Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Solarpanel Wetterstattion


von Ben (Gast)


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Hallo Forum,

ich will mir eine kleine Wetterstattion bauen, diese sollte natürlich 
immer mit Spannung versorgt werden.
meine Wetterstation braucht ca 30mA, da das Sendemodul sehr viel Strom 
benötigt.
Nun habe ich mir gedacht, dass ich folgende Komponenten Kaufen:


https://www.conrad.de/de/polykristallines-solarmodul-10-wp-176-v-110383.html

https://www.conrad.at/de/bleiakku-12-v-15-ah-panasonic-12-v-15-ah-lc-ca1215p1-blei-vlies-agm-b-x-h-x-t-151-x-100-x-98-mm-flachstecker-635-mm-wartungsfrei-zyklenfest-250891.html



https://www.conrad.at/de/solar-laderegler-12-v-24-v-6-a-steca-solsum-66-f-110678.html

Der Akku, müsste ja eine Weile ohne Sonne auskommen.

Mich würde nur interessieren ob dies klappt oder ob ich micht bei 
irgendwas vertan habe? z.b. falscher Akku typ etc

vielen Dank im voraus

von Wolfgang (Gast)


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Ben schrieb:
> meine Wetterstation braucht ca 30mA, da das Sendemodul sehr viel Strom
> benötigt.

Das Wetter ändert sich nicht beliebig schnell, d.h. du kannst den Sender 
(und auch den Rest) ruhig zwischendurch mal ausschalten. Die mittlere 
Stromaufnahme würde dadurch ganz erheblich sinken. Wenn du unter 
"Wetter" allerdings z.B. hoch zeitauflösende, vektorielle Messung der 
Windgeschwindig verstehst, wirst du mit der Stromaufnahme leben müssen.

von Noch einer (Gast)


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Komme bei 180Wh Akku und 0,15W auf 4 Jahre Laufzeit. Ein Bleiakku hat 
eine recht hohe Selbstentladung, ist nach 1/2 Jahr sowieso leer.

Musst so auslegen, dass der Akku nur 2 Monate überbrückt, und die 2 
sonnigen Tage in einem Wintermonat genug Leistung für den ganzen Monat 
liefern.

von Ben (Gast)


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Aber prinzipiell wären meine ausgewählten Komponenten doch ok oder 
nicht?

von Ben (Gast)


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Was für ein Akku würdest du nehmen?

von Ben (Gast)


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Ist ein Lithium Ionen Akku besser geeignet? Wie sieht es mit der 
Temperaturbestatindigkeit aus? Da meiner ja auch bei minus Temperaturen 
und bei 39ºc arbeiten muss

von Sven S. (boldie)


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Puh, teure Angelegenheit. Ich habe mit jemandem zusammen etwas ähnliches 
gebaut, Wetterstation, misst alle 10 s Werte (Luftdruck, Temperatur, 
Luftfeuchtigkeit) + (unbeheizter) Regenmesser und ich habe dazu eine 
(überdimmensionierte) ca. 1 Ah LiFeoPo3 Akku mit Solarladeschaltung 
(BQ25504) und einer 0.3 W Solarzelle verbaut.

Gesendet wurde damals über ein RFM22b (baucht ca 20 mA wenn es aktiv 
ist) in einem Fenster von ca. 100 ms (ich glaube es waren noch deutlich 
weniger, das war nur das kalkulierte maximum wegen duty-cycle Begrenzung 
im 868 MHz Band) alle 10 Sekunden. Das macht ca. 0.2 mA Dauerstrom für 
das Senden, der Controller braucht zur Messung auch kaum etwas. Man muss 
nur dafür sorgen, das er mit einer möglichst geringen Taktfrequenz läuft 
und in den sleep geht.

Wir haben dann herausgefunden, das die Batterie total überdimensioniert 
war, jedoch hatten wir keine Probleme im ersten Jahr. Wir haben die 
Schaltung testweise um die Entladung besser zu testen mit einem 
Superkondensator (irgendwas um die 100F, war geliehen) laufen lassen, 
und der Kondensator war nach wenigen Stunden am Solarmodul selbst unter 
diffusem Licht wieder voll. Der Supercap ist aber eher suboptimal, dafür 
ist die Schaltung nicht optimiert und man könnte noch mehr rausholen.

Er hatte allerdings später noch etwas nachgerüstet und eine große 
Solarzelle und einen Lüfter gekauft, damit die Temperatur auch bei 
Sonnenstrahlung exakter gemessen werden konnte, da scheitn dann aber 
voll die Sonne drauf, wenn der Lüfter gebraucht wird :)

Die kosten waren (ohne Arbeitszeit) bei ca. 40 €. Ich vermute das Ding 
läuft noch heute, jedoch ist der Kontakt zum Besitzer abgrissen.

von eagle user (Gast)


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Ben schrieb:

> meine Wetterstation braucht ca 30mA, da das Sendemodul sehr viel Strom
benötigt.

Nochmal: du solltest das Sendemodul so selten wie möglich und nur so 
kurz wie möglich einschalten. Aber wenn du tatsächlich 30mA bei 5V 
brauchst, passen die Komponenten nach meiner Rechnung ganz genau. Im 
finsteren Dezember 2010 wäre es plus/minus Null aufgegangen, weil der 
Akku Ende November noch voll gewesen wäre.

> Ist ein Lithium Ionen Akku besser geeignet?

Nein, die nimmt man nur, wenn man unbedingt Gewicht und Platz sparen 
will. Die funktionieren bei Frost schlecht bis garnicht, brauchen einen 
sehr aufwendigen Laderegler und sind teuer. LiFePO4 sind viel 
pflegeleichter, halten länger und explodieren nicht. Aber einen echten 
Vorteil gegenüber Blei sehe ich nicht.

von Ben (Gast)


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Wow cool, woher hast du die wetterdaten? Hast du da ein 
simualtionsprogrammm? Woher weist du wieviel energie im akku per 
solarpanel im monat Dezember gespeichert werden kann?

von Susanne (Gast)


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eventuell könntest ja einen 2ten Akku verwenden. dann hast die doppelte 
Kapazität dir dir zur verfügung steht. Im Sommer müsstest du genug 
Energie haben um die beiden zu betreieben.
Kann mir jemand sagen ob meine Gedanken richtig sind?
Ich will mir auch sowas bauen. Packt dies der Laderegler?
Kennst sich da jemand aus?

von Noch einer (Gast)


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Berechnung der Solarerträge geht hiermit recht einfach. (Du bekommst 
aber Rundungsfehler - mit mehreren Quadratmetern berechnen lassen).

http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/apps4/pvest.php

Bei einem Bleiakku soll der Ertrag das 1,5-fache des Verbrauchs 
betragen.

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