Voiture solaire | Science Club
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Voiture solaire | Science Club 1 sur 4 Info http://www.science-club.lu/2010/08/voiture-solaire/?lang=fr Contact Programme Science News Nouvelles Inscription Press Voiture solaire Liens Langues Français Nous allons construire une voiture solaire 1. Introduction Science.lu Construire une voiture solaire. C’est facile ! Das will ich wissen Wissenschaft als Beruf Experimente Gewinnspiele und Wettbewerbe Partner 1.1 La source d’énergie Le soleil est une source d’énergie quasiment inépuisable. Chaque année environ 1000 kWh d’énergie solaire (Sol, latine: le soleil) sous la forme d’énergie thermique et de la lumière frappent chaque mètre carré du Luxembourg. Cela correspond à une puissance d’irradiation de 1000 W / m 2. 1.2 Les cellules photovoltaïques Les cellules photovoltaïques permettent la conversion directe de l’énergie lumineuse en énergie électrique. Dans le langage courant on appelle cette énergie: énergie solaire. Chaque année, l’ensemble de surface terrestre est frappé par l’équivalent de 1.540.000.000.000.000.000 kWh sous forme rayonnement solaire. Ce qui correspond à 15.000 fois la consommation mondiale en électricité. Le soleil nous apporte donc 15 000 fois plus d’énergie que nous n’en consommons actuellement sous forme de combustibles fossiles et d’énergie nucléaire. 2. La voiture solaire Une voiture solaire, à l’aide de plaques photovoltaïques, convertit l’énergie solaire en courant électrique. Ce courant, quant à lui, alimente le moteur électrique qui fait tourner les roues. Lors de la conception de ta voiture tu dois absolument te concentrer sur: Le poids: Une voiture solaire doit être le plus légère possible. Il est préférable d’utiliser des matériaux légers comme du polystyrène, du balsa, du carton …. Il faut essayer de trouver le meilleur compromis possible entre la stabilité et un poids réduit de la voiture. Il faut un moteur électrique puissant avec une bonne efficacité énergétique électrique. Utilisez de préférence un moteur brushless. Ils ont une meilleure efficacité que les moteurs ordinaires. De plus, ils sont plus légers. Les cellules photovoltaïques sont chères. Afin de faire des économies, il faut les disposer de manière à ce qu’elles captent un maximum de rayons solaires. De cette façon, tu auras besoin de moins de cellules pour alimenter le moteur. 2.1 Matériel Construire une voiture solaire n’est pas difficile. Il te suffira d’avoir le matériel suivant: cellules photovoltaïques (disponible dans les magasins d’électronique), qui fournissent l’énergie nécessaire 1 électromoteur à transmission (1.5 – 3 V) (disponible dans les magasins spécialisés dans les modèle réduit) bois, balsa, styropor, carton (disponible dans les magasins de loisirs créatifs) pour faire la carrosserie 4 ronds de bois (disponibles dans les magasins de loisirs créatifs) pour les roues; 11/01/2014 14:44 Voiture solaire | Science Club 2 sur 4 http://www.science-club.lu/2010/08/voiture-solaire/?lang=fr une tige de 3mm de diamètre (disponible dans les magasins spécialisés dans les modèle réduit) pour l’axe; vices, colle à bois, fil de fer, interrupteur; 2.2 Supercondensateur Le grand désavantage d’une voiture solaire c’est qu’elle ne fonctionne que quand le soleil brille. Afin de remédier à ce problème, il faut monter un condensateur en parallèle aux cellules photovoltaïques. Ce dernier accumule de l’énergie et la libère en cas de besoin. Pour les engins fonctionnant à l’énergie solaire, on utilise des supercondensateurs. Ces derniers ont de nombreux avantages: Ils peuvent être rechargés et déchargés un grand nombre de fois. Ils peuvent emmagasiner plus d’énergie que les condensateurs traditionnaux. Ils disposent d’un dispositif qui l’empêche de se décharger entièrement et ne nécessitent pas d’entretien. Avec un condensateur, la voiture continue à avancer même lorsque le soleil est brièvement masqué par un nuage. Attention!: Quand on relie un condensateur à un circuit électrique, il faut relier le pôle négatif du condensateur au pôle négatif au pôle négatif de la cellule photoélectrique. 2.3 Le circuit reliant le moteur aux cellules photoélectriques 2.3.1 Quatre cellules photoélectriques de 0.5 V et 800 mA chacune Pour une voiture solaire, nous montons en série 4 cellules photoélectriques (de 0.5 V chacune, 4 x 0.5 V= 2 V). Cette-fois le pôle négatif de chaque cellule photoélectrique doit être relié au pôle positif de la cellule suivante. Les cellules montées en série sont reliés au moteur. Nous avons inclus dans le circuit un interrupteur afin de pouvoir éteindre le moteur. Ci-dessus est représenté le circuit avec le supercondensateur: 2.3.2 Trois cellules photoélectrique de 2 V et 200 mA chacune Une deuxième possibilité est de monter 3 cellules photoélectriques (de 2 volt chacune) en parallèle (3 x 200 mA= 600 mA). Cette-fois le pôle négatif de chaque cellule photoélectrique doit être relié au pôle positif de la cellule suivante. Les cellules montées en parallèle sont reliés au moteur. Nous avons inclus dans le circuit un interrupteur afin de pouvoir éteindre le moteur. Ci-dessus est représenté le circuit avec le supercondensateur: 2.4 Transmission A l’aide d’une transmission, la voiture solaire pourra rouler plus vite. Avec une transmission d’une maquette disponible dans le commerce, il est possible de créer de nombreux rapports de transmission en jouant sur la taille des roues dentelées afin de sélectionner la configuration optimale. 11/01/2014 14:44 Voiture solaire | Science Club 3 sur 4 http://www.science-club.lu/2010/08/voiture-solaire/?lang=fr Dans le cas, où c’est la petite roue qui transmet le Dans le cas, où c’est la grande roue qui transmet mouvement à la grande roue, il y a une perte de le mouvement à la petite, il y a une perte de vitesse mais un gain en puissance. puissance mais un gain en vitesse. 2.5 Carrosserie Lors de la fabrication de la carrosserie, tu peux laisser libre court à ton imagination. Toutefois, il existe une seule contrainte : La voiture doit être aussi légère que possible. Ta voiture solaire, une fois terminé pourrait ressembler à cela !!!!!!!!!! 3. Contact Patrick Delhalt (Coordinateur Science Club, Musée national d’histoire naturelle du Luxembourg) 4. Liens internet Manifestation avec des voitures solaire World Solar Challenge (Australien) – www.wsc.org.au Véhicule solaire éclipse (Canada) – www.ele.etsmtl.ca/eclipse/ Solarcar der fachhochschule Bochum (Deutschland) – www.fh-bochum.de/solarcar/ Modèle de voiture solaire Sur ces sites, tu trouveras les plans les photos, etc de voitures solaires. Wilhelmsgymnasium (Deutschland) – www.wgkassel.de/online-museum/comenius/05_solarauto1.html SolaR/C Cup (Frankreich) – http://fixion.net.free.fr/ Solarmodell-Autorennenn in Stuttgart (Deutschland) – www.rtg.wn.bw.schule.de/ags/energie/solarmob.htm Das Lichtauto (Deutschland) – www.wgkassel.de/online-museum/comenius/06_solarauto2.html Honda Dream, Gewinner des World Solar Challenge als Modell nachbauen – www.schneeflocke.net/solar /bauanleitung.html#solar Magasins spécialisés Sur ces sites, tu pourras commander des cellules photoélectriques, des moteurs solaires, des supercondensateurs, etc. Topsolar (Luxembourg) – www.topsolar.lu Lemo-Solar (Deutschland) – www.lemo-solar.de/ Conrad (Deutschland) – www.conrad.de Schaller Electronics (www.schaller.lu) 5. Pour en savoir plus… Faszination Solartechnik” de Werner Lehnert, ISBN 3-00-012305-9. Dans ce livre, que tu peux commander via www.lemo-solar.de, tu trouveras entre autre différents plans de construction comme p.ex. celui d’une voiture solaire. 11/01/2014 14:44 Voiture solaire | Science Club 4 sur 4 http://www.science-club.lu/2010/08/voiture-solaire/?lang=fr Partager : Expériences, Physique | Copyright © 2013 Musée national d’histoire naturelle - All Rights Reserved - Powered by WordPress 11/01/2014 14:44