Système de suivi solaire à deux axes utilisant Arduino

Dual Axis Solar Tracker
Composants Quantité Objectif du tracker solaire à deux axes
Arduino UNO 1 Contrôleur principal du système de suivi
LDR(5mm) 4 Les résistances dépendantes de la lumière détectent la direction de la lumière du soleil
Panneau solaire 1 Capte l’énergie solaire
Micro-servomoteur 2 Contrôle le mouvement des axes horizontal et vertical
Résistance de 10k ohms 4 Forme un circuit diviseur de tension avec des LDR
Planche à pain 1 Prototypage de circuits et connexions
Câbles de démarrage Montant requis Connexions électriques entre composants

Composants utilisés dans le système de suivi solaire à deux axes, notamment Arduino UNO, capteurs LDR, servomoteurs et panneau solaire
Schéma de circuit complet montrant les connexions du tracker solaire à deux axes avec Arduino, capteurs LDR et servomoteurs

Principales caractéristiques des circuits

  • Emplacement LDR : configuration croisée pour aider à détecter la lumière sous n’importe quel angle.
  • Résistances de réseau diviseur de tension : Des résistances de 10 kΩ avec chaque LDR fournissent des lectures significatives.
  • Les servocommandes sont séparées : les servomoteurs contrôlant l’axe X et l’axe Y sont contrôlés séparément.
  • Broches d’entrée analogique : les canaux d’entrée analogiques A0-A3 sont utilisés pour les lectures du capteur LDR.

Connexion de circuit physique pour un système de suivi solaire à deux axes utilisant Arduino montrant le câblage de la planche à pain

Composant Broche Arduino Fonction
LDR en haut à gauche A0 Détection de lumière en haut à gauche
LDR en haut à droite A3 Détection de lumière en haut à droite
LDR en bas à gauche A1 Détection de lumière en bas à gauche
LDR en bas à droite A2 Détection de lumière en bas à droite
Servomoteur horizontal Broche numérique 9 Contrôle le mouvement gauche-droite
Servomoteur vertical Broche numérique 10 Contrôle le mouvement de haut en bas

Modèles CAO 3D pour la structure mécanique du tracker solaire à deux axes montrant les supports de servo et les supports de panneauProcessus d'impression 3D de composants de tracker solaire à double axe à l'aide d'une imprimante FDM Imprimante 3D fabriquant des pièces mécaniques pour le projet arduino de tracker solaire à double axePièces imprimées en 3D terminées pour l'assemblage du système de suivi solaire à deux axes Composants finis imprimés en 3D prêts à être assemblés dans le système de suivi solaire à deux axes

1755837101 509 Comment fonctionne un module de carte micro SD et comment

Servo horizontal;
Servo vertical;
int ldrlt = A0; 
int ldrrt = A3; 
int ldrld = A1; 
int ldrrd = A2;
int readAverage(int pin) {
 long total = 0;
 for (int i = 0; i < 10; i++) {
   total += analogRead(pin);
   delay(2);
 }
 return total / 10;
}
int avt = (lt + rt) / 2;  
int avd = (ld + rd) / 2;  
int avl = (lt + ld) / 2;  
int avr = (rt + rd) / 2;
if (abs(dvert) > tol) { ... }  
if (abs(dhoriz) > tol) { ... }
if (avgLight < 200) {
 Serial.println("Low light detected — Tracker on standby...");
 return;}

Configuration complète du système de suivi solaire à deux axes montrant Arduino UNO, les servos, les capteurs LDR et le panneau solaire

∗ Échantillonnage de lumière : Les quatre capteurs LDR effectuent des lectures simultanées de l’intensité lumineuse.
∗ Traitement des données : L’Arduino fait la moyenne des lectures et calcule les intensités lumineuses différentielles horizontales et verticales.
∗ Prise de décision : Si les intensités lumineuses différentielles dépassent la tolérance, le système décide dans quelle direction il doit se déplacer pour optimiser l’exposition.
∗ Actionnement servo : Le servo horizontal détermine le positionnement relatif est-ouest du panneau et le servo vertical modifie l’inclinaison nord-sud.
∗ Surveillance continue : Ce processus est effectué toutes les quelques secondes tout au long de la journée pour maintenir le panneau solaire toujours aligné de manière optimale, quel que soit le changement d’intensité.

Fonctionnalité Support fixe Tracker à axe unique Tracker à deux axes
Gain d’énergie vs fixe 0% 20-25% 30-40%
Désaisonnalisation Manuel Manuel Automatique
Suivi quotidien du soleil Non Oui (1 axe) Oui (2 axes)
Efficacité matin/soir Faible Moyen Haut
Complexité du système Faible Moyen Plus haut

Ce didacticiel a été créé par l’équipe d’ingénierie de CircuitDigest. Nos experts se concentrent sur la création de didacticiels pratiques qui aident les créateurs et les ingénieurs à maîtriser les projets Raspberry Pi, les projets Arduino et les projets de développement IoT.

J’espère que vous avez aimé cet article et que vous en avez appris quelque chose de nouveau. Si vous avez des doutes, vous pouvez les poser dans les commentaires ci-dessous ou utiliser notre forum CircuitDigest pour une discussion détaillée.

⇥ 6. Ce tracker solaire à deux axes est-il fonctionnel par temps nuageux ?
Oui, le tracker solaire à deux axes peut suivre la lumière diffuse du soleil par temps nuageux s’il existe des différentiels de lumière adéquats entre les deux positions du capteur. Cependant, s’il y a un nuage dense et épais, comme lors d’une journée uniformément faiblement éclairée, le tracker peut passer en mode veille en réponse à un éclairage extrêmement faible et/ou à des différentiels de lumière minimes. Encore une fois, l’algorithme de moyenne tient compte des fluctuations pouvant résulter du clouding et, en tant que tel, il fournit des performances opérationnelles stables en matière de suivi.

⇥ 7. Quels types de maintenance un tracker solaire à deux axes nécessite-t-il ?
Les éléments d’entretien à conserver comme partie intégrante du tracker solaire à deux axes comprennent : le nettoyage des capteurs à résistance dépendante de la lumière (LDR) et des surfaces des panneaux solaires, qui pourraient faire dériver la précision de la détection de la lumière en raison de l’accumulation de poussière sur les capteurs et/ou la surface du panneau solaire, la vérification des connexions montées sur le pont pour s’assurer qu’il n’y a pas de connexions desserrées, l’observation de l’entretien des servomoteurs, la protection des composants électroniques de l’humidité au moyen de boîtiers résistants aux intempéries et, dans certains cas, le recalibrage des seuils du capteur lorsque la précision des performances de suivi devient dégradé.

Dépôt GitHub

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