TPE 1science de l

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TPE 1science de lingénieurs

• Anzil Romain
• Bouaissier de Bernouis Aurélien
• Hector Jérôme
• Vialatte Alexandre

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Projet doptimisation du potentiel dun panneaux
solaire

• Sommaire
• -Idée de départ
• -Découverte de la problématique
• -Problèmes rencontrés
• -Analyse fonctionnelle
• -Explication de la partie mécanique
• -Explication de la partie électronique
• -Conclusion générale

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Idée de départ

• Un lycée écologique

trop vaste, focalisation sur les panneaux solaire
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Découverte de la problématique

•  Comment optimiser le rendement dun panneaux
  solaire 
• Nous avons alors réfléchis à plusieurs idées de
   socle  pour panneau solaire 

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(No Transcript)
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Bête à cornes
Possesseurs de panneaux Solaires
Inclinaison du panneau solaire
Socle adaptable Sur panneau solaire
Améliorer le rendement Du panneau solaire
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Diagramme Fonctionnel
Panneau solaire
Le soleil
Énergie
FP1
Utilisateur
FC4
Le socle adaptable
FC5
FC1
Environnement
FC3
Lœil
FC2
Surface dapplication
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Tableau des fonctions de service
Fonctions Critères Niveau
FP1 Suivre la progression du soleil -Linclinaison -Rotation 40lt x gt 45 360
FC1 Résister aux intempéries diverses et aux climats capricieux -vents -Température -pluie 100km/h. - -15C à 70C. Violente
FC2 Sadapter à la surface -Linclinaison de la surface -De 0 à 45
FC3 Être esthétique -Encombrement -Couleurs - D lt 2m cube - Discrètes
FC4 Distribuer lénergie -Réseau électrique U lt 220V
FC5 Être facile à fixer Être facile dentretien -Poids P lt 45kg -Fixation
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Explication de la partie mécanique
Screen parti inférieur du systeme Elette plus
plaque preferer A plaque seul pour Resistance
accru
Screen Roulement a bille Sous Pyvot Roulement a
billes moins Coûteux et aussi résistant Que les
autres
Screen moteur pas a pas. Préférer aux moteur
continu Car nous pouvons maîtriser son degré de
rotation. Perte de vitesse gt Négligeable car la
progression du soleil est lente
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Recherche de solutions    Pour que notre système
soit performant, il faut quil soit capable de
suivre les mouvements du soleil dans le ciel.
Pour cela il faut quil soit mobile suivant 2
axes 
                 
Pour effectuer la rotation sous laxe Y Nous
avons dabord pensé a mettre un second moteur pas
a pas sur la plaque tournante qui serais lier par
un pivot donnant sur une plaque dentée situé sous
la plaque tournante. Ce moteur fixé sur notre
plaque tournante la traverserait pour être lui
aussi relié a la plaque dentée, ce qui fait que
la plaque supérieure tournerait autour de laxe
Y. Problème gt Le moteur doit faire tourner
toute la plaque ainsi que le panneau solaire gtgtgt
charge trop importante. Solution gt Le moteur
est extérieur a la plaque tournante qui sera fixé
sur le bâti, mais cette fois, la plaque dentée
serait notre plaque tournante.
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Recherche de solutions    Pour que notre système
soit performant, il faut quil soit capable de
suivre les mouvements du soleil dans le ciel.
Pour cela il faut quil soit mobile suivant 2
axes 
                 
Pour effectuer la rotation sous laxe X Nous
avons dabord pensé a brancher un moteur pas a
pas fixé sur le bras grâce a un coude. Problème
gt cela créer un bras de levier car le poids dun
panneau solaire serait trop important et pourrait
dégrader le système plus rapidement. Solution
gt On assemble un pignon à laxe de sortie du
moteur qui est lui même fixé sur la plaque
tournante. Ce pignon serait engrené avec un autre
pignon soudé à un axe soutenant le bras et
maintenu entre deux pivots fixés à la plaque
tournante.
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Conception finale
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Conception finale
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Conception finale
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Degré de liberté laissé par la coupole au bras
porteur du panneau solaire    Par les
mesures prisent sur la maquette sur Solidworks
(en mm)  AB 325,41 AO 329,23 BO 50   OE
329,23 EF 274,35 OF 182       cos BÂO
325.41/329.23 cos OÊF 274.35/329.23
BÂO 8,7 OÊF 33,6   Angle de
liberté laissé au bras porteur par la coupole
BÂO OÊF 42,3
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• Problème
• Comment le socle peut-il suivre la position de
  soleil?

Deux solutions s'offres à nous - Créer une
carte avec les trajectoires du soleil. - Mettre
en place un système avec des capteurs de lumière.
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Photodiodes
Photodiode
18
Les différentes positions de lombre.
chaque trais représente une position de l'ombre
19
Nous considérons les rayons du soleil parallèles.
A
L
Zone dombre
B
C
tan  l/L
l
Pour que lexposition soit maximale, langle Â
doit être égal à 0
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Explication de la partie électrique
Fonctionnement dun moteur pas à pas
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Explication de la partie électrique
Recherche de solutions pour piloter les moteurs
via les capteurs   Nos quatre capteurs qui
serviraient a définir la position du soleil
seraient gérer par un montage complexe de porte
logique.
Table de vérité
S Q2 Q1 Q0   A B C D
0 0 0 0   1 0 0 0
0 0 0 1   1 0 1 0
0 0 1 0   0 0 1 0
0 0 1 1   0 1 1 0
0 1 0 0   0 1 0 0
0 1 0 1   0 1 0 1
0 1 1 0   0 0 0 1
0 1 1 1   1 0 0 1
1 0 0 0   1 0 0 0
1 0 0 1   1 0 0 1
1 0 1 0   0 0 0 1
1 0 1 1   0 1 0 1
1 1 0 0   0 1 0 0
1 1 0 1   0 1 1 0
1 1 1 0   0 0 1 0
1 1 1 1   1 0 1 0
Tableau de Karnaugh A

Q1Q0 SQ2 0 0 0 1 1 1 1 0
0 0 1 1 0 0
0 1 0 0 1 0
1 1 0 0 1 0
1 0 1 1 0 0
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Explication de la partie électrique
Tableau de Karnaugh B
Tableau de Karnaugh C

Q1Q0 SQ2 0 0 0 1 1 1 1 0
0 0 0 0 1 0
0 1 1 1 0 0
1 1 1 1 0 0
1 0 0 0 1 0
Q1Q0 SQ2 0 0 0 1 1 1 1 0
0 0 0 1 1 1
0 1 0 0 0 0
1 1 0 1 1 1
1 0 0 0 0 0
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Explication de la partie électrique
Tableau de Karnaugh D

Q1Q0 SQ2 0 0 0 1 1 1 1 0
0 0 0 0 0 0
0 1 0 1 1 1
1 1 0 0 0 0
1 0 0 1 1 1