Réalisation d'un cadre photovoltaïque orientable pour injection batteries ou réseau (EDF).

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Réalisation d'un cadre photovoltaïque orientable pour injection batteries ou réseau (EDF).

Message  laglobule59 le Dim 21 Sep 2014 - 23:15

Essai d'un prototype de cadre supportant des panneaux photovoltaïques. Dans ce cas 4 panneaux monocristallins de 100 watt chacun en 12v nominal.
Mon cahier des charges.: proche du post précédent concernant l'éolienne 750w en 24v, à savoir.: L'ensemble doit se mouvoir sans moteurs mais avec la possibilité d'une motorisation future dans ce cas. Maîtriser et bien comprendre la technologie de ce type d’énergie renouvelable et assurer seul au maximum la maintenance ou l'évolution possible (Agrandissements, changement de voltage etc..) Ce système doit être indépendant de l'éolienne et en même temps capable de se brancher sur les batteries de celle-ci. Donc, pas de système hybride qui neutraliserait la production de l'un ou l'autre système lors d'une maintenance de l'un des systèmes, par exemple. Le prototype doit pouvoir du départ de la conception, recevoir 4 panneaux supplémentaires du même type en mode portrait. (ce qui augmenterais la puissance à 800w)  Ou alors 2 panneaux fixés en mode paysage de 250w chaque sur le prototype sans agrandissements (Puissance totale de 500w). Ou alors 4 panneaux fixés en mode paysage de 250w chaque, avec agrandissement. (Qui amèneraient la puissance totale à 1000w.)

La plupart des panneaux photovoltaïques sont soit fixés sur les toitures ou sur des cadres au sol.  J'ai choisi une solution intermédiaire en fixant mon prototype sur un mur.
Le principe est simple, l'ensemble est fixé sur un poteau vertical qui à partir de charnières fait tourner une potence sur laquelle se trouve le cadre (sur charnières aussi) ou sont fixés les panneaux photovoltaïques.

Réception et inventaire des métaux pour la réalisation du projet.:



Mise en place du poteau principal.:



Fabrication de la potence et du cadre ainsi que le système d'inclinaison des panneaux.:



Premier montage "à blanc".:



Essais de fonctionnements.:



En ouverture complète les panneaux sont presque en positions horizontales.:





Ponçage avant peinture. Où l'on voit mieux la potence et le cadre qui s'y rapporte.:



Remontage "à blanc" à l'atelier et dernières modifications ou réglages.:



Fabrications des derniers renforts.:



Mise en place de l'ensemble.:











L'été je capte de l'énergie du matin vers 7h jusqu'au couché du soleil. (En rayonnement direct sans ombres.)
Vous voyez surement sur les photos que deux cornières descendent dans le prolongement vertical des extrémités du cadre soutenant les panneaux. Ils servent à rajouter un cadre qui supporterait des panneaux supplémentaires comme prévus dans le cahier des charges. En rien cela ne modifierais le mécanisme et ses mouvements prévu du départ pour cette évolution.
En rendement, c'est bien simple, dans le cas de ces 4 panneaux, ils produisent largement l'équivalent de 7 panneaux.
Comme pour le post de l'éolienne 750w en 24v, les photos représentent le déroulement de la fabrication principales sans les finitions ou améliorations apportées depuis.

Je répondrais à vos questions avec plaisir. Cordialement.





















































































Installation du poteau principale.:
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Re: Réalisation d'un cadre photovoltaïque orientable pour injection batteries ou réseau (EDF).

Message  Ian Valtin le Lun 22 Sep 2014 - 10:34

Encore une fois BEAU BOULOT !

J'apprécie encore plus quand c'est du "fait maison" ! Jusqu'à que je vois tes renforts j'était sceptique et peut-être que je ne me rend pas bien compte mais tes pattes de fixation pour les panneaux m'ont l'air fragile, j'ai souvent l'habitude de faire des choses plutôt trop costaud que pas assez et je n'ai jamais pesée un panneau de cette taille alors je me trompe surement.. Il n'y a que 2 charnières horizontale en haut et 2 en bas ?

Que t'apportes la solution intermédiaire, pourquoi ne pas avoir fait ton installation sur ton toit?

Questions d'ignorant: qu'est ce que le mode "paysage", portrait" ? Est-ce des modes que tu dois régler toi même en fonction des saisons Question

Comment fonctionne le système qui oriente les panneaux ? Sont-ils arrimés pour la nuit ou en cas de grand vent ?
Comparé à une installation sur un toit je me pose la question de la solidité de l'ensemble, même si je sais d'avance que tu as surement prévu ça Wink

Si je comprend bien tes panneaux sont reliés aux batteries tout comme ton éolienne ?

Si je choisi de te copier pour ma future installation j'aimerai connaître le prix total et une estimation du temps des travaux...

Merci, c'est très intéressant.
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Re: Réalisation d'un cadre photovoltaïque orientable pour injection batteries ou réseau (EDF). Réponse à Ian Valtin.

Message  laglobule59 le Ven 26 Sep 2014 - 12:34

Bonjour, je vais répondre à tes questions en plusieurs fois, le temps de rassembler des documents...

Cette installation fonctionne depuis avril 2012 et à résisté aux orages ou tempêtes depuis sans la moindre dégradation.  Il est vrai que fabriquer un ensemble solide sans exagérer le poids total de la réalisation peut être un problème sachant que pour ma part, je dois réaliser des éléments que je dois transporter et monter seul. Donc bien souvent démontable en plusieurs petits ensembles.
Le gros des matériaux pour fabriquer cet ensemble est constitué de profilés de section carré de 50mm X 50mm pour le poteau principal monté verticalement et qui soutien la potence elle même aussi réalisée en profilé carré de 50mm X 50mm. Le cadre est réalisé en profilé en L de 40mm X 40mm. Le reste est composé de piquet de fer en T et de chutes de métaux. Pour le système d'inclinaison des panneaux, j'ai choisi une forme de vérin mécanique bien connu des agriculteurs et appelé .: Le troisième point. Le fait de faire tourner la partie centrale du troisième point, allonge ou rétracte sa longueur avec une grande force.
Le cadre qui supporte les panneaux photovoltaïques est maintenu à la potence par 2 (grosse) charnières à souder placées de façons horizontales. La partie basse du cadre où se trouve les panneaux photovoltaïques est fixée par 3 charnières (moyennes) sur un profilé en T (piquet de fer) qui à l’avantage en autre de rigidifier le cadre où se trouve les panneaux. Cette partie renforcée sur charnière repousse vers le haut le cadre et ses panneaux pour obtenir l'inclinaison optimale des panneaux en fonction du mois de l'année.

J'ai choisi ce mode intermédiaire contre un mur pour éviter de placer par exemple un ensemble au sol qui serait vulnérable aux dégradations d' animaux (vaches, bovins qui pourraient s’introduire à proximité) ainsi que limiter les risques envers les renards à deux pattes (voleurs.)
L'ensemble est très discret dans ma situation et presque invisible quand totalement replié.
Sur une toiture il m'était impossible de réaliser un ensemble articulé car obligatoirement fixe dans ce cas.
D'après ce que j'ai compris de la législation, il faut déclarer à la mairie le montage de panneaux photovoltaïques sur toiture ou au sol...
Il n'est pas possible de voir sur les photos que la potence peut en fait, effectuer une rotation de 180° quand la partie du mur abîmé est totalement supprimée. Les panneaux de ce fait font un demi tour complet. Ils sont orientés en position de départ.: SUD-EST  et en final après rotation totale.: Nord-Ouest.
J'ai fabriqué un système de verrouillage de l'ensemble contre le mur pour le placer en protection lors de trop grands vents ou si je viens à m'absenter un certain temps  . Une "mâchoire" emprisonne l'extrémité de la potence. Au début du projet, cette "mâchoire" était actionnée par une corde verte que l'on voit sur les photos. Le simple poids de la "mâchoire" la referme. Une simple action par corde ou tige de fer l'ouvre.
Comparé à une installation fixe et non orientable de panneaux photovoltaïques, le rendement produit ( la production d’électricité) et pas loin du double.
Les panneaux sont reliés soit à leurs propres batteries GEl  ou aux batteries de l'éolienne ou à un onduleur injection réseau. Avec un système de permutation très simple qui prend quelques secondes pour passer de l'un à l'autre.

Troisième point.:



Mode portrait.:



Mode paysage.:




Voilà pour un début de réponse à tes question. J'y reviendrais plus tard avec d'autres précisions. Cordialement.
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Re: Réalisation d'un cadre photovoltaïque orientable pour injection batteries ou réseau (EDF). Suite.

Message  laglobule59 le Ven 24 Oct 2014 - 22:38

Il faut savoir que nous trouvons 3 types de panneaux photovoltaïques couramment.: Les monocristallins constitués de cellules de silicium purs et qui ont les meilleur rendement. Les polycristallins constitués de morceaux de silicium de rendement inférieur aux monocristallins. Et l'amorphe qui a le rendement le + faible. Je ne parlerais pas de panneaux hybrides ou de prototypes ou d'autres en projets ainsi que ceux hors de prix.
Le rendement se comprend par une surface de panneaux moindre par rapport à sa puissance nominale. Plus un panneaux est petit et puissant pour sa surface, plus il est résistant et cher au watt. Pour développer leurs puissances, les monocristallins et polycristallins ont besoins d'un rayonnement direct des rayons du soleil. -L'amorphe lui, fonctionne plutôt avec le "spectre"ou "l'ambiance générale" de lumière. C'est pour cela qu'on l'utilise particulièrement sous climats forts nuageux. Le monocristallin et le polycristallin sont sensibles à la chaleur et perdent du rendement dans ce cas. L'amorphe lui est insensible à ce problème.
Dans le cas de l'acquisition de panneaux monocristallins qui sont les plus chers à l'achat, il parait judicieux de les installer sur un cadre orientable afin d'exploiter un maximum de puissance. Sur une toiture, les panneaux photovoltaïques produisent dans les 50-60% du maximum d'énergies qu'ils pourraient capter durant leurs misent en service sur 20-25 ans.
Les panneaux sur les photos du projet font.: 0,79 mètre carré de surface pour une puissance de 100w en 12 volts monocristallin pour 9,5kg. Pour comparaison un panneaux amorphe de 100w nominal fera dans les 1,54 mètre carré pour 26kg.
Il en existe à tout les prix.: (celui-ci fait 1 mètre carré pour 12kg.)

J'utilise ce type de contrôleur de charge 40A 24-48v dans les 150 eur.:

Il est important de connaitre l'angle d'inclinaison qui varie en fonction des mois de l'année.:

Pour ça j'ai utilisé ce tableau.:

Comme il est visible sur une des dernières photos du projet montrant les panneaux du dessous, il se trouve un secteur en bois qui est gradué aux mois de l'année. Qui se situe à proximité haut du troisième point. Une fois par mois, je relèvent ou rabaissent les panneaux en fonction de l'angle d'inclinaison optimal. Cela prend 5-10 minutes par mois...
Je reviendrais compléter les infos de ce post car il y a d'autres précisions à donner et des erreurs importantes à ne pas faire.


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