Suiveur solaire pour deux panneaux photovoltaïques

Présentation rapide
Description
Construction et matériel utilisé
Résultats
Photos

1– Présentation rapide

L’orientation des panneaux en direction du soleil permet théoriquement d’augmenter la production d’électricité d’environ 40% par rapport à des panneaux fixes posés en toiture. J’ai réalisé ce suiveur pour vérifier ce chiffre dans des conditions réelles. Quatre petites cellules photovoltaïques placées en croix sont utilisées pour suivre la position du soleil. Le suivi se fait sur 2 axes: orientation est-ouest (180°) et élévation (90°). La partie supérieure du mât tourne et assure l’orientation Est-Ouest avec un entrainement pignons-chaine et un petit moto réducteur électrique. Un vérin électrique permet l’orientation d’élévation Nord-Sud

2-Description

Le suiveur est situé a un endroit du terrain qui voit le soleil du lever au coucher afin de pouvoir capter le maximum d’énergie. Il oriente 2 panneaux de 250Wc équipés de micro-onduleurs individuels, ainsi si l’un tombe en panne l’autre continue d’injecter dans le réseau 230V.

Ce tableau montre la puissance fournie au cours de la journée pour des panneaux fixes et avec suiveur. En théorie le suiveur augmente la production de 40%.

Le système est branché sur une des prises de la maison. La production d’électricité est directement consommée par les appareils domestiques, le surplus est stocké dans des batteries grâce à un onduleur-chargeur Victron Multiplus.

Système électronique de commande des moteurs:

Le capteur est constitué de 4 petites cellules PV placées en croix avec un angle d’environ 60°. Elles sont câblées deux à deux tête-bêche de telle façon que leurs tensions s’annulent quand elles sont dans l’axe du soleil, étant alors exposées à la même quantité de lumière. Ces tensions sont appliquées à une amplificateur de puissance qui commande les 2 actionneurs d’orientation et d’élévation . La photo du milieu montre l’électronique de mon système ( qui n’est plus disponible sur aliexpress). La photo de droite montre une électronique similaire, anémomètre inclus, que l’on peut trouver actuellement sur AliExpress https://fr.aliexpress.com/item/1005001356419981.html? au prix de 79€.

Cette électronique inclut un système d’effacement du panneau (par mise en position horizontale) si le vent dépasse une certaine vitesse. Cette sécurité est indispensable en cas de fort vent même si votre système est de construction robuste.

4-Construction et Matériel utilisé

Le mat est fabriqué à partir d’un tube d’acier de dia 90mm. Il est fixé au sol en 3 points sur des petites fondations en béton. Le tube supérieur qui supporte les 2 panneaux tourne sur un moyeu de roue. On peut utiliser un moyeu de roue de petite voiture ou de petit tracteur. La cinématique de rotation utilise un entrainement par pignons et chaine avec une réduction de 5. Le petit pignon est entrainé par un un petit motoréducteur (24v dc) de rapport de réduction de 20. Les panneaux tournent ainsi très lentement ce qui est plutôt bon pour la mécanique et le bon fonctionnement de l’automatisme de rotation. Les panneaux sont fixés sur des profilés aluminium. La cinématique du mouvement d’élévation est visible sur une des photos, elle utilise un vérin électrique 24V dc du type de ceux utilisés sur les lits d’hôpitaux. Ce type de vérin se trouve facilement sur Le Bon Coin.

· Deux panneaux photovoltaïques Amerisolar Polycristallin AS-6P30-250W, Vmp:30.3V, Imp:8.26A.
· Deux onduleurs réseaux 300W, mppt tracking 28-40V Sortie 230V 50Hz (aliexpress)
· Électronique de commande achetée sur Aliexpress
· Un moto réducteur 24V pour rotation du mât. (aliexpress)
· Un vérin électrique pour l’orientation d’élévation. (le bon coin)
· Mât en tube d’acier rond de 90mm.

3–Résultats

Le système fonctionne depuis mai 2016, à ce jour il a produit 2383kwh. La puissance maximum lorsqu’il pointe vers le soleil est d’environ 380W. Cette énergie est injectée dans mon habitation qui elle-même est alimentée par un système solaire PV autonome avec batterie pour la consommation de nuit.

5–Photos