Tester les panneaux solaires sans soleil?

Entraînements décentralisés et courbes de déplacement précises pour le décalage des lampes sensibles aux vibrations dans les installations d'essai

Tester les panneaux solaires sans soleil? C'est possible. En collaboration avec l'institut de recherche sur l’énergie solaire Fraunhofer ISE, la PSE AG Fribourg, a développé des stations d'essai pour capteurs solaires thermiques. Ces dispositifs permettent de tester les capteurs indépendamment du temps et de la saison: plus rapide, plus efficace et plus complet. Les installations d'essai consistent en une série de lampes, qui simulent le rayonnement solaire. Pour qu'il soit possible de mettre en œuvre différentes conditions de test et de les répéter de manière précise, le champ lumineux peut être incliné et chaque lampe peut être déplacée en direction x et y. Pour les déplacer, jusqu'à présent, il était nécessaire d'éteindre les lampes et de les laisser refroidir, avant de les décaler manuellement. Cette tâche revient désormais à nos entraînements décentralisés. Les opérations de déplacement et de freinage précises peuvent être reproduites au moyen de courbes d'accélération. Ainsi, les lampes sensibles aux vibrations se déplacent en douceur pendant la procédure.

Les installations d'essai des spécialistes en photovoltaïque de PSE Fribourg sont généralement constituées de deux parties: un chariot, qui incline le capteur à tester à la position requise pour le marché cible et un champ lumineux, qui crée un éclairage semblable au soleil. Il est ainsi possible de tester des capteurs solaires destinés aux zones équatoriales par exemple, en l'occurrence en simulant les conditions d'installation. Le champ lumineux se compose de huit lampes aux halogénures métalliques de huit, qui se déplacent grâce à nos actionneurs électriques (axe y). Pour régler la luminance optimale, il est également possible d'effectuer le déplacement électrique de chaque lampe sur la ligne correspondante (axe x). On obtient ainsi un champ lumineux de grande uniformité sur des surfaces d'essai de différentes tailles, avec différentes intensités et homogénéités.

Ce déplacement de réglage est exécuté au moyen de notre actionneur décentralisé MA25. Étant donné que les lampes du module d'éclairage ne changent pas de position pendant le service continu, l'actionneur est équipé d'un moteur CC à balais. Chaque système d'essai de panneaux solaires possède douze entraînements de ce type. Le système d'asservissement de position complet, avec codeur absolu, est intégré dans chaque entraînement. Pour la commande, il suffit de connecter le bus de terrain et l'alimentation en tension. Grâce au codeur absolu, il n'est pas nécessaire d'effectuer une course de référence au démarrage de l'installation. Cela permet au système d'être opérationnel plus rapidement. La position réelle étant mesurée directement à la sortie du mécanisme de transmission, la précision du positionnement est très élevée. Les températures extrêmes produites par les lampes ne posent aucun problème. Les entraînements n'étant alimentés en tension qu'au moment du déplacement, il ne se produit aucun problème thermique.

L'ensemble du champ lumineux peut se déplacer verticalement et pivoter de 90°. Pour cela, on utilise des entraînements à courant triphasé. Le logiciel de commande utilisé est celui du client. La station d'essai est intégralement commandée de manière centralisée, via un PC industriel de notre filiale TRsystems. L'interface utilisateur graphique intuitive de PSE bénéficie d'un écran tactile robuste. Comme bus de terrain, nous avons choisi CANopen, parce que par comparaison avec les autres solutions, les coûts d'implantation pour les commandes basées sur PC sont inférieurs. Les actionneurs MA25 permettent d'obtenir une précision élevée, avec une technique d'entraînement simple et peu coûteuse.

«La commande décentralisée nous permet de configurer nos stations d'essai de manière conviviale, ainsi que d'éviter les erreurs de d'utilisation et de mesure», explique Frank Luginsland, chef du département Technologie. Et d'ajouter «Avec TR-Electronic, nous avons un partenaire compétent. L'assistance technique pour les systèmes d'entraînement est de première qualité. Nous programmons nos systèmes nous-mêmes, du pilote à l'interface utilisateur. Pour cela, il ne suffit pas que nos partenaires puissent nous expliquer le logiciel fourni, ils doivent réellement maîtriser le sujet.»