Hallo alle zusammen! Also als erstes muss ich sagen, dass ich hier komplett neu bin und ich hoffe ihr könnt mir meine möglichen Anfängerprobleme verzeihen. Nun zu meinem Vorhaben: Mein Ziel ist es mittels zwei normalen Modellbauservos eine 2-achsige Steuerung für eine Nachführung anzusteuern. Ziel der Nachführung ist es, das die Modulfläche immer 90° zur Sonne steht. Ich hab im Net schon einige nette Ansätze gesehen, wo einfach mit Led's und einfacher Transistorschaltung ein Motor eingeschaltet wird. Ich möchte den Ansatz hernehmen und aber mit den Led's einfach ein High Signal zu erzeugen (mit Transistoren) und via µC (Atmega16) die Servoelektronik mit der PWM Ansteuerung betreiben. Weiters sollen noch Endschalter montiert werden, was aber für mich kein Problem Darstellen sollte. Also meine Fragen: Wie und welche Transistoren muss ich dimensionieren bzw. nehmen, wenn die Led's glaub ich 1mV liefern (wenn die Sonne draufscheint)? Wie programmier ich einen Impuls mit 1ms und 20ms Periodendauer? Info: Ich habe bereits ein fertiges Controller Board mit der ganzen Beschaltung, sprich ich brauche nur noch die Hardware von den einzelnen Ports weg und Hilfe bei der Software. Also noch mal sorry wegen meiner vielleicht leichten Fragen, aber wir machen so was (noch) nicht in der Schule und ich will mir selbst das ganze aneignen, weils einfach so viele "geile" Anwendungen mit dem µC zu verwirklichen gibt. Ich hoffe ich kann euch auch mal helfen. mfg Johannes
>Ziel der Nachführung ist es, das die Modulfläche immer 90° zur Sonne >steht. Geht nicht wenn eine Wolke dazwischen kommt.
Den Sonnenstand berechnet man lieber. Die Sensor-basierten Systeme sind nicht so toll. Entweder die fahren wild herum, oder sie bleiben auf ungünstigen Positionen stehen und finden das Maximum nicht mehr. http://de.wikipedia.org/wiki/Sonnenstand Da Du den Sonnenstand nur alle paar Minuten brauchst reicht der Mikrocontroller für die Berechnungen locker aus.
Solarmodule nachzuführen ist bei den momentanen Preisen völlig sinnlos geworden. Der Aufwand der Nachführung ist viel höher, als der zu erwartende Mehrtrag. Hinzu kommt, das man ein mechanisches System hat, was gewartet werden muß und von Windlasten will ich gar nicht erst reden.
Zwischen 4 Module 2 gekreuzte Trennbretter montieren und die Helligkeit über Komparatoren (die gibt es auch in µCs) auswerten. Entsprechend nachfahren.
Also danke mal für die raschen Antworten! wg Christian: Wir haben bereits einen Tracker mit Astronomischer Nachführung zuhause. zur Info: 10kWp, Nachführung: "Sonnensystem" Mein Ziel ist es jedoch, als erstes mal ein Modell zu bauen und es mit der Helligkeit zu steuern. Ich habe schon mit dem Gedanken herumgespielt, eine Zahnscheibe einzubauen, um die aktuellen Koordinaten auszulesen. Die Software soll auch nur alle 2 Minuten die Sensoren abfragen und dann reagieren. Der Controller muss natürlich wissen, dass er sich zur gewissen Uhrzeit nur in einem gewissen Bereich befinden darf. Das mit dem Wind ist natürlich auch zu berücksichtigen, aber das sollte nicht das große Problem sein. Kann mir irgend jemand einen Programmcode erklären, wo ich ein Servosignal am Ausgang habe? (bei meinen Versuchen zittert das Servo noch hin und her...) mfg
Johannes D. schrieb: > Mein Ziel ist es jedoch, als erstes mal ein Modell zu bauen und es mit > der Helligkeit zu steuern. Was machst du bei Wolken?
Johannes D. schrieb: > Kann mir irgend jemand einen Programmcode erklären, wo ich ein > Servosignal am Ausgang habe? (bei meinen Versuchen zittert das Servo > noch hin und her...) Dann machst du es falsch. Ich setzte eine Flasche Bier auf: du erzeugst das Servosignal mittels _delay_ms Modellbauservo Ansteuerung
> Mein Ziel ist es mittels zwei normalen Modellbauservos eine 2-achsige > Steuerung für eine Nachführung anzusteuern Wie lange soll das funktionieren ? Die Modellbauservos sind nach ein paar Monaten kaputt. Solarmodule müssen aber 20-30 Jahre halten, um ihre Investitionskosten wieder reinzubringen, mit Nachführung 50 Jahre. Du unterschätzt die Anforderungen an die Mechanik GEWALTIG. Daß uhrzeitbestimmte Nachführung schlauer ist, wurde schon gesagt.
Er darf eh nur in einem gewissen Bereich zu jener Uhrzeit sein und dann soll er halt auch dort hin fahren, wo es trotzdem noch am helleren sein wird. Indem er eh alle 2 Minuten auslesen soll, soll das nicht das große Problem darstellen.
Die Servos sind nur mal für ein Modell gedacht. Ein Bekannter von mir hat eine fertige Motoransteuerung über PWM, muss man dann halt anders Programmieren aber gut.... Wir haben sowieso vor mit Linearantriebe das ganze zu realisieren.
Johannes D. schrieb: > Wir haben sowieso vor mit Linearantriebe das ganze zu realisieren. Autsch, das treibt die Investitionskosten noch mal in die Höhe und verlängert die Amortisationszeit. Aber seis drum. Des Menschen Wille ist sein Himmelreich. Wozu dann die Servos? Steuer doch gleich einen Nachführmotor damit an. Wenn du von Frankfurt nach Berlin fahren willst, dann ist es ein Umweg, erst mal nach Karlsruhe zu fahren. Wenn du schon ein Modell baust, dann baus gleich so, dass es wenigstens ungefähr dem entspricht, was du nachher bauen willst.
Wahrscheinlich frisst euere Nachführung den ganzen Strom der Solarzellen. Wie schon mehrfach gesagt: Wenn es denn mit Nachführung sein soll dann berechnet man sich den Sonnenstand (die Formeln dafür sind seit geraumer Zeit bekannt) und führt die Solarzellen vielleicht alle 15 Minuten nach. Du solltest auch darauf achten, dass deine Mechanik KEINEN Strom braucht um ihre aktuelle Position zu halten.
Ich möchte trotzdem das ganze mal mit servos betreiben, weil sie günstig sind, ein getriebe haben, ein poti zum einstellen der geschwindigkeit haben, ich modellbauer bin, ich einige zuhause haben, und für andere projekte will ich auch wissen wie's geht. Weiters kann ich nicht die ganzen teile am schreibtisch liegen haben, wo ich sowieso zu wenig platz hat ;-) Es ist ganz klar, das die Servos dauernd Strom brauchen, aber ich helfe mir so ab indem ich sie als Getriebemotoren benutze. Die Linearantriebe benötigen natürlich auch keinen Strom. Zur Info: unser PV Tracker bringt laut eigenen Berechnungen rund 33% mehr Strom als eine fixe Anlage auf ein Jahr gerechnet.
Sag mal, welchen Teil von "Tracken ist Müll" verstehst du eigentlich nicht? Das bringt dir NICHTS!
Johannes D. schrieb: > Zur Info: unser PV Tracker bringt laut eigenen Berechnungen rund 33% > mehr Strom als eine fixe Anlage auf ein Jahr gerechnet. :-) Eine fixe Anlage verbraucht 0 Strom zum Nachführen. Aber ist ok. Wenn dus bauen willst, dann baus. Ist ja kein Problem. Und eine saubere Servoansteuerung kann man immer mal brauchen.
Christian Berger schrieb: > Den Sonnenstand berechnet man lieber. Die Sensor-basierten Systeme sind > nicht so toll. Entweder die fahren wild herum, oder sie bleiben auf > ungünstigen Positionen stehen und finden das Maximum nicht mehr. Hallo Christian, das ist so nicht richtig. Bei Flachkollektoren ist es bei fehlender Sonne sogar ggf. besser auf eine helle Stelle auszurichten, die NICHT in Sonnenrichtung liegt und ich habe ein 2kW-Stirling-System mit Konzentrator der also recht genau ausgerichtet werden muss und prima mit einem Sensorsystem funktioniert. Gruss Michael
Aber bei über 2000Euro pro Jahr, was sie mehr rein bringt mit dem vorhandenen Fördermodell, sind uns die paar Euros ziemlich egal ;-)
Die Nachführung hat uns damals rund 10.000 Euro gekostet, und auf 12 Jahre, wo wir die Förderung bekommen mit über 200% Zinsen ist die Nachführung mehr als nur NICHTS!!!!
Johannes D. schrieb: > sind, ein getriebe haben, ein poti zum einstellen der geschwindigkeit Haben sie nicht. fonsana
>Zur Info: unser PV Tracker bringt laut eigenen Berechnungen rund 33% >mehr Strom als eine fixe Anlage auf ein Jahr gerechnet. Eine Recherche in http://www.sonnenertrag.eu sagt was anderes: Dort sind (leider nur) 4 Anlagen gelistet, die Nachführung 1-achsig haben. Die beste davon sagt sie hat die Effizienz von 1531,73 kWh/kWp Ertrag im Gesamtjahr 2011, die zweitbeste 1469,66 . (Die Ertragszahl ist bezogen auf "peak" installierter Leistung, also wieviel kWh jährlich bringt die Anlage pro 1 kWp). Beides Anlagen in Bayern, Region (Regierungsbezirk) Oberpfalz. Ruft man in der Datenbank dann Fixanlagen für die Oberpfalz auf, so liegen deren Ertragswerte zu dutzenden über 1100, etliche über 1200. Somit ist der zu erwartende Mehrertrag in PRAXIS NACHGEWIESEN bei 25%. Der Betriebsstrom der Nachführung ist davon wohl noch nicht abgezogen. Der ganze Mechanikaufwand und Kosten rechnet sich nicht (niemals), wie andere Leute schon schrieben. Und bewegliche Teile sind auch niemals wartungsfrei. Da wird immer was klemmen, ob täglich oder wöchentlich, probier's aus ! Gruss
> Was haben sie nicht????????
Ein Poti zum einstellen der Geschwindigkeit
Wie schnell ein Servo ist, hängt vom Motor und vom Getriebe ab.
Einstellen kannst du da bei einem handelsüblichen Servo genau gar
nichts.
Hallo Johannes, zu deiner Frage bezüglich Servoansteuerung solltest du dir die Codesammlung anschauen: z.B. hier: Beitrag "Servo Ansteuerung in C mit Timer0" Gruß Stefan
wg Erich: weis nicht was ich noch alles aufzählen soll aber ich weiß das es geht, unsere Anlage ist 2-achsig mit Qualitätsmodulen bestückt und läuft seit gut 1,5 Jahren einwandfrei! und mit über 10.000 Euro Mehrertrag in den nächsten 10 Jahren kann man auch einmal in die Mechanik investieren, welche normalerweise nichts haben soll. wg Karl: nimmst du das Poti raus und baust es wieder zusammen, kannst du übers Poti die Geschwindigkeit gewisser massen einstellen, das geht, weil das Servo den Wert, welches du mit dem Poti einstellst, erreichen will und du somit die Geschwindigkeit einstellst...
wg Stefan: danke für den Link! werde dadurch sicher etwas schlauer ;-)
Johannes D. schrieb: > wg Karl: > > nimmst du das Poti raus und baust es wieder zusammen, kannst du übers > Poti die Geschwindigkeit gewisser massen einstellen, das geht, weil das > Servo den Wert, welches du mit dem Poti einstellst, erreichen will und > du somit die Geschwindigkeit einstellst... Dann redest du von irgendwas anderem, aber nicht mehr von einem Servo, das als Servo benutzt wird. Bei einem Servo ist das Poti die Positionsrückmeldung an die Elektronik, in welcher Position der Abtriebshebel gerade steht. Und die Elektronik steuert den Motor so an, das diese Position mit der Vorgabe aus den Pulsen übereinstimmt. So funktioniert ein normales Servo. Wenn du das Poti mechanisch vom Getriebe entkoppelst, dann ist das nett. Nur nenn das ganze dann nicht mehr Servo, denn das ist dann keines mehr. Das ist dann einfach nur ein Motor mit einem Motortreiber. Mit dem was ein Servo ausmacht, hat das nichts mehr zu tun.
http://www.photovoltaik-web.de/dacheignung/solar-tracker-nachfuehrung-nachfuehrsysteme.html "Es gibt Bilder von großen Anlagen im Internet, bei denen jeder Tracker in eine andere Richtung schaut. Das hat dann schon groteske Züge und sieht nur noch chaotisch aus. Lustig für den Betrachter, weniger erfreulich für den Anlagenbetreiber." Peter
Vor zwei Jahren waren die Solarmodul auch fast noch doppelt so teuer. Mitlerweile kostet das Watt 70 Euro-Cent, d.h. die Kosten für die Nachführung müßten sich auch halbieren - genau da Gegenteil ist aber der Fall, Rohstoffkosten für Stahl etc. steigen. Ein anderes Problem ist, daß man "Mover" weit auseinanderstellen muß, damit sie sich nicht gegenseitig verschatten, d.h. der Flächenertrag ist viel geringer als bei fest installierten Anlagen. Komischerweise sieht man auch fast keine Mover rumstehen.
@ Peter Dannegger (peda) >http://www.photovoltaik-web.de/dacheignung/solar-t... >"Es gibt Bilder von großen Anlagen im Internet, bei denen jeder Tracker >in eine andere Richtung schaut. Das hat dann schon groteske Züge und >sieht nur noch chaotisch aus. Lustig für den Betrachter, weniger >erfreulich für den Anlagenbetreiber." Aber die Seite will den Leuten die Sensorlösung aufschwatzen. "Die Module können dann durchaus fast den ganzen Tag in dieser Stellung ausharren. Eine sensorgesteuerte PV-Anlage kann an extremen Tagen, also Tagen mit stark wechselnder Bewölkung bis zu 70% Mehrertrag einfahren als eine stationäre Anlage. " Klar, 70% mehr von fast Null ist schon relevant . . .
@Julian Baugatz (julinho)
>Komischerweise sieht man auch fast keine Mover rumstehen.
Wenn sie rumSTEHEN würden, wären es ja keine MOVER ;-)
Ich will ja auch keine Riesen Fabrik aufbauen und 100te aufstellen ;-) Meiner soll max. 2kWp haben.... zur Info: ich wohne auf einem Bauernhof und ihr glaubt gar nicht wie viel Platz da unnötig frei ist also wäre das Problem mal gelöst ;-) Weiters bauen ich und mein Vater eh so weit es geht alles selber und zu dem kommt, das mein Vater in der Branche tätig ist und er das Schienenzeug sehr günstig in der Hand hat und die Module sind auch schon fast zuhause ;-) es soll ja auch nur eine Versuchsanlage werden... wir benötigen schließlich die 2kwp gerade in der Früh, wenn meine Mutter den Brotbackofen startet ;-)
Beachte, dass die Mechanik so stabil sein muss, dass die auch einen Sturm überlebt.
Das beachte ich natürlich! In Planung ist ein Drehkranz von einem Traktoranhänger, also der hält mit Sicherheit genug aus, mit einem Aufbau aus Formstahl. Er wird natürlich mit einem Windsensor ausgestattet werden, welcher das dann steuert.
So alle:) Also in der Zwischenzeit hat sich wieder einiges getan! Also ich haben jetzt mein Projekt ein wenig konzentriert auf 1kWp max. Leistung. Mein Modell ist mittlerweile auch schon im entstehen und die Geschichte mid dem Servos hab ich auch schon über die Häuser geschmissen. Jetzt habe ich mich für 12V Getriebemotoren entschieden, welche eine Drehzahl von 10U/min haben, also ideal. Und falls es immer noch zu schnell ist, kann ich es via PWM. Als Sensoren will ich LDR´s nehmen, welche auf einer Pyramide montiert werden. Ich habe vor, das ich zwei idente Pyramiden baue, und diese dann gegenseitig abgleiche. Nun meine Frage: Hat schon jemand Erfahrung mid LDR's bezüglich Empfindlichkeit bzw. Toleranzen bei extremer Helligkeit? Kann es sein das es bei totaler Einstrahlung nicht mehr möglich ist ein "klares" Ergebnis zu erziehlen? mfg Johannes
Warum willst du LDR nehmen und keine Solarzellen als Sensor? Der Vorteil der Solarzellen ist, daß sie die gleiche spektrale Empfindlichkeit wie deine Solarmodule haben. Bei den Solarzellen natürlich den Strom messen.
Ja hab ich auch schon überlegt, z.B. Deger Energie macht so was. Aber das Problem ist das ich noch nicht wirklich kleine Solarzellen gefunden habe und es mit den LDR's um ein Eck leichter ist zum auswerten. muss noch nachdenken:)
Ich habe vor Jahrzehnten schon eine Anlage gebaut, die zwar keine Solarmodule auf die Sonne ausrichtet, aber die auf einen Masten als Gruppe montierten Yagi-Antennen. Ich verwandte dazu eine Schaltung mit Operationsverstärkern und als Stellglied das Getriebe eine Grills. Dieses Biest machte an der Abtriebs- welle eine Umdrehung/Minute und war genügend "feinfühlig" dafür. Am Getriebe hatte ich als Istwert-Geber ein Wendelpotentiometer und unten als Sollwertgeber auch Eines auf einer Karte mit Azimutal- darstellung meines Standortes. Das müßte so auch für Dich gehen, wenn Du statt des Sollwert-gebers den Fotowiderstand nimmst. Du brauchst dann keinen Kontroller und die Schaltung war nicht so sehr aufwändig. MfG Paul
LDR's als Sensoren (Lichtwaage) Für den Antrieb würde ich dir Seloc-drive empfeheln, was du was dazu findest.
Angehängte Dateien:
-
IMAG0757.jpg
850 KB
WG Paul: Danke für denn Vorschlag klingt echt cool so schnell mal vom Griller;) Spaß bei Seite aber ich mach das als Abschlussprojekt in meiner Schule und da darfs bzw. muss es ein bisschen aufwändiger sein... Also ich mach noch ein Display dazu wo ich so einiges anzeigen werde und Motortreiber welche auch Leistung schalten können und und und:) WG Alex: Und der Antrieb sieht schon mal cool aus jedoch ist das bei meinem Projekt nicht ganz das richtige. Um zu zeigen warum stell ich mal schnell ein Bild vom momentanen Stand des Modells rein: (Ist noch komplett im Rohbau!) sorry für die schlechte Quali...
Ja sieht echt toll aus! Respekt den Erbauern! Ist aber trotzdem nicht ganz das was ich suche.... Meine Sensorgeschichte soll anders geschehen.... aber trotzdem danke hat mich schon wieder auf Ideen gebracht!!
So also in denn letzten Tagen ist jetzt einiges passiert;) - Getriebemotoren sind jetzt endlich gekommen, Halterung gebaut und getestet - da die Hardware so weit fertig ist, stürzte ich mich übers Lackieren (5 Schichten;) - nebenbei ist das Gehäuse gekommen für die Elektronik - als MCU hab ich mich jetzt für das Arduino Board entschieden (entweder Uno oder Mega, je nach dem) leigt auch schon zuhause;) ja und ich freu mich schon auf die ersten Testläufe ;) lg Johannes
So alle Miteinander! Jetzt habe ich lange nichts mehr von mir hören lassen. Natürlich hab ich in der Zwischenzeit weitergearbeitet. Was bisher geschah: -Modell zu 90% fertiggestellt -Schaltpläne erstellt -Platinen erstellt, bestellt, bestückt und auch schon getestet -Erste Testläufe am Modell mit Steuerung durchgeführt so eines noch: Mittlerweile habe ich mir eine eigene Homepage eingerichtet, wo ich laufend mit dokumentiere. Ihr findet sie unter: dj-tinker.webnode.at Ich würde mich über Besuche freuen! also dann, lg Johannes
Wow! Also ich muss sagen da sieht man wieder das man in einer Schule auch Sinnvolle Projekte verwirklichen kann. Auch wenn das Thema jetzt nicht mehr so aktuell ist und in Österreich das Fördermodell eher nicht so bescheiden aussieht wie bei uns in Deutschland bin ich sehr dafür das trotzdem aus Eigeninteresse weitergemacht wird und sich nicht unterkriegen lässt von den Politikern. Aber zu deinem Projekt nochmal: Ich finde es einfach Spitzte und vielleicht baust du es ja wirklich mal in Groß!? Mach weiter so! Grüße aus Bayern
Johannes D. schrieb 2013 im Beitrag #3119139:
> Jetzt habe ich lange nichts mehr von mir hören lassen.
JA diese Zeitumstellung! Jetzt haben wir 2014!
nimm einfach zwei Servos, ersetze die internen Potis, durch je 2 LDR und fertig... keine Steuerung, keine Programmierung und findet die Sonne selbst. Anordnung der LDR´s, dirch ein Kreuz getrennt... o I o ----- o I o
Jensilein, wenn er das in 2 Jahren nicht fertigbekommen hat, bekommt er es nie fertig, und auch und schon gar nicht mit deiner unsinnigen Schaltung die zum ständigen hin- und herwackeln führt wenn bloss Wolken vorbeiziehen. Die Sonne hält sich bei ihrem Lauf sauber an dei Uhrzeit, da muss man keine Sensoren benutzen, die (partiell) verdrecken, und keien Servos, die nach 1 Woche kaputt sind, denn Modellbauspielzeug ist nicht für die Lebensdauer einer Solaranlage, z.B. 20 Jahre, ausgelegt.
Er hat das Modell schon seit Mitte letzten Jahres fertig: http://dj-tinker.webnode.at/sonnennachfuhrung/
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