(16 révisions intermédiaires par le même utilisateur non affichées) | |||
Ligne 8 : | Ligne 8 : | ||
|Duration=7 | |Duration=7 | ||
|Duration-type=day(s) | |Duration-type=day(s) | ||
− | |Cost= | + | |Cost=150 |
|Currency=EUR (€) | |Currency=EUR (€) | ||
|Tags=énergie solaire, lumière, chauffage solaire | |Tags=énergie solaire, lumière, chauffage solaire | ||
Ligne 18 : | Ligne 18 : | ||
Principe de fonctionnement : | Principe de fonctionnement : | ||
− | + | *Un miroir motorisé sur 2 axes reflète la lumière du soleil dans la direction imposée par un capteur. | |
+ | *Ce capteur est interposé entre le miroir et la cible qu'on souhaite viser. | ||
+ | *Tant que les rayons reflétés par le miroir sont alignés avec la direction du capteur, le miroir reste immobile. | ||
+ | *Dès que la direction des rayons dévie un peu, du fait du déplacement du soleil, le capteur alerte la carte de contrôle à l'aide de 4 signaux que l'on pourrait interpréter comme signifiant : "trop haut / trop bas" ou "trop à gauche / trop à droite". | ||
+ | *A réception d'une des 4 alertes, la carte de contrôle va alimenter le moteur concerné en +5V ou -5V, selon le sens de déplacement souhaité pour corriger l'orientation du miroir.</translate> | ||
}} | }} | ||
{{TutoVideo | {{TutoVideo | ||
Ligne 30 : | Ligne 34 : | ||
*1 rouleau de film adhésif "miroir sans tain" : https://www.luminis-films.com/films-pour-vitrages/film-miroir-sans-tain | *1 rouleau de film adhésif "miroir sans tain" : https://www.luminis-films.com/films-pour-vitrages/film-miroir-sans-tain | ||
*Des Tasseaux | *Des Tasseaux | ||
− | *Vérin électrique 12V/24V => | + | *Vérin électrique 12V/24V à courant continu => ''se trouve d'occasion, notamment parmi les vérins de fauteuil ou lits médicaux, ou de portail électrique'' |
− | * | + | *Motoréducteur électrique 12V/24V à courant continu |
− | *Poulies et courroie crantée => Pour mon cas, récupérée sur une ancienne machine à pain non fonctionnelle | + | *Poulies et courroie crantée ''=> Pour mon cas, récupérée sur une ancienne machine à pain non fonctionnelle'' |
*Vis à bois | *Vis à bois | ||
*Vis et Boulons M6 et/ou M8 | *Vis et Boulons M6 et/ou M8 | ||
Ligne 52 : | Ligne 56 : | ||
*Une carte à trous à souder | *Une carte à trous à souder | ||
*1 chargeur de téléphone 5V / 1A qui ne sert plus | *1 chargeur de téléphone 5V / 1A qui ne sert plus | ||
− | *<nowiki>1 boitier plastique refermable de dimension mini : H20xL80xl40 [mm]</nowiki> | + | *<nowiki>1 boitier plastique refermable de dimension mini : H20xL80xl40 [mm] </nowiki>''=> possibilité de réutiliser une boite plastique alimentaire, boite de Nesquik par exemple'' |
− | *2 connecteurs (embases) à 2 contacts => | + | *2 connecteurs (embases) à 2 contacts => connexion du moteur et du vérin ''(dans mon exemple, il s'agit de connecteurs Lemo, ça peut être autre chose)'' |
*1 connecteur (embase) SUBD9 femelle | *1 connecteur (embase) SUBD9 femelle | ||
*1 petit presse étoupe pour passer le câble d'alimentation 5V</translate> | *1 petit presse étoupe pour passer le câble d'alimentation 5V</translate> | ||
|Tools=<translate>'''Mécanique''' : | |Tools=<translate>'''Mécanique''' : | ||
− | * Scie à bois | + | *Scie à bois |
− | * Tournevis ou Visseuse électrique | + | *Tournevis ou Visseuse électrique |
− | * Perceuse & Forêts | + | *Perceuse & Forêts |
− | * Colle à bois | + | *Colle à bois |
− | * Colle forte liquide | + | *Colle forte liquide |
+ | *Jeu de clés plates | ||
'''Electronique''' : | '''Electronique''' : | ||
− | * Fer à souder | + | *Fer à souder |
− | * Etain | + | *Etain |
− | * Bras et Pinces = 3ème main indispensable pour souder | + | *Bras et Pinces = 3ème main indispensable pour souder |
<br /></translate> | <br /></translate> | ||
+ | |Tuto_Attachments={{Tuto Attachments | ||
+ | |Attachment=Miroir_pilot__-_Heliostat_-_Lumi_re__et_chauffage__c_t__Nord___Heliostat_Miroir_Prototype_-_Principe_et_D_tails.pdf | ||
+ | }} | ||
|ExternalAttachmentsLinks={{ExternalAttachmentsLinks | |ExternalAttachmentsLinks={{ExternalAttachmentsLinks | ||
|ExternalAttachmentsLinks=https://www.ti.com/lit/ds/symlink/sn754410.pdf?HQS=dis-dk-null-digikeymode-dsf-pf-null-wwe&ts=1627304468688&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.digikey.fr%252F | |ExternalAttachmentsLinks=https://www.ti.com/lit/ds/symlink/sn754410.pdf?HQS=dis-dk-null-digikeymode-dsf-pf-null-wwe&ts=1627304468688&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.digikey.fr%252F | ||
Ligne 77 : | Ligne 85 : | ||
}} | }} | ||
{{Tuto Step | {{Tuto Step | ||
− | |Step_Title=<translate>Structure en 2 axes motorisés</translate> | + | |Step_Title=<translate>Principe détaillé</translate> |
+ | |Step_Content=<translate></translate> | ||
+ | |Step_Picture_00=Miroir_pilot__-_Heliostat_-_Lumi_re__et_chauffage__c_t__Nord___Vue_lat_rale.PNG | ||
+ | |Step_Picture_01=Miroir_pilot__-_Heliostat_-_Lumi_re__et_chauffage__c_t__Nord___Rayon_descendant_2.PNG | ||
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+ | |Step_Picture_04=Miroir_pilot__-_Heliostat_-_Lumi_re__et_chauffage__c_t__Nord___Rayon_ascendant.PNG | ||
+ | }} | ||
+ | {{Tuto Step | ||
+ | |Step_Title=<translate>Eléments de dimensionnement</translate> | ||
+ | |Step_Content=<translate>'''Où positionner le miroir ?''' | ||
+ | |||
+ | <br /> | ||
+ | |||
+ | #Où par rapport à votre fenêtre ? (dans le plan horizontal) | ||
+ | #*Le miroir doit être placé à la fois au Nord de votre fenêtre et le plus possible dans l'axe de votre fenêtre, pour bénéficier du maximum de section de passage de votre fenêtre. Ainsi le faisceau de lumière arrivera perpendiculairement à la fenêtre . | ||
+ | #*Si votre fenêtre est orientée en plein Nord, alors placez le miroir en face de la fenêtre : il sera à la fois aligné avec votre fenêtre et pourra suivre le soleil toute la journée. | ||
+ | #*Si votre fenêtre n'est pas orientée plein Nord, alors il faut trouver l'emplacement qui fasse le compromis entre l'alignement avec la fenêtre et la direction Nord. | ||
+ | #Hauteur de positionnement : | ||
+ | |||
+ | *vous pouvez l'installer au niveau du sol, tout en sachant que les rayons seront reflétés à l'horizontale et pourront vous éblouir. | ||
+ | *Si vous en avez la possibilité, positionnez le miroir en hauteur de sorte à ce que les rayons arrivent avec une incidence de 20 à 30° dans votre fenêtre | ||
+ | |||
+ | |||
+ | '''Quelle taille de miroir ?''' | ||
+ | |||
+ | *La surface de lumière réfléchie par le miroir sur la fenêtre sera toujours légèrement inférieure à la taille du miroir. Plus l'angle du rayon incident est important, et plus surface réfléchi par le miroir sera faible. Au contraire, plus la direction du rayon incident se rapproche de la direction du rayon réfléchi, plus la surface réfléchie se rapproche de la section du miroir. | ||
+ | *Pour maximiser la surface de lumière entrant dans votre fenêtre cible, vous pouvez dimensionner le miroir à la taille de celle-ci, ou légèrement plus grand que la fenêtre de sorte à utiliser toute la surface d'entrée de la fenêtre. | ||
+ | |||
+ | <br /></translate> | ||
+ | |Step_Picture_00=Miroir_pilot_-_Heliostat_-_Lumi_re_et_chauffage_c_t_Nord_Vu_du_ciel.PNG | ||
+ | }} | ||
+ | {{Tuto Step | ||
+ | |Step_Title=<translate>Réaliser la Structure en 2 axes motorisés</translate> | ||
|Step_Content=<translate>La structure retenue est une monture "altazimutale". Les deux axes de rotation sont : | |Step_Content=<translate>La structure retenue est une monture "altazimutale". Les deux axes de rotation sont : | ||
Ligne 110 : | Ligne 151 : | ||
}} | }} | ||
{{Tuto Step | {{Tuto Step | ||
− | |Step_Title=<translate>Capteur de direction</translate> | + | |Step_Title=<translate>Réaliser le Capteur de direction de lumière</translate> |
|Step_Content=<translate>#Commencez par découper un petit carré de 40x40 dans un morceau de bois assez épais : 10mm environ. | |Step_Content=<translate>#Commencez par découper un petit carré de 40x40 dans un morceau de bois assez épais : 10mm environ. | ||
#Découpez 4 petits rectangles de 50mm par 20mm dans du bois de faible épaisseur (2 à 3mm). Possibilité d'utiliser un autre matériau, plastique de récupération, ou tôles... | #Découpez 4 petits rectangles de 50mm par 20mm dans du bois de faible épaisseur (2 à 3mm). Possibilité d'utiliser un autre matériau, plastique de récupération, ou tôles... | ||
Ligne 126 : | Ligne 167 : | ||
}} | }} | ||
{{Tuto Step | {{Tuto Step | ||
− | |Step_Title=<translate>Bras orientable pour le capteur</translate> | + | |Step_Title=<translate>Réaliser le Bras orientable pour le capteur</translate> |
− | |Step_Content=<translate></translate> | + | |Step_Content=<translate>#Découpez 2 tasseaux de longueur 50 cm (longueur à adapter en fonction de la taille de votre miroir) |
+ | #Réalisez 2 perçages aux extrémités du 1er tasseau (diamètre 8 pour vis M6) | ||
+ | #Réalisez 2 perçages dans 2 plans différents pour le 2ème tasseau (D8 pour M6) | ||
+ | #Assemblez les 2 tasseaux ensemble avec une vis et un écrou M6, | ||
+ | #Assemblez l'ensemble du bras en liaison pivot avec le pied également avec une vis M6. Serrez juste assez pour que le bras soit tenu en position, mais puisse pivoter facilement si on souhaite changer de cible. | ||
+ | #Assemblez le capteur sur ce bras orientable avec une vis et un écrou M6 ; serrez juste assez également pour pouvoir régler l'inclinaison du capteur.<br /></translate> | ||
|Step_Picture_00=Miroir_pilot_-_Heliostat_-_Lumi_re_et_chauffage_c_t_Nord_IMG_20210726_140822.jpg | |Step_Picture_00=Miroir_pilot_-_Heliostat_-_Lumi_re_et_chauffage_c_t_Nord_IMG_20210726_140822.jpg | ||
}} | }} | ||
{{Tuto Step | {{Tuto Step | ||
− | |Step_Title=<translate> | + | |Step_Title=<translate>Réalisez le boitier de contrôle</translate> |
− | |Step_Content=<translate></translate> | + | |Step_Content=<translate>'''Préparation de la carte de contrôle''' |
+ | |||
+ | # Positionnez les composants sur la carte à trous : le circuit intégré Texas Instruments SN754410 ainsi que les 4 résistances de 650 Ohm | ||
+ | # Soudez les composants et les fils sur la carte conformément au schéma de câblage<br /> | ||
+ | |||
+ | '''Préparation du boitier''' | ||
+ | |||
+ | #Réalisez les perçages et découpes dans le boitier plastique | ||
+ | #*2 trous pour passer les embases Lemo (ou équivalent) | ||
+ | #*1 Trou pour le presse-étoupe du câble d'alimentation (chargeur 5V - 1A) | ||
+ | #*1 découpe pour l'embase SubD9 | ||
+ | #Montez les embases et connecteurs sur le boitier | ||
+ | #*Les 2 embases "Lemo" sont fixées par un écrou de serrage. | ||
+ | #*L'embase Subd9 peut-être collée et/ou vissée par les petites 2 vis latérales. | ||
+ | #*Passez le câble du chargeur par le trou via le presse-étoupe, puis serrez le presse étoupe lorsque la longueur du câble est convenable. | ||
+ | |||
+ | |||
+ | '''Intégration de la carte dans le boitier''' | ||
+ | |||
+ | #Positionnez la carte de contrôle dans le boitier et fixez-là à l'intérieur (en général, des trous de fixation sont présents sur les cartes de prototypage) | ||
+ | #Soudez les fils de la carte sur les différents connecteurs, conformément au schéma de câblage</translate> | ||
|Step_Picture_00=Miroir_pilot_-_Heliostat_-_Lumi_re_et_chauffage_c_t_Nord_IMG_20210705_160620.jpg | |Step_Picture_00=Miroir_pilot_-_Heliostat_-_Lumi_re_et_chauffage_c_t_Nord_IMG_20210705_160620.jpg | ||
− | |Step_Picture_01=Miroir_pilot_-_Heliostat_- | + | |Step_Picture_01=Miroir_pilot_-_Heliostat_-_Lumi_re_et_chauffage_c_t_Nord_Schema_Principe.PNG |
+ | |Step_Picture_02=Miroir_pilot__-_Heliostat_-_Lumi_re__et_chauffage__c_t__Nord___Sch_ma_lectrique.PNG | ||
}} | }} | ||
{{Notes | {{Notes | ||
Ligne 145 : | Ligne 212 : | ||
}} | }} | ||
{{Tuto Status | {{Tuto Status | ||
− | |Complete= | + | |Complete=Published |
}} | }} |
Prototype de Michon Antoine | Catégories : Habitat, Énergie
Réalisation d'un héliostat : miroir orientable, piloté, qui va viser une fenêtre toute la journée en suivant la trajectoire du soleil, ceci afin de faire entrer de la lumière dans la maison, et par la même occasion de la chaleur.
Réalisation d'un héliostat : miroir orientable, piloté, qui va viser une fenêtre toute la journée en suivant la trajectoire du soleil, ceci afin de faire entrer de la lumière dans la maison, et par la même occasion de la chaleur.
énergie solaire, lumière, chauffage solaire
Si vous souhaitez plus de lumière dans votre habitat et que vous disposez de fenêtres ou baies vitrées orientées Nord, alors vous pouvez envisager d'y faire entrer le soleil ! Les bénéfices : plus de lumière, et une petite source de chaleur supplémentaire pour les jours d'hiver ensoleillés ! L'apport de chaleur sera équivalent à celui d'une fenêtre ou baie vitrée orientée plein sud, pour les mêmes dimensions.
Principe de fonctionnement :
Youtube
Pour la structure mécanique et le panneau :
Pour le capteur :
Pour le boitier de contrôle :
Mécanique :
Electronique :
Où positionner le miroir ?
Quelle taille de miroir ?
La structure retenue est une monture "altazimutale". Les deux axes de rotation sont :
Fabrication du Pied / Support fixe :
Le pied doit être rigide, et bien ancré au sol. Les solutions pour le pied :
Fabrication du panneau
Préparation de la carte de contrôle
Préparation du boitier
Intégration de la carte dans le boitier
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