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Motorisation de portail à énergie solaire
        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.
La configuration de l'installation
le portail aux beaux jours
le portail avec la neige

        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.

Le choix de la motorisation

        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.

        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.
Le calcul des énergies
        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. les calculs
Les panneaux photovoltaïques
    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.     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. 
        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.  inclinaison optimale
        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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30/03/2010