まこと の ブログ

MaKoTo no burogu — Journal de bord…

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Energies Renouvelables

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lundi, 9 septembre 2019

Une éolienne à axe vertical -16-

Suite de l'ouvrage précédent :

Deux chantiers étaient prévu cette fois-ci, la modification de l'anémomètre avec les nouvelles fonctionnalité de supervision, et remplacer la pièces cassée du générateur.

J'avais donc modifié et imprimé les « rotors brace v1.3 » que voici.

  • J'ai percé une nouvelle tige avec un forêt de 2,2 mm, car j'avais justement un cintre métallique qui mesurait 2 mm de diamètre sous la main pour servir de goupille centrale. Des méplats ont été limé sur la tige afin de pouvoir aussi permettre un blocage efficace des deux vis.


Ça devrait être suffisamment costaud cette fois !

  • Le système de supervision fonctionne à merveille, j'ai eu l'occasion de corriger quelques petits dysfonctionnement du programme Arduino et de peaufiner le tout, ce qui donne ceci :


La génératrice est donc connectée via le régulateur de charge à la batterie de voiture 12 Volts.
C'est une poulie 12 dents qui est installée lors de cette mesure, et on peut donc constater qu'il faut un vent de 20 Km/h pour démarrer l'éolienne, qui tourne alors aux alentour de 20 rpm.

  • Grâce à cette table, on sait déjà qu'on ne produit rien, il faudra au moins 30 rpm pour espérer produire un peu d'électricité.


La poulie 8 dents permettrait une rotation plus élevée, mais demande aussi plus de force pour lancer la rotation, sans compter qu'elle est si petite qu'elle « crante » pas mal, augmentant le frottement avec la courroie.

Je prévoie donc d'imprimer une poulie de 10 dents pour voir ce que ça donne.
Autre projet en vue, superviser la production électrique pour l'intégrer aux graphiques.


À suivre…

vendredi, 30 août 2019

Un anémomètre WiFi -3- … ha bah non, Radio !

Suite de l'étude précédente :

Retour sur l'usage de l'anémomètre à base de NodeMCUv3 LoLin (puce ESP8266).
Après quelques mois d'utilisation que peut-on conclure ?
Et bien il fonctionne bien, mais… Il présente plusieurs défauts :

- Problème de portée, de temps en temps on perd la connexion avec le routeur WiFi.
- Je n'ai pas beaucoup creusé, mais à priori le code que j'ai écrit finit par planter.
- Il consomme beaucoup d'énergie si on envisage de rendre son alimentation autonome (batterie).
- Une seule connexion est possible. C'est à dire que c'est soit le module récepteur qui affiche les données, soit la page web avec le manomètre.
- J'aurais voulu « grapher » des statistiques, et je me voyais embarqué dans du développement complexe et laborieux pour mes maigres compétences.

Sur une suggestion de Chrismart, j'ai donc décidé de revoir le projet dans une version plus fiable et proche de mes attentes.

Fonctionnalités revues et corrigées :

- Exit l'ESP8266 pour la transmission de data, ça va se passer en Radio 433Mhz grâce à un module HC-12 afin de gagner en portée.
- Sans le WiFi qui réclamait une connexion permanente, on va pouvoir mettre les appareils en économie d'énergie lorsqu’il n'y a pas de vent.
- La réception des data, va donc aussi se passer en Radio, pour se voir affichée sur le module d'affichage client avec un rafraîchissement temps réel.
- Dans le boîtier Client, on garde l'ESP8266, qui sera chargé d'envoyer les data à un serveur Web afin de « grapher » des statistiques à l'aide d'une BDD InfluxDB et du grapheur Grafana.
- Ce qui ne change pas, c'est la partie mécanique, vue dans le premier billet.

Anemo_synoptic.svg.png
Nous allons voir tout ça étape par étape.

L'anémomètre, partie émetteur :

J'ai donc câblé un nouveau circuit :
Anemometre02.png
20190802_211343.jpg Matériel requis :

- 1 Arduino Pro Mini 5V.
- 1 plaquette HC-12 et son antenne.
- 1 condensateur électrochimique polarisé de 220µF.
- 1 diode 1N4007.
- 1 résistance 10kΩ.
- 1 Capteur à effet Hall US1881.
- Un ordi avec port USB et le soft Arduino IDE.

Pour permettre au montage de s'intégrer en lieu et place du NodeMCUv3 LoLin , j'ai tout fixé sur un morceau d'époxy.

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jeudi, 6 juin 2019

Une éolienne à axe vertical -15-

Suite de l'ouvrage précédent :

Et donc il était à nouveau temps de retourner sur la modélisation 3D afin de confectionner des poulies pour la courroie T10 choisie. (Courroie dentée en polyuréthane 2360 mm de long et 10 mm de large.)
L'une se retrouverait inséré dans la jante de la roue de vélo, et l'autre sur l'axe de la génératrice.

  • Après un essai infructueux c'est une poulie géante affublée d'une dent supplémentaire (177 dents) qui ferait l'affaire.

Pour le coup j'ai été bien aidé par le travail de droftarts via Thingiverse pour son travail de générateur de poulie paramètrique sur OpenScad.
J'ai donc remixé son design pour le modifier afin de créer cette simple « couronne » pourvue de creux pour épouser les têtes de vis des rayons de la roue.

  • J'ai dû tronçonner la couronne en 9 morceaux pour en permettre l'impression sur ma RepRap, avant de pouvoir la confronter avec la courroie :

dsc04080.jpg dsc04081.jpg dsc04083.jpg dsc04088.jpg

  • Pour les poulies, j'ai modifié le diamètre de l'axe et le système de blocage à vis, puis imprimé un modèle à 8 dents, un autre à 12 dents, 16 dents, 24 dents, 32 dents, et enfin 48 dents.
  • Entre temps nous recevions le contrôleur de charge 12V, chargé de réguler et redresser la tension générée par la génératrice en 12V continu.

dsc04159.jpg regulateur.jpg

Tout est prêt maintenant hein, on va faire des Watts !?
Eh bien, à vrai dire, non…

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samedi, 23 février 2019

Une éolienne à axe vertical -14-

Suite de l'ouvrage précédent :

Peinture :

  • Afin de protéger le métal de la rouille, nous avons passé deux couches de peinture à l'eau, au pistolet pour les grandes surfaces, et aux pinceaux pour le reste.

Cette opération a nécessité le démontage complet de la partie rotative, afin de peindre à l’abri.
Autant nous n'avons pas eu de chance côté vent, la météo étant extrêmement clémente pour un mois de Février (j'ai coupé le chauffage, c'est vous dire !), autant du coup la mise en peinture du mât en extérieur a été facilitée, avec les deux couches dans la même journée, à la température idéale conseillée inscrite sur le pot.
dsc04041.jpg dsc04042.jpg

Ajustements :

Avant de procéder au remontage de la partie rotative, il fallait que je m'attaque à un problème évident. Le roulement conique prend l'eau et son graissage n'est pas efficace…
En effet, puisqu'il est logé dans une case et qu'il n'est pas étanche, car en deux parties (contrairement au roulement du haut, plus classique) l'eau s'accumule dessus. La case n'étant pas fermée, la graisse appliquée se sauve.

  • J'ai donc confectionné ces deux pièces, découpées dans une boite d'emballage plastique et collées à la cyanoacrylate, qui s'emboîtent autour du roulement.

dsc04038.jpg dsc04039.jpg dsc04040.jpg 20190216_152404.jpg

  • Avec l'idée donc de remplir cette boite de graisse…

dsc04044.jpg dsc04047.jpg
Le remontage complet des ailes a été aussi l'occasion de graisser correctement toutes les pièces pivots mobiles.

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