Announcement: there is an English version of this forum on Liebes Forum, ich bin Lehrkraft an einer allgemeinbildenden Schule. Unsere Schule bekommt eine Solaranlage auf unserem Flachdach. Der Schulträger bindet uns als Schule ein, und ich habe eine Schülergruppe, die ein Miniaturmodell des Hauses mit kleinen Solarzellen nachbauen möchte, um das Prinzip zu erklären und zu präsentieren. Wir haben folgende Frage: Kann man mit Hilfe elektronischer Komponenten und ggf. Mikrocontrollern (Arduino, ggf. ESP32) die Funktionsweise eines Wechselrichters zu simulieren? Über eine Antwort freut sich im Namen von Colin, Maxim, Niklas, Samuel, Tim und Vincent, Dieter
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Dieter schrieb: > Wir haben folgende Frage: Kann man mit Hilfe elektronischer Komponenten > und ggf. Mikrocontrollern (Arduino, ggf. ESP32) die Funktionsweise eines > Wechselrichters zu simulieren? Kommt immer darauf an was ihr alles simulieren wollt. Wollt ihr auch Einspeisung in ein (starres) Stromnetz zeigen wird es erst mal komplizierter. 230V sind m.E. keine Option, da man in der Schule eher bei Schutzkleinspannung bleiben sollte. Man könnte natürlich das Stromnetz durch einen größeren Akku simulieren, dann kann man bei Gleichspannung bleiben.
Nur weil Ihr ein "Projekt" realisieren wollt, gehört es noch lange nicht unter "Forum: Projekte & Code" Dieses hat den Untertitel: "Hier könnt ihr Projekte, Schaltungen oder Codeschnipsel vorstellen. Projekte bitte nur mit Code oder Schaltplan posten (falls ihr nur Fotos vorstellen möchtet, bitte in "Zeigt her eure Kunstwerke"). Bitte hier keine Fragen posten." Ich verschiebe das mal.
Die Frage ist sehr unspezifisch und man weiß nicht genau, was gemeint ist. Wenn ich die Idee mit Haus - Solarzelle - Wechselrichter als Modell andenke, könnte ich mir vorstellen ein paar LEDs in das Haus einzubauen, die nur angehen, wenn die Solarzellen Strom liefern. Das könnte man sicherlich auch ohne µC hin bekommen. Falls die Wirkungsweise des Wechslerichters dargestellt werden soll, weiß ich ehrlich gesagt nicht wo man anfängt und wo man aufhört. Das fängt mit MPPT an und hört mit Netzerkennung auf. Welches Wirkprinzip vom Wechselrichter soll genau veranschaulicht werden?
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Dieter schrieb: > ich bin Lehrkraft an einer allgemeinbildenden Schule. Unsere Schule Das stelle ich mir heutzutage schon in einer Fachschule schwierig vor. Bist Du sicher, dass das bei euch realisierbar ist? > die Funktionsweise eines > Wechselrichters zu simulieren? Was soll "simulieren" bedeuten? Soll man mit einem Oszilloskop sehen, dass aus der Gleichspannung eine Wechselspannung wird? Soll das Einspeisen in irgendeiner Form gezeigt werden? Soll eine Handyapp Leistungswerte anzeigen? Was sollen wir uns darunter vorstellen?
Hallo, danke für die schnellen Antworten. Ich bin etwas aus der Übung mit dem Posten von Forumsfragen ... Also es geht wirklich nur darum, die Solaranlage, die auf unser Auladach kommen soll, mit ihren Komponenten zu 'modellieren', d.h. Solarmodule (als kleine Solarzellen), Wechselrichter (hier soll möglichst die Umwandlung einer Gleich- in eine Wechselspannung auf einem Oszilloskop dargestellt werden), ggf. Speicher (Goldcap-Kondensator) und natürlich 'Verbraucher' (hier können wir auf der Gleichspannungsschiene bleiben). Bei meine Anfrage geht es um die Modellierung des Wechselrichters! Danke für eure Antworten, viele Grüße
Dafür würde ich einfach mit einer H-Brücke umpolen, ggf. noch einen LC Filter am Ausgang. 50HZ Ansteuerung mit einem Arduino erzeugen.
Christoph K. schrieb: > Dafür würde ich einfach mit einer H-Brücke umpolen, ggf. noch einen LC > Filter am Ausgang. 50HZ Ansteuerung mit einem Arduino erzeugen. Hier gibts ein Beispiel (habs aber nicht getestet) https://devxplained.eu/de/blog/niederspannungs-wechselstromquelle-teil-9
Dieter schrieb: > Wir haben folgende Frage: Kann man mit Hilfe elektronischer Komponenten > und ggf. Mikrocontrollern (Arduino, ggf. ESP32) die Funktionsweise eines > Wechselrichters zu simulieren? Ja, wobei ich den Arduino/ESP weglassen würde. Einspeisen sicher nicht ins 230V~ Stromnetz. Es gibt 2 grundverschiedene Wechselrichter: Inselnetz und Einspeisewechselrichter. Man müsste erst mal klären, was man will. Ein Einspeisewechselrichter schickt immer alles was die Solarzellen liefern ins Netz. Geht dabei was schief, schaltet er ab. Ein Inselwechselrichter kann und darf nur genau das liefern was die Verbraucher benötigen, z.B. eine Glühlampe. Liefert die Solarzelle mehr, wird das mehr eben nicht genutzt, liefert sie weniger, bricht das Netz zusammen, der Wechselrichter schaltet ab, der Verbraucher geht aus. Da der Einspeisewechselrichter ohne 230V~ Netz schwer zu simulieren ist könnte man einen 230V/12V Trafo ans Netz hängen und hat dann am Wechselrichter nur 12V (na gut, 15V bevor er einspeist) aber am anderen Ende, dem Ziel der Einspeisung, 230V~. Bleibt in der Schule wohl nur ein Inselwechselrichter. Das Inselnetz könnte auch ein Gleichspannungsnetz sein, dann braucht man gar keinen Wechselrichter, etwas langweilig. Also wenigstens 12V Wechselstrom, einfach per schon genannter H-Brücke am 50Hz Generator aus der Gleichspannung der Solarzelle zu erzeugen, bloss wozu ? Es gibt eigentlich keine 12V Verbraucher die Wechselspannung benötigen, und das aufwändigste/überraschende ist der Blindstrom den der (Trapez)Wechselrichter verarbeiten können muss, ist das wirklich was, was man den Schülern beibringen will ? Also ein 12V Wechselstromnetz mit einem 12V ~ Verbraucher (Glühlampe) bei dem man nie mehr einspeist als die Glühlampe verbraucht und dann am 12V~ Netzteil ablesen kann wie viel weniger Strom es liefern muss wenn der Solarstrom mithilft. So ein Netzteil und Wechselstrommessgerät wird es in der Schule geben. Eine synchron zwangsgesteuerte Vollbrücke direkt an den Strom liefernden Solarzellen deren Nennspannung so bei 16-19V liegen sollte reicht dann schon. http://co-shinetek.com/pd.jsp?id=219 Dieser IC ist eigentlich alles was man braucht. Man schliesst die 12V~ aus dem Trafo an dessen Motorausgang an. Sense und Vref legt man lahm (man könnte auch einen IC ohne dieses nehmen wenn es genug Spannung und Strom aushält). Die internen Schutzdioden leiten die Wechselspannung gleichgerichtet an GND und Versorgungsspannung zwischen denen die Solarzelle über eine Diode in Leitrichtung hängt, ein kleiner Kodensator (100nF) puffert die Spannung am IC. IN1 und IN2 kommen über hochohmige Widerstände (10k) an die Wechselstromleitungen. So lange UVLO aktiv ist also die Spannung noch niedrig, passiert nichts. Ist genug Spannung da, schaltet die Vollbrücke den Strom der Solarzelle phasenrichtig auf die Wechselstromleitung. Fertig, am Messgerät sollte man bei Beleuchtung den geringeren benötigten Netzstrombedarf sehen. Ein MPPT Regler ist das nicht, aber das ist beim Schülerversuch wohl auch egal.
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Liebe alle, vielen Dank für eure Antworten! @Michael: Du hast sehr lange geantwortet, vielen Dank dafür, und ich werde deine Vorschläge auf jeden Fall bedenken und im Blick behalten. Nur für jetzt - und den Kenntnisstand der Schüler - wäre das auch zu komplex. Ich stelle mir das deutlich einfacher vor. @Daniel & Christoph: In der Tat entspricht genau das unseren Vorstellungen. Für unser Modell würde ich mit dem Arduino die Solarzelle als Spannungsquelle im 50Hz-Rhythmus an und ausschalten. Ich hoffe, dass ich das richtig verstanden habe? Ich habe zwar Grundkenntnisse in Technik und E-Lehre, bin aber nicht solch ein Profi, wie sie hier im Forum kreisen. Viele Grüße Dieter
Dieter schrieb: > Für unser Modell würde ich mit dem Arduino die Solarzelle > als Spannungsquelle im 50Hz-Rhythmus an und ausschalten. Und du denkst dass ein (Einspeise-) Wechselrichter so arbeitet?
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Cyblord -. schrieb: > Dieter schrieb: >> Für unser Modell würde ich mit dem Arduino die Solarzelle >> als Spannungsquelle im 50Hz-Rhythmus an und ausschalten. > > Und du denkst dass ein (Einspeise-) Wechselrichter so arbeitet? Naja, es fehlt noch der MPPT. Aber als Veranschaulichung im Modell würde ich tatsächlich auch die Solarzellen direkt an die H-Brücke hängen und schauen obs funktioniert (ob ein Sinus am Ausgang entsteht).
Dieter schrieb: > Also es geht wirklich nur darum, die Solaranlage, die auf unser Auladach > kommen soll, mit ihren Komponenten zu 'modellieren', d.h. Solarmodule > (als kleine Solarzellen), Wechselrichter (hier soll möglichst die > Umwandlung einer Gleich- in eine Wechselspannung auf einem Oszilloskop > dargestellt werden), ggf. Speicher (Goldcap-Kondensator) und natürlich > 'Verbraucher' (hier können wir auf der Gleichspannungsschiene bleiben). Das wird zwangsläufig eine Mogelpackung, denn einen Wechselumrichter zur Netzeinspeisung kannst bzw. darft du nicht selber bauen. Einen Wechselrichter ohne Netzeinspeisung kannst du problemlos mit Arduino selbst bauen, sogar mit Sinus. Einfach in Youtube nach "sine inverter arduino" suchen, da findest du genügend Beispiele, teils auch mit kompettem Schaltplan + Code. Wenn du den Trafo weglässt, hast du keine 230 V sondern Kleinspannung am Ausgang, was wohl zu bevorzugen ist. Allerdings ist das halt was ganz anderes, als ein Einspeisewechselrichter: - Der Einspeisewechselrichter erzeugt selbst gar keine Spannung, die man mit dem Oszillkoskop messen könnte. Dein Arduino-Nachbau ohne Netzeinspeisung schon. - Der Speicher ist bei Einspeisewechselrichter normalerweise ein Add-On, der erst nach dem Wechselrichter AC-seitig hinzugefügt wird. Ohne Netzeinspeisung ist der Speicher normalerweise über einen Laderegler direkt an der PV. Der Eingang des Wechselrichters ist nicht an der PV sondern am Speicher. Die ganze Anlage hat eine andere Funktion und eine andere Struktur, wenn die Netzeinspeisung fehlt.
Daniel V. schrieb: > Cyblord -. schrieb: >> Dieter schrieb: >>> Für unser Modell würde ich mit dem Arduino die Solarzelle >>> als Spannungsquelle im 50Hz-Rhythmus an und ausschalten. >> >> Und du denkst dass ein (Einspeise-) Wechselrichter so arbeitet? > > Naja, es fehlt noch der MPPT. Aber als Veranschaulichung im Modell würde > ich tatsächlich auch die Solarzellen direkt an die H-Brücke hängen und > schauen obs funktioniert (ob ein Sinus am Ausgang entsteht). Nein, weil ein Einspeisewechselrichter keine eigene Wechselspannung erzeugt. Er benötigt ein vorhandenes Netz und speist dort nur Energie ein. D.h. du müsstest erst mal ein Wechselstromnetz simulieren, dann könnte ein Wechselrichter dort einspeisen.
Ich denke diese Feinheiten sind erstmal nebensächlich. Der Laie möchte sehen, dass aus Gleichstrom (Solarzelle) Wechselstrom (nach dem Wechslerichter) wird. Ob das jetzt eine Insellösung oder eine Netzeinspeisung ist, ist doch erstmal egal.
Wie groß soll das Modell werden? Also welche Fläche hat die Solarzelle? DIN A4? oder deutlich größer / kleiner. Draußen oder Kunstlicht? Davon ausgehend kannst Du die Möglichkeiten abschätzen. Wenn es ein Tischmodell für drinnen (Kunstlicht) sein soll, dann reicht es vermutlich, eine LED zu speisen und in Abhängigkeit des Stroms einen Impulszähler (https://www.conrad.de/de/p/trumeter-7016-impulszaehler-101765.html) zu triggern bzw. direkt ein Ah-Messgerät zu nehmen (Muss man gemäß PV-Zelle wählen). Das 50Hz-Signal für ein Oszi kann dann parallel erzeugt werden.
Lieber Daniel, du hast den Nagel auf den Kopf getroffen! Es geht nur um ein einfaches Modell, das Laien bauen und nachvollziehen können. Die Komponenten müssen den Prozess nicht komplett darstellen. Danke für eure Beiträge, viele Grüße Dieter
Daniel V. schrieb: > Ich denke diese Feinheiten sind erstmal nebensächlich. Naja es ist eine grundlegend andere Funktionsweise als das was du dann zeigen wirst. Daniel V. schrieb: > Der Laie möchte sehen, dass aus Gleichstrom (Solarzelle) Wechselstrom > (nach dem Wechslerichter) wird. Aber das macht ein Einspeisewechselrichter halt nicht. Du bringst den Schülern also was falsches bei. Du kannst natürlich eine Insellösung präsentieren, aber das hat dann wiederum nichts mehr mit der Solaranlage auf eurem Dach zu tun. Und nur aus Bequemlichkeit Schülern falsche Dinge zu erzählen... na ich weiß nicht.
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Cyblord -. schrieb: > Du bringst den Schülern also was falsches bei. Statt Newton gleich Einstein...
H. H. schrieb: > Cyblord -. schrieb: >> Du bringst den Schülern also was falsches bei. > > Statt Newton gleich Einstein... Der Vergleich passt nicht. Wenn ich schon etwas über Wechselrichter zeigen will, sollte das auch zum Typ passen. Wenn ich nur zeigen will dass PV irgendwie Strom macht, kann ich gleich ne LED an ne Solarzelle hängen und bin fertig.
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Dieter schrieb: > du hast den Nagel auf den Kopf getroffen! Es geht nur um ein einfaches > Modell, das Laien bauen und nachvollziehen können. Die Komponenten > müssen den Prozess nicht komplett darstellen. Eben, den Laien interessiert es auch nicht, ob Wechselstrom oder Gleichstrom dein Modellhaus elektrisch versorgt. Insofern könntest du auch einfach das Netz mit einem Akku simulieren und der "Wechselrichter" wäre dann halt eigentlich ein Ladegerät (ggf. mit MPPT) das auch ohne angeschlossenen Akku (Netzausfall) das Häuschen versorgen kann.
Ich würde ja einen Ferrariszähler so umbasteln, dass er bei Beleuchtung der Zellen rückwärts läuft, ansonsten vorwärts. Am Netz muss dazu gar nichts hängen.
H. H. schrieb: > Ich würde ja einen Ferrariszähler so umbasteln, dass er bei Beleuchtung > der Zellen rückwärts läuft, ansonsten vorwärts. Am Netz muss dazu gar > nichts hängen. Ferrariszähler hatte ich auch überlegt. Wie groß müsste eine Solarzelle etwa sein, dass die Haltekraft bei optimalem Verbraucher und Kunstlicht überwunden wird? Oder meinst Du ggf. neu Wickeln?
Daniel V. schrieb: > Ich denke diese Feinheiten sind erstmal nebensächlich. > Der Laie möchte sehen, dass aus Gleichstrom (Solarzelle) Wechselstrom > (nach dem Wechslerichter) wird. Ob das jetzt eine Insellösung oder eine > Netzeinspeisung ist, ist doch erstmal egal. Auch dem Laien darf man aber erklären, dass es einen gewaltigen Unterschied macht ob man Netzeinspeisung oder Inselnetz macht. Ich meine, selbst du und der TO haben derzeit keine Ahnung davon, wie wichtig diese Unterscheidung ist. Auch ihr könntet also noch was Lernen, das scheint man aber vehement abblocken zu wollen. H. H. schrieb: > Ich würde ja einen Ferrariszähler so umbasteln, dass er bei Beleuchtung > der Zellen rückwärts läuft, ansonsten vorwärts Gleichstrom-Ferraris ?
Michael B. schrieb: > H. H. schrieb: >> Ich würde ja einen Ferrariszähler so umbasteln, dass er bei Beleuchtung >> der Zellen rückwärts läuft, ansonsten vorwärts > > Gleichstrom-Ferraris ? Umbasteln!
+1 für die veranschaulichung mittels Zähler. Ob AC oder DC ist dabei nicht so wichtig. Zum Wechselrichter: vielleicht ist da ein rotierender Umformersatz aus einem kleinen gleichstrommotor und einem PM-Synchronmotor auf einem holzbrettchen praktikabler und anschaulicher. Vielleicht sind solche motoren in der Physiksammlung schon vorhanden, sie sind aber auch günstig zu besorgen. So wurde früher tatsächlich umgerichtet und ab der mittelstufe ist die elektromagnetische funktionsweise verständlich. Außerdem brummt es lustig, was den energiefluss und auch verluste beim umformen veranschaulicht. Es ist dann zu erklären, dass genau wegen der Lebensdauer und Effizienz, heute auf Elektronische umrichter umgeschwenkt wurde. Der energiefluss kann entweder im gleichstrombereich mittels analoginstrument oder mittels umgebautem Ferrariszähler erfolgen, im einfachsten fall schraubt man einen auf und baut einen lastwiderstand und einen kleinen getriebemotor ein. Oder AC, dann müssen aber mindestens die stromspulen neu gewickelt werden. Als modell-Panel eignet sich ein kleines panel von 20 bis 50w aus dem camping/bastelbereich.
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Wenn man sich schon im Campingbereich bedient, könnte man auch gleich fie kleinste käufliche Power Station mit PV-Eingang und AC- Steckdose hinstellen. Oder separaten MPPT-Laderegler, Autobatterie, und den kleinsten mobilen Wechselrichter aus dem KFZ-Zubehör, dann kan man die Einzelkomponenten besser sichtbar machen ohne viel zu basteln. Das Solarmodul werdet ihr ja auch nicht selber herstellen.
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Flip B. schrieb: > +1 für die veranschaulichung mittels Zähler. > > Ob AC oder DC ist dabei nicht so wichtig. Man muss sich eben klar machen, welche Sachverhalte man vermitteln will. Das vermisse ich bisher in diesem Thread. Aktuell sind wir bei "PV Module erzeugen Strom". Thats it. Das allerdings wissen die Schüler wahrscheinlich bereits. Der Anfang von Thread hörte sich eben noch ein wenig anders an. Da gings vor allem um den Wechselrichter und um die Veranschaulichung einer realen Installation auf dem Schuldach. Das ist jetzt alles wegdiskutiert. Also was soll der Lerninhalt sein? Oder ist das auch schon egal weil ein wenig mit PV und ner LED rummachen schon Action genug ist und reichen muss?
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Fuer die Vorstellungen des TO muesste auch ein einspeisefaehiges Stromnetz aufgebaut werden. Das waere umfangreicher, als das Schulhaus mit Solarpanels als Modell zu realisieren. Was eventuell auch ginge, waere das hinter einem 400 zu 24V Drehstromtransformator im Unternetz zusammenzubasteln. Aber das ist alles ein vielfacher Aufwand gegenueber dem Schulhausmodell. Wenn er jedoch nur ein paar LED als Statusanzeige am WR-Modell leuchten sollen fuer Einspeisung, Netzausfall, etc., dann macht man das mit Gleichspannung.
Michael B. schrieb: > Eine synchron zwangsgesteuerte Vollbrücke direkt an den Strom liefernden > Solarzellen deren Nennspannung so bei 16-19V liegen sollte reicht dann > schon. > http://co-shinetek.com/pd.jsp?id=219 https://mostbet-de07.com/ > Dieser IC ist eigentlich alles was man braucht. Man schliesst die 12V~ > aus dem Trafo an dessen Motorausgang an. Sense und Vref legt man lahm > (man könnte auch einen IC ohne dieses nehmen wenn es genug Spannung und > Strom aushält). Eine sehr interessante Lösung für einen einfachen Solargenerator Und wie funktioniert die Schaltung, wenn die Spannung des Solarmoduls niedrig ist?
Hi Rocco, du hast da einen Link zu ner Scam-Website eingeschmuggelt.
Cyblord -. schrieb: > Da gings > vor allem um den Wechselrichter und um die Veranschaulichung einer > realen Installation auf dem Schuldach. Das ist jetzt alles > wegdiskutiert. Wer das wohl wegdiskutiert hat? Leute, der Drops ist längst gelutscht und der TO zufrieden. Aber ihr könnt gerne noch weiterdiskutieren. Tschüß.
Daniel V. schrieb: > Cyblord -. schrieb: >> Da gings >> vor allem um den Wechselrichter und um die Veranschaulichung einer >> realen Installation auf dem Schuldach. Das ist jetzt alles >> wegdiskutiert. > Wer das wohl wegdiskutiert hat? Viele Mitforisten hier. > Leute, der Drops ist längst gelutscht und der TO zufrieden. Ja, ist das? Er macht wohl eher was anderes. Denn mit den Infos die er bisher bekommen hat, kann er genau gar nichts sinnvolles zeigen. > Aber ihr könnt gerne noch weiterdiskutieren. Tschüß. Danke, dafür braucht aber niemand deine Erlaubnis.
Rocco F. schrieb: > Und wie funktioniert die Schaltung, wenn die Spannung des Solarmoduls > niedrig ist? Gar nicht ? Ein Solarmodul kommt schnell auf Nennspannung, es ist der Strom über den die Leistung erzeugt wird. Da die einfache Methode keinen MPPT enthält, wird die Spannung runter gedrückt auf die aktuelle Sinuskurvenform der Wechselspannung, ähnlich einem PWM Akkulader. Unterhalb der UVLO schaltet er gar nicht ein, Anfang und Ende der Sinusform muss also ohne Einspeisestrom auskommen. Das ergibt zwar einen schlechteten Wirkungsgrad, funktioniert aber. Man braucht also PV Module deren Nennspannung hoch genug ist (aber nicht zu hoch sonst wird der Wirkungsgrad noch schlechter). Die üblichen 19V Leerlauf, 16V MPP Module funktionieren für 12V~ gut. Dass das fur echte Einspeisung ins 230V~ Netz nicht so einfach geht, es fehlt jede Überwachung auf Frequenz und Spannung und Inselbildung und der Klirrfaktor ist auch zu hoch, sollte klar sein.
Dieter schrieb: > Bei meine Anfrage geht es um die Modellierung des Wechselrichters! Dazu benötigt man Kennlinien des Gerätes. Liegen diese vor? Ebenso müßten die Eigenschaften des Netzes simuliert werden, worauf der WR arbeitet. Dieter schrieb: > die ein > Miniaturmodell des Hauses mit kleinen Solarzellen nachbauen möchte Schöne Idee, auch für diese bräuchte man dann Kennlinien, wenn insgesamt die Realität nachgebildet werden soll. Dieter schrieb: > Die Komponenten > müssen den Prozess nicht komplett darstellen. Letztendlich soll es nicht so kompliziert werden, wie man überllicherweise als Nutzer des Forums zu denken gewohnt ist. Dieter schrieb: > Für unser Modell würde ich mit dem Arduino die Solarzelle > als Spannungsquelle im 50Hz-Rhythmus an und ausschalten. Dazu würde auch ein NE555 oder anderer Oszillator ausreichen, der 50 Hz Rechteck erzeugen kann. Wozu soll mit 50 Hz Flackerlicht beleuchtet werden? Dafür braucht man keinen Mikrocontroller. Oder soll sogar die Stromleitung zur Solarzelle geschaltet werden? Ihr könnt doch in der Schule in der kurzen Zeit keine Hardware- und Software-Entwicklung ausführen, zumal etliches dafür gekauft werden müßte und eine eigene Bastelecke zur Verfügung stehen müßte. Lötkolben -->> heiß vorne --->>> Unfallgefahr Elektronische Geräte ---->>> müssen alle geprüft sein auf Sicherheit, wer macht das? mfg
Udo S. schrieb: > Man könnte natürlich das Stromnetz durch einen größeren Akku simulieren, > dann kann man bei Gleichspannung bleiben. Sehe ich auch so. Das Prinzip lässt sich mit einem Akku und DC zeigen. Der Akku repräsentiert das Netz mit seinem begrenzten Energievorrat. Er kann bei Bedarf mit einem Generator geladen werden (es gibt hübsche kleine Generator-Modelle mit Stirling Motor). Auf der anderen Seite kommt ein Solarpanel dran, dass den Akku ebenfalls aufladen kann. Und als Last eine LED mit Vorwiderstand. Der Stirling Generator liefert etwa 6V 20mA. Man nimmt ein Solarpanel in ähnlicher Größenordung. Als Akku passt dazu ein NiMh Typ mit 3,6V 1000mAH (3xAAA). Bei diesen Größenverhältnissen sind keinerlei Regler und Wandler notwendig. Ein 100 Ohm Widerstand zwischen Netz (Akku) und Haus (Led) simuliert den Leitungswiderstand (absichtlich übertrieben, damit der Effekt offensichtlicher ist). Mit billigen Messinstrumenten kann man die Spannungen und Ströme visualisieren. Dass eine echte Anlage zusätzlich Wechselrichter und Laderegler enthält, ist zum Verständnis des Funktionsprinzipes nebenrangig. Deren Funktionsweise würde man ohne Erfahrung mit Elektronik eh nich nachvollziehen können. Auch nicht Dieter.
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Wenn es wirklich einfach sein soll, könnte man mit einem simplen Sperrwandler als DC-AC-Wandler anfangen ... da können dann auch die Schüler gleich mal anfassen und auf ungefährliche Weise spüren, was Strom ist :-)
Frank E. schrieb: > auf ungefährliche Weise spüren, was Strom ist :-) Das geht bei der Vorschriftenlage nicht mehr. Du darfst heute Schueler nicht mal mehr motivieren den Reflextest zu machen. https://gelenk-klinik.de/orthopaedie-glossar/reflexpruefung.html
Dieter D. schrieb: > Frank E. schrieb: >> auf ungefährliche Weise spüren, was Strom ist :-) > > Das geht bei der Vorschriftenlage nicht mehr. Du darfst heute Schueler > nicht mal mehr motivieren den Reflextest zu machen. > > https://gelenk-klinik.de/orthopaedie-glossar/reflexpruefung.html Ich sags doch: Nur noch Weicheier und Schwachsinnige wollen sich in unser Leben einmischen. Und Unmassen an Kriechtieren machen mit. Scheiss drauf ... :-)
Ne andere Frage: Wie lange denkst du wird der durchschnittliche Betrachter bei dem Exponat verweilen? Wieviele Details werden in dieser Zeitspanne wahrgenommen und verarbeitet? Was ist das angepeilte Lernziel? Was soll die Schülerin oder Besucherin hinterher wissen, was sie vorher nicht wussten?
Nils B. schrieb: > Was ist das angepeilte Lernziel? Damit es nicht so langweilig wird, koennte man den Akkuspeicher des Modellhauses abfackeln lassen. Das hinterlaesdt bestimmt einen bleibenden Eindruck.
Hi, ich würde das folgender Maßen machen: Eine Powerpoint Vorlage von der Sonne ,eurer Aula mit den Solarzellen, Den Wechselrichter und den Akku und das Stromnetz. Alles mit Symbolen die das Darstellen. Als Netz nimmt man gerne einen Strommast. Das in Farbe ausdrucken und auf Pappelholz kleben. An den einzelnen "Aktoren" eine 5mm LED durch das Pappelholz stecken. Natürlich vorher ein Loch bohren. Man könnte zur besseren Darstellung die LED´s der Reihe nach aufleuchten lassen. Die LED für die Sonne wird langsam heller, irgendwann wird die LED an der Solarzelle etwas heller. Aufeinmal geht die LED an dem Wechslerichter an und 5 LED´s am Akku (z.B.) gehen nach und nach an und zeigen damit das der Akku sich auflädt. Wenn der Akku voll ist geht eine LED an die anzeigt das der Rest ins Netz geht und wenn die Sonne weg ist, gehen die LED´s am Akku nach und nach aus. Kann man alles schön alles kleines Projekt mit einem Arduino Mega ansteuern. Muss sich nur jemanden finden lassen der was mit Arduinos machen kann damit es eindrucksvoll wird. Das alles in einem Schaukasten (Schwarzes Brett) und man hat etwas sehr eindrucksvolles.
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