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Cette rubrique raconte les péripéties
pleines d'enseignements de la mise en place
d'une motorisation de portail en pleine campagne, fonctionnant avec
l'énergie solaire
fournie par des panneaux photovoltaïques.
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La
configuration
de
l'installation |
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Il s'agit d'un portail situé en pleine
campagne à
environ 200m de l'habitation. La manoeuvre du portail par tous temps
étant contraignante lors du franchissement en voiture, ce portail était
laissé ouvert depuis plusieurs générations de propriétaires,
occasionnant ainsi de nombreuses intrusions jusqu'à ce jour sans
conséquences trop désagréables. Les risques augmentant avec l'époque et
avec l'installation d'une piscine, il est décidé de motoriser la
fermeture
afin de maintenir la barrière fermée en temps normal. Aucune énergie
électrique n'étant disponible à cet endroit et l'amenée de l'énergie du
réseau 220V ou 380V à cet endroit étant loin de la maison, lourde en
travaux, couteuse à réaliser
et peu souhaitable, l'énergie solaire en plein développement
technologique peut constituer une
solution bien adaptée.
Le portail est un portail à deux
battants en bois de chêne ajouré de
3.80m de largeur.
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Le choix de la
motorisation |
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Après
inventaire des produits des fournisseurs locaux, aucun kit complet
solaire n'existe à cette époque-là, mais une motorisation "à
fonctionnement basse tension 12V" retient l'attention. Elle est prévue
alimentée en 220V avec un transformateur. Derrière ce transformateur,
le courant est redressé par des ponts de Graetz puis filtré pour
alimenter d'une part la carte électronique de commande, et d'autre part
la puissance sur les 2 moto-réducteurs à courant continu
chargés de mouvoir les
2 vantaux. Il suffit de brancher une batterie 12V en sortie
du
transformateur pour obtenir le fonctionnement complet de cette
motorisation.
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L'installation comportera donc cette
motorisation
avec la modification évoquée précédemment, une batterie pour
l'alimenter en courant électrique et pour absorber les fortes
intensités et un panneau photovoltaïque pour
maintenir la batterie en état chargée. |
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Le calcul des énergies |
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Le calcul des énergies
est fait avec beaucoup de soin: Mesure du couple nécessaire pour ouvrir
chaque vantail (en tenant compte des efforts supplémentaires en cas de
vent), durée des cycles d'ouverture et fermeture, nombre de cycles par
journée, rendement de chaque élément, perte naturelle d'une batterie au
plomb dans un environnement tout temps, .. ERREUR, en effet tout cela
est
presque sans intérêt, car cette consommation importante en terme de
puissance instantanée (plus de 10A pendant le mouvement du portail
c'est à dire quelques secondes) est
du second ordre en terme d'énergie à fournir, le premier ordre étant
constitué par le récepteur de télécommande qui lui fonctionne
24h sur
24h avec un courant d'environ 40mA avec la carte électronique sous
tension.
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Les panneaux
photovoltaïques |
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Vient le choix des panneaux
photovoltaïques. Sans entrer dans le choix des technologies de
panneaux, parmi les panneaux solaires 12V à fonctionnement en plein
air, la surface de panneau et par conséquent le niveau de puissance à
retenir est à déterminer. La puissance annoncée pour un
panneau
correspond à la puissance maximale que le panneau peut délivrer lorsque
il est perpendiculaire au soleil et dans des conditions d'éclairement
maximal. Cette puissance est très différente de ce que vous aurez dans
une journée de décembre avec un ciel d'hiver uniformément gris ou
pluvieux. |
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De plus l'inclinaison de votre panneau pour optimiser la
production d'énergie devrait varier au cours de l'année en fonction de
la position du soleil beaucoup plus basse en hiver. Enfin, la durée
d'éclairement d'une journée et par conséquent de production d'énergie
électrique est très variable au cours de l'année avec un minimum fin
décembre lorsque le soleil est très bas. Par rapport à ces données, le
consommateur, c'est à dire la motorisation, a un besoin électrique
quasimment identique tout au long de l'année. |
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Le choix s'est donc fait
progressivement avec l'acquisition d'expérience sur ce sujet. Le
premier panneau était donné pour 5W puis un second panneau 2x2W a été
ajouté, soit une puissance nominale de 9W.
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L'expérience a montré que
pour l'inclinaison du ou des panneaux il est mieux de fixer
l'optimisation pour la période cruciale d'hiver (en France), la
dégradation du rendement dans les autres périodes étant plutot
intéressante car pouvant être assimilée à une forme de
régulation
vis à vis du besoin, limitant la production d'électricité dans les
périodes plus prolifiques avec un mauvais rendement et optimisant la
charge pour les périodes peu ensoleillées. Des mesures de débit
électrique pendant la
période hivernale montrent que dans le cas de ciel pauvre en soleil,
nuageux couvert, il est préférable d'incliner le panneau pour qu'il
soit le plus ouvert possible sur le ciel
plutot que de le centrer sur la perpendiculaire au soleil très bas dans
ces périodes. En effet
dans ce cas les réflexions et réfractions dans le ciel sont
plus
profitables que la perpendiculaire au soleil avec une ouverture
tronquée par le sol. Une inclinaison constante d'environ 30° est une
bonne position.
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