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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Solar für Mikrocontroller


Autor: Lukas K. (Gast)
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Hallo Community,

wir haben in der Schule angefangen ein (Energiespar)-Haus zu bauen, dass 
durch Mikrocontroller gesteuert wird. (Temperatur, Luftfeuchtigkeit...).

Zum Thema Energiesparen fällt einem ja gleich ein: Solarzellen

Meine Frage ist: Gibt es Solarkollektoren, die wir dann aufs Dach machen 
würden um zum Beispiel eine Lampe damit betreiben, die für einen µC 
verwendet werden können?

z.B:

http://www.conrad.de/ce/de/product/191293/SOLARZEL...

Der Mikrocontroller ist der so genannte Teach-Dongle (8051).

http://eitidaten.fh-pforzheim.de/daten/labore/mclt...

Mit freundlichen Grüßen
Lukas K.

Autor: Lukas K. (Gast)
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Weiß denn keiner etwas?

Autor: Wegstaben Verbuchsler (wegstabenverbuchsler)
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> Meine Frage ist: Gibt es Solarkollektoren, ..

Antwort: Ja, die gibt es. Du hast ja sogar schon ein Modell rausgesucht.

ABER: was ist denn genau deine Frage?

Solarkollektoren liefern (solange sie beleuchtet werden) eine kleine 
Spannung, und wenig Strom. Wieviel das ist, steht im Datenblatt.

Wenn die Lampe dann leuchten soll, wenn das Licht nicht mehr scheint 
(klingt für mich sinnvoll) dann braucht es noch irgendeinen Akku zu 
Pufferung des Solarstroms.

Autor: Lukas K. (Gast)
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Es ist ein Energiesparhaus, dass durch Solar irgendetwas betreiben kann. 
Vorschläge wären nicht schlecht!

Autor: slw (Gast)
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ein paar Hausaufgaben für Dich Lukas:

1. Stelle fest, wie viel Strom und wie viel Spg. dein Board benötigt.
2. Aus den Angaben zur Solarzelle merkst Du dann, wie viel Zellen Du für 
die Versorgung brauchst.

Autor: Lukas K. (Gast)
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Wie kann man eigentlich die Solarzellen an das Board anschließen?

Autor: Alexander Sewergin (agentbsik)
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Sag uns doch in welche Klasse/Schule du gehst und welche Erfahrung du 
mit Etechnik schon gemacht hast.

Autor: Lukas K. (Gast)
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Ich bin in der 10. Klasse in einem Gymnasium und wir haben mit dem oben 
genannten Board an der FH Pforzheim das Haus angefangen zu programmieren 
( mit C ).

Autor: Wegstaben Verbuchsler (wegstabenverbuchsler)
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> Vorschläge wären nicht schlecht!

Vorschläge zu WAS????

- Zur Nutzung von Solarenergie
- Zur Befestigung einer Solarzelle auf einem Modellbau-Haus
- Zur Dimensionierung von Solarzelle, Akku
- Zur Schaltung eines Ladereglers
- Zur Verschaltung des Gesamten technischen Zeugs

Autor: Lukas K. (Gast)
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Erstmal zur Nutzung und dann zum Anschluss des Solarmoduls an das Board!

Autor: Ben ___ (burning_silicon)
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solarmodul direkt an das board angeschlossen gibt auf diesem 
wahrscheinlich ein tischfeuerwerk auf sparflamme wenn die sonne einmal 
richtig draufscheint.

würde dir gerne helfen, aber du mußt wirklich vorher ein paar 
grundlegende dinge mitteilen. vor allem was denn da alles über das 
solarmodul betrieben werden soll. daß der betrieb einer 50kW 
discobeleuchtung an einem 10W solarmodul schwerfallen dürfte weißt du 
selber. und dann soll das ganze ja bestimmt auch weiterhin arbeiten wenn 
mal eine kleine wolke vorbeizieht, oder?

folglich brauchst du wie schon gesagt wurde einen kleinen akku als 
energiespeicher. damit ist auch klar, daß das solarmodul den akku laden 
können muß und du darfst diesem nicht mehr strom entnehmen als das 
solarmodul über die zeit gerechnet auch wieder nachliefern kann. 
angenommen dein solarmodul bringt 1A an 12V für zwei stunden lang, kann 
der akku danach 200mA für 10 stunden ohne solarstrom abgeben. verluste 
mal außen vor gelassen, die machen sich in der realität bei den 10 
stunden natürlich negativ bemerkbar.

solarmodule haben die unangenehme eigenschaft, daß sie eine sehr 
schlecht regelbare stromquelle abgeben. man kriegt immer das raus was 
die einstrahlung gerade hergibt. die leerlaufspannung (bei kleinen 
modulen um die 21V) wird schon bei bedecktem himmel erreicht, allerdings 
kommt so gut wie kein strom raus (die spannung bricht unter last sofort 
zusammen). erst bei richtigem sonnenlicht steigt der strom an. in diesem 
bereich ist der strom einigermaßen konstant über den kompletten 
spannungsbereich. also wenn das modul im MPP bei 17V 1A liefert, liefert 
es kurzgeschlossen vielleicht 1,2A. das macht den einsatz eines 
ladereglers für den akku notwendig, da ein direkt bzw. über eine 
einzelne diode angeschlossenes modul diesen auskochen würde wenn der 
erzeugte strom mal nicht gebraucht wird. die spannung am akku würde ohne 
wesentlichen rückgang des stromes weit über die gasungsspannung (14,4V) 
steigen und das verkürzt die lebensdauer des akkus immens.

weiter gehts dann mit der versorgung der verbraucher aus dem akku. wenn 
du glück hast laufen sie an 12V, wenn nicht sind halt entsprechende 
netzteile nötig. sprich wenn dein µC board nur 5V verträgt und du 
schickst 12V rein werden sämtliche ICs auf dem board den deckel 
aufknallen und einmal kräftig durchlüften weil ihnen zu warm ist. da 
bräuchte es eine schaltung, die aus 12V 5V macht (bei entsprechender 
ausgangsbelastbarkeit).

zusätzlich ist dann noch ein tiefentladeschutz für den akku ratsam. vor 
allem bleiakkus mögen es gar nicht wenn sie tiefentladen werden. bei 
einer bestimmten unteren spannungsgrenze (z.b. 10,5V) sollten daher 
sämtliche verbraucher (logischerweise auf kosten derer funktion) vom 
akku getrennt werden bis dieser wieder etwas aufgeladen ist. das schützt 
den akku vor schaden und die angeschlossenen geräte würde bei einer 
tiefentladung sowieso ausgehen.

ich habe hier auf dem balkon eine kleine hobby-solaranlage, die mir an 
sonnigen tagen im sommer bis zu etwa 130W reale spitzenleistung bringt. 
mehr ist aufgrund von platz (der balkon ist selbst für die paar 
solarmodule zu klein) und teilabschattung durch das gitter nicht drin. 
das ganze "lohnt" sich für mich nur weil ich die module sehr günstig 
abgefasst habe. wenn man den neupreis der module im vergleich zum output 
ohne solarförderung betrachtet fällt schnell auf, daß die kraftwerke in 
jänschwalde oder biblis die gewonnenen paar kwh auch nach der zehnten 
strompreiserhöhung noch preiswerter können.

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