Natürliches Sonnenlich Umlenkspiegel ?

[Manf]

In Freibung ist die Ausrichtung nach der Sonne wohl angesagt.
Hier gibt es ja auch das Heliotrop, das sich als ganzes Gebäude nach der Sonne ausrichtet.
Hast Du die Informationen dazu was die so alles machen?

http://www.architec24.de/viessmann/l...detail/10.html

Heliotrop - Entwurfsaufgabe

Dem drehbaren Solarhaus Heliotrop® liegt die Idee zugrunde, ein Gebäude zu entwickeln, das höchsten Ansprüchen an Umweltschutz und Architektur genügt, ohne dass der Wohnkomfort darunter leidet. Den Planern schwebte ein Haus vor, das während seines Betriebs und sogar darüber hinaus so umweltschonend wie möglich ist, indem es wenig Fläche verbraucht, regenerative Energien nutzt und wiederverwertbare Baustoffe verwendet. Die Bewohner sollten keinen Emissionen ausgesetzt sein und nach Ablauf der Nutzungszeit des Hauses keine schwer zu entsorgende „Altlast“ zurückbehalten.

Hierfür galt es einen Prototypen zu entwickeln, dessen Hauptmerkmal die permanente Ausrichtung zur Sonne ist. Anders als bei konventionellen bis dahin realisierten Solarbauten, die aufgrund ihrer fixen Lage nur einen Bruchteil der einstrahlenden Energie nutzen können, dreht sich das Heliotrop um seine eigene Achse und folgt dem Lauf der Sonne während des Tages. Damit kann es sehr viel mehr kostenlose Solarenergie einfangen. Der bezeichnende Name des Experiments kommt aus dem Griechischen und bedeutet soviel wie „der Sonne zugewandt“. Die erste realisierte Fassung des Heliotrops wurde 1994 in Freiburg errichtet. Sie dient dazu, den Einsatz und die bestmögliche Kombination verschiedener Energiesysteme für den Gebäudebetrieb zu testen und zu erforschen.

[Felix G]

2. Die Erddrehung: Mit ihr wirst Du am leichtesten fertig, indem Du eine Drehachse so justierst, dass sie parallel zur Erdachse ausgerichtet ist. Hört sich kompliziert an, ist aber leicht zu erreichen, indem Du sie hohl machst. Wenn Du durchguckst und siehst den Polarstern, dann stimmt die Richtung!

Was sich dann parallaktische Montierung nennt, und sich nur so leicht ausrichten lässt, falls der Polarstern vom Montageort aus überhaupt sichtbar ist.

Ist er z.B. durch das Haus selbst oder sonst irgendein Hindernis verdeckt, kann man die Achse allenfalls gaaanz grob mit Kompass und Winkelmesser ausrichten.


Ich würde einfach mal im Internet nachschauen, denn für alle genannten Probleme gibt es schon fertige Formeln die man nurnoch für den gewählten µC implementieren muss. Da kann man dann sowohl auf eine parallaktische Montierung als auch auf irgendwelche Sensoren verzichten, solange Position und genaue Uhrzeit bekannt sind, sowie einmalig eine Justierung durchgeführt wurde.

[robo.fr]

1. Das Reflektionsgesetz: Wenn die Sonne um 10° wandert, und der Spiegel bleibt fix, dann wandert der reflektierte Strahl auch um 10°. Damit der reflektierte Strahl immer auf denselben Fleck fällt, muss sich der Spiegel um 5° drehen, also nur halb so schnell, wie die Sonne sich bewegt.

2. Die Erddrehung: Mit ihr wirst Du am leichtesten fertig, indem Du eine Drehachse so justierst, dass sie parallel zur Erdachse ausgerichtet ist. Hört sich kompliziert an, ist aber leicht zu erreichen, indem Du sie hohl machst. Wenn Du durchguckst und siehst den Polarstern, dann stimmt die Richtung!
Was sich dann parallaktische Montierung nennt, und sich nur so leicht ausrichten lässt, falls der Polarstern vom Montageort aus überhaupt sichtbar ist.

Weil ich mich ja genau um diese Probleme nicht kümmern will, wird der Sensor an der Stelle bzw. in der Richtung montiert, in die das Licht fallen soll. Damit werden alle Probleme kompensiert.
Das ist ja genau der Gag an meinem Prinzip.
Die ganzen bisherigen Verfahren benötigen entweder eine auwendige Mechanik um den Sensor relativ zum Spiegel zu bewegen oder eine spezielle aufwendige Ausrichtung der Anlage.
Da stellt sich mir die Frage: In der heutigen Zeit, in der Mikrocontroller und Sensoren so günstig sind, kann man sich das sparen.
Der Anwender stellt den Spiegel auf, positioniert den Sensor an der gewünschten Stelle und fertig. Keine spezielle Ausrichtung notwendig.

Übrigens ist das Gebiet "Heliostat" extrem stark "Verpatentiert". Ich weiß nicht, ob es das von mir vorgeschlagene Verfahren schon gibt, falls nicht haben wird Glück und es hat sich mit diesem Thread erledigt.

In Freibung ist die Ausrichtung nach der Sonne wohl angesagt.
Hier gibt es ja auch das Heliotrop, das sich als ganzes Gebäude nach der Sonne ausrichtet.

Das Gebäude habe ich schon von weitem gesehen. Vielleicht sollte ich mal versuchen, die Leute anzusprechen.

[Felix G]

Übrigens ist das Gebiet "Heliostat" extrem stark "Verpatentiert"

Na und?
Daß etwas patentiert ist heißt ja nicht daß man es nicht bauen darf.
(nur vermarkten darf man es nicht so ohne weiteres)

[The Man]

Moin,
an der Sache mit dem Sonnenlicht bin ich auch schon dran.
Es gibt Problem bei der Konstruktion mit einem Spiegel, dessen Mittelpunkt im Ursrung des System liegt. Und zwar um das Sonnenlicht in jede beliebige Richtung zu richten, muss darüber ein zweiter Spiegel angebracht werden (außder man bringt seinem µC Vektorrechnung bei).
Ist es dann High Noon, steht die Sonne über dem oberen Spiegel und verdeckt den anderen und es bleibt dunkel.

Hier ist jetzt meine Idee:
wenn nötig erläutere ich das Teil noch.

[Felix G]

Und zwar um das Sonnenlicht in jede beliebige Richtung zu richten, muss darüber ein zweiter Spiegel angebracht werden (außder man bringt seinem µC Vektorrechnung bei).

Genau das würde ich tun, also die Vektorrechnung, denn so wahnsinnig kompliziert ist das nicht. Einen zweiten Spiegel bräuchte man dann nur, wenn das Ziel recht ungünstig liegt und mit einem Spiegel nur schlecht oder garnicht beleuchtet werden kann.

Ist es dann High Noon, steht die Sonne über dem oberen Spiegel und verdeckt den anderen und es bleibt dunkel.

Der obere Spiegel muss doch nicht direkt senkrecht über dem/den unteren Spiegel(n) angeordnet sein. Man kann diesen Spiegel auch problemlos versetzt anordnen.


Was deine Idee betrifft..
wenn ich die Skizze richtig interpretiere, müsste eine Achse genau parallel zur Sonnenbahn ausgerichtet sein, und das ist vielleicht ein bischen sehr aufwändig (wie sonst könnte man sicherstellen daß das Sonnenlicht auf der rechten Seite immer senkrecht einfällt).




edit:
hier mal eine kleine Grafik die verdeutlicht, daß die anzustellenden Berechnungen wenn man mit einem Spiegel auskommen möchte, eigentlich trivial sind:
Bild hier  
alpha kann man berechnen, beta kann man problemlos messen, und wenn man diese beiden Winkel hat ist die Berechnung von phi nun wirklich kein Kunststück mehr. Und dann braucht man das ganze natürlich nochmal für die zweite Achse

[The Man]

Das Prinzip bei mir sieht so aus:

die senkrechte Achse dreht sich so, das das Sonnenlicht die waagerechte Achse immer senkrecht trifft. Da wir hier von einem zylindrischen Körper reden, haben wir 360°, wo das der Fall ist. Jetzt wird der waagerechte Arm um seine Achse so gedreht, dass das Fenster über dem inneren Spiegel eine senkrechte Ebene zu den Sonnenstrahlen bildet. Der Spiegel steht dazu 45°, lenkt das Sonnenlicht also entlang der Achse des waagerechten Armes. Der zweite Spiegel in der senkrechten Stange steht zu dieser ebenfalls 45°.

Aber ich denke, dass meine Konstruktion Vorteile hat. Bei der Vektorsache können sich je nach Ort vom Target und der Jahreszeit tote Winkel bilden. Also wenn z.B. sich das Target unterhalb oder auf gleicher Höhe befindet und Alpha klein ist.

[Felix G]

die senkrechte Achse dreht sich so, das das Sonnenlicht die waagerechte Achse immer senkrecht trifft

Und genau das ist der Punkt bei dem ich nicht sehe wie das mit der Konstruktion möglich sein soll...

nimm doch bei deiner Zeichnung mal an das Sonnenlicht käme von schräg rechts oben, und dann verrate mir wie man es schaffen soll daß es senkrecht auf die waagerechte Achse trifft.

Bei der Vektorsache können sich je nach Ort vom Target und der Jahreszeit tote Winkel bilden. Also wenn z.B. sich das Target unterhalb oder auf gleicher Höhe befindet und Alpha klein ist.

Das kann man alles schon in der Planungsphase berücksichtigen, da sowohl der minimale als auch der maximale Wert von Alpha im Verlauf eines Jahres bekannt ist.

Und falls nötig kann man die Konstruktion ja auch um einen festen Spiegel erweitern, der dieses Problem beseitigt.

[Nahrings]

Alles lange her......
..... gute Ideen waren dabei !
Jetzt gibt es 2 Achs Roboterarme fast geschenkt. Da muss nur abgedichtet werden und das kann raus.
Nur hab ich sowas noch nicht gemacht. auch nicht drinnen auch nicht mal einen Arduino eingeschaltet.
Wer kann mich dabei begleiten ?

[HaWe]

hallo,
kauf dir ein Arduino-Starterset und mach damit erstmal einen Grundkurs, um Arduinisch zu lernen. Es gibt bei Ebay z.B. sehr gute Startersets von Saintsmart oder auch von Funduino. Wenn du alle Grundlagen beherrschst, dann kommt der nächste Schritt, und dann der übernächste.