Hallo zusammen! Ich bin noch in der Findungsphase und muss daher ein paar grundlegende Entscheidungen Treffen. Zum Beispiel wohin mit den Solar Panelen, welchen Einfluss hat die Ausrichtung (ergibt N-O-O noch Sinn [6qm Gartenhaus rückseitiges Dach] ), welchen Einfluss hat der Einstrahlungswinkel. Wieviel Sonneneinstrahlung habe am Standort den ich vorgesehen habe. Dazu verwendet ich eine kleine 80x55mm Solarzelle die ich an einem Sensor Modul angeschlossen habe. Die Solarzelle habe ich testweise an einem 2 Meter langen Kabel angeschlossen (mehr geht auch). Mit einer Software kann ich die Spannung auslesen und über den Tagesverlauf anzeigen lassen. Bei Interesse zeige ich euch gerne hier den Fortschritt.
Die technischen Daten stehen für die interessierten weiter unten. Hier geht es ein wenig ins Eingemachte!
Ein wenig zum Hintergrund. Das Modul an dem die Sensoren und das Netzwerk angeschlossen sind nenne ich TempMaster. Ich habe ein paar dieser Module gebaut um die Temperatur und Luftfeuchtigkeit in einigen Räumen, aber auch im Gartenhaus zu messen. Damit werde ich später auch mal die Batterien und Wechselrichter monitoren.
Ich bin noch dabei die Software anzupassen. Ich habe ein Modul mit einem kleinen OLED Monitor ausgestattet, damit ich sofort sehen kann das alles funktioniert. In der Version 1 habe ich zusätzlich ein Solarmodul angeschlossen um die Sonneneinstralung relativ zu messen, also 0%-100% Für die nächsten Versionen werde wohl noch einen magnetischen Kommpass und einen Neigungsensor einbauen.
Software zur Anzeige der Daten: Multi Router Traffic Grapher (MRTG) ist ein Service-Monitoring-Programm zur grafischen Auswertung oder Darstellung von Messwerten, ursprünglich entwickelt für die Messung von Netzwerkverkehr (Traffic). MRTG generiert HTML-Seiten mit den Grafiken, die die grafischen Auswertungen enthalten. https://oss.oetiker.ch/mrtg/ MRTG ist eine PEARL applikation.
Die Software auf dem µC ist selber geschrieben. Am seriellen Port (USB) kann man die Netzwerk Parameter einstellen (IP/MASKE/...). Die Sensoren werden alle 2 Sekunden ausgelesen und die Werte auf plausibilität geprüft. Wird das Netzwerk nicht gefunden oder 10minuten kein Wert abgefragt schlägt der WatchDogTimer zu und bootet das Modul neu. Das Modul wird über das Netzwerk per SNMP (Port 161, OID: 1.3.6.1.2.1.1.x.0) abgefragt. Mit SNMPget.exe kann man auch manuell pollen was der Sensor so misst. Alle 5 Minuten fragt MRTG die Messwerte ab. Immer 2 auf einmal die auch in eine Grafik kommen. Was man zusammen sehen will, kann man in der MRTG Config selber bestimmen.
FAQ: Geht auch PoE?
PoE ist Möglich, aber das Shield ist knapp und teuer, also verwende ich es nicht.
Ist das eine profesionelle Lösung?
Natürlich würde ich gerne Ja sagen, aber es ist im Hobby Bereich angesiedelt, obwohl ich viel Zeit und Energie investiert habe.
Kann man die Module kaufen?
Nein,ich verkaufe keine fertigen Module (Finanzamt, Garantie, Gewährleitung,...) Ich sage euch gerne was ihr braucht, die Software spiele ich euch auf. Vielleicht verleihe ich auch mal eines.
Gibt es Gehäuse?
Ja, ich nutze transparente Acryl- und Stahlbech Gehäuse, s.o.
Kennst du schon PVGIS? Die Zeitreihen zur Einstrahlung messen die schon seit einigen Jahren für ganz Europa. Link: https://re.jrc.ec.europa.eu/pvg_tools/de/#PVP Du kannst auch die Rohdaten als CSV Datei runterladen und in einer Tabellenkalkulation wie zB. Excel verarbeiten.
Kannst ja mal deine gemessenen Werte mit den Werten für deinen Standort in der Datenbank vergleichen.
Ja, die PVGIS Seite ist klasse. Sie gibt eine gute Grundlage. Sozusagen das SOLL. Ich messe das IST, mit Verschattung und Topologie (mein Haus und das der Nachbarn, Bäume, den Westerwald,...). Meine werte werden schlechter sein. Dabei kann ich dann immer sagen vieviel Prozent des SOLL habe ich erreicht.
Ich habe das Modul fertig, und die beiden Sensoren mal ans Fenster gelegt. Sie sind noch nicht Kalibriert, man kann aber schon sehen wie es funktionieren wird.
Die beiden Solarzellen haben direkt an der Wand, Richtung Sünden gehangen. Ich möchte ja nicht die Spannung der Zellen zeigen, sondern deren Leitung. Dabei habe ich bei der Lastanpassung leider die falschen Widerstände verwendet.
6V, 100mA = 0.6W Ri = RL = 6V/100mA = 60 Ohm.
Da ich aber einen 820 Ohm Widerstand verwendet habe, konnte ich schon mit wenig Licht fast 100% erreichen. Nach 14 Uhr wurden die Zellen durch das Haus verschattet, aber die angezeigte Leistung ist nicht sehr start abgefallen.
Der Leistungsabgleich der Solarzellen ist gemacht und das Maximum wird noch zu 100% kalibiert. Die Sonne schaft es also die Solarzellen über viele Stunden zu 100% auszunutzen. Die beiden Kurven zeigen den Leistungsverlauf der beiden Solarzellen auf den unterschiedlichen Dachseiten. Das linke Bild zeigt die Ausrichtung und das rechte den Sonnenverlauf.
Nur so Spaßeshalber rechne ich mal aus wieviel Energie ich gestern so am Lastwiederstand verbraten habe. Zeit: Von 10-19Uhr also 9h Spannung am Lastwiederstand (56Ohm): 649 * 5V / 1023 = 3.17V Leistung: U * I = U * (U/R) = 3.17²V/56 Ohm = 0.18W (Mein 1/4W Lastwiederstand überlebt es also ) Größe des Panels: 80x55mm, davon 50% Solarzelle. Damit ist die aktive Fläche: 0.08mm * 0.055mm / 2 = 0.0022m² Effektivität : 0.18W/0.022m² = 82W/m² :? Da ist bescheiden noch eine Übertreibung. Realer Energiegewinn pro Panel= 9h * 0.18W = 1.62Wh pro Tag
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