fr.wedoany.com Rapport : Une étude menée par l'Université de Technologie de Bagdad (University of Technology in Baghdad) en Irak a testé la conception d'un actionneur pneumatique pour tracker solaire adapté aux environnements difficiles. Les résultats montrent qu'un actionneur unique sur un seul axe améliore l'efficacité moyenne de 62,3 %, tandis que deux actionneurs sur deux axes l'améliorent de 66,4 %.
Vinh Lam, responsable technique des produits chez Air Springs Supply, un distributeur d'actionneurs industriels pneumatiques basé à Sydney, a déclaré que tous les avantages découverts par les ingénieurs dans cette étude s'appliquent aux conditions australiennes. Selon Lam, les actionneurs à ressorts pneumatiques sont très adaptés à diverses applications solaires urbaines et rurales, en particulier dans les zones reculées difficiles comme les mines et les fermes solaires de l'intérieur des terres, ou les applications sur toits, où les utilisateurs apprécient la durabilité sans entretien et la longue durée de vie.
Cette étude, publiée en 2025 sur Science Direct sous le titre « Design and implementation of pneumatic actuators in a dual-axis solar tracker under the harsh climatic conditions of Karbala city » (Conception et mise en œuvre d'actionneurs pneumatiques dans un tracker solaire bi-axial sous les conditions climatiques rigoureuses de la ville de Karbala), visait à concevoir, au moindre coût, les actionneurs pneumatiques nécessaires pour entraîner un tracker solaire bi-axial en boucle fermée, tout en tenant compte des charges maximales dans les conditions climatiques les plus sévères de la ville de Karbala, notamment la vitesse et l'angle d'impact du vent. La méthode repose sur l'angle d'inclinaison, le déplacement de l'actionneur et la puissance nécessaire pour entraîner le tracker solaire bi-axial en boucle fermée, adapté au climat désertique aride où les températures estivales culminent à 45 degrés Celsius, mais dépassent souvent les 50 degrés Celsius.
Les scientifiques expliquent dans l'étude que deux vérins à double effet sont utilisés comme actionneurs dans le système de suivi pour suivre le mouvement quotidien du soleil d'est en ouest et le mouvement saisonnier du nord au sud. Les paramètres de conception incluent le diamètre intérieur du piston et la longueur de course du vérin. Ils indiquent que deux vannes et des soupapes de régulation sont utilisées pour ajuster la position de chaque actionneur pneumatique, facilitant ainsi le mouvement des vérins. Un disque rotatif et une chaîne sur un rail coulissant convertissent le mouvement linéaire d'un vérin en mouvement rotatif. La stabilité du système pneumatique a également été analysée via un contrôle en boucle fermée basé sur un PID.
Le rapport de l'étude indique que trois jours consécutifs ont été alloués aux tests expérimentaux du système. Selon les résultats, l'utilisation d'un seul actionneur pour le mouvement sur un seul axe a amélioré l'efficacité moyenne des panneaux solaires de 62,3 % ; l'utilisation de deux actionneurs pour le mouvement sur deux axes a amélioré l'efficacité moyenne de 66,4 %. L'étude de stabilité du mouvement des vérins sous l'unité de contrôle PID a montré une réponse satisfaisante du système, avec une erreur en régime permanent de 0,00734 %, un dépassement de 0,505 %, un temps de stabilisation de 1,034 seconde et un temps de montée de 145,76 millisecondes.
Lam a ajouté que les actionneurs à ressorts pneumatiques sont conçus pour se déplacer selon un arc, sans nécessiter de chape mécanique, permettant un mouvement angulaire allant jusqu'à 30 degrés. Cela est particulièrement utile dans les applications où le mouvement n'est pas parfaitement linéaire et où il est nécessaire de réduire la complexité et les points d'usure. Lam a déclaré que le coût initial des actionneurs à ressorts pneumatiques peut être la moitié de celui des vérins pneumatiques ou hydrauliques traditionnels ayant une capacité de force similaire, et qu'ils sont beaucoup plus simples que les actionneurs électriques et tolèrent très bien les conditions de fonctionnement défavorables. Il a précisé qu'aucune technologie n'est idéale universellement, mais que les ressorts pneumatiques présentent de nombreux avantages dans les applications solaires urbaines et rurales, et qu'ils méritent vraiment l'attention de la communauté d'ingénierie alors que l'Australie entre dans l'ère solaire.
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