Irradiance

Kylian, louis, Axel

Objectif

Acquérir et enregistrer l‘irradiance (intensité énergétique du rayonnement solaire en W/m²) pendant tout le vol.

Comparer les performances (précision, sensibilité, …) entre cellules photovoltaïques de différents types :

• monocristallin, polycristallin, amorphe

Tâches à réaliser

Analyse fonctionnelle

• Variations attendues de l’irradiance en fonction de l’altitude:Elle va augmenté car il y aura moins de couche atmosphérique.
• Autres conditions climatiques susceptible d’influencer la mesure:Les nuages peuvent être susceptible d’influencer la mesure,les couches de l’atmosphère qu’elle va passer (troposphère,tropopause et la Stratosphère)

Réalisation d’un capteur

voici 1 solarimetre ou pyranometre il permet de mesuré l’irradiance

Calibrage du capteur

Montage avec cellule solaire 40mm x 40mm :

Programme :

#define ANALOG_PIN A0 // Analog pin
#define RESISTANCE 10 // Resistance kohms
float PANNEAU_LONGUEUR = 40; // longueur de la cellule en mm
float PANNEAU_LARGEUR = 40; // largeur de la cellule en mm

volatile float Aire;
volatile float Puissance;
volatile float Irradiance;
float rendement = 0.11;
int a;
float tension;

void setup() {
  // Port serie
  Serial.begin(115200);
  Serial.println("Irradiance");
  delay(100);
}

void loop() {
  Aire = PANNEAU_LONGUEUR * PANNEAU_LARGEUR / (100*100); // On divise par 100x100 pour avoir un résultat en m²
  //Serial.println(analogRead(ANALOG_PIN));
  tension = ((float)analogRead(ANALOG_PIN)*4.95/1024);
  Puissance = pow(tension,2) / RESISTANCE ;// rendement; // P=U²/R
  Irradiance = Puissance / Aire ;
  Serial.print("L'irradiance est de : ");
  Serial.print(Irradiance); // Envoie la valeur sur le port série
  Serial.println(" W/m2");
  delay(1000);
}

Correction :

La calibration à l’aide de l’irradiance-mètre nous indique que le résultat est faux.

Les valeurs mesurées comparées aux valeurs réelles nous permet de définir une courbe de tendance exponentielle qui servira de correction :

Programme corrigé :

#define ANALOG_PIN A0 // Analog pin
#define RESISTANCE 10 // Resistance kohms
float PANNEAU_LONGUEUR = 40; // longueur de la cellule en mm
float PANNEAU_LARGEUR = 40; // largeur de la cellule en mm

volatile float Aire;
volatile float Puissance;
volatile float Irradiance;
float rendement = 0.11;
int a;
float tension;

void setup() {
  // Port serie
  Serial.begin(115200);
  Serial.println("Irradiance");
  delay(100);
}

void loop() {
  Aire = PANNEAU_LONGUEUR * PANNEAU_LARGEUR / (100*100); // On divise par 100x100 pour avoir un résultat en m²
  //Serial.println(analogRead(ANALOG_PIN));
  tension = ((float)analogRead(ANALOG_PIN)*4.95/1024);
  Puissance = pow(tension,2) / RESISTANCE ;// rendement; // P=U²/R
  Irradiance = Puissance / Aire ;
  float y=0.0338*exp(3.5946*Irradiance);
  Serial.print("L'irradiance est de : ");
  Serial.print(y); // Envoie la valeur sur le port série
  Serial.println(" W/m2");
  delay(1000);
}

Analyse des performances

Prix, précision, rapidité, justesse, poids, …

Résumé du lancement:

Lundi 3 juin 2019,les secondes 9 et 10,nous avons pris le bus afin de ce rendre au Puy de Dôme pour le lancement du ballon sonde.Nous avons pris le panoramique et avons atteint le somment.Après cela, une personne de planète science nous a rejoint pour les derniers préparatifs(mise en place du parachute,vérification du cahier des charges..)

Enfin,vers 12h30,nous sommes allés sur un terrain suffisamment plat pour le lancement.Nous l’avons gonflé avec 2 bouteilles d’hélium et l’avons finalement lancé et et parti à une vitesse de 5,5 m/s. C’était un bon projet auquel nous avons participé tout au long de cette année et la finalité correspondait a nos attentes

Répartition des tâches