDEL
1. Introduction – Composition et rôles de l’équipe
2. Définition du besoin – Outils d’analyse fonctionnelle et définition du
système
3. Analyse solaire – Étude de la trajectoire du soleil et ensoleillement
4. Analyse mécanique – Conception et dimensionnement d’un support
5. Analyse électrique – Asservissement du système et normes électriques
6. Solution finale – Présentation de la solution retenue
7. Conclusion
Dans le cadre d’un projet de deuxième année de DUT partagé entre le département
GEII et le département GMP, nous travaillons sur un système de Tracker solaire.
L’objectif du projet est de créer un système asservi capable de suivre la trajectoire du
soleil afin de maximiser le rendement de la production de 5 panneaux solaires. A
travers ce document, nous allons présenter les différentes études menées, les

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problématiques rencontrées et les solutions proposées pour répondre à la
problématique du projet.
Notre groupe est ainsi composé de 4 étudiants. Les rôles, définis en début de projet,
sont les suivants :
DI MAURO Bastien – Définition du besoin et conception sous CREO
HIRTH Matthieu – Analyse électrique et asservissement du système
MANSUY Guillaume – Analyse mécanique et conception sous CREO
SITTERLE Hugo – Analyse mécanique et choix de la motorisation
L’analyse de la trajectoire du soleil ou encore de la position du support dans l’IUT ont
été étudiée par l’ensemble des membres de l’équipe.
La première étape du projet est la définition du besoin. L’objectif est de définir les
éléments à traiter, ainsi que les problématiques et les contraintes du projet.
Le diagramme des prestations nous permet de définir la fonction principale du
système Tracker.
Le système Tracker permet à l’utilisateur de programmer la structure
dans le but de suivre la trajectoire du soleil, et ainsi de maximiser le
rendement de la production.
Le diagramme des interacteurs permet de mettre en évidence les fonctions principales
et les fonctions contraintes.

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FP1 : Orienter le panneau solaire en fonction de la trajectoire du soleil
FC1 : Résister au poids des panneaux
FC 2 : Positionner le système sur un espace exposé au soleil
FC 3 : Alimenter le système
FC 4 : Résister aux conditions extérieures (Usure, rouille, vent)
FC 5 : Faciliter la maintenance du matériel électrique présent sur le système
Nous avons également réalisé un diagramme FAST. Ce dernier nous permet de définir
les solutions constructives choisies pour répondre aux problématiques.
Pour terminer, en reprenant les termes du diagramme des interacteurs, nous avons
établi le tableau de caractérisation des fonctions :

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Fonctions de services Critères Niveau d’exigences Flexibilité
FP 1 Orienter le
système
Rotation des
panneaux
Vérin électrique et
paliers
F1
Autonomie Aucune intervention
de l’utilisateur
F0
Pilotage Arduino F1
FC 1 Résister au
poids
Structure métallique Aucunes
déformations
F0
FC 2 Positionner
le système
Exposition au soleil Terrain F1
FC 3 Alimenter le
système
Alimentation du
vérin
Prise secteur F0
FC 4 Résister aux
conditions
extérieures
Structure métallique Aucunes traces de
rouille, d’usure
F0
FC 5 Faciliter la
maintenance
Structure et matériel
électrique
Accessibilité F0
Légende :
FP: Fonction Principale
FC: Fonction Contrainte
Flexibilité F0: Flexibilité nulle – Niveau impératif
Flexibilité F1: Flexibilité faible – Niveau peu négociable
Flexibilité F2: Flexibilité bonne – Niveau négociable
Flexibilité F3: Flexibilité forte – Niveau très négociable
La trajectoire du soleil se définie selon deux paramètres exprimés en degrés :
L’azimut,
La hauteur,

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L’azimut représente la position du soleil selon les quatre points cardinaux et la
hauteur représente l’inclinaison du soleil par rapport à l’origine d’un plan horizontal.
L’asservissement se fait grâce à ces deux paramètres. Les panneaux solaires doivent se
situer perpendiculairement aux rayons du soleil pour une production optimale.
A travers cette analyse nous allons décider de l’orientation à donner au système afin de
garantir un rendement maximal. La localisation géographique du système nous est
imposée et se situe entre le bâtiment GEII et GMP.
Dans un premier temps nous avons identifié la trajectoire du soleil sur l’emplacement
choisit à l’aide du site SunEarthTools.