Solartracker zwei Achsen, mit Lichtsensoren

[Admin]

Ob es klappt ist natürlich noch unklar. Und wenn es gut ausschaut, dann mache ich auf jeden Fall einen neuen Unterbau mit Schrittmotoren Dann habe ich 360 Grad in beiden Richtungen. Wenn ich mit den Folien nicht das ganze Helligkeitsspektrum schaffe, dann müßte ich auf jeweils 2 Sensoren erweitern. Also auf allen 4 Seiten je 2 Sensoren, einer abgedunkelt für volle Sonne und einer ohne Folie, für bedeckten Himmel.
Dann immer die Werte der beiden Sensoren adieren. Dann müßte ich aber das ganze Teil nochmal neu bauen
Also ich hoffe ich komme mit der Folie und einem Sensor hin.

Franz

[Admin]

Damals hatte ich auch so Milchglasscheiben auf meinen Sensoren (siehe Bild weiter zurück).

Hast du damit das ganze Helligkeitssprektrum abbilden können? Oder hat es nicht gereicht, von zu Dunkel zum Strom erzeugen, bis volle Sonne?

Franz

[Max]

Hallo Franz,

Hast du damit das ganze Helligkeitssprektrum abbilden können?

das ganze Lichtspektrum konnte ich schon abdecken. Um ein ständiges Ausrichten zu vermeiden,
hatte ich damals Wartezeiten von jeweils einer Stunde eingegeben. Erst dann wurde erneut der hellste Punkt
angefahren. Einigemale ist das Panel bei Verdunklung durch ein heftiges Gewitter tagsüber heimgefahren (Morgenstellung).
Seit der Umstellung auf Zeitsteuerung gibt es diese Probleme nicht mehr.
Eine Vertikalausrichtung ist für den praktischen Einsatz meiner Meinung nach nicht notwendig.
Die Panele habe ich auf Übergangszeit-Sonnenstand ausgerichtet. In der Sommerzeit habe ich genügend Strom
in den Batterien.
Aber eine Herausforderung ist die Vertikalausrichtung allemal.

Gruß
Max

[Admin]

Hast du damit das ganze Helligkeitssprektrum abbilden können?

das ganze Lichtspektrum konnte ich schon abdecken. Um ein ständiges Ausrichten zu vermeiden,
hatte ich damals Wartezeiten von jeweils einer Stunde eingegeben. Erst dann wurde erneut der hellste Punkt
angefahren. Einigemale ist das Panel bei Verdunklung durch ein heftiges Gewitter tagsüber heimgefahren (Morgenstellung).
Seit der Umstellung auf Zeitsteuerung gibt es diese Probleme nicht mehr.
Eine Vertikalausrichtung ist für den praktischen Einsatz meiner Meinung nach nicht notwendig.
Die Panele habe ich auf Übergangszeit-Sonnenstand ausgerichtet. In der Sommerzeit habe ich genügend Strom
in den Batterien.

Danke dir. Das gibt mir zuversicht, dass ich nicht die Lösung mit zwei Sensoren in jeder der 4 Richtungen brauche.

Das mit der ewigen "Neuausrichtung" habe ich gelöst, indem ich nach erfolgter Ausrichtung für jede der 4 Richtungen einen Merker habe, der dann aktiviert wird. Und um den Merker wieder zu deaktivieren, also um eine Neuausrichtung zuzulassen, muß sich der Wert um 400 ändern. Dann gibt es eine Neuausrichtung und ist die erfolgt, wird wieder der Merker aktiviert. Das sind die "kontrolle1 - kontrolle4". "0" ist aktiv, also Ausrichten ja, "1" ist nicht aktiv, also Stopp. Der Merker für Tag oder Nacht ist "ablauf". Am Tag hat der "3" in der Nacht "4".
Die Vertikalausrichtung nehme ich halt mit, weil ich so maximal wie möglich ausrichten will. Ob es was bringt?....keine Ahnung Kann man dann ja nutzen oder nicht. Diese ganzen Werte für Neuausrichtung, für Ende des Tages, für Aktivität Morgens, sind erst mal nur Testballons, die ich noch anpassen werde im Laufe der Tests.

Franz

[Admin]

Ich habe heute die Folie schon bekommen, aber mit der erreiche ich kaum eine Verdunkelung. Auch zwei Lagen sind noch zu wenig. Also die Folie ist vorerst nicht gut. Jetzt habe ich es mit dicken weißen Papier versucht. zwei Lagen weißes 100gr. Papier um jeden Sensor. Das ist trotz gutem Licht hier im Raum zuviel. Jetzt hoffe ich morgen auf schlechtes Wetter dass ich die unteres Schwelle testen kann. Wenn dann zwei Lagen zuviel ist, mache ich mal eine Lage. Wir werden sehen.

[Max]

Hallo Franz,

Die Vertikalausrichtung nehme ich halt mit, weil ich so maximal wie möglich ausrichten will.

das mit der Vertikalausrichtung finde ich gut, ich habs damals softwaremäsig halt nicht hinbekommen.
Bei der Gelegenheit habe ich dann festgestellt, dass es nicht nötig ist für meine Zwecke.
Wenn deine Versuche klappen, dann würde ich schon so eine kleine Balkonanlage mit einem 10 oder 20W Modul
aufbauen. So habe ich übrigens auch angefangen.
Grüße
Max

[Admin]

Kann schon passieren, dass ich kommendes Jahr dann doch vom Testaufbau auf eine echte Anlage gehe. Im Moment ist es halt nur das testen wollen. Habe ich schon länger im Hinterkopf, aber deine Anlage hat mich angespornt, damit endlich mal zu beginnen. Das ist einfach ein für mich sehr interessantes Projekt.

Schönes Wochenende
Franz

[Admin]

Jetzt habe ich mal ein paar Messungen gemacht. Ich habe einen Sensor mit einem 100gramm Papier abgedeckt, und einen Sensor mit 2x100gramm Papier.
Die anderen beiden waren offen. Das Ergebnis immer Richtung bedeckter Himmel gerichtet und in der selben Minute. Also bei vergleichbaren Licht.

Die beiden ohne Abdeckung waren Vollgas, = 4095.
Der Sensor mit einer Schicht Abdeckung = 3050.
Der Sensor mit zwei Schichten Abdeckung = 2700.
Das Panel lieferte dabei eine Spannung von = 11,20 Volt
Wie gesagt bei sehr bedeckten Himmel.

Jetzt wäre es schön wenn ich auch noch richtig schwarzen gewittrigen Himmel bekomme und morgen soll es Sonnig werden. Die Werte setze ich dann auch hier, in den Beitrag rein. Ich denke ich werde zwei Schichten Papier brauchen. Aber das wird sich ja noch zeigen. Ich muss ja sehen dass ich bei bestem Licht in die Nähe von 4095 komme, aber auf keinen Fall ganz an den Wert, denn ich brauche ja immer unterschiedliche Werte um den Sensor mit dem besseren Licht feststellen zu können. Da ist es nicht Hilfreich wenn zwei Sensoren, di ich vergleichen muss, beide 4095 haben. Und am Panel erreiche ich so 14-15 Volt max. Das beobachte ich auch noch genau.

Ich habe jetzt noch bei den Lichtverhältnissen die Werte bei voll 0 Grad Richtung Licht, 45 Grad abgewandt vom Licht, 90 Grad abgewandt vom Licht festgehalten.
Werte bei 0 - 45 - 90 Grad.
Sensor ohne Abdeckung:
4095 - 4095 - 4000
Sensor mit einer Schicht Abdeckung:
3060 - 2500 - 2000
Sensor mit zwei Schichten Abdeckung:
2550 - 1920 - 1390
Werte beim Panel:
10,80 - 10,70 - 9,7 Volt
Bei voller Sonne mit einer Lage Papier und auch mit 2 Lagen Papier.
4095 - 3500 - 3500
Seltsamm dass es gleich ist, ob 2 Lagen Papier, oder eine Lage, auch 45 Grad, oder 90 Grad.
Das Panel hat bei voller Sonne 12,60 Volt.

Also die Panelwerte sind erstaunlich stabil, auch wenn das Panel 90 Grad vom Himmel Richtung Hauswand, abgewandt ist.
Bitte den Panelwerten keine gesteigerte Interesse zukommen lassen, denn die verwendeten Panels sind eher unbrauchbar. Also Normal ist die Spannung wesentlich höher. Aber wichtig ist hier nicht die maximale Höhe der Spannung, sondern die Unterschiede in der Spannung, je nach Lichteinfall.

Franz

PS: Für diese Messungen verwende ich dieses Programm hier unten. Da werden die Servos nicht bewegt. Da geht es nur um die Messwerte.

Code: Alles auswählen

#include <LiquidCrystal_I2C.h>
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 20, 4);
#include <Adafruit_ADS1X15.h> // bindet Wire.h für I2C mit ein
Adafruit_ADS1115 ads;
#define ADS_I2C_ADDR 0x48
const float multiplier = 0.125F; // ADS1115-Multiplikator bei einf. Verstärkung
const byte panel = A0;
int panelwert = 0;
float panelspannung = 0;
float ads_mv0 = 0;  // Sensor rechts
float ads_mv1 = 0;  // Sensor links
float ads_mv2 = 0;  // Sensor hinten
float ads_mv3 = 0;  // Sensor vorne
int adc0 = 0;
int adc1 = 0;
int adc2 = 0;
int adc3 = 0;
const byte Servo1 = 5;
const byte Servo2 = 6;
unsigned long sekundenablauf = 0; // Messabstand 1 Sekunde
const unsigned long pausezeit = 1000;
unsigned long aktuellzeit = 0;

void setup() {
  //----------------------------------------------------
  lcd.begin();
  lcd.backlight();
  lcd.clear();
  //----------------------------------------------------
  Serial.begin(9600);
  //----------------------------------------------------
  ads.begin(ADS_I2C_ADDR, &Wire);
  // Werte 1-fach verstärken (ESP32 liefert  max. 3,3V)
  ads.setGain(GAIN_ONE);
  //----------------------------------------------------
  lcd.setCursor (0, 0);            // Zeile 1
  lcd.print (F("Panelspannung "));
  //----------------------------------------------------
  pinMode(panel, INPUT);         // Spannung vom Panel
  pinMode(Servo1, OUTPUT);       // Pin 5
  pinMode(Servo2, OUTPUT);       // Pin 6
  //----------------------------------------------------
  sekundenablauf = millis();
}

void loop() {
  aktuellzeit = millis();
  //Jede Sekunde Spannung am Panel messen
  if (aktuellzeit - sekundenablauf >= pausezeit) { // Eine Sekunde abgelaufen?
    panelwert = analogRead(panel);
    panelspannung = panelwert * 20.3 / 1024.0;
    lcd.setCursor (14, 0);            // Zeile 1
    lcd.print (panelspannung);
    sekundenablauf = millis();
  }
  // -----Kanal 0 Messung------------------------------
  adc0 = ads.readADC_SingleEnded(0);
  ads_mv0 = ads.computeVolts(adc0) * 1000;
  lcd.setCursor (12, 2);             // Zeile 3
  lcd.print (ads_mv0);
  // -----Kanal 1 Messung------------------------------
  adc1 = ads.readADC_SingleEnded(1);
  ads_mv1 = ads.computeVolts(adc1) * 1000;
  lcd.setCursor (0, 2);            // Zeile 3
  lcd.print (ads_mv1);
  // -----Kanal 2 Messung------------------------------
  adc2 = ads.readADC_SingleEnded(2);
  ads_mv2 = ads.computeVolts(adc2) * 1000;
  lcd.setCursor (6, 1);             // Zeile 2
  lcd.print (ads_mv2);
  // -----Kanal 3 Messung------------------------------
  adc3 = ads.readADC_SingleEnded(3);
  ads_mv3 = ads.computeVolts(adc3) * 1000;
  lcd.setCursor (6, 3);            // Zeile 4
  lcd.print (ads_mv3);
}

[Max]

Hallo Franz,

hast du eigentlich schon mal in Erwägung gezogen, die Panelspannung
für die Ausrichtung zu verwenden. Sie steht zwar nicht im Verhältnis zu den Digitalwerten
aber ein Trend ist erkennbar.
Das mit den LDRs hat bei mir schon mal einen Ausfall gegeben, sodaß ein LDR defekt war. Bei großen Helligkeiten sind die
schon belastet. Bei meiner Teichpumpensteuerung ist auch schon mal einer ausgefallen.
Hier habe ich dann auch mit den Milchglasplättchen abgedeckt und seitdem brauchts da nix mehr.
Die Plättchen hatte ich noch von meinem ehemaligen Arbeitgeber, da komm ich leider nicht mehr rann.

Schönen Sonntag
Grüße
Max

[Admin]

Die Plättchen hatte ich noch von meinem ehemaligen Arbeitgeber, da komm ich leider nicht mehr rann.

Hi Max.
Ja, das würde ich gerne mal testen, ob die besser sind wie die Folie, denn die Folie war jedenfalls ein Griff ins Kloo
Aber das mit dem Papier geht offenbar ganz gut. Und das Milchglas ist saumäßig teuer Ich habe da auch schon welche entdeckt mit 70% Lichtdurchlässigkeit, und auch mit 30%. Und so ein Glas kostet schnell mal 100,- Euro Also ich bleibe jetzt erst mal beim Papier.

Das Panel mit einbeziehen, war eigentlich zu Anfang geplant. Deshalb habe ich es im Testaufbau gleich mit eingebaut. Ich überlege auch immer, wo ich es mit einbauen kann. Deshalb nehme ich zumindest die Werte mal mit in die Messungen. Eigentlich dachte ich, dass ich die Panelwerte einbeziehe, wenn die LDR Werte nichts mehr hergeben (bei bedeckten Himmel). Aber bis jetzt habe ich keinen Grund. Die LDR´s sagen mir in welche Richtung ich drehen muß. Die vier LDR´s zeigen mir ganz klar, in welcher Richtung noch mehr geht. Mit dem Panel kann ich nur sehen ob es besser oder schlechter wird, aber die richtige Richtung gibt es mir nicht vor.

Hast du die Widerstände zu den LDR´s vielleicht zu niedrig gewählt? Dann kann der LDR die krätsche machen, weil der Strom zu hoch wird. Ich habe jetzt 1,5 kOhm in Reihe zum LDR (mit mindestens 600 Ohm). Dann sind das 2000 Ohm bei 5 Volt. So habe ich jetzt 0,0025 Ampere, also 2,5 mA, das sollten die locker aushalten. Hoffe ich jedenfalls. Aber ja, ich werde das Panel schon irgendwie mit einbeziehen.

Schönen Sonntag.
Franz