Hallo Zusammen, zur „Ausleuchtung“ eines nach Norden zeigenden Zimmers mit Sonnenlicht, möchte ich einen Heliostaten bauen. Da der Spiegel im Gegensatz zur Ausrichtung von Solarzellen auf die Winkelhalbierende zwischen Sonne und Ziel zeigen muss, ist eine Erkennung mittels LDR oder ähnlichem schwierig, da diese immer den doppelten Winkel wie der Spiegel zurücklegen müssen. Die hierzu benötigte Mechanik möchte ich vermeiden. Google bringt leider nur Schaltpläne bei denen die Sonne direkt angepeilt wird. Hier in Forum habe ich eine Lösungsvorschlag mittels DCF77 Uhr und Potentiometerrückführung der beiden Achsen gefunden. Nun zu meinen Fragen: Wird die Winkelerfassung mittels normalem Poti genau genug sein? Da das Gehäuse mit den Motoren und dem Potis irgend wo offen sein wird, sind diese ausreichend Wetterfest? Oder hat jemand eine wesendlich einfachere Idee? Gibt es schon realisierte Projekte? Grüße Axel
Eine loesung mit einer Uhr ist doch einfach genug... die Mechanik dazu ist genugend aufwendig.
Bei einer Uhr laufen die Zeiger aber nur in einer Ebene. Hier muss die Mechanik für den Höhenwinkel zuerst in der Ebene gedreht werden und das Ganze muss von Spiegelantrieb bewegt werden. Hast Du einen Plan für dieses Getriebe? Axel
@ Axel Jeromin (axel_jeromin) >Wird die Winkelerfassung mittels normalem Poti genau genug sein? Mach doch mal ne Abschätzung. Schuss ins Blaue: Eine genauigkeit von 3 Grad reicht. >Da das Gehäuse mit den Motoren und dem Potis irgend wo offen sein wird, >sind diese ausreichend Wetterfest? Kaum. >Oder hat jemand eine wesendlich einfachere Idee? Wintergarten bauen ;-) >Gibt es schon realisierte Projekte? Sicher. http://www.stadtwerke-juelich.de/swj-t/html/solarkraftwerk.html MFG Falk
@ Axel Jeromin (axel_jeromin) >Hier muss die Mechanik für den Höhenwinkel zuerst in der Ebene gedreht >werden und das Ganze muss von Spiegelantrieb bewegt werden. Er meinte, dass du nur eine Echtzeituhr brauchst, und daruas den Sonnenstand berechnen kannst. Keine Notwendigkeit der MESSUNG des Sonnenstandes! >Hast Du einen Plan für dieses Getriebe? Fang mal mit Scheibenwischermotoren an. Die sind einfach, robust und haben Dampf. MFG Falk
Hallo Frank, ich dachte eher an etwas kleinere Projekte im Low Budget Bereich. Bei dem Getriebe meinte ich die Verbindung zwischen Spiegelantrieb und den LDR´s Axel
Ich würde auch sagen, dass die Informationen: -Standort -Uhrzeit -Datum Ausreichen um den Winkel zu errechnen. Die Frage ist nur, ob dein Spiegel nur in der Z-Achse gedreht werden muss oder auch gekippt werden können muss (Im Winter hat die Sonne eine niedrigere Bahn als im Sommer).
> eines nach Norden zeigenden Zimmers mit Sonnenlicht... Wie wärs damit: Ein Zimmer im Süden anbauen? Auf die Dauer rechnet sich das ;-) > kleinere Projekte im Low Budget Bereich... Eine grobe Abschätzung zur Lebensdauer des Gerätes deutet hier auf ca. 1 Jahr. > Potentiometerrückführung der beiden Achsen... Drei Achsen, sonst mach das keinen Sinn. Es sei denn, du wohnst irgendwo am Äquator :-)
>Drei Achsen, sonst mach das keinen Sinn. Es sei denn, du wohnst irgendwo >am Äquator :-) ?? wie möchtest du die 3. Achse anordnen? was soll die bewegen?
Der benötigte Höhenwinkel und der Drehwinkel lässt sich mit dre DCF77 Uhrzeit bestimmen. Aber woher weiss ich die aktuelle Position des Spiegels? Poti Rückführung ist nicht Wetterfest. Da die Steuerung aus einer Solarzelle ohne Akkupufferung betrieben werden soll, kann es schon mal zu "Stromausfällen" kommen, bei Verwendung von Schrittmotoren müsste man dann eine Referenzfahrt machen. Auch nicht optimal. Wie sieht es mit einem Computermaus Drehgeber aus? Axel
@ Axel Jeromin (axel_jeromin) >Der benötigte Höhenwinkel und der Drehwinkel lässt sich mit dre DCF77 >Uhrzeit bestimmen. Aber woher weiss ich die aktuelle Position des >Spiegels? Google Earth. >Poti Rückführung ist nicht Wetterfest. Wer sagt des? Ein Wald und Wiesenpoti nicht, spezielle Typen schon. >Da die Steuerung aus einer Solarzelle ohne Akkupufferung betrieben Warum? Nicht soo sinnvoll. >Verwendung von Schrittmotoren müsste man dann eine Referenzfahrt machen. >Auch nicht optimal. Was ist das schon. Wenn es technisch optimal ist, dann wirdr wegen des Preises gejammert. Ein Teufelskreis. >Wie sieht es mit einem Computermaus Drehgeber aus? Das sind klassiche Drehgeber, die brauchen auch eine Referenzfahrt. MFg Falk Axel
Da sind der künstlerischen Freiheit keine Grenzen gesetzt ;) -Poti in ein Gehäuse einbauen (evtl über gestänge) -Optische encoder wie du angesprochen hast benötigen auch eine referenzfahrt -Fertige Servos verwenden (je nach spiegelgröße vielleicht sogar modellbauservos) Du musst halt zwischen Absolutwertgebern und Relativwertgebern unterscheiden, Potis sind absolut, fast der ganze rest relativ. Aber auch relative geber lassen sich relativ gut verwalten (EEPROM letzten wert speichern bei stromausfall etc.)
Verwende evtl. Schrittmotoren oder zähl die Umdrehungen des Motors (vor dem Getriebe) mit einer Lichtschranke. Bei beiden musst du halt bevor die Sonne aufgeht, mal auf 0 fahren. Letzteres sollte man ausreichend wetterfest bekommen. Gruß Roland
@ Roland Praml (pram) >Verwende evtl. Schrittmotoren oder zähl die Umdrehungen des Motors (vor >dem Getriebe) mit einer Lichtschranke. Schön und gut, aber Schrittmotoren haben nur ein schwaches Rastmoment ohne Strom. Da sind Schneckengetriebe und Scheibenwischermotoren besser, die halten auch ohne Strom am Motor die Position. MfG Falk
Falk Brunner wrote: > @ Roland Praml (pram) > >>Verwende evtl. Schrittmotoren oder zähl die Umdrehungen des Motors (vor >>dem Getriebe) mit einer Lichtschranke. > > Schön und gut, aber Schrittmotoren haben nur ein schwaches Rastmoment > ohne Strom. Da sind Schneckengetriebe und Scheibenwischermotoren besser, > die halten auch ohne Strom am Motor die Position. Vielleicht sollte man auch mal wissen, welche Dimensionen das ganze Ding annehmen soll. Zwischen Modellbauservos und Scheibenwischermotoren gibt es ja doch einen nicht unwesentlichen Unterschied was Drehmoment und Leistung (und Grösse/Gewicht) angeht. Bei richtig dicken Motoren wird man mit einer handlichen Solarzelle auch nicht so weit kommen, da braucht's dann schon wieder ein ganz ordentliches Teil. Zur Wegmessung sollte eigentlich eine relative Messung ausreichen, denn wenn der Strom weg ist, wird sich der Spiegel auch nicht bewegen (Selbsthemmung der Mechanik vorausgesetzt).
Evtl wäre auch eine SAT-Drehanlage eine alternative. Man hätte einen ausreichend starken Motor (mit Impulsgeber) und eine stabile Mechanik. Nachteil: nur in einer Dimension drehbar. Den Neigungswinkel könnte man evtl zur Not auch noch per Hand verstellen. Gruß Roland
Wie viel m² hat denn der Spiegel? Nur so am Rande sollte auch der Wind berücksichtigt werden...
Der Spiegel soll kleiner 1m² sein. Vieleicht werde ich die Mechanik vom Papiereinzug von alten Druckern mit Schrittmotoren nehmen und dann eine Referenzfahrt machen. Danke an Alle. Axel
Ein Quadratmeter mit Druckermotoren ... interessant. Ob man einen blockierenden oder nicht blockierenden Antrieb nimmt, haengt auch davon ab welche Kraefte wo wann auftreten. Bei einem Schneckenmotor kann dann schnell mal was kaputt gehen wenn ploetzlich, dh uber ein paar Stunden ein paar hundert kg Schnee drauf liegen.
da kann man mal wieder schön sehen, was CO2-Hysterie und verfehlte Energiepolitik alles so auslösen können. Ich hau mich weg.
> wie möchtest du die 3. Achse anordnen? was soll die bewegen? Wenn du schon so eine "Spielerei" machst, dann doch gleich so, dass du die Höhe deiner "Kunstsonne" auch noch auswählen und ändern kannst. > Der Spiegel soll kleiner 1m² sein. Das ist wesentlich größer als die "alten" Sat-Schüsseln. Und die brachten eine extreme Windlast auf den Mast. Viel Spass. Wären da eigentlich nicht Lightpipes sinnvoller? Oder einfach das Nachbarhaus weiß anmalen? Oder mit Silberfarbe? So ein grell leuchtender Fleck vor dem Zimmerfenster kann einem ganz schnell mal auf den Senkel gehen... :-)
also Spiegeldurchmesser ca. 1 Meter. naja, dei Idee mit den Stellmotoren frü Schüsseln ist doch schon ganz verwendbar. Sie sind mechanisch sehr robust, und können elektrisch bequem (über disecq) angesteuert werden. Wenn halt die eine Geometrieebene fahlt, dann bau dir halt 2 von den Dingern an den Mast Die Idee mit dem "Errechnen" der Sonnenposition (als Quelle der größten Helligkeit) scheint mir auch sinnvoller als das echte "ausmessen" der größten Helligkeit. Ich denke da an wolkenverdeckten Himmel, wo sich das Teil wahrscheinlich schwindlig suchen und dauern positionieren würde, weil es den hellsten Punkt am Himmel nicht orten kann
Das Ganze ist wohl mehr in Bereich Kunst als echte Energeinutzung zu sehen. Von dem verbauten Geld, kann man sicherlich eine Weile eine Energiesparfunzel betreiben. Mir gefällt der Gedanke, einmal hingebaut und der Sonnenfleck ist immer an der gleichen Stelle. Wenn es mal bei extremen Wind oder Schnee nicht funktioniert, kein Problem. Der dann geringe Strom der Solarzelle wird auch festgefahrenen Motoren nicht weh tun. Axel PS. Ja. ich habe eine Energiemacke.
Wie wäre es mit einer Art "Riesen"-DLP? Lauter kleine Spiegel, z.B. 5 x 5 Zentimeter, die beweglich (elastisch?) gelagert sind und gemeinsam in jede Richtung geneigt werden können? Das erfordert ziemlich feingliedrige Mechanik - bräuchte aber keine großen Motoren. Und es hätte den Vorteil, dass man mit einer Einheit beginnen und testent könnte; wenn es funktioniert muss man das einfach nur genügend oft wiederholen ... Frank
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Ich habe mal ein skitzten Plan für die Mechanik angehängt, es ist zwar keine Antwort auf deine Frage, aber was solls :)
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Hallo Gerard, die Joghurtbecherabdichtung ist eine gute Idee, ich möchte den Antrieb besser komplett schützen. Anbei eine Skizze für die Verstellung des Höhenwinkels. Da sich die Sonne in dieswer Richtung weniger als 90 Grad bewegt, muss der Spiegel nur 45Grad machen. Das Gehäuse muss dann noch gedreht werden, für die Verstellung in der Ebene. In dieser Richtung muss sich der Spiegel 90Grad drehen. Axel
wie wärs wenn du dein Sensorkonzept überdenkst und eine andere Perspektive einnimmst? Wäre es nicht denkbar den Sensor am Nordfenster zu platzieren? Wenn der Lichtfleck einmal auf den Sensor/Fenster "eingerastet" ist, kann man entsprechend nachführen lassen. Wenn man per Hand den Spiegel nachführen würde, würde man schließlich auch auf das Fenster schauen. Genau dies könntest du nachahmen. Der Vorteil besteht auch darin, dass du den Spiegel im Ort variieren kannst, ohne dass es zu Fehlern kommt. Ich würde das so machen: Links, Rechts, Oben und Unten am Fenster einen kleinen Sensor. Linker Sensor weniger Licht als rechter Sensor --> Spiegel nach links Rechter Sensor weniger Licht als linker Sensor --> Spiegel nach rechts Oberer Sensor weniger Licht als unterer Sensor --> Spiegel nach oben Oberer Sensor mehr Licht als unterer Sensor --> Spiegel nach unten Resultat: Ohne das du dich um aufwändige Winkelberechnungen oder sonst was kümmern musst, bleibt der Fleck immer am rechten Ort. Einziger Nachteil: Von den Sensoren am Fenster muss zum Spiegel eine Verbindung hergestellt werden. Tipp: kleines Funkmodul nehmen.
Wie findet man dann das Ziel am Morgen oder wenn die Sonne erst am Mittag hinter den Wolken zu sehen ist. Für eine Feinjustierung sind die Sensoren am Ziel natürlich besser. Axel
Hallo, Wie wäre es mit einem Laserpointer vom Fenster aus zurück zu schießen. Auf dem Spiegel befinden sich je Freiheitsgrad 2 Fotowiderstände (oder ähnliches) Rücken an Rücken (bzw. 180° gedreht), senkrecht zum Spiegel, und 'quer' zum Freiheitsgrad. Der eine wird vom Laserpointer getroffen, der andere von der Sonne. Angenommen man skaliert die resultierenden Signale so dass bei korrekt ausgerichtetem Spiegel das Signal des Laserpointers gleich dem des Sonnenlichtes ist, so muss man zum Verfolgen des Sonnenstandes lediglich die Differenz zwischen den beiden Signalen eines Freiheitsgrades zu 0 regeln. Vorteile bei diesem Prinzip sind: - Es wird keine Positionserfassung des Spiegels benötigt, bestenfalls Endabschalter damit sich der Spiegel bei Bewölkung nicht verfährt. - wenige Mechanische Komponenten. - einfache, dezentrale Regelung - der Spiegel richtet sich jederzeit selbstständig aus, unabhängig vom Sonnenstand (robust). Nachteile: - Offen ist was durch das Streulicht das auf den Fotowiderstand des Laserpointers fällt passiert. Ob es einfach möglich und ausreichend ist einen Filter vor die Fotozelle zu kleben weiß ich nicht. - Ausserdem liegt die Annahme zu Grunde dass die Sonneneinstrahlung senkrecht zum Einfallswinkel über den Tag und das Jahr konstant ist. Wenn dies nicht so ist müßte man noch einmal überlegen wie sich dieses kompensieren läßt. Mir gefällt das Prinzip erstmal ganz gut. Schöne Grüße, pg
hab da mal was für Dich wahr glaube ich im gleichem Forum suche mal nach Solarpanel Nachführung oder so.
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Die Ideen von Jonny Obivan und pg finde ich gut gut. Der Hinweis von Carsten müsste reichen. Zu dem Mechanikproblem: Bei Pollin gibt´s für kleines Geld Gleichstrommotoren mit Schneckengetriebe, wahrscheinlich Scheibenwischermotoren o.ä. Wir haben mal versucht so einen Motor festzuhalten und kläglich versagt. Das Dreh- und Haltemoment müsste locker reichen. Auch brauchen Schneckengetriebe keine Energie für das Halten der Position, andere Motoren meist schon. Gruß Berthold
P.S.: Wir haben z. Zt. Ein ähnliches Problem (x,y,z, Verschiebeeinheit), habe mir sagen lassen müssen, das ein Verstellen mit normalen Gewindestangen wohl funktionieren wird. Die Standfestigkeit und die Führungsgenauigkeit aber doch zu wünschen übrig lassen. Für so etwas solle man besser spezielle Gewindespindeln mit den entsprechenden Muttern verwenden. Das kosten dann aber gleich wieder speziell. :-( Hat jemand evtl. Erfahrungen mit Gewindestangen oder Gewindespindeln?? Da muss ich mich noch mal schlau machen. Grüße Berthold
Die Spindeln heißen Kugelrollspindel. ...Hört sich auf jeden fall cool an. Grüß Berthold
>Hat jemand evtl. Erfahrungen mit Gewindestangen oder Gewindespindeln??
Du könntest dich mal bei U-Boot-Modellbauern erkundigen, die verbauen
sowas in ihren Tauchtanks um statisch tauchen zu können.
Hallo Zusammen, nochmal Danke für die Antworten. Bei http://www.heliostat.us habe ich eine gute Lösung gefunden. Vor dem Spiegel befindet sich ein kleiner Empfänger ähnlich wie bei der Satelitenschüssel. Dort muss das Licht senkrecht in beiden Achsen drauffallen. Sehr simpel. Axel
Hallo zusammen, ich bin auch an so einem Thema dran und habe "helioflex" aus Berlin gefunden. Die Seiten sind 10 Jahre alt und ich versuche gerade mit dem Verfasser Kontakt aufzunehmen. Ansonsten kling das sehr plausibel. Mir geht es um Wärme und Licht für den Winterbetrieb in unserem Passivhaus. Die mögliche Wärmeausbeute wird gerade errechnet. Von den zwischenzeitlichen anti Ökospinnern auf der Seite sollte man sich nicht irre machen lassen die Idee ist gut Gruß Peter
Hallo Peter, rechnen für den Geldbeutel wird es sich sichelich nur bei einem Selbstbau. Die Steuerung mit der Elektronik vor dem Spiegel ist wirklich simpel. Melde Dich wie es weiter geht. Hast Du schon was von einem Solar-Luft Kollektor gehört? Axel
Hallo Axel, ich bin noch an etwas Anderem dran. Zwei mit Gas gefüllte Röhren von der Sonne selbst gesteuert: Sie richten sich so aus, dass zu jeder Tageszeit die Druckdifferenz in den beiden Absorptionsröhren den hydrostatischen Stellzylinder betätigen, der den Spiegel oder auch Zellen nachführt. Ohne Strom, Stellmotoren Rechner etc. nur Hydraulik. Klingt genial nur die Komponenten das könnte schwierig werden. Gruß Peter
Ich würde einen ganz "normalen" Sonnenfolger bauen. An den Motor dann noch eine Getriebe 2:1 und schon passt es wieder! Das heisst: Der Motor dreht die LDR´s so, das sie der Sonne folgen. Der Spiegel selbst dreht sich dank Getriebe nur halb so weit. Ein Getriebe wirst du warscheinlich sowieso brauchen....
Also bei Heliostaten im Selberbau würde ich von Schrittmotoren eher abraten. Sie sind teuer, schwer und brauchen zusätzliche Mechanik (Untersetzungsgetriebe). Bessere Erfahrung habe ich mit gewöhnlichen RC-Servos gemacht. Das Getriebe ist schon integriert und man kann auch schon bei einem 10 Euro Servo sehr gute Winkelgenauigkeit erreichen. (mit Arduino Microcontroller plus Pololu Servocontroller habe ich eine Genauigkeit von weniger als 1/10° Grad erreicht) Die Zielausrichtung des Heliostaten ist ein schwierigeres Problem. Der Ansatz, der mir zur Zeit am besten gefällt, ist einen Fotosensor im Bereich des Zieles anzubringen (also bei der Originalfrage irgendwo außen am Fensterrahmen des "Nord-Fensters") und danach zu scannen. Anschließend eine kleine Zielkorrektur, damit das Licht schön ins Nord-Fenster rein fällt. Und dann natürlich immer wieder mal eine kleine Nachkorrektur. Da kommt man ohne Uhr und ohne geographische Position und komplizierte Formeln aus. Ich möchte bei Gelegenheit die DIY-Konstruktion meines Heliostaten ins Netz stellen, ist aber doch mehr Arbeit als zuerst gedacht. Falls ich mal damit fertig bin, dann sollte es hier zu finden sein: www.solbot.at
Und der amerikanische Steuerzahler hat Euch ein bisschen Arbeit abgenommen: http://rredc.nrel.gov/solar/codesandalgorithms/spa/ ist sogar C-Quellcode dabei Peter
Hoi ich wollt fragen ob jemand von euch schon erste Ergebnisse und diese ggf. bereit stellen könnte. Ich denke ein kleines Modell mit Servos wäre wohl der richtige Einstieg für so ein Projekt ... für alles weitere sollten die Getriebe motoren von Pollin ihren dienst tun ... Eine normale Gewindestange (wenn man nicht grad den Billigsten Mist kauft) sollte meiner Meinung nach für das erste auch reichen ... Die Anforderungen an die Wartungsfreiheit der Anlage sollten ja nicht all zu hoch sein ... schließlich wohnt der Chefentwickler gleich neben an ... vor dem Hintergrund sollte es auch verschmerzbar sein die Gewindestange alle 2 bis 4 Jahre zu tauschen ... Die Idee mit den Fotowiederständen auf http://www.heliostat.us/howitworks.htm finde ich sehr praktisch ... Eine Berechnung hätte hingegen den Vorteil dass man die Spiegel schnell von einem Zimmer auf das nächste um schwenken könnte ... sie Verteilen oder Bündeln ... Wer eine Reihe von kleinspiegeln über Servo Steuerung hat könnte diese eventuell auch am an Anfang des Winters oder gegen Ende (wenn es nicht so kalt ist) zum enteisen von Solarmodulen oder ähnlichem nutzen. Ein weiter Vorteil dessen wäre dass man den den Lichtfleck im Zimmer klein halten und von dort aus über einen Matten Spiegel oder ähnliches verteilen könnte ... Was die Grünheit angeht so sehe ich das nicht sooo eng ... und das wird hier wohl keiner tun ... es handelt sich in meinen Augen eindeutig um eine Spielerei mit Positivem Nebendefekt ... und wenn man mal nichts zu tun hat kann man mit so einem Spiegel auch sicher die Nachbarn ein bisschen ärgern .... :-)
Hm, arbeite schon seit geraumer Zeit an diesem Problem. Da der Beitrag schon ziemlich alt ist weis ich ja nicht ob's noch jemanden interessiert, daher nur kurz: Insgesamt will ich über mehrere Heliostaten verteilt ziemlich grössenwahnsinnige 30-40m2 aufstellen. Die Position soll über billige Schieblehren ausgelesen werden, Software zum Berechnen des Sonnenstandes gibt's auf dem Internet (siehe Beitrag von Peter oben). Wen's interessiert kann ich auch meine Pläne zur Mechanik und Verankerung erklären. Hab schon ein Stück Land gekauft wo ich die Teile aufstellen will. Morgen früh treff' ich mich mit dem Baggerfahrer der Anfang nächstes Jahres kommen will um mir das Gelände vorzubereiten (kein Witz). Gruss: Hermann
Vielleicht arbeitet Hermann E. (hermann_e) an einem ähnlichen Projekt wie die Spiegel in Viganella. http://de.wikipedia.org/wiki/Viganella Allgemeine GOOGLE Suche: Viganella Spiegel
Nö, das Projekt in Viganella find ich zwar ganz witzig, der Spiegel ist aber viel zu klein bzw zu weit weg als das er das Gefühl von Wärme geben könnte (hell isser aber schon). Ich selbst hock im Tal und hab im Winter wenig Sonne, da will ich's mir ein wenig ins Haus reinbrutzeln lassen.
Hallo Hermann, bin schon an den Plänen intressiert. Habe die Erfahrung gemacht, dass die vielen Sonnenstandsberechnungen alle +-0,5 Grad unterschiedlich rechnen.
Wichtiger Tip ! Habe die Berechnungsprogramme noch nicht in der Praxis getestet. Ist die Abweichung konstant oder ändert Sie sich über's Jahr bzw sogar über einen Tag ? Die Frage wäre wie schwierig es ist diese Abweichungen zu "kalibrieren" bzw kompensieren! Der Sonnenstand folgt ja an sich sehr präzisen Sinus bzw Kosinusfunktionen. Eine mögliche Fehlerquelle ist die Brechung in der Erdatmosphäre, es gibt aber auch Programme die auch für die Lichtbrechung in Funktion des Sonnenstandes kompensieren. Da ich gerade in der Arbeit bin mehr später (heut' Abend oder morgen). Hermann
Hallo Hermann, habe schon einige Test mit meinem Heliostaten gemacht (als es noch mehr Sonne als in dieser düsteren Jahreszeit gab) Durch ein paar Probleme mit der Mechanik (die senkrechte Drehachse war nicht gut ausgerichtet) hatte ich zwischenzeitlich die Berechnung angezweifelt. Daher hatte ich dann verschiedene Internetseiten mit Sonnenstandsberechnungen befragt und überall kam ein leicht unterschiedlicher Wert raus. Zum Anderen wird bei der Berechnung mit ziemlich langen Gleitkommazahlen hantiert. Da bin ich noch nicht so sicher, was der AVR schlabbert. Mein Programm ist unter: http://www.mikrocontroller.net/articles/Sonnenfolger_/_Heliostat abgelegt. Grüße Axel
Danke fuer den Link, werd' mir das heut' Abend mal geben. Das Problem mit den Gleitkommas hab' ich auch schon identifiziert, ich will das von vorne rein umgehen indem ich einen Zentralcompi (XP) der Zuhause steht(und dort auch seinen Saft bezieht) verwende welcher die Berechnungen ausfuehrt und die gewuenschte Position eines Heliostaten (in Encodereinheiten = integer) ausrechnet. Diese Info soll dann per Funkchip an einen Zentral-Atmel geschickt werden der nur zum Empfamg und Weiterleitung (RS232) an die entsprechenden Kontroll -CPUs dienen soll (1 Heliostat = 1 Control CPU). Ich will auf zwei verschiedenen Gelaenden Heliostaten aufstellen. Deshalb soll der Compi die jeweilige Info abwechselnd an zwei verschiedene Stellen schicken. Die Kontroll CPU's messen staendig die Encoderposition (hor/vert) und erhalten vom Zentralchip alle 10-20sec zwei neue Encoderwerte (Hor/vert) die er dann anfahren soll. Mehr spaeter: Hermann
bei den kleineren Leistungen, die ich anstrebe, wollte ich keinen ganzen PC in Betrieb halten. Der frisst mich dann wieder arm an Energieverbrauch. Daher suche ich nach einer Referenz-Sonnenstandsberechnung, um abzuschätzen wie gut die Berechnung mit dem AT Mega168 ist. Da reicht dann ein kleines Netzteil. Axel
Mein Gefühl sagt mir, dass ein AVR solche Berechnungen problemlos meistern kann und das ein AVR seltener "abstürzt" als ein Rechner mit Windows XP.
Schon klar, aber die Vorteile eines Zentralcompis liegen in meinen Augen auf der Hand: - Der Compi hat seine eigene Zeitbasis, sonst muesste ich fuer jeden Heliostaten eine eigene Zeitbasis schaffen - Kein rumwurschteln mit Gleitkomma (bin dazu zu faul bzw incompetent) - Fernbedienung moeglich, Das Eingeben eines vektoriellen Differenzwertes lenkt mir den Heliostaten auf ein anderes Target - Der Energieverbrauch liegt bei einem EEPC bei um die 10W (Dazu kann ich noch den Schirm abschalten). Nachts bzw bei Schlechtwetter kann der sich automatisch runterfahren und kann auch sonst noch Kontrollaufgaben im Haus uebernehmen (Heizung zb). Ermoeglicht mir auch auf Daten Zuhause zuzugreifen wenn ich weg bin. Wenn ichs wirklich oekologisch machen will dann krieg ich auch die 10W durch ein kleines Solarpanel gebacken. Ausserdem will ich die Verbindung mit dem Kommunikations-chip bzw den Heliostaten bi-direktionell gestalten, der Compi soll auch als Daten/Fehler bzw Kalibrierungs- logger dienen, was auch bei der Analyse hilft. Hermann
Ach ja hab' ja ganz vergessen: Die Kontroller CPU's sind ja auch schon mit dem Auslesen der Sensoren, dem Ansteueren der Schrittmotoren, Ueberwachung (Sonnenintensitaet, Windstaerke, Batterieladezustand etc), der Kommunikation und last not least mit Fehlermeldungen beschaeftigt. Ich will da nicht zu viel reinpacken sonst wird's unuebersichtlich. Gut, s'wird Zeit das ich mich aus der Arbeit verdruecke .. alla prossima volta: Hermann
Hermann schrieb: > - Der Compi hat seine eigene Zeitbasis, sonst muesste ich fuer jeden > Heliostaten eine eigene Zeitbasis schaffen Ein Quarz für 0,15€ geht pro Jahr ca. 5 Minuten falsch und ein DCF77 Emfänger kostet auch nur 10€. > - Der Energieverbrauch liegt bei einem EEPC bei um die 10W > Die Kontroller CPU's sind ja auch schon mit [...] beschaeftigt. Glaub mir, das schafft so ein Mikrocontroller mit links. Aber wenn du gut auf dem PC programmieren kannst, ist das ein echtes Argument dort so viel wie möglich zu machen und nur den kleinsten Teil mit dem µC zu machen. Hast schon einen Prototyp gebaut mit dem du die Sache testen willst oder baust du alle auf einmal. Falls ersteres könntest du mal ein paar Fotos zeigen.
Aaalso, Axel, erst mal nochmals Danke für den Link, hab' den soeben studiert und dabei noch einiges gelernt, die Analemma-Figur habe ich vorher nicht gekannt. Du hast mich ja gefragt wie ich die Teile aufbauen will, daher erst mal zur Mechanik: A) Verankerung: Pro Heliostat soll's 4m2 sein. Daraus ergibt sich bei 150km/h maximal Windgeschwindigkeit ein Luftwiderstand entsprechend 700kg (eigentlich 700kp soll jetzt aber Wurscht sein). Das heißt das Teil soll gut verankert sein. Dazu will ich 5-6 verzinkte Stahlrohre wie Spinnenbeine ca. 1.5m tief in den Boden rammen und dann über einen stahlarmierten Betonsockel verbinden in den auch 24-er Gewindestangen eingebacken werden. Darauf kommt die Stahlgrundplatte mit ca. 60x70 cm auf welche ich zwei 2.5m lange U-Träger vertikal aufschweißen will (Schweißrippen am Fuß zur Vertärkung). Zwischen den nach innen offenen U-Trägern bleibt ca 20-25 cm Abstand, so daß das Getriebe für die Horizontaldrehung darin Platz hat. Die Träger werden aber untereinander mit mit Flacheisen verbunden und versteift. B) Nun zur Horizontaldrehung: Das Drehlager kommt vom Autoschrottplatz, ist nämlich 'ne vordere Federbeinaufhängung (mit Antriebswelle). Geschmiedete Radlagerbuchsen sind schweißbar und sollen dann auf eine Metallplatte aufgeschweisst werden die dann ihrerseits oben auf meine zwei vertikalen U-Träger gesetzt wird. Die Getriebe hab ich bei uns aus dem Müll gezogen, die sind buchstäblich für mehrere kNm ausgelegt (Hohlachsdurchmesser ca 60 mm.) Kriegste aber auch als Schneckenantriebe auf ebay. Das Getriebe soll dann über selbige Antriebswelle (Kardan) mit dem aufgeschweißten Radlager verbunden werden. Praktischerweise haben Radlager gleich noch 'nen Flansch (für die Bremsscheibe) wo dann ein Querträger aufgesetz werden soll. Der ist aber wiederum nichts anderes als die Hinterachse eines Autos, mit Radlager links und rechts. Du (schw-)ahnt es schon: Diese sind für C) Die Horizontalachse. Wiederum sind praktischerweiße die Flansche schon da (fürs Rad) um einen Rahmen daran zu befestigen. Auf diesen Rahmen setze ich dann ein Hochprofil zur Versteifung und als flächige Unterlage um die Spiegel zu befestigen. Als Spiegel nehme ich BadezimmerSpiegelkacheln (30x30) in 3-Punkt Aufhängung zur individuellen Justierung (leider weis ich noch nicht genau mit was für Klammern ich die Spiegel halten will). Eine Alternative währen Aluspiegel von Alusingen, sind aber weniger steif dafür aber grossflächiger. Der Antrieb für die vertikale Winkelverstellung soll über fette Trapezgewindestangen (gibts günstig auf ebay) erfolgen. Dazu parallel eine Schieblehre zum Auslesen der Position per AVR. Für die Horizontaldrehung wird der Winkel ebenfalls über eine billige Schieblehre ermittelt, die Umsetzung erfolgt ähnlich wie eine Kurbelwelle die per Pleuel die Dreh in eine Linearbewegung umsetzt. Ouf mir tun schon die Finger weh, falls du noch mehr Info's willst (zb zur Steuerung oder Justierung/Kalibrierung) rück ich meine Ideen gerne raus. Soweit mal guats Nächtle: Hermann
In der Tat (Alexander/Esko), mein Problem ist das ich im AVR programmieren keine grosse Leuchte bin (das meinte ich mit faul/inkompetent). Na ja, immerhin schaff ich's schon mit meinen Chips zu kommunizieren und die Sensoren auszulesen. Zwar bin ich auch kein super C-programmierer kenn mich aber doch einigermaßen mit Visualstudio aus und hab' das auch auf meiner Kiste. Bedenke aber dass aber auch 5min schon viel sind: Meine Gelände sind 200 bzw 400 m vom Haus weg (!!) Die Sonne macht 360° in 24h also 0.25° in der Minute. Da Einfallswinkel = Ausfallswinkel ergiebt dies einen Hebel äquivalent zu 0.5° für eine Minute Zeitfehler dh. ein Positionsfehler von ca 4m (über 400m) dh da treff ich schon nicht mehr das Fenster. Bei 5 min gar zap ich glatt den Nachbarn aus den Pantoffeln ! Natürlich würde eine DCF 77 Zeitbasis diese Problem lösen, bleiben aber immer noch die anderen Argumente dass ich beim PC zuhause alles auch von dort auch steuern (und registrieren kann) ohne täglich zu meinen Heliostaten hinlaufen zu müssen (so hoffe ich zumindest) Hermann
rene schrieb: > und gibt es neues? Nein, nur daß so ein Depp einen 2 Jahre alten Thread aus dem Grab geholt hat...
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