2012 - Suiveur Solaire

DUVAL Alexis & HASHEMI Keyvan
2012
Università di Roma - Sapienza
Laboratorio di sistemi
[SUIVEUR SOLAIRE]

Sommaire
I. Présentation p 2-3
II. Principe du suiveur solaire p 4
III. Conception de la maquette p 5-7
IV. Matériel et expérience p 8-9
V. Réalisation p 9-13
VI. Résultats en images p 14-16
VII. Conclusion p 16
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I. Présentation
Contexte
L’énergie solaire, parce qu’elle est inépuisable , constitue une ressource à exploiter,
non seulement pour éviter un épuisement trop rapide des énergies fossiles mais
aussi pour satisfaire les besoins mondiaux toujours plus croissants en électricité. Il
est en effet possible, à partir du soleil, de produire de l’énergie électrique au moyen
de panneaux photovoltaïques .
En France, un foyer consomme
annuellement pas moins de 2500kWh et
l’installation de 25m2 de panneau
solaire sur le toit de sa maison suffit
pour générer autant d’électricité que le
foyer consomme. Sur 20 ans,
l’installation de 25m2 sur son toit
permet un gain annuel pouvant
atteindre les 2500€, soit environ 10 ans
pour amortir l’achat et l’installation du
panneau solaire .
En outre, pour accroitre le rendement de son système photovoltaïque, il est possible
d’utiliser une autre gamme de panneau solaire capable de suivre le soleil, ce qui
permet de récupérer constamment le maximum d’énergie lumineuse. Suivre le
soleil permet une amélioration de rendement de l’ordre de 40% par rapport à un
système fixe.
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Panneau solaire suiveur
Le panneau solaire mobile doit, après avoir détecté la position du soleil, se
pointer vers celui-ci de telle sorte à ce que les rayons lumineux arrivent en
incidence normale (rayons perpendiculaires au panneau ) sur le module
solaire. Le système permettant de faire pivoter le panneau est en outre
alimenté directement par le système photovoltaïque.
L’un des objectifs du panneau est de suivre la trajectoire du Soleil. Ce dernier
peut être repéré grâce à un système de coordonnées qui lui est spécifique et
qui utilise deux angles :
L’Azimut, d’une part, est l’angle
mesuré par rapport au sud dans un plan
horizontal.
L’Elevation, d’autre part, est l’angle
mesuré par rapport à l’horizontale
dans un plan vertical.
La plupart des panneaux mobiles contiennent 2 capteurs : l’un sert à moduler
l’azimut, et l’autre l’élévation.
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II. Principe du suiveur solaire
Objectifs
Nous devons donc concevoir une installation capable de suivre le soleil comme le
ferait un panneau solaire mobile. Pour ce faire, notre idée est la suivante : Nous
allons mettre au point un montage constitué de 4 photodiodes ; deux de celles-ci
serviront à régler l’azimut et les deux autres à régler l’élévation et ce, en jouant sur
la différence des intensités lumineuses reçues par chaque photodiodes .
Système du suiveur solaire
Notre idée est d’utiliser une
plaquette sur laquelle nous mettrons 2
paires de photodiodes. Considérons par
exemple la paire de photodiodes sensée
commander l’azimut, la commande de
l’élévation fonctionnant sur le même
principe.
Figure 1
Les deux photodiodes sont disposées de part et d’autre de la plaque et sont sensées
renvoyer en sortie deux valeurs de tensions fonction de l’intensité lumineuse
qu’elles reçoivent. Ensuite, ces deux tensions seront comparées à l’aide d’un
amplificateur opérationnel. Deux cas se présenteront alors : si le potentiel d’une
photodiode est supérieur au potentiel de l’autre photodiode, un petit moteur
tournera dans un sens et sinon, il tournera dans l’autre sens. Une fois l’égalité des
potentiels atteinte, le moteur s’arrêtera de tourner et la plaque sera alors au bon
« azimut ».
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