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
> 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
> 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
>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
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.
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
|
| 470R
---------
|----| | |----|
_ --------- _
| |1K | | |1K
| | --- | |
| | | |
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| |
_ _
| |LDR OST | |LDR WEST
| | | |
| | | |
-- --
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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
