Summary

• Introduction• Sun’s path : the Gnomon• Checking by mathematics• Data acquisition system for prototypes• Using of a basic system to turn off the first prototype and manage to

keep measurement.• Second moment of measurement on the second prototype.• Project’s evolution• Sources• Partner

Is the functionment of a moving panel gives more energy than a unmoved panel ?

• We wanted to know if it was possible to get a better performance with a moving panel, compared to a unmoved panel; basing us on the device’s consummation.

• We divided us into three parts:– gnomon– Reckoning of the different powers– Prototypes’ creation

SUN’S PATH : THE GNOMON

• For our project, knowing sun’s path is essential.

• It’s a simpler sundial.

• This acquisition system is low and tedious. To make it easier, more precise and attractive, we used a webcam.

THE GNOMON

compass

webcam

Spirit level

Height’s reckoning

• The angle h is the angle made by sun’s rays and the horizon represented by the red line.

• Then, each point refers to a sun’s height.

Cleaning the video.

We save one image in minute.

The end of the gnomon’s shadow is clocked in by Cinéris.

Determination of solar midday

• Determining at different hours of the year solar midday

• For example, February11th, 2008 we can trace shadow’s length “en fonction du temps” (?)

Checking by mathematics

• Power received on a panel is more important when the panel is perpendicular with sun’s rays.

• We made for three important days the energies’ ratio between the unmoved panel sloped to 45 degrees and the moving panel:

– A winter’s solstice: 0,79 (1.63/2.06)

– At equinoxes: 0,69 (3,80/5,44)

– At summer’s solstice: de 0,40 (3,55/8,80)

Data acquisition system for prototypes

• Labview 8.20 and NIdaq6009 card.

• Data acquisition cardallowed us to read voltage during a long moment like one or two days.

NIdaq6009 card’s connections

An engine to make sure of moving solar panels

• A simple motor to build up and un moteur simple à mettre en oeuvre et peu cher mais suffisamment puissant pour entraîner l’ensemble en rotation : les programmateurs d’alimentation mécanique

Utilisation d’un système simple pour faire tourner les panneaux.

Le premier prototype et la première série de mesure

• Nous avons construits deux blocs de 4 cellules photovoltaïques identiques.

• Panneau rotatif : la rotation est assurée par le moteur d’une minuterie, la puissance électrique consommée est de 26mW

• Plusieurs séries de mesures (toutes les 10 secondes pendant 24h) ont été réalisées.

Courbes obtenu

Deuxième phase de mesure et deuxième prototype.

• une version du premier mais plus solide et plus adaptée à l’extérieur.

• Les fonctions permettant de suivre le soleil sont conservées, et ce sont les mêmes solutions techniques qui sont employées.

• la grande innovation est que l’on peut placer l’assemblage sur presque n’importe quel plan classique (incliné de 0° à 45° environ), ici un toit à 30°

Pour supprimer les efforts sur le roulement, un deuxième vient s’ajouter au premier

Courbes obtenu

Conclusion

• le panneau fixe aura été bien plus rentable que le panneau mobile

• Cette différence, totalement contradictoire aux calculs théoriques, pourrait s’expliquer :- l’action de l’atmosphère dans la diffusion de l’énergie lumineuse- capacités des cellules employées à capter la lumière venant de plusieurs directions

• les résultats auraient été plus favorables au fonctionnement mobile des panneaux dans les conditions suivantes :

- En été, alors que le soleil passe le matin et le soir derrière le panneau fixe, une plus grande partie de sa course s’effectue aux limites du panneau fixe.

- Lorsque le ciel est dégagé et l’atmosphère peu diffuse.

- Avec une installation plus grande et un moteur plus adapté.

• nos mesures révèlent que suivre le soleil n’est pas avantageux en hiver

• Mais nous n’avons pas de donnés exploitables concernant l’été, suite au disfonctionnement du système d’acquisition du premier prototype.

Évolution du projet

• Afin d’acquérir une bas de données concernant l’azimut et la hauteur du gnomon, nous avons continué de prendre des mesures à l’aide du gnomon et de la webcam.

• Nous avons constitué un banc d’essai afin de mesurer l’impact de la végétation environnante et de la diffusion des cellules photovoltaïques.

• Innovation d’un troisième prototype à axe vertical et sans moteur, utilisant seulement les propriétés physiques des matériaux.

Sources

• Livre: Les cadrans Solaires de Denis Savoie

• Sites:

http://ac-nice.fr/clea/lunap/html/Coordonnees/CoordActivHauteur.html

http://www.pensifs.com

http://www.imcce.fr

http://solardat.uoregon.edu

Nos partenaires.

• M. Lilenstein du laboratoire de planétologie de Grenoble

• M. Laibe de l’ENS Lyon

• M. Meyer du planétarium de Vaux-en-Velin