Wo ist die Sonne

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Autor
Wo ist die Sonne

    







BID = 830994

mola-4-speed

Gerade angekommen


Beiträge: 4
Wohnort: Frankfurt am Main
 

  


Guten Tag die Damen und Herren,


Bin gerade dabei eine kleines Solarpowerplant zu designen. Hier wird mit einer Parabole auf der die Sonne (sofern Vorhanden) scheint, Wasser erhitzt.

Nun Technisch bin ich eigentlich schon begabt, wenn ich mir erlauben darf den sektor der eher komplexen Elektronik ausen vor zu lassen. Ich möchte, dass diese Parabole die Position der Sonne aufspührt und diese Verfolgt.

Ich hatte mir vorgestellt die Hälfte einer Kugel (in etwa so geformt wie ein Fußball) zu bauen und auf jede fläche eine Fotowiederstand / Photodiode einige cm tief einzusetzen. Diese wird dann oben auf die Parabole montiert und informiert einen „Microcontroller“ über die Position der stärksten Sonneneinstrahlung. Der „Microcontroller“ wiederum öffnet einen Schalter (links/rechts/aus) für eine gegebene Zeit, der den Antrieb der X-Achse / Y-Achse aktiviert.

Der Plan ist es alles soweit es geht selber und kostengünstig zu bauen und zu programieren.


Viele Fragen:
Ist es ohne weiteres möglich diese Idee umzusetzen?
Was für Materialien (z.B. Fotowiederstand – ist es sinnvoll) würde ich benötigen?
Wie programiert man sowas?
Habt ihr andere Ideen, wie ich sowas umsetzen kann?


Für alle Tips und Anregungen bin ich euch sehr dankbar!

Mit freundlichen Grüssen

BID = 830996

Harald73

Schreibmaschine


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Beiträge: 1016

 

  

Willkommen im Forum!

Schau mal hier:
http://www.electronicsplanet.ch/Sch......html
da ist es sogar ohne Programmierung gelöst. Als Aktor dient ein Modelbauservo. Für eine x/y Nachführung das ganze halt zwei mal.
Etwas problematisch ist, dass hier auf den gleichen Widerstand der beiden LDRs geregelt wird. Durch Toleranzen kann sich so ein statischer Fehler einstellen. Aber das kriegt man nachher auch noch in den Griff.

Gruß
Harald

_________________
*..da waren sie wieder, meine 3 Probleme: 1)keiner 2)versteht 3)mich
* Immer die gültigen Vorschriften beachten und sich keinesfalls auf meine Aussagen verlassen!

Edit: je nachdem wo dein Schwerpunkt bei "Technisch ... begabt" liegt, geht es natürlich auch ohne Elektronik, mit je zwei (per Sonnenlicht geheizten) Tanks und einem Hydraulikzylinder pro Achse.

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Harald73 am 23 Mai 2012 15:44 ]

BID = 830998

mola-4-speed

Gerade angekommen


Beiträge: 4
Wohnort: Frankfurt am Main

Vielen Dank für die schnelle Hilfe. Muss zugeben, dass ich nicht viel verstehe nach dem ersten Blick. Ich werde mich aber mit dem Auseinandersetzen.

Würdest du es so bauen oder wäre die Mikrocontroller Version dein Favorit?

Merci für die rasche Antwort!!!

Mola

BID = 830999

Offroad GTI

Urgestein



Beiträge: 12762
Wohnort: Cottbus

Die Sonnenbahn lässt sich doch für jeden Zeitpunkt berechnen. Da dies aber relativ aufwändig ist, gibt es dafür Tabellen.
Diese Tabellen müssten dann (erstmal gefunden werden ) und anschließend an einen µC übergeben werden, der dann die Aktoren entsprechend ansteuert.

Wenn als Aktor dann noch Schrittmotoren eingesetzt werden, kann man sich sogar die Rückführung der aktuellen Position sparen.




_________________
Theoretisch gibt es zwischen Theorie und Praxis keinen Unterschied. Praktisch gibt es ihn aber.

BID = 831000

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach

Eine parallaktische Montierung sowie ein Uhrwerk bzw. ein Motor, der eine Umdrehung in 24 Stunden macht, reicht doch völlig aus.
Der Sonnenstand ist seit hunderten von Jahren so genau man bekannt, daß man davon sogar die amtliche Zeit ableitet, auch wenn diese aktuell anders "hergestellt" wird.
Evtl. kann man aber noch eine automatische jahreszeitliche Korrektur vornehmen.

P.S.:
http://de.wikipedia.org/wiki/Montierung


[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am 23 Mai 2012 15:56 ]

BID = 831001

Harald73

Schreibmaschine


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Beiträge: 1016

Hi Mola,

wenn Du schon programmieren kannst, und die ganze Entwicklungsumgebung schon am Start hast, dann per µC. Nicht weil es weniger Arbeit ist, sondern weil es flexibler ist (z.B. nur alle paar Minuten messen und Motor laufen lassen, um Strom zu "sparen", Temperatur überwachen, Restzeit bei derzeitiger Sonneneinstrahlung abschätzen, ...). Alles nicht notwendig, aber schöööön.

Gruß
Harald

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BID = 831034

K.

Gesprächig

Beiträge: 116
Wohnort: Leipzig

den Sensor würde ich als Blech mit einer Fotozelle/dioden je Seite auslegen...
so wird garantiert bei Abweichung einer der 2 abgeschattet.
dann wird das auch einfacher mit einem µC um ggf auch bei schlechtem Wetter noch eine Ausrichtung zu garantieren.

Keine Links zu Werbeschleudern - Um die Grafik passend zu verkleinern > paint verwenden! - bilderupload

BID = 831123

hajos118

Schreibmaschine



Beiträge: 2453
Wohnort: Untermaiselstein

Bei einer helligkeitsbasierten Lösung wird das Teil immer wieder mal "daneben" liegen... sobald sich eine Wolke vor die Sonne schiebt.
Lösung mittels kreuzförmig angeordneten LDR und Aktor Ansteuerung mittels Analogtechnik (Anno 1982 noch up to date) wurden dann zugunsten von einer Zeit - basierten Steuerung (nicht Regelung) verworfen.

_________________
Interpunktion und Orthographie dieses Beitrags sind frei erfunden.
Eine Übereinstimmung mit aktuellen oder ehemaligen Regeln wäre rein zufällig und ist nicht beabsichtigt.
Wer einen Fehler findet, darf ihn behalten!

[ Diese Nachricht wurde geändert von: hajos118 am 24 Mai 2012 13:51 ]

BID = 831125

mola-4-speed

Gerade angekommen


Beiträge: 4
Wohnort: Frankfurt am Main

Vielen Dank für die vielen Antworten!

Ich denke ich werde es mit dem Mikrocontroller versuchen und 4 Fotowiederstände, (2 für die Horizontale abfrage und 2 für die Vertikale) die mit einer Schattenwand getrennt voneinander installiert werden. Diese suchen sich als Paar immer gleich viel Sonne - Aktivieren einen Schalter (Links/Rechts/Aus) der dann die 2 Motoren entsprechend antreibt.

@ Harald73
Ich gehe die Tage bei Conrad vorbei und möchte mir die Einzelteile kaufen. Kannst du mir eine Einkaufsliste machen mit den genauen Bezeichnung? Welcher Mikrocontroller wäre da geeignet? wie stark müssen die Widerstände sein und der Quarz? Was benütze ich als Schnittstelle zwischen dem PC und dem Controller? Brauche ich Software?

Ist ein bisschen viel gefragt, wäre dir aber sehr dankbar!

Merci
Mola

BID = 831130

Kleinspannung

Urgestein



Beiträge: 13366
Wohnort: Tal der Ahnungslosen


Zitat :
mola-4-speed hat am 24 Mai 2012 14:02 geschrieben :

Welcher Mikrocontroller wäre da geeignet? wie stark müssen die Widerstände sein und der Quarz? Was benütze ich als Schnittstelle zwischen dem PC und dem Controller? Brauche ich Software?

Hast du überhaupt schon mal einen µC programmiert?
Welche Programmiersprache kannst du?

_________________
Manche Männer bemühen sich lebenslang, das Wesen einer Frau zu verstehen. Andere befassen sich mit weniger schwierigen Dingen z.B. der Relativitätstheorie.
(Albert Einstein)

BID = 831134

Offroad GTI

Urgestein



Beiträge: 12762
Wohnort: Cottbus

Bei einer rein analogen Schaltung ist ein µC nur hinderlich. Wesentlich einfacher ist dann eine Schaltung mit einem analog Mikrocontroller, aka OPV.


Offtopic :


Zitat :
Ich gehe die Tage bei Conrad vorbei und möchte mir die Einzelteile kaufen.
Nur vorbeigehen wird nicht reichen





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BID = 831146

dirk-cebu

Gesprächig



Beiträge: 118
Wohnort: Cebu

zum Beispiel:

BID = 831159

Offroad GTI

Urgestein



Beiträge: 12762
Wohnort: Cottbus

Schöner Schaltplan.

Aber sind die BD139/40 nur symbolisch drin, oder aus einem bestimmten Grund?
Diese sind m.M.n. nicht gerade gut geeignet, weil es Leistungstransistoren sind, und dementsprechend hohe Basisströme benötigen, welche die OPV aber kaum liefern können.

Daher sollte entweder jeweils ein weiterer Kleinsignaltransistor zum Treiben der Gegentaktendstufe verwendet werden, oder gleich Darlington-Transistoren (BD675/676 bspw.) zur Anwendung kommen.



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BID = 831207

mola-4-speed

Gerade angekommen


Beiträge: 4
Wohnort: Frankfurt am Main

Also, mehr und mehr merke ich, dass ich einfach noch zu wenig weiß. Ich muss mir da noch einiges anlernen.

@dirk-cebu -> Danke für den Schaltplan. Versteh zwar ziemlich gar nichts aber ich werde mal mit dem als Basis anfangen.

@Kleinspannung -> Leider habe ich noch nie einen Mikrocontroller programmiert. Ich beherrsche aber die Basics von HTML, PHP und C++. Ich würde aber gerne lernen gewisse Dinge zu automatisieren. Schlussendlich ist der Plan unter anderem ein Kraftwerk eines Hostels in der Karibik aufzubauen.

so in etwa:


Wie sollte ich jetzt am besten vorgehen? Learning by Doing?

[ Diese Nachricht wurde geändert von: mola-4-speed am 25 Mai 2012  3:30 ]

BID = 831251

Offroad GTI

Urgestein



Beiträge: 12762
Wohnort: Cottbus


Zitat :
Versteh zwar ziemlich gar nichts aber ich werde mal mit dem als Basis anfangen.
Ich bin dann mal so frei, und gebe dir eine kleine Erklärung dazu

Zunächst, Basiswissen OPV: Der Ausgang schaltet auf HIGH durch, wenn die Spannung am (+)Eingang positiver als am (-)Eingang ist.

Basiswissen LDR: Dieser wird niederohmiger, wenn er beleuchtet wird.

Wie funktioniert nun die Schaltung? Nun ja, eigentlich ganz einfach:
Angenommen die Apperatur steht so, dass LDR1 mehr Licht abbekommt, als LDR2. Die Spannung über LDR1 wird somit geringer. Dies hat zur Folge, dass der untere OPV auf HIGH schaltet.
Damit schaltet im rechten Brückenzweig der obere NPN Transistor ein. Gleichzeitig hat der obere OPV nach Masse (also LOW-Signal) durchgeschaltet, mit der Folge, dass im linken Brückenzweig der untere PNP Transistor durchschaltet. Der Motor wird also von "rechts nach links" durchströmt, und dreht dann hoffentlich in die Richtung, dass auch LDR2 etwas mehr Licht bekommt.
Dann gleichen sich die Spannungen nämlich wieder an, und beide OPV führen HIGH-Signal. Dazu muss er die Schaltschwelle erreichen, welche durch den Spannungsteiler bestehend aus R1,2,3,4 gebildet wird.
Der Motor wird dann nach U+ kurzgeschlossen und wird somit gebremst.

Mit R1,2,3 und 4 werden wie gesagt die Schaltschwellen und vor allem die Hysterese eingestellt. Je kleiner R2 ist, desto kleiner ist die Hysterese und desto empfindlicher reagiert die Schaltung auf Lichtveränderungen.





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