92% des Maliens sont privés d’électricité. Dans ce pays essentiellement rural, seules les grandes villes disposent d’un réseau électrique. Par contre, une grande partie du pays est couvert par la télévision, puissant outil politique. C’est ce qui motive beaucoup de Maliens à s’équiper d’un panneau photovoltaïque malgré le prix exorbitant (175000FCFA soit 267 Euros pour 50W crête). Or, le rendement de ces panneaux, déjà diminué par la chaleur, dépend de leur orientation vers le soleil. C’est seulement vers midi que la puissance délivrée s’approche de la valeur nominale. Quel serait le gain d’énergie apporté par un système d’orientation automatique ? La rentabilité d’un tel dispositif pourrait-elle justifier une activité génératrice de revenus ?

Le panneau solaire est monté sur un support orientable motorisé. Un capteur électronique commande ce support pour maintenir en permanence le panneau perpendiculaire aux rayons du soleil sans aucune intervention manuelle.

• Le capteur
  

  C’est un petit circuit électronique constitué de 17 composants pour une valeur totale de 5,35 Euros soit 3500FCFA (prix au détail). Le principe est inspiré d’une idée de Duane C.Johnson www.redrok.com mais le circuit de traitement du signal est différent, plus simple et plus précis. Une résistance ajuste grossièrement la sensibilité du système. Trop sensible, il a tendance à devenir instable par temps nuageux. Pas assez sensible, il tarde à démarrer le matin.

• Le moteur
  

  Il s’agit d’un petit motoréducteur de tournebroche pour barbecue (4,85 Euros soit 3200FCFA) dont on replace le moteur par un moteur 12V type magnétophone (1500FCFA soit 2,3 Euros). L’ensemble consomme peu et présente un couple très élevé permettant d’orienter plusieurs panneaux.

• Le support
  

  Le support prototype est réalisé en bois. Le modèle définitif pourrait être une structure mécano-soudée. Le couplage au moteur est fait par friction, au moyen d’une cordelette nylon sur le prototype, d’un câble en acier sur le modèle définitif.

Le graphique ci-dessus représente le rapport du courant de charge avec orienteur, divisé par le courant de charge sans orienteur. La courbe mauve est la forme théorique ajustée aux mesures.

Le résultat donne 42% de gain sur la journée (le système pivote automatiquement vers le soleil vers 7h20 et le suit jusqu’au coucher vers 17h30).

• Le support motorisé prototype en bois
• La mise au point du capteur
• Les mesures de gain (perturbées par la période d’hivernage)

• La conception d’un support motorisé mécano-soudé
• La validation des mesures au long de l’année
• Le test à long terme (résistance aux intempéries)

Malgré sa simplicité, la performance du capteur est surprenante : il détecte le soleil peu après son lever (alors qu’il se trouve derrière lui) et fait démarrer la rotation du panneau sans aucun artifice. Par temps couvert, il fonctionne dès que le cercle solaire est perceptible et s’arrête dans le cas contraire, ce qui le rend relativement stable en présence de nuages.

Le système est alimenté par le panneau lui-même et non par la batterie. La consommation est négligeable, inférieure à 1mA en veille et de l’ordre de 40mA lorsque le moteur est commandé (moins de 2mn par jour par temps clair, un peu plus par temps nuageux).

Ce dispositif permet d’augmenter l’énergie produite dans la journée de l’ordre de 40% ce qui représente une économie d’achat de 70000FCFA par panneau, un seul système pouvant orienter plusieurs panneaux.

Le coût de l’automatisme s’élevant à 8200FCFA, il doit être possible de réaliser un ensemble commercialisable.

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