Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Sonnenstunden Zähler


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von Gerard W. (gargamelseinekatze)


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Guten Tag,

Ich habe die SuFu bemüht aber nicht das richtige gefunden...

Ich würde mir gerne einen Sonnenstundenzähler basteln. Die Idee ist eine 
Solarzelle zu nehmen und die an einen Betriebsstundenzähler zu hängen. 
Ich habe einen Betriebsstundenzähler der zwischen 6V und 80V anfängt vor 
sich hin zu zählen. Soweit so gut.
Was ich jetzt suche ist irgend eine Schaltung oder noch einfacher ein 
Bauteil, das frei macht, wenn die Solarzelle 6V oder mehr abgibt aber 
geschlossen ist, wenn es weniger als 6 V sind.

Ich hoffe mein anliegen verständlich formuliert zu haben und vielleicht 
findet sich ja jemand mit einer guten Idee.

Es geht dabei weniger um eine genaue Messung als mehr um ein Abschätzen 
und das ganze sollte möglichst wartungsarm sein.

Lieben Gruß und schönes Wochenende

von rbx (Gast)


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Gerard W. schrieb:
> Ich habe die SuFu bemüht aber nicht das richtige gefunden...

google..
gibt es als nettes pdf:
https://www.wissenschaftsjahr.de/2010/fileadmin/docs/pdf/18_Sonnenstundenzähler.pdf

von Günter Lenz (Gast)


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Die Wetterbeobachter machen das mit einer Glaskugel als
Brennglas. Hinter der Glaskugel kommt ein Papierstreifen.
Und wenn die Sonne scheint entsteht eine Brandspur auf
dem Papierstreifen. Elektronisch würde ich das mit
einem Fotowiderstand in Reihe mit einem Widerstand
als Spannungsteiler machen. Und dann einen Komparator
nachschalten der dann einen Taktgeber einschaltet.

https://de.wikipedia.org/wiki/Komparator_(Analogtechnik)

Die Takte dann mit einem elektromechanischen Impulszähler
oder mit einem elektronischen Zähler zählen.
Die Schaltung mit Fotowiderstand unter einer Milchglaskuppel
so montieren, daß sie immer in der Sonne ist wenn sie
scheint, so daß nie ein Schatten drauf fallen kann.

von Das ist nicht so einfach (Gast)


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> Glaskugel als Brennglas

Das zentrale Problem: Die Energie, die deine Solarzelle liefert, hängt 
vom Winkel der Einstrahlung ab.

Bei wolkigem Himmel hast du etwa 20% der maximalem Energie. Bei 
wolkenlosem Himmel schwankt es je nach Winkel so zwischen 10% und 100%.

von Günter Lenz (Gast)


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Das ist nicht so einfach schrieb:
>Das zentrale Problem: Die Energie, die deine Solarzelle liefert, hängt
>vom Winkel der Einstrahlung ab.

Deshalb soll ja auch eine Milchglaskuppel drüber,
dann spielt der Winkel keine Rolle mehr.

von werists (Gast)


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Gerard W. schrieb:
> Was ich jetzt suche ist irgend eine Schaltung oder noch einfacher ein
> Bauteil, das frei macht, wenn die Solarzelle 6V oder mehr abgibt aber
> geschlossen ist, wenn es weniger als 6 V sind.

Also sowas:
https://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/0209241.htm

von Gerard W. (gargamelseinekatze)


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Uh danke für die schnellen Tips und Ideen.

Die erste Löung ist niedlich, hilft mir aber garnicht. Ich kann nicht 
jeden Tag drauf gucken und die sich für den Tag ergebendne Stunden 
ablesen und zusammezählen. Gleiches gilt für die Brennkugel mit Papier, 
die ich ansonsten für eine äußert scharmante Lösung halte, weil ich 
sogar sehen kann wann die Sonne geschienen hat und nicht nur wie lange.

Ob die Solarzelle 100 oder 20 % liefert ist mir tatsächlich einfach 
egal.

Wenn die Zelle xV liefert soll der Zähler anfangen zu rattern. Es ist 
dann hell genug. Wenn es mehr ist wird der Zähler auf Grund seiner 
Konstruktion nicht schneller, wenn es aber dunkler ist soll er einfach 
aus bleiben.

Der Zähler soll auf ein Dach montiert werden und ich will die 
Sonnenstunden ablesen (monatlich z.b.) die auf diesem Dach landen. Darum 
auch keine fokussierung oder sowas.

Der Schmitt-Trigger scheint zu liefern was ich suche, aber ich muß mich 
da einlesen, wenn ich was wacher bin, glaube ich.

Vieleicht ist der Beitrag auch besser in der analogtechnik aufgehoben...

: Bearbeitet durch User
von Helmut -. (dc3yc)


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Ich hab das folgendermassen gelöst: beim Chinesen meines geringsten 
Misstrauens folgendes Teil gekauft: 
Ebay-Artikel Nr. 142669028644
Dahinter einen ESP8266, der alle drei Minuten seine Werte per MQTT ins 
WLAN sendet.  Wenn die Helligkeit >10klux ist, ist's Sonnenschein; wenn 
nicht, ist's Nacht oder trübe. Die Werte kann man natürlich auch 
aufsummieren, mit der Anzahl der Schäfchenwolken multiplizieren oder was 
man gerne damit machen möchte.

: Bearbeitet durch User
von PostalDude (Gast)


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Ich hab mal eine alte "Taschenrechner"-Solarzelle an ein LCD-Uhrmodul
geferkelt. Da konnte man beim Aufstehen sehn, wieviel man vom Tag
schon vertroedelt hat.
Des Naechtens wurde das Uhrmodul dann wieder vergesslich, und der
Spass ging am naechsten Morgen von vorne los.

Aber es ist ja eigentlich ueberhaupt kein Problem einen kleinen
Controller die Stunden zaehlen zu lassen.
Eine Anbindung per WLAN ist zwar nicht besonders energiearm
zu betreiben, aber mehr als eine Meldung per Tag muss das Teil
ja nicht absetzten. Das koennte also sogar mit Solarstrom klappen.

von Wolfgang (Gast)


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Günter Lenz schrieb:
> Deshalb soll ja auch eine Milchglaskuppel drüber,
> dann spielt der Winkel keine Rolle mehr.

Wie willst du dann bedeckten Himmel im Sommer von einem Sonnentag im 
Winter unterscheiden?

von PostalDude (Gast)


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Unterscheiden muss man eigentlich gar nichts.
Wenn es morgen hell wird, steigt die Spannung an der Solarzelle
auf z.B. ueber 0.1 V. Ab da zaehlt das Ding. Bis es mangels
Sonne wieder unter 0.1 V sind. Das sollte fuer die Nachterkennung
deutlich reichen.

Das man dazu ein paar Messungen akkumuliert um kurzzeitige
Abschattungen oder Silvesterraketen nicht als Morgen zu erkennen,
versteht sich von selbst.

von PostalDude (Gast)


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> Was ich jetzt suche ist irgend eine Schaltung oder noch einfacher ein
> Bauteil, das frei macht, wenn die Solarzelle 6V oder mehr abgibt aber
> geschlossen ist, wenn es weniger als 6 V sind.

Nimm ein kleines Reedrelais fuer z.B. 5 V.
Das zieht vielleicht bei 4 V an und faellt bei vllt 3 V ab.
Da kannst du dann deinen "Betriebsstundenzaehler" dahinter klemmen.

Es wird sicherlich in der Daemmerung ein wenig flattern, aber das
integriert der Zaehler ja schlussendlich weg.

Wenn dir die Spannungen nicht gefallen, Reedrelais gibt es
natuerlich auch mit anderen Spannungen.

von Gerard W. (gargamelseinekatze)


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WLAN oder SIM-Karte sind keine Option. Stellt euch eine Almhütte vor...

Plan ist etwas in der Art: 
https://www.bocast.de/p/betriebsstundenzaehler-6v-12v-24v-boc-bz-05 Das 
wird auch nicht vergesslich mit einer Solarzelle zu kombinieren. Der 
Zähler soll erst loslaufen, wenn die Solarzelle 6V liefert aber nicht 
bei 3V mit halber Geschwindigkeit vorsichhin eumeln, dann kann ich 
nämlich nichts auswerten. Konstruktionsbedingt wird er aber bei 12V 
nicht schneller, darum ist mehr Strom egal.

von Gerard W. (gargamelseinekatze)


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> Nimm ein kleines Reedrelais fuer z.B. 5 V.
> Das zieht vielleicht bei 4 V an und faellt bei vllt 3 V ab.
> Da kannst du dann deinen "Betriebsstundenzaehler" dahinter klemmen.


Uh das sieht gut aus!

: Bearbeitet durch User
von Gerhard O. (gerhard_)


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Falls von Interesse möchte ich auf einen früheren Beitrag von mir 
hinweisen:

Beitrag "Re: Zeigt her eure Kunstwerke (2)"

Ich baute mir damals so einen Sensor wie er in dem obigen Beitrag 
beschrieben wurde. Es kommt beim Sonnenscheinsensor auf zwei Kriterien 
an: Nach WMO Vorgaben muß eine bestimmte Mindestlichtmenge von ungefähr 
120W/m^2 vorhanden sein und eine klare Unterscheidung zwischen diffusen 
Licht und direkten Sonnenlicht etabliert werden. Siehe hier:

https://library.wmo.int/pmb_ged/wmo_8_en-2012.pdf
(Kapitel 8, ab Seite 217)

Nur dann darf das einfallende (Sonnen) Licht als Sonnenschein 
klassifiziert werden. Den Sonnenschein ohne Kontrast auszuwerten ist 
fehlerträchtig. Das diffuse Licht bei Bewölkung darf nicht als 
Sonneneinstrahlung klassifiziert werden.

Der von mir gebaute Sensor wertet den einfallenden Sonnenschein aus und 
wird in meinem Logging Programm als Sonnenschein Minuten pro Tag 
angezeigt. Außerdem ist der Sensor ungefähr nach einem professionellen 
Campbell Scientific Vergleichsssensor in W/m^2 kalibriert und gibt auch 
die Sonnenlichtstärke an. Flags geben an ob genügend Sonnenschein und 
Kontrast vorhanden ist und die Mindestlichteinfallstärke gegeben ist. 
Der gezeigte Sensor ist in meiner Wetterstation seit 2010 im 
Dauerbetrieb. Der Kontrast wird von der FW berechnet.

Hier noch eine Übersicht kommerzieller Sensoren:

https://www.google.ca/search?q=sunshine+duration+sensor&prmd=ivsn&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=2ahUKEwijgYiU2bfiAhUjFTQIHc6fBMwQ_AUoAXoECAwQAQ&biw=768&bih=905

Wie aus den Bilder erkenntlich ist, kocht von den diversen Herstellern 
jeder sein eigenes Süppchen:-) viele Wege führen offensichtlich nach 
Rom.

: Bearbeitet durch User
von Mani W. (e-doc)


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Als Sonnenstunde bezeichnet die Weltorganisation für Meteorologie (WMO) 
einen 1-stündigen Sonnenschein, der mindestens auf eine 
Bestrahlungsstärke von 120 W/m2 kommt. Im Durchschnitt rechnet man in 
Deutschland mit rund 1.550 Sonnenstunden pro Jahr.14.05.2018

von Jemand (Gast)


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Hallo

was soll dein "Sonnenstundenzähler" eigentlich zählen?

Klar die Sonnenstunden, aber was ist für dich eine Sonnenstunde?

Sonnenschein bei Wolkenlosen Himmel, auch Morgens um 4:30Uhr wenn sowohl 
der Himmel wolkenlos sein kann, als auch im Hochsommer schon die Sonne 
über den Horizont ist und somit scheint?
Oder auch der leicht, bzw. dünn bis dunstig bewölkte Himmel?
Oder einfach wenn es oberhalb einer gewissen Lichstärke hell ist.
Oder wenn...

Je nachdem was für dich nun Sonnenschein ist ist es gar nicht so einfach 
die Sonnenstunden zu erfassen.

Wie schon von einen anderen Mitschreiber angedeutet:

Eine schlecht ausgerichtete Solarzelle kann bei vollen Sonnenschein 
durchaus mal weniger Leistung bzw. Kurzschlussstrom  liefern als z.b. 
unter einen diffusen Mittagshimmel bei den man eventuell schon nicht 
mehr von einen Sonnenstundenbeitrag reden kann.

Und die Leistung oder den Kurzschlussstrom musst du schon Messen, da die 
volle Spannung schon bei relativ wenig Licht gemessen werden kann und 
diese auch bei vollen Sonnenschein und optimal ausgerichteter Solarzelle 
kaum noch ansteigt - ganz im Gegensatz zum Kurzschlussstrom bzw. zur 
Leistung.

Es sind nicht nostalgische Gründe das die Meteorologen immer noch eine 
Brennglas(kugel)methode nutzen und die Auswertung (letztendlich) über 
eine mehr oder weniger oder halt gar nicht eingebrannte Spur auf einen 
Streifen Papier machen, und zur zuverlässigen Auswertung und Bewertung 
wohl so einiges an Erfahrung und Fachwissen benötigen werden.

Es wird wohl schon weitere zuverlässige verfahren geben - aber das diese 
Messgeräte weder besonders Preiswert als auch einfach aufzustellen sind 
(365 Tage im Jahr muss der Sonnenschein sicher erfasst werden - also 
fast Rundumsicht notwendig und es dürfen auch keine großen 
Schattenwerfer in näheren Umfeld vorhanden sein - denn wie es jeder 
kennt: Gerade im Winter können in unseren Breiten Schatten sehr lang 
sein) zeigt schon das so ziemlich alle Messwerte mit, hochwertigen, 
Hobbywetterstationen zu Messen sind, aber Sonnenstundenmesseinrichtungen 
dort nicht (sehr sehr selten) vorkommen.

Jemand

von Wolfgang (Gast)


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PostalDude schrieb:
> Wenn es morgen hell wird, steigt die Spannung an der Solarzelle
> auf z.B. ueber 0.1 V.

Die Auswertung der Spannung bei einer Solarzelle ist für die Messung der 
Einstrahlung absolut ungeeignet. Eine Solarzelle liefert schon bei 
relativ geringer Einstrahlung ihre 0,5V. Guck dir mal die Kennlinie an.
Da ist Strommessung angesagt.

Außerdem misst eine Solarzelle nur die Komponente senkrecht zur Zelle, 
d.h. die Zelle muss der Sonne nachgeführt werden. Die Messung des 
diffusen Anteils ist da nicht zielführend.

> Ab da zaehlt das Ding. Bis es mangels Sonne wieder unter 0.1 V sind.
> Das sollte fuer die Nachterkennung deutlich reichen.

Der TO möchte aber nicht wissen, ob Tag oder Nacht ist, sondern er 
möchte die Sonnenstunden zählen. Das ist metherologisch etwas völlig 
anderes.
Mit einem festen Schwellwert für die Einstrahlung funktioniert das nicht 
unabhängig von der Jahreszeit.

von Mani W. (e-doc)


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Wolfgang schrieb:
> Die Auswertung der Spannung bei einer Solarzelle ist für die Messung der
> Einstrahlung absolut ungeeignet. Eine Solarzelle liefert schon bei
> relativ geringer Einstrahlung ihre 0,5V. Guck dir mal die Kennlinie an.
> Da ist Strommessung angesagt.

Eben!

Die Spannung steigt schnell in die Höhe bei Helligkeitserhöhung,
deswegen sind das noch keine Sonnenstunden, sondern bestenfalls
als Dämmerungssensor zu nutzen, aber auch als Blitzsensor, denn
eine Solarzelle reagiert blitzschnell (besonders in der Nacht)...

Sonnenstunden sind wie weiter oben beschrieben auf eine gewisse
Grundleistung pro Quadradmeter spezifiziert, alles andere ist
reine Helligkeits/Dunkelerkennung, das hat mit Sonnenstunden
gar nichts zu tun...

Ich hatte zwischen 1987 und 1992 schon mit PV zu tun als
Inselversorgungen für Berghütten, damals sauteuer, aber Sonnenstunden
haben eben eine gewisse Mindestleistung pro Quadratmeter, die man
dann als solche auch gelten lassen kann...

: Bearbeitet durch User
von Wolfgang (Gast)


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Mani W. schrieb:
> Sonnenstunden sind wie weiter oben beschrieben auf eine gewisse
> Grundleistung pro Quadradmeter spezifiziert, alles andere ist
> reine Helligkeits/Dunkelerkennung, das hat mit Sonnenstunden
> gar nichts zu tun...

Die Definition mit dem festen Wert von 120 W/m² ist auch etwas 
willkürlich.
Der gesunde Menschenverstand würde als Sonnenstunden die Zeit 
bezeichnen, die die Sonnenscheibe am Himmel klar als solche zu erkennen 
ist.

Es kommt also drauf an, was man messen möchte - 
Schwellwertüberschreitung oder Sichtbarkeit der Sonnenscheibe.

von Mani W. (e-doc)


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Wolfgang schrieb:
> Die Definition mit dem festen Wert von 120 W/m² ist auch etwas
> willkürlich.

Und?

Was sollte ich Dir jetzt entgegen setzen?

Stammt ja nicht von mir,
diese Definition!

Mani W. schrieb:
> Als Sonnenstunde bezeichnet die Weltorganisation für Meteorologie (WMO)
> einen 1-stündigen Sonnenschein, der mindestens auf eine
> Bestrahlungsstärke von 120 W/m2 kommt.

von Karl K. (karl2go)


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Wolfgang schrieb:
> Der gesunde Menschenverstand würde als Sonnenstunden die Zeit
> bezeichnen, die die Sonnenscheibe am Himmel klar als solche zu erkennen
> ist.

Oh, dann hatten wir heute keinen Sonneschein...

Definiere "klar zu erkennen". Bei Dunst? Bei Smog? Andererseits kannst 
Du im Nebel "die Sonnenscheibe als solche erkennen", locker, nur ist 
dann keine Sonne.

120W/m2 und damit 1/8 der sommerlichen Maximaleinstrahlung ist eine 
definierte, vergleichbare und von menschlichen Befindlichkeiten 
(gesundem Menschenverstand) unabhängige Schwelle.

von michael_ (Gast)


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Mani W. schrieb:
> Sonnenstunden sind wie weiter oben beschrieben auf eine gewisse
> Grundleistung pro Quadradmeter spezifiziert, alles andere ist
> reine Helligkeits/Dunkelerkennung, das hat mit Sonnenstunden
> gar nichts zu tun...

Du solltest aber nicht ein spezielles Fachgebiet verallgemeinern.
Wenn an deiner Berghütte der Bauer Gras mähen will, dann interessiert 
ihn die Leistng nicht.
Er will es nur hell haben.

von Mani W. (e-doc)


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Wolfgang schrieb:
> Sichtbarkeit der Sonnenscheibe.

Selbst dann weist Du nicht genau, wie viel KWh das nach Deinem
Auge darstellt, dazu gibt es Messgeräte, denn zwischen 1000 und
1300 Watt/m2 werden Deine Augen nicht ausreichen, um das
festzustellen...

von Mani W. (e-doc)


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michael_ schrieb:
> Du solltest aber nicht ein spezielles Fachgebiet verallgemeinern.
> Wenn an deiner Berghütte der Bauer Gras mähen will, dann interessiert
> ihn die Leistng nicht.
> Er will es nur hell haben.

Keine Ahnung, was Du jetzt damit meinst...

Hell ist es jetzt schon um 5 Uhr früh genug, um die Wiese zu mähen,
das hat mit Solarleistung in dem Sinn nicht viel zu tun, was bisher
besprochen wurde...

: Bearbeitet durch User
von michael_ (Gast)


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Dem TO ist das völlig wurscht. Hab nochmal zurückgeblättert.
Man müßte mal den Kachelmann fragen.
Ich kenne den Begriff nur vom Wetter. Und da ist sicher nicht der 
Lichtstrom gemeint.

Gerard W. schrieb:
> Ob die Solarzelle 100 oder 20 % liefert ist mir tatsächlich einfach
> egal.

von Mani W. (e-doc)


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Es wäre ja relativ einfach, die Einstrahlungsstärke mittels
Kurzschlußstrom  einer PV-Zelle zu ermitteln, die 
Themperaturabhängigkeit
sollte dabei berücksichtigt werden wie bei professionellen Geräten...

Allerdings müsste die PV-Zelle (es genügt ja eine einzelne) dem
Sonnenstand nachgeführt werden samt monatlichem Neigungswinkel, das
Datenblatt herzunehmen und daraus etwas auf die Einstrahlungsstärke
schließen, so genau wird es der TO nicht nehmen...

Ansonsten gibt es professionelle Geräte...

von Mani W. (e-doc)


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michael_ schrieb:
> Dem TO ist das völlig wurscht. Hab nochmal zurückgeblättert.
> Man müßte mal den Kachelmann fragen.
> Ich kenne den Begriff nur vom Wetter. Und da ist sicher nicht der
> Lichtstrom gemeint.
>
> Gerard W. schrieb:
>> Ob die Solarzelle 100 oder 20 % liefert ist mir tatsächlich einfach
>> egal.

Du schreibst nur irgend was, hast aber keine Ahnung von der Materie
und auch nicht von Sonnenstunden!

von Wetterfrosch (Gast)


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von Dieter R. (drei)


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Hier ist ein Link auf ein professionelles Gerät, das mit der Grenze von 
120 W/m² als Kriterium arbeitet:

https://www.rg-messtechnik.de/assets/files/Aeltere-PDF/csd1_bed-anleitung_deutsch.pdf

Offenbar ist die Sache aber doch komplizierter. Es muss richtig 
ausgerichtet sein, es werden drei Sensoren für unterschiedliche 
Winkelbereiche verwendet und es wird nach direkter und diffuser 
Strahlung unterschieden. Die genannte Grenze gilt nur für 
Direktstrahlung. Wie das Gerät genau funktioniert, bleibt Geheimnis des 
Herstellers.

von Mani W. (e-doc)


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michael_ schrieb:
> Dem TO ist das völlig wurscht. Hab nochmal zurückgeblättert.
> Man müßte mal den Kachelmann fragen.
> Ich kenne den Begriff nur vom Wetter. Und da ist sicher nicht der
> Lichtstrom gemeint.
>
> Gerard W. schrieb:
>> Ob die Solarzelle 100 oder 20 % liefert ist mir tatsächlich einfach
>> egal.

Es ist eben nicht egal!

von Gerard W. (gargamelseinekatze)


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Hi!

Entschuldigung! Ich dachte nicht, das das Wort "Sonnenstunde" ein so 
mächtiges Wort ist...

Ich möchte ohne große Investition abschätzen können an vievielen Stunden 
im Monat (ungefähr) eine Solarzelle auf diesem speziellen Dach bei bei 
dieser Neigung und in diesem Tal mit diesem Berg auf der anderen Seite 
genug Sonne abbekommt um Energie zu produzieren. Ich muß nicht wissen ob 
das das absolute optimum ist.

Ich möchte zwischen den Einzelnen Monaten vergleichen können, damit ich 
sehen kann ab wann im Winter nichts mehr geht und ab wann im Frühjahr 
wieder Sonne auf dem Dach zur Verfügung steht.

Ich denke, das eine Solarzelle, ein Reedrelais und ein 
Betriebsstundenzähler the way to go ist.

Lieben Gruß und Danke!

von Karl K. (karl2go)


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Gerard W. schrieb:
> Ich möchte ohne große Investition abschätzen können an vievielen Stunden
> im Monat (ungefähr) eine Solarzelle ... genug Sonne abbekommt

Dann ist Nachführung eh Quatsch.

Gerard W. schrieb:
> Ich denke, das eine Solarzelle, ein Reedrelais und ein
> Betriebsstundenzähler the way to go ist.

Du solltest die Solarzelle mit ungefähr der gewünschten Last belasten, 
um nachvollziehbare Werte zu erhalten. Da kann schon die Last des 
Betriebsstundenzählers reichen, oder eine Widerstand, oder eine 
Konstantstromsenke.

Denn wie schon oben angedeutet steigt die Spannung einer Solarzelle 
bereits bei geringem Licht an, die Zelle kann dann aber keinen Strom 
liefern.

von Gerhard O. (gerhard_)


Angehängte Dateien:

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Falls von Interesse, ist im Anhang eine Aufzeichnung meines SDS im April 
zurück liegend.

https://www.mikrocontroller.net/topic/goto_post/2209638


Das Diagram zeigt folgende Informationen:

SF = Sonneneinstrahlung (Solar Irradiance) Flag wenn P > 120W/m^2 ist 
(1/0)
SS = Sunshine Flag wenn das Kontrastverhältnis 25% übersteigt (1/0)
SR = Kontrast Verhältnis 0-100%
SA = Gespeicherte Solar Irradiance in W/m^2

An diesem Tag im April gab es 140 Sonnen Minuten die das Kriterium 
erfüllten

Der Sensor sendet noch einige zusätzliche Daten (System Status, 
Temperatur, etz.) die hier aber nicht hinzu gefügt wurde um nicht die 
Übersicht zu stören.

Das zweite Diagramm zeigt einen Sommertag. Die Einbrüche sind 
passierende Wolken. An diesen Tag gab es 890 Sonnenminuten.

Wie ersichtlich ist, gab es keinen Einbruch im Sonnenschein.

Nachtrag: Die Calibration ist nicht aktuell. 600W/m^2 entspricht um die 
950W/m^2.

: Bearbeitet durch User
von Gerhard O. (gerhard_)


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Nachtrag:

Wie man sieht ist die Kosinus Kurve nicht perfekt. Ferner, wird der 
Sensor durch benachbarte Gebäude Strukturen bei Sonnenauf- und Untergang 
beschattet, was man ab den kleinen Stufen unten ersieht. Der Sensor 
müßte höher installiert werden. 1.8m ist wegen der benachbarten 
Hindernisse nicht günstig. Leider schafft die Heizung nicht starken 
Schneefall abzuschmelzen und wollte deshalb noch zum Schnee entfernen 
nahe genug herankommen können.

Wie schon erwähnt ist die Sonnenstrahlung Calibrierung nicht 
berücksichtigt. Ein Vergleich mit einem CS Sensor ergab, 600 ist in 
Wirklichkeit um 950W/m^2. Natürlich hält der Sensor in der Beziehung 
einen Vergleich mit einem Industrie Sensor nicht aus. Allerdings ist das 
auch nicht der Zweck der Einrichtung. Für richtungsweise Einschätzung 
ist es auf alle Fälle nützlich ihn zu haben.

: Bearbeitet durch User
von Wolfgang (Gast)


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Mani W. schrieb:
> Wolfgang schrieb:
>> Sichtbarkeit der Sonnenscheibe.
>
> Selbst dann weist Du nicht genau, wie viel KWh das nach Deinem
> Auge darstellt, dazu gibt es Messgeräte, denn zwischen 1000 und
> 1300 Watt/m2 werden Deine Augen nicht ausreichen, um das
> festzustellen...

Das Auge kann aber bestens erkennen, ob es sich um diffuse oder 
gerichtete Strahlung handelt, z.B. anhand des Schattenwurf. Da nützen 
die kW eines Einstrahlungsensors überhaupt nichts.

von Dieter R. (drei)


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Gerard W. schrieb:
> Hi!
>
> Ich möchte ohne große Investition abschätzen können an vievielen Stunden
> im Monat (ungefähr) eine Solarzelle auf diesem speziellen Dach bei bei
> dieser Neigung und in diesem Tal mit diesem Berg auf der anderen Seite
> genug Sonne abbekommt um Energie zu produzieren.

Angesichts des Aufwandes für einigermaßen brauchbare Messtechnik selbst 
im Hobbybereich dürfte die billigste und effektivste Lösung sein, ein 
kleines Solarpanel zu installieren und zu sehen, was dabei rauskommt. 
"Genug" ist ja ein sehr relativer Begriff. Nur auf diese Weise kannst 
du herausfinden, ob es für deine Zwecke genug ist.

@Gerhard O.: beeindruckend!

: Bearbeitet durch User
von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Wolfgang schrieb:
> Der gesunde Menschenverstand würde als Sonnenstunden die Zeit bezeichnen,
> die die Sonnenscheibe am Himmel klar als solche zu erkennen ist.
Das ist dann die "Sonnenscheindauer":
https://www.dwd.de/DE/leistungen/pbfb_verlag_berichte/pdf_einzelbaende/181_pdf.pdf?__blob=publicationFile&v=4

Mani W. schrieb:
> Als Sonnenstunde bezeichnet ...
Könnte glatt ein Zitat von dort sein: 
https://www.energie-experten.org/erneuerbare-energien/photovoltaik/planung/sonnenstunden.html
Dazu auch das hier: 
http://www.wetterstationen.info/forum/wetter-statistiken/definition-der-sonnenstunden/10/

Gerard W. schrieb:
> Der Zähler soll auf ein Dach montiert werden und ich will die
> Sonnenstunden ablesen (monatlich z.b.) die auf diesem Dach landen. Darum
> auch keine fokussierung oder sowas.
Du willst also gar nicht die "Sonnenstunden" erkennen, sondern die 
Lichtenergie bzw. sogar die entnehmbare Leistung, die auf die auf dem 
Dach montierte Solaranlage aufträfe. Dann mach doch genau das: Nimm 
deine "Musterzelle" und ermittle die Leistung/Energie, die dieses Ding 
unter realen Bedingungen erntet.

: Bearbeitet durch Moderator
von Karl K. (karl2go)


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Wolfgang schrieb:
> Das Auge kann aber bestens erkennen, ob es sich um diffuse oder
> gerichtete Strahlung handelt, z.B. anhand des Schattenwurf.

Der Solarzelle wiederum ist es ziemlich rille, ob die Strahlung 
gerichtet oder diffus ist, solange nur genug Photonen ankommen. Was dazu 
führt, dass man auch bei bedecktem Himmel noch einen erklecklichen 
Solarertrag haben kann, wenn die Wolkendecke nicht zu dicht, sprich die 
Absorption zu hoch ist.

von PittyJ (Gast)


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Mach es wie die Sonnenuhr, zähl die schönen Stunden nur.

Also: Sonnenuhr im Garten bauen. Dann mit einer Kamera die Uhr 
aufnehmen.
Ist ein Strich in der Uhr, dann scheint die Sonne. Kein Strich, dann 
keine Sonne.
Und Stricherkennung in einem Pixelbild macht dir jeder Informatiker im 
2ten Semester. Dafür gibt es sogar FPGAs.

von Erich (Gast)


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PittyJ schrieb:
> Mach es wie die Sonnenuhr, zähl die schönen Stunden nur.

Hmmm,
https://www.kladower-forum.de/wp-content/uploads/2016/04/sonnenuhr.jpg

Ob das gut funktioniert?

von Gerhard O. (gerhard_)


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Lothar M. schrieb:
> Du willst also gar nicht die "Sonnenstunden" erkennen, sondern die
> Lichtenergie bzw. sogar die entnehmbare Leistung, die auf die auf dem
> Dach montierte Solaranlage aufträfe. Dann mach doch genau das: Nimm
> deine "Musterzelle" und ermittle die Leistung/Energie, die dieses Ding
> unter realen Bedingungen erntet.

Das machte ich auch mal bei einer solargespeisten Wetterstation. Die 
Panel Spannung und Strom wurde periodisch(1s) gemessen und numerisch 
integriert. Mit diesen Daten konnte man die täglichen gelieferten Solar 
Wh und aktuelle Leistung berechnen und loggen.

von Jakob (Gast)


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Oha, da soll eine Solaranlage geplant werden.

Sonnenscheindauermessung ist der schlechteste Ansatz, weil das
müsste man mindestens über ein 1/2 Jahr zwischen Winter- und
Sommersonnenwende machen.

Mit minimalen Geometriekenntnissen, Kompass, Wasserwaage und
Winkelmesser kann man die nötigen Daten ermitteln und damit alles
an einem Abend berechnen.

Dazu noch vom Wetterdienst die mittleren Sonnenstunden der Region
(gegenüber den theoretisch-geografisch möglichen Stunden)
- und fertig. :-)

von Dieter R. (drei)


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Jakob schrieb:

> Dazu noch vom Wetterdienst die mittleren Sonnenstunden der Region
> (gegenüber den theoretisch-geografisch möglichen Stunden)
> - und fertig. :-)

Gibt's die für jedes nebelverhangene Seitental wie beim Fragesteller: 
"in diesem Tal mit diesem Berg auf der anderen Seite"?

Für die Verschattung durch den Berg gibt es Software, wobei das dann 
schon nicht mehr ganz so trivial ist. Aber das Mikroklima im Tal? Oder 
gibt es da Pauschalwerte bzw. es spielt gar nicht so eine Rolle?

Sonst hilft wohl doch nur probieren mit Panel.

von Gerard W. (gargamelseinekatze)


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Danke für die hilfreichen Tips!

von Karl K. (karl2go)


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Der LT3562 ist ein Quasi-MPPT-Wandler zum Laden von Akkus. Der geht 
davon aus, dass die Spannung im MPP sich nur wenig ändert. Er regelt 
also nicht wirklich auf MPP, sondern auf konstante Eingangsspannung in 
der Nähe des MPP.

Das Prinzip könnte man übernehmen, indem man eine Leistungs-Z-Diode 
(Zenerdiode + Leistungstransistor) mit der Spannung des ungefähren MPP 
des Modul baut und damit das Modul belastet. Jetzt noch Modulspannung 
und fließenden Strom messen und man dürfte eine ziemlich gute 
Abschätzung der verfügbaren Leistung bzw. bei Integration der über den 
Tag gelieferten Energie bekommen.

Speichert man pro Tag einen 16-Bit Wert der kumulierten Energie, kann 
das ein Arduino sogar im eigenen Eeprom halten, oder man hängt einen I2C 
Eeprom dran. Kleiner Li-Ion-Akku mit Ladeschaltung aus dem Solarmodul 
und das kann ein Jahr autark laufen.

von Jakob (Gast)


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Dieter R. (drei) schrieb:

> Gibt's die für jedes nebelverhangene Seitental wie beim
> Fragesteller:
> "in diesem Tal mit diesem Berg auf der anderen Seite"?

Und womit planst du besser, als mit
A) aus verfügbaren Daten berechenbar
   und
B) aus gesicherten Erfahrungswerten zu gewinnen?

Es gibt noch Würfel und (meist noch schlechter) Wetterprognosen
über mehr, als 1...2 Wochen im Voraus.

von Norbert S. (norberts)


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Moin,

Was ist denn das hier alles für ein Unsinn?
Für sowas gibt es Simulationsprogramme, die den Ertrag einer Solaranlage 
zuverlässig prognostizieren können.
Ja, auch die Almhütte mit Berg daneben ist damit erfassbar.
Im Vergleich zu den vorgeschlagenen Frickellösungen kann jeder Solarteur 
den Jahresertrag genauer aus der Hüfte schiessen, wenn er die Situation 
vor Ort sieht. Er wird es aber simulieren und weiß es dann genauer.

Gruß,
Norbert

von Wetterfrosch (Gast)


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Norbert S. schrieb:
> Moin,
>
> Was ist denn das hier alles für ein Unsinn?
> Für sowas gibt es Simulationsprogramme, die den Ertrag einer Solaranlage
> zuverlässig prognostizieren können.
> Ja, auch die Almhütte mit Berg daneben ist damit erfassbar.
> Im Vergleich zu den vorgeschlagenen Frickellösungen kann jeder Solarteur
> den Jahresertrag genauer aus der Hüfte schiessen, wenn er die Situation
> vor Ort sieht. Er wird es aber simulieren und weiß es dann genauer.
>
> Gruß,
> Norbert

Das hört sich interessant an. Es wäre nett wenn Du dazu einen Link oder 
vielleicht Programm Namen und Herkunft beisteuern könntest. Sind solche 
Werkzeug frei oder kommerzieller Herkunft?

Können solche Programme topographische Informationen miteinbeziehen um 
Abschattungen durch Berge berücksichtigen zu können?


Gruß,
Wetterfrosch

von Karl K. (karl2go)


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Norbert S. schrieb:
> Im Vergleich zu den vorgeschlagenen Frickellösungen kann jeder Solarteur
> den Jahresertrag genauer aus der Hüfte schiessen

So wie bei einem Bekannten: "Oh, den Nußbaum, der hier nachmittags 
beschattet haben wir wohl übersehen."

Oder: "Jetzt will ich die versprochenen 30kW im Sommer auch mal sehen." 
Ähem, nein, die wirst Du hier mit Deiner 30kWp Anlage nie sehen. Ach, 
das haben sie Dir nicht gesagt.

Ja, man kann das ungefähr abschätzen, und genau wissen muss man es 
nicht, denn allein die Unterschiede zwischen den Jahren sind so groß, 
dass man für eine autarke Versorgung eh großzügig Sicherheit einrechnen 
muss.

Aber wenn man will, kann man das so messen.

von Dieter R. (drei)


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Norbert S. schrieb:
> Moin,
>
> Was ist denn das hier alles für ein Unsinn?
> Für sowas gibt es Simulationsprogramme, die den Ertrag einer Solaranlage
> zuverlässig prognostizieren können.
> Ja, auch die Almhütte mit Berg daneben ist damit erfassbar.
> Im Vergleich zu den vorgeschlagenen Frickellösungen kann jeder Solarteur
> den Jahresertrag genauer aus der Hüfte schiessen, wenn er die Situation
> vor Ort sieht. Er wird es aber simulieren und weiß es dann genauer.
>
> Gruß,
> Norbert

Lieber Norbert, Danke für dein vehementes Statement. Da ich (obwohl 
nicht Fragesteller) an dem Thema durchaus interessiert bist und du 
offenbar die Fachkenntnisse besitzt, könntest du vielleicht auch den 
zweiten Teil meiner Frage beantworten?

Für die Verschattung durch den Berg gibt es Software, wobei das dann
schon nicht mehr ganz so trivial ist. Aber das Mikroklima im Tal? Oder
gibt es da Pauschalwerte bzw. es spielt gar nicht so eine Rolle?

von Wolfgang (Gast)


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Wetterfrosch schrieb:
> Können solche Programme topographische Informationen miteinbeziehen um
> Abschattungen durch Berge berücksichtigen zu können?

Wenn du damit deine Horizontlinie meinst, ist das kein Problem.
Lokale Bodennebelzonen dürften allerdings schwierig werden.

> Sind solche Werkzeug frei oder kommerzieller Herkunft?

Es gibt verschiedene.

Das PV-GIS der Europäischen Commission hast du wahrscheinlich über deine 
Steuergelder mit finanziert.
https://photovoltaic-software.com/pv-softwares-calculators/online-free-photovoltaic-software/pvgis

Als Online Tool:
http://re.jrc.ec.europa.eu/pvg_tools/en/tools.html#PVP

von Kein Solarteur (Gast)


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Wetterfrosch schrieb:
> Das hört sich interessant an. Es wäre nett wenn Du dazu einen Link oder
> vielleicht Programm Namen und Herkunft beisteuern könntest.

Google: solarertrag simulieren

von Jakob (Gast)


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Und wie soll eine superprofinessionale SW mal schnell deine
Talsituation samt Mikroklima und Koordinaten bewerten, wenn du
nicht in der Lage bist, Kompass, GPS, Wasserwaage und Winkelmesser
abzulesen?

Na OK, da könnten noch 2..3 teure Leute mit GPS und Theodolit
kommen und es bei 20% Unsicherheit noch 2% genauer ermitteln.
- Aber warum fragst du dann noch hier?

Jemandem, der nicht denken will, kann man nicht helfen...
Tschüüüüs!

von Wetterfrosch (Gast)


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Jakob schrieb:
> Und wie soll eine superprofinessionale SW mal schnell deine
> Talsituation samt Mikroklima und Koordinaten bewerten, wenn du
> nicht in der Lage bist, Kompass, GPS, Wasserwaage und Winkelmesser
> abzulesen?
>
> Na OK, da könnten noch 2..3 teure Leute mit GPS und Theodolit
> kommen und es bei 20% Unsicherheit noch 2% genauer ermitteln.
> - Aber warum fragst du dann noch hier?
>
> Jemandem, der nicht denken will, kann man nicht helfen...
> Tschüüüüs!

Man sollte halt zufrieden sein mit dem was man bekommt. Viel Einfluß hat 
man ja bei gegebenem Standort und Gelände Eigenheiten sowieso nicht. 
Wenn es mit gegebenen Mitteln und nutzbare Fläche nicht ausreicht hat 
man eben Pech gehabt.

Abgesehen davon existieren Studien wieviel Solar Energie im ganzen Land 
genutzt werden kann um zumindest überschlagsmäßig ein Bild über die 
lokalen Möglichkeiten zu bekommen. Alles andere ist Windmühlenflügel 
aufzuhalten zu versuchen.

von Wollvieh W. (wollvieh)


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Nimm doch einen Schrittzähler.
Du weißt ja: Egal ob Du ein Löwe bist oder eine Gazelle, wenn über der 
Steppe die Sonne aufgeht...

von Gerard W. (gargamelseinekatze)


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Jakob schrieb:
> Und wie soll eine superprofinessionale SW mal schnell deine
> Talsituation samt Mikroklima und Koordinaten bewerten, wenn du
> nicht in der Lage bist, Kompass, GPS, Wasserwaage und Winkelmesser
> abzulesen?

Mal eben schnell garnicht. Man kann oh schreck das Eine UND, kaum zu 
glauben, das Andere machen. Das Eine mal eben schnell und das Andere 
kann 2 oder 3 Jahre vor sich hin messen...

: Bearbeitet durch User
von Norbert S. (norberts)


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Moin,

Genau das ist das Problem, allerdings sollte die 2-3 Jahre Messung dann 
auch Hand und Fuß haben und nicht so'n Murks, wie er hier vorgeschlagen 
wurde.

Eine vernünftige Messung würde bedeuten:
- Ein Solarmodul mit der gleichen Zellentechnik wie das geplante Modul 
(Mono, Poly...) mit Flashdaten(!). Wenn 20Wp drauf steht, können das 
auch 20% +/- sein, je bastel/billiger desto mehr Toleranz, bei 5Wp aus 
der Bucht sind auch +/-30% möglich.
- Genau die gleiche Ausrichtung wie die geplanten Module
- Nicht öfter und nicht seltener reinigen als es in Zukunft passieren 
wird (können nochmal 5-20% ausmachen)
- Belastung wie das Original, also ab wann wird z.B. die Batterie 
geladen? Wann fängt der WR an zu laufen? (Offset)
- Min. eine Saison (wenn z.B. nur im Sommer genutzt) messen und dann die 
gemessenen Werte mit der dokumentierten Einstrahlung für diese Saison 
und dem langjährigem Mittel oder dem langjährigen Minimum verrechnen.

So bekommt man das auf 10% vielleicht hin, wenn es lokal besondere 
Bedingungen gibt.
So einen Wahnsinn tut sich aber niemand an, nichtmal für eine 
1MWp-Anlage.
Dafür würde man sich die ganze Umgebung mit Wetter in 3D erstellen und 
simulieren lassen. Das ist für den Hobbyisten aber auch nix.

Also abschätzen:
Erstmal die Einstrahlung nachsehen für den Ort. Das kannste selber 
googeln. Sagen wir mal 1200kWh/kWp/a.
Jetzt ist im Osten ein Berg, 30° über dem Horizont. Oder anders, 
vereinfacht: Im Winterhalbjahr morgens bis 10 Uhr Schatten, im 
Sommerhalbjahr bis 8 Uhr Schatten.
Bei Schatten gibt es vereinfacht praktisch keinen Ertrag.
Winter: Bring vielleicht 1/4 des Jahresertrags, die Zeit bis 10 Uhr 
bringen davon bei fester Ausrichtung vielleicht 10% des Tagesertrags.
Macht Verlust von 2,5% des Jahresertrags.
Im Sommer, mit 75% des Jahresertrags verliert man 20% des Tagesertrags, 
also 15% des Tagesertrags.
Also kostet der Berg insgesamt 17,5% von den 1200kWh/kWp/a, macht 
990kWh/kWp/a.

Das ist jetzt alles aus der Hüfte geschossen aber völlig daneben wird 
diese Abschätzung nicht sein.

Viel wichtiger ist die richtige Ausrichtung der Module in Abhängigkeit 
der Anwendung und Örtlichkeit. Als erstes würde man die Module etwas 
nach Westen ausrichten, wenn im Osten eine Schattenquelle ist.
Ist die Schattenquelle im Süden, richtet man die Hälfte der Module etwas 
nach Westen, die andere Hälfte etwas nach Osten aus.
Dann die Anwendung: Autarke Versorgung, möglichst selten den Hilfsdiesel 
anwenden? Dann stellt man die Module sehr steil nach Süden, um für den 
Winter zu optimieren.
Will mann über's Jahr möglichst viel Ertrag, stellt man die Module etwa 
15-30° flacher (auf Sommer optimiert) als es der geographischen Breite 
entsprechen würde. Also bei 48° N (Süddeutschland) 12-27° Tilt.
Über die 15-30° streiten sich übrigens die Gelehrten, das kommt stark 
auf das lokale Wetter an, wie stark sich Sommer und Winter 
unterscheiden.

Also, so kann man das vernünftig abschätzen, was da so raus kommt.
Viel genauer als mit irgendwelchen Bastelmurkslösungen, wie sie hier 
teilweise vorgeschlagen wurden.

Um die Sache abzukürzen und eine Idee zu bekommen, kann man sich auch 
ein 5Wp Modul kaufen und probieren, das empfehle ich ausdrücklich, weil 
man sich sonst fürchterlich vertut.
Wenn das Modul mit einem Mpp von z.B. 16V angegeben ist, hat es (bei 
1000W/m²) also 5Wp und 0,3125A. Jetzt misst man einfach den 
Kurzschlussstrom, das macht dem Modul nix. Der Kurzschlussstrom ist etwa 
120% vom Strom im MPP, also 0,375A. Ob das nun voller Kurzschluss ist 
oder 5% der Leerlaufspannung ist egal. Das passt im Bereich nutzbarer 
Einstrahlung ziemlich gut.
Jetzt wartet man mal so richtig blauen Himmel ab, also wirklich 
strahlend blau und misst, mit dem Modul genau zur Sonne ausgerichtet. 
Das sind dann in Süddeutschland ca.1200-1400W/m², also entsprechend mehr 
Strom. So kann man sich das vermeintliche 5Wp-Modul etwas kalibrieren, 
das können nämlich auch 4 oder 6Wp sein.
Nun das Modul mal wie zukünftig geplant ausrichten und bei verschiedenem 
Wetter den Kurzschlussstrom mitplotten.
Da sieht man dann, was für ein grottenschlechter Einstrahlungssensor das 
Auge ist. Oder anders herum: Wie gut sich das Auge an unterschiedliche 
Beleuchtung adaptiert, ohne daß wir das merken.

Gruß,
Norbert

von rbx (Gast)


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Gerard W. schrieb:
> Mal eben schnell garnicht. Man kann oh schreck das Eine UND, kaum zu
> glauben, das Andere machen. Das Eine mal eben schnell und das Andere
> kann 2 oder 3 Jahre vor sich hin messen...

Habe einen Kalender mit Sprüchen aus dem 100-Jährigen Kalender drauf
( 100-jähriger Kalender - Kalender 2019 - teNeues-Verlag - Art & Image - 
Wandkalender mit zauberhaften Illustrationen und Platz für Eintragungen- 
29,7 cm x 42 cm )

1) Die Frage ist, gibt es Programme, welche die Kongruenz der 
Jahresklima-Entwicklung (so lange wie möglich) zum 100-jährigen Kalender 
messen?
bzw. die "100" Jahre ordentlich evaluieren?

2) (man landet schnell bei) "Klimaskepsis" -> ?? -> Zweifel daran, dass 
es ein "Klima" gibt? ziemlicher Unsinn! Was wir eigentlich hinterfragen 
ist die Signifikanz der Computerprogramme zur Klimasimulation bzw. 
wieweit die sich überhaupt nachvollziehbar/belegbar von (weitgehend) 
absehbaren natürlichen Entwicklungen unterscheiden.

Denn:
- Klima sehr komplex (welche Art Operationalisierungen überhaupt 
wirklich brauchbar für so ein komplexes Programm. Welche Kompromisse?)
- Wetterprognose: schon ganz gut, aber üblicherweise keine 100 Jahre 
weit.
- Stormchaser -> sterben häufig? -> eher schlechte Prognose?
- Computersimulation als Beleg nicht immer brauchbar! Wahrscheinlichkeit 
und Logik usw. besser bzw. Würfelwürfe -> sind ja gar kein Beleg für 
tatsächlich eintretende Ereignisse, als vielmehr eine Orientierung 
bezüglich Wahrscheinlichkeiten.

von Karl K. (karl2go)


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Norbert S. schrieb:
> So bekommt man das auf 10% vielleicht hin, wenn es lokal besondere
> Bedingungen gibt.

Nur dass Dein ganzes Geschwurbel völlig für die Katz ist, denn es ist 
überhaupt nicht klar, ob es wirklich um eine Solaranlage mit möglichst 
hohem Ertrag, oder nicht um die autarke Versorgung eines Sensors mit 
ausreichend Energie auch im Winter geht.

So kann es im Gebirge, also richtig Gebirge durchaus sinnvoll sein, die 
Solarzellen nach Norden auszurichten, wenn die Station im Schatten eines 
südlichen Berges liegt, aber vom Hang des nördlichen Berges die Sonne 
reflektiert wird. Im Sommer ist dann der Ertrag absolut unter dem 
Optimum, aber immer noch ausreichend für die Versorgung des Sensors.

Und das verrät Dir kein Programm, das kannst Du nur vor Ort 
ausprobieren.

Oder die Zellen teilen und nach Ost-West ausrichten, wenn sie mittags im 
Schatten liegen. Dafür brauchst Du schon ein sehr genaues Geländeprofil.

Beitrag #5859632 wurde von einem Moderator gelöscht.
von A. K. (Gast)


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Günter Lenz schrieb:
> Die Wetterbeobachter machen das mit einer Glaskugel als
> Brennglas. Hinter der Glaskugel kommt ein Papierstreifen.
> Und wenn die Sonne scheint entsteht eine Brandspur auf
> dem Papierstreifen

Naja der Heliograph nach Campbell Stokes wird heutzutage eher wenig 
verwendet, höchstens in dauernd besetzten Messtationen.
Meistens verwendet man dazu heutzutage ein Pyranometer, dies gibt die 
Strahlungsdichte in W per m2 an, laut Definition ist die 
Sonnenscheindauer die Zeitspanne in der die Strahlungsdichte 120 W/m2 
oder mehr beträgt.

Selbstbau wird schwierig, die Geräte müssen nämlich kalibriert werden 
außerdem stellt man Teile wie zB. die gläserne Halbkugel auch nicht mal 
so nebenbei her.

Kommerziell werden die Geräte in folgende Klassen eingeteilt:

secondary standard
first class
second class

Secondary standard ist das beste.

Leider kostet ein second class Pyranometer von Thies oder Kipp&Zonen um 
die 1000€


Hoffentlich konnte ich helfen.

LG

von Dieter R. (drei)


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Arno K. schrieb:
>
> Naja der Heliograph nach Campbell Stokes wird heutzutage eher wenig
> verwendet, höchstens in dauernd besetzten Messtationen.
> Meistens verwendet man dazu heutzutage ein Pyranometer, dies gibt die
> Strahlungsdichte in W per m2 an, laut Definition ist die
> Sonnenscheindauer die Zeitspanne in der die Strahlungsdichte 120 W/m2
> oder mehr beträgt.
>
Nein, die Sonnenscheindauer ist nicht so definiert. Das wurde hier 
schon hinreichend geklärt. Mit dem Pyranometer kann man das nicht 
messen, das misst die Gesamtstrahlung. Die Definitioan von 120 W/m² 
bezieht sich auf die direkte Strahlung.

According to WMO (2003),2 sunshine duration during a given period is 
defined as the sum of that sub-period for which the direct solar 
irradiance exceeds 120 W m–2.

Zum Nachlesen:

https://library.wmo.int/pmb_ged/wmo_8_en-2012.pdf

Dafür gibt es andere Messgeräte, die sind deutlich aufwendiger. Das ist 
hier aber überhaupt nicht das Thema, wie wir inzwischen wissen.

von Wolfgang (Gast)


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Arno K. schrieb:
> Meistens verwendet man dazu heutzutage ein Pyranometer, dies gibt die
> Strahlungsdichte in W per m2 an, laut Definition ist die
> Sonnenscheindauer die Zeitspanne in der die Strahlungsdichte 120 W/m2
> oder mehr beträgt.

Da lies noch mal genauer nach.
Erstmal musst du gerichtete und diffuse Strahlung trennen. Dann kannst 
du mit den 120W/m² kommen.

Nach der WMO Definition muss nicht die gesamte einfallende Strahlung, 
sondern der direkt einfallende Anteil (ohne Streulicht) größer als 
120W/m² sein, also
1
(Globalstrahlung - diffuser Strahlung) / Zenitwinkel

(Kap. 8.2.2.1 Gl. 8.3 in WMO Guide to Meteorological Instuments and 
Methods of Observation, WMO-No.8)
Wetterfrosch schrieb:
> 
http://www.wmo.int/pages/prog/www/IMOP/publications/IOM-109_TECO-2012/Session1/O1_07_Vuerich_Sunshine_Duration.pdf

von Wolfgang (Gast)


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Ups, das war der falsche Link

(Kap. 8.2.2.1 Gl. 8.3 in WMO Guide to Meteorological Instuments and
Methods of Observation, WMO-No.8)

Gerhard O. schrieb:
> https://library.wmo.int/pmb_ged/wmo_8_en-2012.pdf

Beitrag #5859737 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Dieter R. (drei)


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Norbert S. schrieb im Beitrag #5859737:
> Moin,
>
> Faszinierend, was Ihr hier für eine sinnlose Baustelle um
> Begrifflichkeiten aufgerissen habt,

Gut, du zeigst halt deutlich, dass du wenig Ahnung von Messtechnik und 
kein Interesse an wissenschaftlichen Begriffsdefinitionen hast, sondern 
den Stammtisch vorziehst.

Tatsache ist, dass diese Diskussion nur noch bedingt etwas mit dem 
Anliegen des Threaderstellers zu tun hat, da wir inzwischen wissen, dass 
er eine ganz andere Fragestellung hat.

Tatsache ist aber auch, dass sich bei manchen Forumsmitgliedern das 
Interesse nicht im Saufen erschöpft. Sonst hätten wir diese Diskussion 
gar nicht. Also, geh sinnlos einen saufen, aber lass andere Leute eine 
sinnlose Fachdiskussion führen - je nach Sichtweise.

von Norbert S. (norberts)


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Moin,

Hmmm, das ist ein Thread, in dem der Fragesteller wissen wollte, ob sich 
seine Idee mit Solarmodulen lohnt.
Ich habe erklärt, wie man das abschätzen kann, basierend auf knapp 20 
Jahren Erfahrung.
Während Ihr hier meint, die Wissenschaftler zu geben, mit einer 
Thematik, die den TO ganz sicher nicht interessiert, wenn er sie denn 
überhaupt versteht.
Wenn praktische Erfahrung weitergeben - mit fundiertem Wissen dahinter - 
für Dich Stammtisch ist - dann gerne Stammtisch. Mit Eurem akademischen 
Gelaber löst Ihr das Problem leider nicht.
Das hat ja seine Berechtigung, Präzision, wissenschaftliche Arbeit, 
alles schön und gut.
Aber doch nicht in diesem Thread!
Geht woanders spielen könnte man sagen aber es ist ja nicht so, daß ich 
das nicht Ernst nehme. Nur bei solchen praktischen Anwendungen ist Eure 
Diskussion völlig OT.

Gruß,
Norbert

von Dieter R. (drei)


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Merkst du gar nicht, wie du zwar den Experten mit längstjähriger 
Erfahrung geben willst, aber unablässig andere beleidigst?

"Vollhonk", "Gelaber", "sinnlose Baustelle" - den Stammtisch-Tonfall 
benutzt DU. Und die Empfehlung zum Saufen mag dem heutigen Tag 
geschuldet sein, hilft aber nicht in der Diskussion weiter.

Leider verkommt der Umgangston in diesem an sich wertvollen Forum in 
letzter Zeit immer mehr, nicht nur am Vatertag.

Und die Diskussion um die richtige Messung von Sonnenscheindauer 
gehört sehr wohl zum Thema, weil genau das die Frage des 
Threaderstellers war und er es sich ganz simpel vorgestellt hat, es 
tatsächlich aber überhaupt nicht simpel ist. Deswegen andere anzufeinden 
ist völlig daneben - während deine Abschätzung und deine Empfehlungen 
andererseits praktisch sehr wertvoll sein können. Hoffentlich hat es der 
Threadersteller in der Fülle dieser Beiträge noch gelesen.

: Bearbeitet durch User
von Norbert S. (norberts)


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Moin,

Er hat zwar nach den Sonnenstunden gefragt aber darum ging es ihm nicht.
Ihr diskutiert über einen Begriff, den er nur durch Unwissenheit (kein 
Vorwurf bei einem Laien) fälschlicherweise benutzt hat.
Es ging ihm darum, "ob sich Solar lohnt", in was genau für einer 
Anwendung auch immer.
Dafür habe ich realistische und praktische Abschätzungen gemacht, für 
verschiedene Szenarien.
Das wurde dann als "Geschwurbel" bezeichnet.
Ihr diskutiert dagegen über die Definition eines Begriffs, den in der 
Photovoltaik wirklich niemanden interessiert.

Da darf man doch mal steil gehen, wenn einem "Geschwurbel" vorgeworfen 
wird, weil man der Einzige ist, der praktische Hinweise und Erklärungen 
liefert, anstatt akademisch (im Sinne von praktisch nicht anwendbar) zu 
diskutieren.
In diesem Sinne möchte ich mich für verbale Entgleisungen entschuldigen, 
inhaltlich bleibe ich aber dabei.

Gruß,
Norbert

von Gerhard O. (gerhard_)


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Zum Thema Amateurmeßtechnik möchte ich noch ein paar Bemerkungen machen. 
Als ich anfing mich ab 2008 für ein nachbaufähiges SDS Konzept als 
Zusatz für meine modulare Selbstbauwetterstation zu interessieren, fand 
ich nach einiger Recherche das Aandera 3160 Konzept als das 
Nachbauwürdigste. Anhand das Datenblattes hatte man ein Startpunkt für 
eigene Versuche. So enstand mein gezeigter Sensor. Es ist mir klar, daß 
meine Konstruktion bestenfalls ein "Schätzeisen" anstatt eines 
professionellen Meßgerätes werden konnte. Anhand der nun fast 
zehnjährigen Operation bin ich der Meinung trotz der Einschränkungen ein 
brauchbares Instrument und durchaus nützliche Daten erhalten zu haben.

Da ich nur zu begrenzten Materialen Zugang hatte, mußte ich anhand der 
Ergebnisse sehen inwieweit man damit brauchbare Ergebnisse erzielen 
könnte. Der Glasdom hat keine besonderen optischen Eigenschaften und 
kann nur als Schutz gegen die Aussenwelt dienen. Die Photodioden haben 
für Pyranometer geeignete Eigenschaften.

Ich versuchte durch geeignete Konstruktion der Meßplatform die Kosinus 
Empfindlichkeit so gut wie möglich zu gestalten um auch die 
Einstrahlungswerte so gut wie möglich erfassen zu können. Durch 
Einfügung einer berechneten Kosinuskurve im Spreadsheet mit Vergleich zu 
den Meßwerten bei einem klaren Sonnentag konnte ich mir darüber ein Bild 
machen. Die Fehler übersteigen 5% nur im unteren 20% Bereich des 
Einfallswinkel. Ein Vergleich mit publizierten Meßwerten der 
Firmenwetterstation von Campbell Scientific in der Stadt ergab 
brauchbare Übereinstimmung. Die exakte Skalierung meiner 
Sonneneinstrahlungswerte kann ich mit deren Tages Höchstwerten 
korrigieren. Mit etwas Arbeit kann man also ganz brauchbare Resultate 
erzielen.

Der Schattenstab erzielt bei klaren Sonnenschein ein Kontrastverhältnis 
(KV) von 0.8 was für Berechnungen ausreicht. Bei klaren Sonnenschein ist 
immer ein Sensor im Schatten. Das KV ist von der Beleuchtungsstärke 
weitgehend unabhängig. Bei vollkommener Bewölkung ist das KV unter 0.1. 
das Konzept von Aandera scheint also durchaus realistisch zu sein. Mit 
diesen Diodenmeßwerten leite ich dann nach einer Berechnung des 
Kontrastwertes wie Aandera den Sonnenschein durch Vergleich mit einem 
Sollwert ab.

Jedenfalls war es ein Versuch von mir das Problem eines möglichen 
Selbstbaus zu lösen. Mangels geeigneter Meßmittel und Laboreinrichtungen 
stößt man als Amateur sehr schnell an seine Grenzen. Das Kipp und Zonen 
Drei-Dioden Schattensensor Design (CSD3) hätte auch noch Aussicht auf 
erfolgreichen Amateur Nachbau.

Es gibt auch noch ein Konzept mit rotierendem Schattenring von einen 
japanischen Hersteller.

http://www.comm-tec.com/Prods/mfgs/Aanderaa/Brochures/SunshineDuration3160D217.pdf

Hier noch eine interessante Webseite:
http://www.instesre.org/construction/pyranometer/

Von ihm gibt es auch ein interessantes Buch:
"Bringing the Sun Down to Earth"

Hier eine Übersicht:
https://www.jma.go.jp/jma/jma-eng/jma-center/ric/Our%20activities/International/CP7-Sunshine.pdf

Ja, ich weiß, der professionelle Fachmann wird über solche (Stümper) 
Arbeit nur lächeln können. Ich fand es aber ganz interessant so etwas zu 
versuchen und Erfahrungen sammeln zu können. Viele Wege führen 
allerdings nach Rom. Allerdings wollte ich andrerseits den SDS nicht zur 
Lebensarbeit werden lassen. Jedenfalls werde ich Euch nicht mehr mit 
nicht gefragten Informationen traktieren:-)

: Bearbeitet durch User
von Gerhard O. (gerhard_)


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: Bearbeitet durch User
von Gerhard O. (gerhard_)



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Falls von Interesse ist im Anhang ein Komposit Diagramm von gestern und 
heute. Seit heute früh ist die Stadt komplett in Rauch Smog von den 
verheerenden Feuern im Norden eingehüllt. Es war so dunkel, daß sich um 
Mittag sogar die Straßenlampen eingeschaltet haben.

Ich habe die SDS Daten von gestern und bis heute Nachmittag in Excel 
geladen und da könnt ihr den Unterschied sehen. Gestern hatten wir 884 
Sonnenminuten und heute nur 103 Minuten bis um sechs Uhr früh als uns 
der Smog erreichte.

Ich habe die Skalierung der offiziellen Mittagsstrahlung angeglichen. 
Gestern erhielten wir beim Mittagsmaximum 980W/m^2. Der 
Sonnenschattenkontrastwert war unter 12%. Gestern waren es 82%.

Die oberen zwei Aufzeichnungen zeigen den gültigen Sonnenschein an.

Hier Info über die Feuer:
https://globalnews.ca/news/5334212/alberta-wildfires-evacuation-alerts/

von Karl K. (karl2go)


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Gerhard O. schrieb:
> Seit heute früh ist die Stadt komplett in Rauch Smog von den
> verheerenden Feuern im Norden eingehüllt.

Hab ich grad ein Déjà-vu oder macht ihr das mit den Feuern jetzt 
regelmäßig jedes Jahr?

von Gerhard O. (gerhard_)


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Karl K. schrieb:
> Gerhard O. schrieb:
>> Seit heute früh ist die Stadt komplett in Rauch Smog von den
>> verheerenden Feuern im Norden eingehüllt.
>
> Hab ich grad ein Déjà-vu oder macht ihr das mit den Feuern jetzt
> regelmäßig jedes Jahr?

Leider wird das zum regelmäßigen Erlebnis bei uns. Früher passierte das 
eher selten. Klimawechsel ist wahrscheinlich die Ursache.

Die Bilder sehen so apokalyptisch aus wie bei Blade Runner 2049:-)

: Bearbeitet durch User
von Wolfgang (Gast)


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Gerhard O. schrieb:
> Sunshine_May29_May30.jpg

Sehr eindrucksvoll. Obwohl die 120W/m² am 30. Mai locker überschritten 
werden, wird wohl keine auf die Idee kommen, das als Sonnenschein zu 
bezeichnen, weil es rein diffuses Licht ist und zu keiner 
Schattenbildung mehr kommt?

Solarzellen ist letzteres allerdings relativ egal.

Gerhard O. schrieb:
> Nach WMO Vorgaben muß eine bestimmte Mindestlichtmenge von ungefähr
> 120W/m^2 vorhanden sein und eine klare Unterscheidung zwischen diffusen
> Licht und direkten Sonnenlicht etabliert werden.

Die WMO spricht eben nicht von "Mindestlichtmenge", sondern explizit vom 
gerichteten Anteil der Einstrahlung (Gl. 8.3 auf S.220 in o.g. WMO-No. 8 
Guide to Meteorological Instruments and Methods of Observation)

Gerhard O. schrieb:
> Leider wird das zum regelmäßigen Erlebnis bei uns. Früher passierte das
> eher selten. Klimawechsel ist wahrscheinlich die Ursache.

Selbst D.T. scheint das inzwischen begriffen zu haben

von A. K. (Gast)


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Gerhard O. schrieb:
> Leider wird das zum regelmäßigen Erlebnis bei uns.

Scheint so, ich kann mich noch gut an das beindruckende Rauchwalzen Bild 
erinnern.

von c.m. (Gast)


Angehängte Dateien:

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So Bilder hab ich doch schon mal irgendwo gesehen… hmm

von Karl K. (karl2go)


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Wolfgang schrieb:
> Selbst D.T. scheint das inzwischen begriffen zu haben

Neinnein, laut D.T. muss so ein Wald nur öfter durchgefegt werden: 
https://pbs.twimg.com/media/DsYPT6OU0AAZv3i.jpg:large

von rbx (Gast)


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Karl K. schrieb:
> Neinnein, laut D.T. muss so ein Wald nur öfter durchgefegt werden:
> https://pbs.twimg.com/media/DsYPT6OU0AAZv3i.jpg:large

Das Paradise-Schild ist wohl ein insider:
https://www.youtube.com/watch?v=DEy6EuZp9IY

von Jakob (Gast)


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Hach ja,
da kann man sich gaaaaanz viele Gedanken machen, ob da so ein
Tag mit Großstadt-Smog im Röhn-, oder Alpental vergessen geht.
Das rührt einen schon zu bitteren Tränen.

Wer es sachlicher mag:
A): Geometrisch/Physikalisch MÖGLICHE Sonnenscheinstunden.
B): Erfahrungsfaktor für die ZU ERWARTENDEN Sonnenscheinstunden.
    mit einer Genauigkeit von vielleicht +/-20%

C): Könnte schon der finale Gedankenschritt (!) sein:
    - Ist es bei -20% ZU ERWARTENDER Sonnenstunden noch brauchbar?

Ja, ich sehe es auch:
Die Bewertung - und damit auch die ENTSCHEIDUNG muss man SELBER
treffen.
- Das Leben ist soooo doof, wenn man keinen hat, der Schuld war.

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