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  • TEMPS DE RALISATION4 heures

    solaire

    Cette noticeest en licence libre,vous tes librede l'utiliser etde la modifier(voir modalits endernire page),d'exercer votreesprit critique etde nous faire partde vos remarquesconstructives.

    COT INDICATIF50

    DIFFICULT

    Pisteur

    Version 1.0 - juin 2013

  • ConceptionLobjet est robuste et autonome, et est constitu seulementde deux cellules photovoltaques en silicium amorphe,d'un motorducteur (attention, le motorducteur est unobjet assez difficile trouver) et d'un plateau tournant.Son fonctionnement est assez simple : on fixe 45 parrapport l'horizontale deux cellules cte--cte sur leplateau et on intercale entre les cellules une plancheverticale. On relie le ple "plus" d'une cellule au ple "moins"de l'autre cellule et le ple "moins" de la premire celluleau ple "plus" de l'autre cellule. On connecte enfin cesdeux branchements aux bornes de notre motorducteurqui entrane le plateau tournant par l'intermdiaire d'unepastille en caoutchouc. Lorsque les deux cellules sont bienen face du soleil, les courants produits s'annulent carchaque cellule produit autant de courant et le moteurreste immobile. Quand le soleil se dplace, la planche

    verticale situe entre les deux cellules fait de l'ombre surune des cellules. La diffrence de potentiel entre les deuxcellules n'est alors plus nulle et le courant produit faittourner le moteur jusqu' ce que les courants s'annulent nouveau (schmaq et annexe A). Notons que les cellulesphotovoltaques jouent le rle la fois de capteur et desource dnergie.Les matriaux principalement utiliss ici pour fabriquerla partie mcanique sont du contreplaqu de peuplier de10 mm dpaisseur, de la quincaillerie quon trouve facilementen magasin de bricolage et un disque dur que lon aurarcupr sur un ordinateur hors dusage. Celui-ci pourratre remplac par tout lment tournant permettant deraliser une liaison pivot : des paliers de tambour demachine laver, un montage de roulements... Un mcanismepour plateaux tournants (de type bute billes) propospar un revendeur en menuiserie pourra treavantageusement utilis. Les roulettes latrales pourrontdevenir inutiles dans ce cas suivant le diamtre dumcanisme, mais nous navons pas test (photo w , etrfrence en bibliographie) .

    Schma du principe de fonctionnement du traqueur solaire

    q

    Bute billes du commerce pour plateau tournant de table.

    w

    Ce pisteur solaire est un accessoire pourtout four solaire de type bote . Ilpermet de suivre le soleil automatiquement chaque instant : cela permet desaffranchir dune prsence humaine pourorienter le four et daugmenter ainsi lerendement.

    Un systme de suivi de cible solaire peuttre ralis avec des composantslectroniques (voir bibliographiewww.f1lzr.fr/traqueur), mais il seraitcependant complexe raliser pour unepersonne qui na pas de comptences enlectronique. Nen ayant que trs peu dansce domaine, nous avons donc cherch unesolution facile raliser.

  • ut y

    Les branchements sur les cellulessolaires et supports rainurs.

    Les branchementsentre les cellulessolaires et lemotorducteur.

    Vue de ct du supportde cellules solaires.

    Matriel Vieux disque dur d'ordinateur

    4 roulettes

    Motorducteur rotation1 tr/min (voir Bibliographie)

    Pastille en caoutchouc(utilise pour ltanchit desrobinets)

    2 cellules photovoltaques ensilicium amorphe(95 mm x 70 mm)

    Contreplaqu de peuplierp. 10mm (surface 3 m)

    lastique

    Visserie

    Colle

    Huile de lin

    Essence de trbenthine

    Fil lectrique

    2 Cosses lectriques mles

    2 Cosses lectriques femelles

    Outils Scie sauteuse

    Dfonceuse

    Scie onglet radiale

    Toupie quipe d'une lame descie

    Perceuse-visseuse

    Fer souder

    Tournevis

    Ralisation

    Dcoupe du plateau tournant avecdfonceuse monte sur un compas.

    e

    Le dessous du pisteur.

    r

    1. Plateau fixe et plateau mobileANNEXES A, B ET C

    Une grande partie des pices en bois sont dcoupes dans du contreplaqu de peuplierde 10 mm dpaisseur. Le plateau fixe qui sert de base (annexe C) et le plateau mobile(annexe B) ont une partie circulaire qui est dcoupe laide dune dfonceuse quipedun gabarit (photoe) . Celui-ci est une sorte de compas permettant deffectuer desusinages circulaires. Ce dernier est boulonn au plateau en modrant le serrage pourpermettre la rotation de la dfonceuse lors de lusinage. Lusinage circulaire ne sefera pas 360 : une excroissance circulaire sera laisse sur le plateau de la base etdcoupe la scie sauteuse (photor) . Une excroissance rectangulaire sera laissesur le plateau mobile pour accueillir les cellules photovoltaques et sera elle aussidcoupe la scie sauteuse. Faire enfin un trou oblong dans la plaque de base : ellejouera le rle de poigne de transport (photoj) . (On notera que les usinages ladfonceuse peuvent tre aussi raliss la scie sauteuse.)

    2. Support des cellules photovoltaquesANNEXES D ET E

    Le support qui incline les cellules photovoltaques 45 est lui aussi ralis encontreplaqu de 10 mm dpaisseur. I l se compose de deux panneaux latrauxtriangulaires, de la plaque ombre, de 2 x 2 brides de fixation des cellules (annexe D),et dune plaque qui recevra les brides (annexe E). Les diffrents lments sont coups la scie onglet radiale et assembls par vissage et collage. Les brides, qui contiennentune rainure sur toute leur longueur, sont ralises l'aide d'une toupie quipe d'unelame de scie : elles servent fixer les petits panneaux solaires. Elles sont visses etnon colles pour permettre leur dmontage. Les branchements lectriques sontraliss en soudant des fils sur les cellules et en les reliant entre eux par un sucre(photos t et y) . Enfin ces branchements sont relis au motorducteur parlintermdiaire de deux fils. Deux cosses lectriques permettent de dconnecter lemoteur pour le stopper ou effectuer de la maintenance. La photou montre les cellulessolaires une fois assembles.

  • 3. Liaison pivot du plateau tournantLaxe du plateau tournant est fabriqu avec un disque dur dordinateur et quatreroulettes (photoa) . Le disque dur a t ouvert et on a enlev la tte de lecture. Desdisques en bois sont colls sur le disque dur pour obtenir la hauteur voulue (photosieto) . La base en aluminium du disque dur est perce de quatre trous pour pouvoirla solidariser la plaque en bois qui sert de base. Les quatre roulettes sont fixes la priphrie du plateau de base en intercalant des cales en bois dont la hauteur estcalcule pour que les roulettes soient en contact avec le plateau tournant du dessus.

    Le systme de guidage en rotation(disque dur dordinateur et roulette pourmobilier).

    i o a

    Fabrication du support de motorducteur.

    s

    d

    Montage du motorducteur sur sonsupport et avec son systme de mise entension.

    f

    g

    4. Support du motorducteurANNEXE F

    Le support du motorducteur est ralis avec une scie cloche et une scie sauteuse(photoss etd) , en suivant le plan en annexe F. I l est ensuite fix grce une visautour duquel il pivote sur un support compos de disques de contreplaqu dcoups la scie cloche. I ls sont ensuite empils, colls et visss (photo f) . Laxe dumotorducteur reoit une pastille de caoutchouc (utilise pour ltanchit dans lesrobinets) qui sera en contact avec le plateau tournant. La pression de cette pastillesur le plateau tournant est assure par un lastique attach entre le support dumotorducteur et une cale sur laquelle est fixe une roulette (photog) .

  • BonusANNEXE G

    Les cellules photovoltaques sont fragiles comme du verre et ont tendance facilementse casser quand on manuvre le systme ou pendant le transport. Pour les protger,on peut fabriquer un simple capot quon va glisser par la plaque ombre (photoh) ,et qui viendra recouvrir les cellules. On peut le raliser par exemple dans une plaquede bois rectangulaire un peu plus grande que la surface totale du support des cellules(annexe G). On pratique une rainure au milieu la dimension de la plaque ombrepour pouvoir linsrer au travers.

    UtilisationLors de la premire utilisation, on va talonner le pisteur solaire. En masquant avecdu scotch noir une partie de la cellule photovoltaque de droite, on va crer unediffrence de potentiel entre les deux cellules correspondant au seuil de dmarragedu motorducteur. De cette faon, la moindre ombre provoque par la plaque en boisprovoquera le dmarrage du motorducteur et lorientation du four. Pour les foissuivantes, il suffira d'orienter le four de manire ce que la plaque en bois situeentre les deux cellules ne fasse pas dombre sur une des deux cellules (photok) .

    Le capot de protection mis en place.

    h

    Dessous du pisteur avec sa poigne intgre la base.

    j

    Install au jardin.

    k

    5. FinitionsLensemble est soigneusement ponc, les angles et les artes sont casss au papierde verre. I l reoit ensuite trois couches dhuile de lin, la premire couche tant dilue 30 % avec de l'essence de trbenthine pour faciliter sa pntration.

  • Ouvrages de rfrence Site proposant dautres traqueurs lectroniques pour panneaux solaires, ainsi quedes applications plus complexes pour utilisation individuelle : Energie ElectricitElectronique :

    www.f1lzr.fr/traqueur

    Sites distribuant le modle de motorducteur utilis :www.scientificsonline.com rf. 3041327www.sdp-si.com rf. A3Z16-0010A

    Site distribuant le modle de bute billes pour plateau roulant :www.hmdiffusion.com rf. 118507

    Avantages Systme autonome nergtiquement ne ncessitant pas de connaissances en lectro-nique.

    La simplification est pousse son extrme, les cellules photovoltaques jouent lerle de capteur et de source dnergie en mme temps.

    Inconvnients Le motorducteur ne peut pas tre livr en Europe. Nous avons t obligs de trouverquelquun aux tats-Unis qui la comma