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Motorisation de portail à énergie solaire
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Les péripéties
        La puissance de recharge est juste suffisante avec 9W en hiver et le portail a une ouverture qui s'amenuise en décembre-janvier. Une recharge de la batterie sur secteur est même nécessaire au milieu de l'hiver.         Au printemps survient un incident majeur. Un orage se déclenche en une fin d'après midi alors que je rentre à mon domicile. Je suis le spectateur de la foudre qui frappe avec une boule de feu et une détonation très violente un poteau électrique situé à environ 50m du portail. En arrvant au portail, plus rien ne fonctionne.
un choc électrique violent sur le circuit

la piste en cuivre a été détruite

le panneau est flashé
      Après examen, les dégats sont importants: au départ de la batterie les fusibles sont fondus, celui du départ vers les panneaux est explosé et il ne reste dans la boite que des éclats de plastique. La batterie est intacte. Les cellules des panneaux solaires sont flashées à l'entrée des panneaux. Côté moteurs, sur la carte électronique, une des pistes en cuivre de la puissance a éclaté et est décollée sur une quinzaine de cm du circuit. Des projections de cuivre sont incrustées dans l'intérieur du boitier électronique et un dépot de combustion noir montre la violence du choc électrique dans le boitier électronique. Après examen approfondi une des diodes d'un pont de diode "antiretour" en sortie du circuit de puissance est claquée. Après des tests, il s'avère que la partie logique du fonctionnement de la carte électronique n'a pas été touchée et est opérationnelle.
        Mon assurance, qui se veut militante pour l'écologie était très intéressée par la connaissance des conséquences de l'orage sur les panneaux solaires puisque ce risque est appelé à se développer par la multiplication des installations. Un expert est venu constater les dégats. 
        La carte électronique sera donc soigneusement réparée et réimperméabilisée. Les panneaux doivent être remplacés et fort de l'expérience, la puissance sera augmentée à 18W pour tenir compte de la perspective aussi d'augmenter la consommation par l'adjonction d'une télécommande longue distance, un détecteur et une sonnerie avec visiophone. Le panneau solaire est un panneau standard destiné à des camping cars. Compte tenu du nouveau potentiel de charge envisageable en été, un régulateur est nécessaire pour protéger la batterie des surcharges. Les régulateurs pour panneaux solaires exploitent la propriété des panneaux solaires d'accepter sans défectuosité les coupures ce qui permet des cycles de régulation numérique MID (en modulation d'impulsions en durée) sans élément extérieur de décharge.
        Parmi les péripéties, il faut citer la décharge complète de la batterie dans cette configuration. Après ouverture du régulateur et extraction de dépots carbonisés dans le régulateur, ii s'avèrera que ces dépots sont des insectes venus se mettre au chaud qui ont provoqué un court circuit  rendant inopérant le circuit de charge. Le régulateur est installé en plein air, abrité des intempéries mais ouvert pour permettre son refroidissement. Une fois les dépots carbonisés enlevés tout fonctionne normalement..
        Depuis cet incident et la recharge complète de la batterie par les pannaux solaires, le fonctionnement est nominal.
Les améliorations possibles
Plusieurs améliorations sont souhaitables:
-Le réglage d'ouverture du portail par le temps de fonctionnement des moteurs provoque une ouverture variable en fonction de la tension de la batterie et donc suivant la saison. Une butée électrique coupant l'alimentation de chaque moteur en fin de course avec un réglage de temps ajusté sur le cas le plus défavorable permettrait de s'affranchir de ce  défaut. -Le réglage volontairement faible de l'embrayage limiteur de couple de chacun des moteurs afin d'éviter des glissements excessifs, fait que lorsqu'un vent fort et orienté défavorablement souffle, le portail peut dans certains cas glisser, ce qui empêche la fermeture ou provoque l'ouverture intempestive. Un réglage plus dur du glissement de l'embrayage et des butées électriques citées précédememnt permettraient de forcer le bon fonctionnement en limitant les temps de glissement.
-Les 2 articulations de chacun des bras de levier sont à axe vertical et normalement perpendiculaires à un même plan. Compte tenu du rallongement de ces bras de leviers pour le montage spécifique  et d'autre part des variations des contraintes de l'environnement (par exemple fossé plein d'eau avec glace en plein hiver) un décalage de plan existe et occasionne des contraintes dans l'ensemble mécanique. Le remplacement des axes verticaux par des rotules permettrait d'absorber ces décalages et de supprimer ces contraintes. -Une gâche électrique verrouillant le portail en  position fermée fait partie du kit d'origine. Son installation permettrait de pallier à des ouvertures intempestives par exemple dues à des coups de vent violents.
-La création d'un chassis traversant la haie permettrait une amélioration de la circulation des cables, ainsi que le déplacement de la carte électronique en intégrant de nouvelles fonctionnalités de transmission sans fil.
Réflexion
        Et tout cela pour une motorisation de portail allez-vous me dire avec juste raison. Un peu maso le mec..!!
        Mais si la curiosité peut être un "bien vilain défaut" dans les thrillers elle peut être extrêmement instructive dans l'exploration des technologies. Dans cet exemple, cela m'a permis de voir concrêtement de quoi il s'agissait quand on utilisait des panneaux photovoltataïques et de modestement avoir une petite idée des problématiques et des réalités liées à l'utilisation de l'énergie photovoltaique.

        Quelques réalités s'imposent:

        L'énergie disponible est très variable suivant la saison. En été on dispose de beaucoup d'énergie gratuite, et en hiver il n'y a plus grand chose. Hélas pour une habitation, les besoins d'énergie électrique sont plutôt inverses: En hiver les besoins sont très importants et en été les besoins électriques vitaux sont très faibles.         Mais on peut imaginer des utilisations orginales bien adaptées: par exemple pour l'arrosage, utiliser de l'eau de pluie de récupération et utiliser une pompe alimentée par panneau solaire le jour pour la remonter durant la journée dans un réservoir tampon situé un peu en hauteur. On peut alors avec ce "chateau d'eau" arroser le soir par gravité, idée reprise d'ailleurs pour remplir les barrages hydroélectriques et stocker ainsi de l'énergie électrique potentielle.. Plein de bonnes idées peuvent être utilisées mais demandent de la réflexion et une bonne mise au point.
        Le besoin jour-nuit impose du stockage et là encore il faut utiliser des batteries à durée de vie plutot courte qui ne sont pas des produits idéaux écologiquement parlant.
        Pour ce qui est des puissances, l'exemple modeste de cette motorisation de quelques dizaines de Watts montre le pas à franchir pour alimenter ne serait-ce qu'un grille pain de 1500W.. Pour les éclairages de maison ou d'extérieur, avec les performances des LED, on peut imaginer plein d'applications domestiques très intéressantes (volets jour-nuit, éclairages de plein air en été..).         Par contre toutes ces bornes lumineuses et autres gadgets solaires à charge et décharge systématiques distribués partout, ne constituent pour leur majorité qu'une incitation malsaine au gaspillage systématique de l'énergie solaire recueillie.

        En tous cas, cette forme d'énergie n'est pas simple à manager et certains simplismes énoncés ou promus "politiquement" pour la mise en place domestique paraissent assez démagogiques et sources de grosses désillusions et problèmes pour les années à venir. 

        Et pour conclure, je suis très content de mon portail dans la campagne, lequel s'ouvre tout seul à la demande des utilisateurs, sans consommer aucune énergie issue d'ailleurs que du lieu de nature où il se trouve, fondu dans son environnement. Après toutes ces élucubrations, il me reste simplement à espèrer vous avoir fait partager quelques infos intéressantes par la lecture de cette histoire.
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30/03/2010