Hat jemand eine Idee? (Im Anhang ein paar Bilder und der Schaltplan) Habe folgendes Problem: die Nachführung klappt ganz gut von Ost nach West (Sonnenaufgang bis Sonnenuntergang). Dann bleibt das Panel ordnungsgemäß in Richtung Westen stehen. So nun kommts. Beim nächsten Sonnenaufgang wird der "Lichtsensor" (bestehend aus 4 Fotowiderständen im Winkel von 120Grad) von hinten beleuchtet so das ich keine Helligkeitsunterschiede feststellen kann. Es dauert dann ca 2..3 Stunden bis die Sonne soweit "rum" ist das der am weitesten noch Osten ausgerichtete Foto-R darauf reagiert. Die 2-3h würde ich aber auch gerne "mitnehmen" um die Akkus zuladen. kommt mir aber bitte nicht mit : wenn es dunkel ist drehe eine Weile nach Osten. Ich möchte es Sauber nur nach Helligkeits- unterschieden bewegen. Danke im Voraus für zahlreiche Ideen. Gruß Fred
dann bleibt wohl bloss ein paar weitere Fotowiderstände zu verwenden. am besten gleichmässig auf ein Kugel angeordnet.
Ein zweiter Vierquadranten-LDR auf der gegenüberliegenden Seite des jetzt angebrachten reicht schon.
> Ein zweiter Vierquadranten-LDR auf der gegenüberliegenden Seite des > jetzt angebrachten reicht schon. hatte ich schon dran gedacht. Will aber mit den 4-ADC Eingängen auskommen. Mir ist jetzt nur nicht Klar wie man die nächsten 4 LDR so schalten kann dass die 4 ADC's reichen (evtl. Brücke?) Fred
Theoretisch müßte auch 1 einziger LDR mittig auf der Rückseite der Pyramide reichen, da dieser dann morgens das meiste Licht bekommt, wenn das Panel nach Westen schaut. Dann brauchst Du nur einen zusätzlichen ADC-Eingang, den Du sicher noch hast.
Danke Travel Rec. mit dem einen LDR auf der Rückseite sollte es gehen. (manchmal hat man wie ein Brett vorm Kopf). Ich werde es mal so probieren ..... wenn der LDR auf der Rücseite meldet "Bei mir ist es heller als beim West UND Ost LDR" werde ich solange nach Osten drehen bis der Ost und West LDR wieder gleiche Lichtverhältnisse haben! nochmal Danke Gruß Fred
Na dann ;-)... Poste mal das Ergebnis.
DCF77-Uhrzeit ist meiner Meinung nach sicherer, als Vogeldreck auf dem Sensor.
> DCF77-Uhrzeit ist meiner Meinung nach sicherer, als Vogeldreck auf dem > Sensor. .. dann kann ich gleich warten bis 2 Stunden "Dunkel" und drehe nach Osten. Wozu dann noch der Aufwand mit einer Funkuhr? Ich wollte aber das Ding rein Helligkeitsgesteuert! Gruß Fred
Hallo Fred, ich denke du möchtest die Nachführung aus Interesse daran messtechnisch lösen. Trotzdem eine kurze Anmerkung: Bei Nachführsystemen für Solaranlagen ist man (bei vielen) Systemen dazu übergegangen die anzufahrenden Positionen zu berechnen oder in einer Tabelle zu speichern. (Geht natürlich nur bei festinstallierten Anlagen). Infos findest du unter http://de.wikipedia.org/wiki/Sonnenstand Bei einer messtechnischen Lösung muss man sich insbesondere für diffuses Licht (komplett bewölkter Himmel) was einfallen lassen. Grüße jimbo
schuldigung ich muß noch mehr zur Steuerung scheiben. Der µC mißt die Spannungen über die LDR's wenn Ost/West und Oben/Unten "annähernd" die gleichen Werte bringen wird nicht "Nachgeregelt" um nicht sinnlos Energie beim Drehen zu verbraten. Dieses passiert auch bei Dunkelheit. Bei Dunkelheit wird das so erreicht das die ADC's überlaufen (0x3ff) und somit alle 4 ADC's den gleichen Wert bringen. Somit kann ich problemlos Feststellen ob es Dunkel ist oder die Regelabweichung zu klein ist. So jetzt aber logendes Szenario: Sonne geht früh im Osten auf und scheint bis Mittag, dann nur noch Wolken (unter der Schwelle für Dunkelheit) bis zum Abend. -> Panel bleibt nach Süden ausgerichtet (weiß der µC aber nicht!) wenn ich jetzt nach zwei Stunden Dunkelheit innerhalb von 12h, 180 Grad nach Osten drehe zeigt das Panel nach Norden! (passiert auch wenn ich die ganze Sache über eine Funkuhr steuere) ... was nicht im Sinn der Sache ist. Gruß Fred
Ich glaube, eine kombinierte Lösung aus Berechnung und Messung müsste am Ende das Optimale sein. Reine Messung macht ganz schnell komische Sachen, denn z.B. ist an einem locker bewölkten Himmel nicht zwangsläufig die Position der Sonne auch wirklich die hellste Stelle ... Eine Berechnung der Sonnenbahn nach Standort, Datum und Zeit ist eine sichere Sache. Damit es nicht allzu langweilig wird oder um Berechnungsfehler auszugleichen, könnte man dann einen geringen Freiraum für die "dynamische" Ausrichtung lassen. Frank
Dazu müsste ich jederzeit die Ausrichtung des Panel's kennen. Diese kenne ich aber nicht, weil hier keine Schrittmotoren eingesetzt werden. Gruß Fred
>Sonne geht früh im Osten auf und scheint bis Mittag, dann nur noch >Wolken (unter der Schwelle für Dunkelheit) bis zum Abend. >-> Panel bleibt nach Süden ausgerichtet (weiß der µC aber nicht!) Die LDR müssen mit möglichst großer Dynamik abgetastet werden, damit sowohl Dämmerung, heller Sonnenschein und dabei auch kleine Unterschiede der einzelnen LDR zueinander erfaßt werden können. Dies erreichst Du durch die passende Einstellung des Arbeitswiderstandes für die LDR. Wenn das nicht reicht, kannst Du den LDR kurze Röhrchen überstülpen, was einerseits eine bessere Richtwirkung ergibt, andererseits werden die LDR nicht überblendet, was sie extrem niederohmig macht, was wiederum der ADC nicht mehr auswerten kann. Wenn das nicht ausreicht kann man die LDR in den Gegenkopplungszweig jeweils eines OVs legen, um so einen größeren Dynamikbereich zu erhalten.
>Dazu müsste ich jederzeit die Ausrichtung des Panel's kennen. >Diese kenne ich aber nicht, >weil hier keine Schrittmotoren eingesetzt werden. Wenn man es genau haben möchte: Je einen Drehgeber für x und y Wenn man eh über Messung nachregelt: 1 mal pro Tag definierten Nullpunkt anfahren (z.B. Endschalter) und Position danach über Motorgeschwindigkeit berechnen. Setzt allerdings voraus, dass der Riemenantrieb nicht zu viel rutscht.
Hast du schon Erfahrungen gemacht, wie es mit der Ausbeute mit und ohne Nachführung aussieht? Mein Kenntnisstand ist, dass sich das nur in Regionen mit sehr trockener und sauberer Luft rechnet, wegen der Diffusion. Was sagt dazu die Praxis?
Berechne doch einfach die Sonnenstände, z.B. wenn Mittags der Sonnenhöchststand ist. Sonnenaufgang und Sonnenuntergang kannst Du dann auch leicht berechnen und daraus die Bahn der Sonne ableiten. Ein µC schafft das ohne Probleme. Damit brauchst Du überhaupt keinen Sensor, nur die geogr. Länge/Breite sowie Datum/Zeit. Hier findest Du einfache Berechnungsmethoden: http://lexikon.astronomie.info/zeitgleichung/
> kommt mir aber bitte nicht mit : wenn es dunkel ist drehe > eine Weile nach Osten. Ich möchte es Sauber nur nach Helligkeits- > unterschieden bewegen. > > Danke im Voraus für zahlreiche Ideen. > Gruß Fred Ich fasse es jetzt mal mit meinen Worten zusammen. Du brauchst für eine Nachführung eines Solarpanels einen Mikrocontroller. Du weisst aber nicht, wie Du es hinbekommen könntest, das er sich wieder zurückdreht. Die einfachste Lösung ist Dir nicht gut genug. Ich verstehe Dein Problem nicht! Entweder löse ich etwas einfach (meistens funktioniert das am besten) Oder ich löse etwas kompliziert. Dann frage ich aber nicht um Rat, sondern wurstle so lange rum, bis etwas dabei rausgekommen, ist...oder auch nicht. Weil um "Rat fragen" ja wieder einfach ist. Stell Dir vor, es geht sogar nur mit einem OPAMP und 4 Transistoren....(Das wäre einfach) Einfach wäre auch, wenn ich Dir sagen würde, das ich dafür sogar einen Schaltplan habe... (erprobt!)
> hatte ich schon dran gedacht. Will aber mit den 4-ADC Eingängen > auskommen. Mir ist jetzt nur nicht Klar wie man die nächsten 4 LDR > so schalten kann dass die 4 ADC's reichen (evtl. Brücke?) > > Fred Oh, mein Gott, es gibt sogar etwas wie eine Parallel-oder Reihenschaltung!
@ Thomas B. (detritus) > Hast du schon Erfahrungen gemacht, wie es mit der Ausbeute mit und ohne > Nachführung aussieht? Ja das sind bis zu 40% mit Nachführung bei gleicher Fläche!!! (Angabe stammt aus seriösen Quellen) Ich finde das erheblich! Habe nicht Nachgerechnet wieviel Energie über das Nachstellen draufgeht aber gefühlsmäßig ist das selbst bei solch kleinen Panels nicht viel. Die Schaltung zieht im aktiven Zustand "µC misst" 0,25s = 3,5 mA und "regelt im Bedarfsfall" 0,1s die Motoren nach = 50mA und "pennt" danach wieder für ca 5s ein = 80µA. Das Panel hat eine Nennleistung von 2,6W. Ich gebe zu ich kann das auch nicht Nachrechnen dazu fehlen mir zu viele Grundlagen, desshalb wollte ich das experimentell ermitteln. Gruß Fred
@Frank B. > Oh, mein Gott, es gibt sogar etwas wie eine Parallel-oder > Reihenschaltung! Na dann mach mal, ich bin gespannt! Gruß Fred
Fred wrote: > @ Thomas B. (detritus) > >> Hast du schon Erfahrungen gemacht, wie es mit der Ausbeute mit und ohne >> Nachführung aussieht? > > Ja das sind bis zu 40% mit Nachführung bei gleicher Fläche!!! > (Angabe stammt aus seriösen Quellen) Wo hat man das gemessen (Geografie)? > Ich gebe zu ich kann das auch nicht Nachrechnen dazu fehlen mir > zu viele Grundlagen, desshalb wollte ich das experimentell ermitteln. Nachrechnen könnte man machen, wenn man von der Sonne als Punktstrahler ohne atmosphärische Einflüsse ausgeht. Dann dürfte das Ergebnis klar für die Nachführung sein. Ansonsten (also mit Streuung und Reflektion) wirds kompliziert, da ist einfach mal ausprobieren sicher ein guter Ansatz. Rein gefühlsmässig würd ich dir durchaus rechtgeben, hab aber vom Physikprof anderes gehört. Das Ergebnis würd ich interessieren!
Bei klaren Tagen, an denen die maximale Energie zur Verfügung steht, ist die Streuung eher mies, da macht Nachführen absolut Sinn. Die 40% Steigerung sind hier seriös. An bedeckten Tagen ist die Streuung gut, aber die ankommende Energiemenge mies. Da nützt Nachführen auch nicht viel.
> Wo hat man das gemessen (Geografie)?
Freiberg/Sachsen also nicht besonders südlich.
Gruß Fred
nochmal an Travel Rec. Das mit dem LDR auf der Rückseite werde ich Morgen testen. (mußte tagsüber Brötchen verdienen) Dieses erscheint mir auf den ersten Schlag die beste (die einfachste) Lösung zu sein! Ich werde mich morgen auf jeden Fall zu dieser Lösung, nach dem sie probiert wurde, äußern. Gruß Fred
Versuch es mit einem Lichtleiter, den du am Lichteintrittsende etwas auffächerst und der in der Wartestellung west nach ost-süd-ost zeigt. Die Helligkeit sollte dort am Morgen größer sein. Den Ausgang des Lichtleiters legst du seitlich an den LDR an. Die Helligkeitsdifferenz sollte ausreichend sein. IR-Dioden und ein vorgeschaltetes IR-Filter (z.B. aus einem unbelichtetem aber entwickeltem Farbfilm) sollte dir bessere Ergebnisse bringen. Du regelst dann nicht nach der Helligkeit, sondern nach der Wärmestrahlung. Damit siehst du dann sozusagen durch die Wolken. Bei einer Helligkeitsregelung kann es vorkommen, das der hellste Punkt an einem bewölktem Himmel eine Wolke und nicht die Sonnenscheibe ist.
@ W. Bl (wb1) >IR-Dioden und ein vorgeschaltetes IR-Filter (z.B. aus einem >unbelichtetem aber entwickeltem Farbfilm) sollte dir bessere Ergebnisse >bringen. im Gegenteil, habe ich schon probiert, Fotodioden (oder Teuer) sind schnell aber meist nur im Ultra Rot Bereich empfindlich. Foto R's haben da einen Bereich, der von grün bis gelb geht, was der Anwendung im Nutzen näher kommt! Gruß Fred
hallo Fred (Gast) Konntest du bis jetzt schon feststellen das bei senkrechter Sonneneneinstrahlung nicht das Optimum der Energie erreicht wurde. hatte ich ...weiss aber nicht warum? MfG
@ Fred Auch wenns nicht hierher gehört, ich glaube eine exakte Impedanzanpassung der Zellen im String kann auch einiges bringen. Daran bin ich aber leider gescheitert. Hat jemand Erfahrungen damit?
>Konntest du bis jetzt schon feststellen das bei senkrechter >Sonneneneinstrahlung nicht das Optimum der Energie erreicht wurde. >hatte ich ...weiss aber nicht warum? Frage zurück! was ist senkrecht? Sonne zum Panel oder Panel senkrecht zum Lot auf Erdmittelpunkt? Ich konnte jetzt schon den Effekt beobachten, dass sich das Panel bei diffuser Sonneneinstrahlung waagerecht (zum Betrachter) einregelt. Dieses ist auch logisch, da aus allen Himmelsrichtungen bei diffuser Einstrahlung die gleiche "Energie" am Lichtsensor aus allen 4-Richtungen anliegt. (ich denke, daß ist Ok so) Gruß Fred ps das beantwortet nicht deine Frage! denn es gibt verschiedene Technologien: zb. bei den Monokristalienen SZ'z kann das Vorkommen wenn nicht genau zum Kristallgitter geschnitten wurde!
5ter LDR auf der Rückseite wirkt WUNDER!!!! Jetzt funktioniert die Nachführung mit fast tödlicher Sicherheit. :-)))) Dank an Travel Rec. für die tolle Idee Fred
noch eine kleine Verbesserung:
Am Anfang hatt das Panel noch etwas "geschielt".
Das wurde mit einer kleine Änderung der Optik-Beschaltung
verbessert. Jetzt ist es möglich die Beschaltung Abzugleichen!
vom Brücken-Schalttransistor
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ups der Unterstich ist wohl ein Formatierungszeichen
Hallo, Fred, hab mit Spannung deinen Thread verfolgt, denn ich mache mit Schülern gerade genau dasselbe: Nachführung eines Solarmoduls mit ATmega32, Aufladen einer Autobatterie und Vergleich mit einem gleichartigen unbewegten Modul. Wir waren sogar auf dieselbe Nachführungsidee gekommen, allerdings verbauen wir statt LDR Solarbruchstücke auf unserer Pyramide. Das hat den Vorteil, dass wir dasselbe Spektrum nutzen wie das Solarmodul selbst, aber den Nachteil, dass die Messung der gesehenen Leistung aufwändiger ist. Um weniger ADCs zu verbrauchen (denn wir wollen ja auch noch die zwei Leistungsausbeuten messen), werten wir nur die DIFFERENZ der Kurzschlussströme aus, brauchen also nur 2 ADCs. Hast neben dem oben erwähnten Material noch weiteres, welches uns weiter helfen könnte? MfG, Jan. PS: (Hoffentlich liest du das noch.)
Wo ist das Problem? Mit den Photowiderständen kann doch erkannt werden, dass es dunkel ist. Also zurückdrehen nach Osten bis zum Anschlag, wenn es wirklich dunkel ist. Ich habe aber nicht wirklich verstanden wie die Steuerung funktioniert. Bei parallel einfallendem Licht sollten doch alle Widerstände immer gleich beleutet sein. Warum nicht? Kannst du das nochmal genauer erklären?
Was die Nachführung bringt kann natürlich nicht exakt berechnet werden, weil die Atmosphäre inklusive Wolken eine Rolle spielt. Ohne Atomosphäre am Äquator kann es zur Abschätzung aber berechnet werden. Bei schrägem Einfall vermindert sich die effektive Fläche um den Faktor cos(Winkel). Der Mittelwert von cos(Winkel) lässt sich mit etwa Intergralrechnung berechnen. Mittelwert = 1/p * integral (-pi/2, pi/2) cos(winkel) d (winkel) Das gibt einen Faktor 2/pi=3,14 statt eins.
Wie gesagt, wie eure Steuerung funktioniert verstehe ich nicht wirklich. Ich würde vorschlagen Schlitz-Blenden entlang der Achsen zu benutzen. Mit Photowiderständen kann gemessen werden, wo die Sonnenstrahlen hinter der Blende auftreffen und damit der optimale Winkel direkt gemessen und dann eingestellt werden.
Jetzt mal ehrlich, eine Digitalkamera enthält heute mehr Elektronik und Sensoren als zur Ausrichtung der Solarpanel notwenig. Die Kosten sind also vernachlässigbar im Vergleich zur Steigerung der Ausbeute in Kilowattstunden und damit in Euro. Ich habe da einen Verdacht. Die Firmen wollen gar keine Effizienz sondern lieber mehr Solarzellen verkaufen. Auch die Monteure wollen lieber mehr Zellen aufs Dach schrauben. In den Statistiken wird immer die installierte Peak-Leistung und nicht die tatsächlichen erzeugen Kilowattstunden angegeben.
Hallo, habe den thread gestern aben gefunden und verfolgt,da ich mir auch eine nachführung selbst bauen will. Jetzt habe ich mir mal die zip Datei von Fred gezogen und mal angeschaut,die sieht sehr interessant aus.meine Nachführung soll auch sonnengesteuert sein,also was scheinbar einfaches,jedoch würde ich gerne noch einen windsendor verbauen,der dir Anlage in eine bei zu hohen Windgeschwindigkeiten in eine schutzposition fährt.ich habe aber nicht so viel Ahnung von Micro controllern und weis deshalb nicht wir ich es realisieren soll.könntet ihr mit bitte helfen? Lg
Hallo, @Scheerer Software: Könntest Du ir noch mla das Prinzip mit den Schlitzblenden erklären? Diese Methode ist doch bestimmt sehr wmpfindlich, oder? LG
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