Solarsteuerung

[Bängel_17]

Hallo, gestern Nacht hatte ich eine Vision. Nun habe ich vor auf dem Flachdach unserer Garage Solarzellen zu montieren.Nun zum Grund weshalb ich hier bin: Die Solarzellen sollen auf einem Podest stehen, welches der Sonne folgt.Die Drehbewegung ist nicht das Problem, jedoch will ich die Zellen auch im Neigungswinkel verstellen können.Jetzt seid ihr gefragt, wer hat Ideen oder Anregungen zu meinem Bauvorhaben.Dank im Vorraus


Bängel

[Manf]

Kannst Du es noch ein bisschen näher beschreiben:

Wenn das Podest der Sonne folgt und sich dabei um eine Achse dreht, die senkrecht zur Sonne steht dann brauchst Du allenfalls noch eine jahreszeitliche Änderung in der Kippung der Achse (Elevation).

Ist die Konstruktion von der Du ausgehst? Sollen alle Solarzellen auf einem Podest angebracht werden? Hast Du gestern Abend relativ spät noch etwas gegessen? Hast Du schon mal überschlagen wie groß der Leistungsgewinn durch die Nachführung der Elevationsachse werden kann?

Vor allem die Frage 1 und 2 wären für die Konstruktion interessant. O:)
Manfred

Hier ist auch noch eine Berechnugshilfe für den Sonnenstand für verschiedene Orte.
http://www.stadtklima-stuttgart.de/index.php?klima_sonnenstand

[patti16]

also ich denke irgendwie gerade dran, dass du am besten hinten dran die hälfte eines Zahnrades dran machst allerdings wird es dann ziemlich gros und auch schwer aber dafür gut zu drehen(kommt auch auf die größe an).



gruß
patrick

[der aller dümmste Anfänge]

Erst würde ich berechnen ob ich mehr leistung erziehle wie ich führ das ganze bewegen brauche oder nicht weil was nützt dir eine Vorrichtung die 3 kw schluckt und du dadurch 2 kw mehr leistung hast?

[patti16]

jo das stimmt alles aber ich denke das der bängel_17 weiß was er macht, hoffe ich zu mindestens.

[der aller dümmste Anfänge]

mei onkel hat nechgerechnet wenn man auf die Fläche eines Flachdaches wo eigentlich die Solarzellen stehen sollten Getreide säät und das dann Verbrennt hat man mehr energie gewonnen wie mit der höchstentwickelten Solarzelle also was macht man man säät auf dem Flachdach Getreide und verbrennt es und zieht so Elektrischen Strom daraus. hab ich recht wenn nicht melden.

[Bängel_17]

Kannst Du es noch ein bisschen näher beschreiben:

Wenn das Podest der Sonne folgt und sich dabei um eine Achse dreht, die senkrecht zur Sonne steht dann brauchst Du allenfalls noch eine jahreszeitliche Änderung in der Kippung der Achse (Elevation).

Ist die Konstruktion von der Du ausgehst? Sollen alle Solarzellen auf einem Podest angebracht werden? Hast Du gestern Abend relativ spät noch etwas gegessen? Hast Du schon mal überschlagen wie groß der Leistungsgewinn durch die Nachführung der Elevationsachse werden kann?

Vor allem die Frage 1 und 2 wären für die Konstruktion interessant. O:)
Manfred



Hier ist auch noch eine Berechnugshilfe für den Sonnenstand für verschiedene Orte.
http://www.stadtklima-stuttgart.de/index.php?klima_sonnenstand



Antwortenkatalog:
Nein, ich habe gestern abend nichts mehr gegessen. Warum????
Nun zu meinem Problem.Die Verstellbarkeit des Neigungswinkels ist in sofern wichtig, da an dem vorgesehenen Platz durch natürliche Hindernisse,Baum Dachkante, die Sonne an 3Stunden täglich aus einem anderen winkel "aufgefangen" werden muss.Um in dieser Zeit keinen vollständigen Schatten auf der Anlage zu besitzen, würde ich die Anlage kippen.
Grundsätzliches:
Die Anlage soll eine Art mittelgroßes Experiment werden, bei dem nicht unbedingt die Leistung, sondern auch die technische Seite im Vordergrund stehen soll.Natürlich soll die Anlage sich selbst mit Strom versorgen und wirtschaftlich laufen, daher scheidet jede größere Antriebsmöglichkeit aus (Pneumatik,Hydraulik).

[Bängel_17]

mei onkel hat nechgerechnet wenn man auf die Fläche eines Flachdaches wo eigentlich die Solarzellen stehen sollten Getreide säät und das dann Verbrennt hat man mehr energie gewonnen wie mit der höchstentwickelten Solarzelle also was macht man man säät auf dem Flachdach Getreide und verbrennt es und zieht so Elektrischen Strom daraus. hab ich recht wenn nicht melden.


Ich denke nicht, dass du Recht hast, die rechnungen deines Onkels möchte ich garnicht anzweifeln, jedoch arbeitet eine Photovoltaikanlage "meistens" völlig wartungsfrei, d.h. ohne das Arbeit verrichtet werden muss. Würde man die Energie, die in Form von Kraft benötigt wird um das Getreide zu ernten mit in die rechnungen einbeziehen, wäre die Rechnung gewiss eine andere.Z.B. könnte ich in dieser Zeit mithilfe einer Handkurbel Energie erzeugen.
Ausserdem wäre der Ertrag auf einer dachfläche von ca. 30 Quadratmetern sehr gering.
Und der wohl wichtigste Grund:
Forschung ist wichtig und sollte als Hobby gepflegt werden. Getreide ernten und verbrennen fänd ich nicht schön. mfG. Bängel

[Valerij]

Hallo Bängel_17,
rein theoretisch sieht Deine Idee nicht schlecht aus. Aber wie bevor richtig im obenstehenden gemerkt wurde muss man eine Energiebilanz berechnen, um zu schätzen ob die Solarpanelorientierung im Vergleich zu einer starren Konstruktion bevorzuglich ist.
Nehmen wir zum Beispiel ein Solarpanel, das die Große 45x80 cm hat. Dieses Panel wiegt 5 kg, hat die Leistung 24 W bei Testbedingungen 100W/m^2.
Ich denke, um dieses Panel nach die Sonne zu folgen und das Panel bem Wind und Gewicht usw. immer festzuhalten, muss man einen Antrieb mit der Leistung ca. 10-15 W anwenden, d.h. halbe Solarleistung nimmt der Richtenantrieb in Anspruch.
Deshalb geeignet deine Idee besser bei der Kraftlosigkei, zum Beispiel im Weltraum.

Viele Grüße
Valerij Volov

[Bängel_17]

Hallo Bängel_17,
rein theoretisch sieht Deine Idee nicht schlecht aus. Aber wie bevor richtig im obenstehenden gemerkt wurde muss man eine Energiebilanz berechnen, um zu schätzen ob die Solarpanelorientierung im Vergleich zu einer starren Konstruktion bevorzuglich ist.
Nehmen wir zum Beispiel ein Solarpanel, das die Große 45x80 cm hat. Dieses Panel wiegt 5 kg, hat die Leistung 24 W bei Testbedingungen 100W/m^2.
Ich denke, um dieses Panel nach die Sonne zu folgen und das Panel bem Wind und Gewicht usw. immer festzuhalten, muss man einen Antrieb mit der Leistung ca. 10-15 W anwenden, d.h. halbe Solarleistung nimmt der Richtenantrieb in Anspruch.
Deshalb geeignet deine Idee besser bei der Kraftlosigkei, zum Beispiel im Weltraum.


Viele Grüße
Valerij Volov


Meiner Meinung nach hast du mit deiner aussage nicht ganz recht.
Meine vorüberlegungen waren es, die Kippvorrichtung separat auf den Drehteller zu bauen. Über eine Elektrospule wird nun zum Kippen ein Sicherungsstift, durch den keine Ständige Haltekraft benötigt wird, entfernt. nun wird durch einen Motor meiner Meinung nach um 5 Watt die Konstruktion gekippt.
Ausserdem wäre es wohl besser ein Bruchteil der Leistung für das Kippen zu investieren als 3 Stunden Beschattungsdauer einzuhalten. Welche Art der Kippbewegung wäre denn wohl am sinnvollsten?
Ich hatte bereits angedacht einen Druckbehälter auf der Sonnenseite anzubringen, der durch die Sonnenenergie erwärmt wird und somit Druck aufbaut, der wiederum über ein Magnetventil zu passender Zeit in einen Kippkolben gegeben wird.Jedoch erscheint mir diese Idee als zu Energieaufwändig, da ich an eine Kollektorfläche von ca. 1qm gedacht hatte.

mfG Bängel

[Valerij]

Meiner Meinung nach hast du mit deiner aussage nicht ganz recht.
Meine vorüberlegungen waren es, die Kippvorrichtung separat auf den Drehteller zu bauen. Über eine Elektrospule wird nun zum Kippen ein Sicherungsstift, durch den keine Ständige Haltekraft benötigt wird, entfernt. nun wird durch einen Motor meiner Meinung nach um 5 Watt die Konstruktion gekippt.
Ausserdem wäre es wohl besser ein Bruchteil der Leistung für das Kippen zu investieren als 3 Stunden Beschattungsdauer einzuhalten. Welche Art der Kippbewegung wäre denn wohl am sinnvollsten?
Ich hatte bereits angedacht einen Druckbehälter auf der Sonnenseite anzubringen, der durch die Sonnenenergie erwärmt wird und somit Druck aufbaut, der wiederum über ein Magnetventil zu passender Zeit in einen Kippkolben gegeben wird.Jedoch erscheint mir diese Idee als zu Energieaufwändig, da ich an eine Kollektorfläche von ca. 1qm gedacht hatte.

mfG Bängel

Schwer zu sagen, denn ein Kriterium der Wahrheit ist eine Praktikum.
Als der Dampfantrieb ist ein Beispiel der Dampfmaschine, wo der Wirkungsgrad 10% ist.

Viele Grüße
Valerij Volov

Ps. Ich beteiligte mich an einem Projekt der Entwicklung des Solarroboters. Du kannst diese Konstruktion unter Adresse http://www.v-volov.narod.ru/Solarmodell/Solarmodell.html anschauen.

[Mehto]

An deiner Stelle würde ich die Solarzellen gar nicht dort aufstellen wo "Schattengefahr" ist.

Ich möchte nicht gleich dein ganzen Projekt bezweifeln aber bist du dir im klaren, dass das alles mehrere hundert Euro kosten wird?

Das Nachführen wird leider auch nicht so einfach sein da dieses ganz genau erfolgen muss um nacher mehr und nicht gar weniger Energie zu gewinnen.
Aber immerhin, man hat herausgefunden das man durch nachführen der Solarzellen bis zu 33% mehr Energie gewinnen kann!

Ein nachteil ist auch, das du einen Kalender für die nächsten paar Jahre programmieren musst, was ohne gute Kentnisse unmöglch wird.


Ich überleg mir auch immer mal wieder ein Solarmodul zu kaufen und damit kleine Verbraucher zu versorgen (Lötkolben, kleines Netzgerät, radio....) Dazwischen natürlich noch ein großer Bleiakku als Speicher.
Leider sind mir die Solarmodule aber noch zu teuer. :-(


@der aller dümmste Anfänge

Das mit deinem Onkal darf man ja wohl nicht so ernst nehmen.
Schonmal nachgedacht wie lange es dauert Gedreide zu ziehen?
Warscheinlich meint dein Onkel das man mehr Energie gewinnt, aber nicht mehr Elektrischen Strom. Versuch doch mal aus einem Büschel Getreide mehr Strom als ein Solarmodul zu gewinnen. Hätte man Generatoren mit 100% Wirkungsgrad wäre das warscheinlich möglich.

Normale Solarzellen haben übrigens ca. 11% Wirkungsgrad.

[Excalibur]

Ein nachteil ist auch, das du einen Kalender für die nächsten paar Jahre programmieren musst, was ohne gute Kentnisse unmöglch wird.


Warum, dieses problem wurde auch schon in einem anderen threat behandelt. Das einfachste wäre eine Sensorgesteuerte nachführung.



Ich hatte bereits angedacht einen Druckbehälter auf der Sonnenseite anzubringen, der durch die Sonnenenergie erwärmt wird und somit Druck aufbaut, der wiederum über ein Magnetventil zu passender Zeit in einen Kippkolben gegeben wird.Jedoch erscheint mir diese Idee als zu Energieaufwändig, da ich an eine Kollektorfläche von ca. 1qm gedacht hatte.


Kompliziert zu bauen, aber sehr positiv für die Energiebilanz. Solarzellen
haben ihren besten Wirkungsgrand bei niedrigen Temperaturen. Wenn du also nicht einfach einen Druckbehälter irgendwo aufstellst, sondern stattdessen die von der Sonnenstrahlung aufgeheißten Solarzellen nutzt, werden Deine Solarzellen gekühlt und es erhöht sich ihr Wirkungsgrad. Die Wärme die Du zur Druckerzeugung abziehst, beeinflußt den Wirkungsgrad nicht negativ, da sie ansonsten ohnehin verlorene Energie wäre.

[Manf]

Aber immerhin, man hat herausgefunden das man durch nachführen der Solarzellen bis zu 33% mehr Energie gewinnen kann!
In der Fragestellung am Anfang stand, dass eine eindimensionale Nachführung durch eine zweite Dimension ergänzt werden könnte.

Insgesamt läßt sich wohl 33% gewinnen. Dan läßt sich sicher auch bestimmen, wieviel sich durch die Neigung gewinnen läßt.

Das Bild vom monatlichen Sonnenlauf (bezogen auf Stuttgart) läßt sich unter dem oben genannten Link auch für viele andere Städte ausgeben.
Manfred

http://www.stadtklima-stuttgart.de/content/images/4_301_JWyZWNSEwS-234x.png

[JensB]

Hallo zusammen, die Idee ist super und sie F U N K T I O N I E R T

Im Rahmen meiner Weiterbildung zum St. gepr. Techniker haben meine Schulkameraden ein solches Projekt realisiert, die Energieausbeute erhöhte sich um ca. 30 %. Die Anschaffungskosten einer Schwenkanlage hätten sich in ca. 3 Jahren einfahren lassen. Wenn man das ganze bei ca. 30 m² machen würde, würde sich das schon lohnen, denn man kann ja die Energie ins Netz zurückspeisen und bekommt auch noch Geld dafür.

Ehrgeiziges Projekt.......Ich find regenerative Energien geil. Nur Mut!!!

[der aller dümmste Anfänge]

mei onkel hat nechgerechnet wenn man auf die Fläche eines Flachdaches wo eigentlich die Solarzellen stehen sollten Getreide säät und das dann Verbrennt hat man mehr energie gewonnen wie mit der höchstentwickelten Solarzelle also was macht man man säät auf dem Flachdach Getreide und verbrennt es und zieht so Elektrischen Strom daraus. hab ich recht wenn nicht melden.


Ich denke nicht, dass du Recht hast, die rechnungen deines Onkels möchte ich garnicht anzweifeln, jedoch arbeitet eine Photovoltaikanlage "meistens" völlig wartungsfrei, d.h. ohne das Arbeit verrichtet werden muss. Würde man die Energie, die in Form von Kraft benötigt wird um das Getreide zu ernten mit in die rechnungen einbeziehen, wäre die Rechnung gewiss eine andere.Z.B. könnte ich in dieser Zeit mithilfe einer Handkurbel Energie erzeugen.
Ausserdem wäre der Ertrag auf einer dachfläche von ca. 30 Quadratmetern sehr gering.
Und der wohl wichtigste Grund:
Forschung ist wichtig und sollte als Hobby gepflegt werden. Getreide ernten und verbrennen fänd ich nicht schön. mfG. Bängel

Mei Onkel hat das alles mit eingerechnet und der kennt sich da aus (is a Dr.)

[Manf]

@der aller dümmste Anfänge
Jetzt überlege doch mal was für eine Aussage Du machst:
Dass jemand irgendetwas mit eingerechnet hat, die Handarbeit an einem 30qm Dach durch jemand anderen der keine Lust oder Zeit dazu hat.

Natürlich stellt das die Weiterarbeit an der Nutzung von Sonnenenergie nicht in Frage. In einigen Bereichen ist sie schon heute nutzbar, in vielen Fällen gibt es nur durch die spezielle Förderung und Strompreispolitik schon einen Sinn.

Manfred

[Mehto]

Dein Onkel meint das man mit Getreide mehr Energie erzeugen kann.
Da hat er bestimmt auch völlig recht.
Doch leider kann man die Energie wie gesagt nicht zu 100% in Elektrische Energie umsetzten. Gerade bei Wämre in Strom ist das meistens mit erheblicher Verlustleistung verbunden.

Daher bringt eine Solaranlage mehr Elektrische Energie als Getreide.
Oder hast du schoneinmal ein Getreidekraftwerk gesehen? :-)


Warscheinlich wollte dein Onkel dir nur ein kleines Beispiel geben wieviel Energie Getreide hat.
Das mit den Vergleichen ist auch immer so eine Sache...
Ein großer Haufen Biomüll auf dem Dach erzeugt bestimmt auch mehr Energie als Solarzellen. :-) Doch mit welchen nachteilen? Der Nachbar freut sich bestimmt...



P.s.: Vor lauter vorurteilen habe ich bei meiner ersten Antwort übersehen das du ja von vornerein gemeint hast es würde mehr Energie nicht Strom produzieren. Sorry

[der aller dümmste Anfänge]

Ja bestimmt hab ich so was gesehen eine Biogasanlage. Ok das ist jetzt ein schlechtes beispiel aber es gibt so was.

[Opus]

Ähem...
zum ursprünglichen Problem hatte ich auch schon Gedanken: Eine kleine Solarzelle so an die schwenkbare Anlage bauen, dass sie bei Sonnenlicht Energie für einen Getriebemotor liefert. Wenn sie weit genug gedreht hat, schattet sie sich selbst durch eine Schattenblende ab. So folgt sie den ganzen Tag der Sonne. Nur, was mache ich um die Anlage zurückzustellen? Eine kleine Schaltung, die beim ersten Morgenlicht Strom von der großen Anlage nimmt und diese in die Morgensonne zurückdreht.
Micha

[slaud]

du köntest auch einige kleine solarmodule nehmen und mit hilfe der anordnug von verschiedenen winkeln dan den optimalen winkel zu berechen 20° 10° 0° -10° -20°
bei optimalen lichteinfall müsste bei 0° die grösste spannung entstehen
bei 10 -10 die gleiche und bei 20 -20 die gleiche

so würde sich jetzt der soneneinfalswinkel ändern
würden sich die spannungen ändern zb bei 10 grad 9 volt
und bei -10 grad 11 volt
nunn müsste man den motor ansteuern biss beide spannungen gleich gross sind die grenzwerte muss man selber so wählen dass es sinnvol regelt
und die mittelzelle währe zur berechnug ob sich ne drechung rentiert
-20 +20 wäre dafür gedacht um den messfeler zu minimieren mann
könnte die beiden werte adieren und diesen vewenden

zur steuerung würde ich nen getriebemotor nenmen und ien nur ganz kurz starten das sich das ganze um zirka ein halbes grad dreht
vieleicht mit nem induktiven fühler auf das zahnrad
oder natürlich ein steppermotor was bei einer kleinen anlagee sicher besser funktioniert

[Mehto]

Bei mehr Sonnenlicht ändert sich Spannung kaum, mehr ändert sich der Strom. (Kurzschlussstrom.)

Gruß,
Mehto

[slaud]

mann könte ja den spannungsabfall an einem shunt auswerten bleit im prinzip das gleiche
war ja nur mal nen lösungsansatz, wie mann so etwas angehen könnte
nett wären natürlich auch noch nen lcd auf dem man die aktuelle position usw erkennen kann und das ganze kontrolieren kann usw

oder in veirsiedene moduse wechseln kann gesamtwinken rückstellparameter usw

[Opus]

Ich versuche mal eine Zeichnung zum Verständnis anzufertigen. Es ist alle viel Einfacher als man denkt.
Micha

[ICH_]

Nehmt doch Phototransistoren anstatt Solarzellen zum Lichtstärke messen ...