Tracker Solaire 2 axes sans Photo résistance, est ce possible

bonjour à tous !

Je suis tout nouvel utilisateur Arduino, et j'ai un 1er projet en tête.

Je cherche à Améliorer mon tracker solaire DIY 2 panneaux 2 axes.
Aujourd'hui j'utilise une carte électronique acheté en chine avec photorésistance + anémomètre.

Et je souhaite la remplacer par un Arduino et améliorer pour que mes panneaux suivent l'orbite de la terre autour du soleil par tout les temps et donc de ne pas utiliser de photorésistance. Ainsi celui-ci permettrai d'augmenter ma production solaire par temps nuageux. Car actuellement quand il fait gris il reste a plat :frowning:

Pensez-vous que l'Arduino peut m'aider à cette tache. Et qu'il est possible de réaliser un code pour ce type de projet ?

Bonjour

il ya déjà eu des échanges sur ce forum au sujet d'une méthode basée sur un calcul de la position du soleil

par exemple : https://forum.arduino.cc/t/calcul-de-la-position-du-soleil/476645/16

en utilisant le moteur de recherche du forum (loupe en haut à droite) avec 'position soleil' d'autres liens devraient venir

La réponse est oui, plusieurs solution s'offre à toi comme le précise @al1fch.
Après quel gain de production tu peux espérer est une autre problématique.

Je veux faire un test avec la solution arduino et celle acheter qui fonctionne avec des photorésistance.
Ainsi comparer en faisant un 2e tracker pour voir si le gain est appréciable ou pas :wink: et surtout pour le plaisir de faire sois-même.

Merci ! je vais étudier ça.

Tout résultat de comparaison sera fortement apprécier.
Notamment entre la consommation des moteurs pour optimiser l'angle et laisser l'orientation fixe.

Oui les calculs sont à la portée d'un micro avr (Uno, nano).
Oui je suis persuadé que cette solution est meilleure qu'avec des capteurs qui doivent être à la ramasse quand le soleil est caché par les nuages ou par temps de brouillard.

Ta manip je voulais la faire, mais la flemme a été la plus forte (surtout sur la réalisation mécanique).
Je voulais la faire avec des servos et un dispositif "Pan&Tilt", le tout basique = erreur.
Le matériel testé (servos type S90, 180° et 270°) avait une précision exécrable.

J'ai de gros doutes sur la rentabilité de suivre la trajectoire du soleil.
En début et en fin de journée le soleil est bas sur l'horizon donc la puissance reçue est faible, par contre les moteurs de positionnement consomment toujours pareil, en espérant qu'ils ne consomment pas plus d'énergie que les panneaux solaires en récupèrent.
Il existe deux type de rayonnement : direct et diffus. Le rayonnement diffus est loin d'être négligeable.
Suivre la trajectoire n'agira que sur le rayonnement direct.

Dans les quelques fermes solaires que j'ai vu les panneaux ne sont pas orientables en azimut, certains panneaux sont réglables en fonction de la hauteur du soleil : c'est un réglage à commande manuelle : deux ou trois positions par an (Eté, printemps/automne/ hiver)

Oui, je veux tester et voir la différence par rapport a ma solution d'aujourd'hui qui consomme moins de 100w (environ 73w a 95w) selon les journées (si beaucoup de rafale et qu'il doit souvent revenir à sa position horizontale il consomme dans les 95w par jours si c'est une journée normal je suis plus proche des 73w par jour. )

Donc pour le projet je par sur un Uno et une carte motor Shield R3.

Par contre je débute seulement la programmation donc je suis un peu perdu. Si vous avez des tutoriels/formation intéressante a suivre gratuitement je prends :wink: et si certains veulent m'aider j'en serais ravi :grin:

Je pars sur un moto-réducteur pour l'axe Est/Ouest et un vérin pour l'axe Nord/sud les 2 fonctionne sur 12v

Du coup, pour des panneaux de quel puissance et surtout quel est la différence entre le moment ou ce n'est pas optimal et le rendement maximum?

Tu veux essayer d'optimiser ton module actuel, parce que tu en n'est pas comptant ou pour le plaisir de le faire en DIY.

moi je verrais bien un ESP32, pour que tu puisse récupérer la position du soleil sur internet, au lieu de le chercher avec un tracker, mais je ne sais pas quel module de pilotage de moteur tu peux utiliser.

Hello

Actuellement le tracker solaire a 2 panneaux pour un total de 730wc. A l'avenir je veux le passer à 4 panneaux de 410wc (1640wc) X2 car je suis entrain de créer un second tracker. Les 2 anciens panneaux (365wc) iront pour un autres projet.

Donc je veux faire ce projet surtout pour le plaisir de faire soi-même. Et de pouvoir changer les pièces dans le futur si je rencontre des soucis :stuck_out_tongue_winking_eye:.

Je suis preneur de toutes solution. Qu'est ce que je peux faire avec l'esp32 ?

Bonjour @icrea35

Qu'est ce que je peux faire avec l'esp32 ?

un aperçu ici :https://randomnerdtutorials.com/projects-esp32/

Les formules qui permettent de trouver les paramètres azimut et hauteur sont connues depuis longtemps.

Pas besoin d'une usine à gaz avec internet juste pour avoir ce paramètre.
Et si le WiFi n'est pas disponible sur le lieu d'utilisation ?

J'ai compris que le but d'@icrea35 était "le plaisir de voir". Donc, il fait.

Petit conseil :
Si tu utilises les formules du lien (je ne dis pas que c'est la meilleure méthode, tu choisis la méthode qui te convient le mieux).
Les données azimut et hauteur sont généralement en degrés.
Les calculs mathématiques qui utilisent les cosinus et sinus sont obligatoirement en radians.

Si tu ne veux pas te prendre la tête, je te conseille de convertir azimut et hauteur en radians avant de commencer les calculs.
À la fin des calculs, tu fais l'opération inverse.

La conversion est simple : un tour c'est 360 ° et c'est aussi 2*PI radians
Donc 1 ° = (2 * 3,14) / 360 = 1,745 10-2 rd

Une erreur de 5° sur les calculs ou le pointage ne provoquera qu'une perte de puissance de 0,4 %.
À doubler si l'erreur est sur l'azimut et la hauteur.

Autre conseil :
Prévoies bien ton coup sur la mécanique.
Perso je découperais bien les fonctions mécaniques et je ferais le maximum de tests préalables.
Je reconnais que la mécanique n'est pas ma copine.

Je n'ai pas vu dans les formules l'heure, mais uniquement le jour, il faut donner l'heure en fraction de journée ?

Du coup il faut faire le calcule à chaque fois que tu veux changer l'orientation?

Une usine à gaz pour faire une simple requête HTTP qui retourne un tableau de valeur, on ne doit pas avoir la même définition d'une usine à gaz.
Si le wifi n'est pas disponible un ESP32 reste un µC qui devrait pouvoir faire 12 sinus.

Oui et alors ?
Le suivi ne va pas être continu.
Une erreur de pointage de 5 ° c'est -0,5 %, si on passe à 10 ° c'est -1,5 %.
Le micro a le temps de préparer sa nouvelle position.

Le rythme du centrage c'est un choix : soit on le fait à intervalle fixe (toutes les heures ou toutes le mn) soit on le fait lorsqu'on qu'il est devenu faux de x degrés.

Note :
J'évalue la perte de centrage ainsi :
Si la surface So du panneau n'est pas strictement perpendiculaire aux rayons du soleil, la surface utile du panneau sera la projection de So sur la perpendiculaire aux rayons du soleil
soit S = So * cos(alpha).
Alpha étant l'angle entre la surface du panneau et la perpendiculaire aux rayons du soleil.

Note :
Dans le lien fourni par @al1fch il y a utilisation d'une bibliothèque.
A mon avis la bibliothèque fait les mêmes calculs, cela peut paraitre plus simple.

sans doute. Mais j'approuve quand même la remarque de 68tjs: on est sur une mécanique plutôt robuste et répétable et tant qu'à faire soi meme autant jeter un oeil à la formule pour se donner une idée.
En revanche, si t'es pas chaud sur les maths et que tu as une connexion internet dispo, pourquoi pas.
(dommage: une fonction symétrique sur la durée du jour qui couvre 6 mois de l'année et recommence "à l'envers" pour les 6 prochains mois, et donne 2 valeurs (hauteur et direction) en fonction de la date, y'aurait même pas besoin que l'arduino ait un calendrier).

Bon courage avec ton projet en tout cas, j'ai hate de voir les résultats :+1:

Et alors rien, je posais juste la question!
Mais c'est plus la première question qui m'intéressait.

c'est -0.5% de quoi, de puissance ?

Je n'ai pas d'avis, n'ayant pas testé, je sais juste que cela existes et surtout que tant qu'a faire autant prendre un ESP32, qui de mon point de vue et plus flexible.
Et que faire une requête HTTP, n'a rien d'une usine et que ce n'est surement pas le meilleur arguments pour ne pas prendre cette solution :slight_smile:

si notre auteur de post a plusieurs solutions à sa disposition, tant pour le matos que la manière de le coder, je dirais que le forum a bien fait son boulot. :+1:

Oui merci a tous !
Le principe du forum est de s'entraider, comme chacun a des visions différentes, mais surtout que celles-ci peuvent contribuer à l'idée de départ.

Comme je vous l'ai dit au départ je débute avec l'arduino. Donc j'ai pas encore toutes les cartes en mains. :stuck_out_tongue_winking_eye:

Comme je l'ai mis un peu plus haut.
Je vais partir avec un vérin 12v de 250mm de débattement pour l'axe Nord/sud.

Ensuite je pars sur un moto-réducteur 12v 10rpm pour l'axe Est/ouest.

Avec un Arduino Uno r3 + Shield motor r3

Est ce que pour vous c'est bon où vous voyer d'autres cartes a prendre ?

Donc il faut que j'arrive à voir comment je peux faire fonctionner tout ce petit monde ensemble. :grin:

avec le matériel que j'ai sous la main, ça aurait été sans doute :

  • à peu près n'importe quelle carte arduino (en mettant de coté l'accès HTTP, je pense que tout est facile à coder en "stand alone") donc plutôt une nano pour le prix/taille/encombrement
  • 2 petits servomoteurs 5V de modélisme à connecter directement sur les pins de la carte au moins pour les essais (et passer par un transistor ou pont en H pour une version finale) plutôt que des vérins 12V

En fait, je me dit que les vérins 12V pourraient consommer leur part de courant et annuler les bénéfices de traquer le soleil.

Je n'ai pas compris une chose: est-ce que les panneaux fournissent l'alimentation à la carte arduino? au contraire, est-ce que la carte possède sa propre alimentation et est utilisé comme optimisateur des panneaux (qui alimentent sans doute d'autres équipements)?

Voir ”ma definition personnelle ” en #14.
L’ensemble position idéale et position reelle forme un triangle rectangle. C’est la projection de l’hypoténuse sur le côté adjacent.
C’est une reduction de surface utile donc de puissance.