Low Power Ventil für Wassertropfer

[Ceos]

Ich hab da mal wieder was völlig Wahnsinniges angefangen und Suche nach eine technischen Lösung.

EDIT: Bitte zu <<<UPDATE>>> springen für Upates


<<<PROLOG>>>

Ich bin dezent vergesslich was häusliche Pflichten angeht (auch wenn mein Umfeld immer meint ich sei schlicht zu Faul)

Aber mein neuer Balkon sieht ein wenig trist aus so ganz ohne Bepflanzung ... nur überleben bei mir Pflanzen in der REgel selten mehr als 3 Wochen .. vor allem im Sommer

Ein Wasseranschluss nach draußen ist leider keine Option und eine Pumpe ist auch eher problematisch mangels Elektroanschluss!

<<<TL;DR>>>

Ich möchte als ein Gefäß mit Wasser darin an erhöhter Position anbringen um dann mittels Gravitation Wasser an die Pflanzen zu verteilen. So ungefähr 10 Pflanzbehälter.

Ich könnte jetzt einen AKkubetriebene Zeitschaltuhr und ein paar Tropferventile nehmen und müsste dann nur regelmäßig das Reservoir auffüllen.

Ich würde aber gerne die Pflanzkübel individuell mit dem kapazitiven Feuchtesensor aus einem anderen Foren-Thema überwachen um dann Bedarfsgesteuert den Tropfer für den entsprechenden Kübel zu bedienen!

Dafür brauchte ich dann ein möglichst simples und stromsparendes Ventil oder eine Idee wie ich mir so ein Ventil basteln könnte!


Erste Ideen hatte ich mittels eines Piezoelements z.B. eine Düse zu blockieren udn durch anlegen einer Spannung dann die Düse freizugeben. Vortiel wäre der geringe Strombedarf und ich müsste keinen Akku verbauen, denn eine Solarzelle würde den Strom liefern wenn die Sonne scheint und die Bodenfeuchtigkeit zu gering ist.

Jedwede käufliche Lösung scheint mir absolut übertrieben zu sein bisher.

<<<UPDATE>>>

27.09. Lösung in Sicht
Klassische Ventile könnten in der offenen Position hängen bleiben(Zu wenig Strom), Rückstellende Ventile oder Magnetventile benötigen einen gewissen Wasserdruck und zu viel Strom um lang genug offen zu bleiben!

Miniatur Niedervolt Tauchpumpen auf Ebay gefunden(Artikelstandort DE war mir wichtig)
Wenn genügend Strom (Kondensator oder kleiner Akku) gespeichert worden ist, wird über die Pumpe (Laufzeitgesteuert) eine definierte Menge Wasser in den Blumentopf gefördert.

Low Tech > High Tech
Auch wenn es schön war zu planen und ich zumindest eine Quelle gefunden habe für mini Wasserpumpen, den Vogel abgeschossen hat unser FReund WL

Ich bin ja auch nicht abgeneigt für (fast) alles ein Bastelprojekt zu starten.
Dieses Problem löse ich allerdings seit Jahren mit Tonkegeln : Bild hier  

http://www.blumat.info/

Das Ding probier ich glatt aus!

[oberallgeier]

.. was völlig Wahnsinniges angefangen .. mittels eines Piezoelements z.B. eine Düse zu blockieren .. keinen Akku verbauen ..

Wer weiß schon, wie viele großartigen Dinge anfangs als Wahnsinn bezeichnet wurden !

Also mit richtig stromsparend kann ich nicht dienen. Mir fällt dazu schnell ne Art Tropfenzuteiler ein (merke: 1 Kubikzentimeter Wasser sind etwa 20 Tropfen - is schon s..wenig für Blumen) - Ideengrundlage: 2 Quetschventile (Video sieht ziemlich gut aus).

Aufbau: Eine Wasserzuleitung - klar, am Ende ein Stück Silikonschlauch, sagen wir mal Øi 5 mm. Knapp hintereinander zwei Servos mit den kreisförmigen "Hebel"(scheiben). Letztere so nockenartig zugefeilt = exzentrische Scheibe. Servo heißen: E(nde) und Z(ulauf). Beim Gießen: Servo E zu, Servo Z auf - danach SZ zu - danach SE auf; nun könnte, sollte das Wasser aus dem Schlauch fliessen. Diese Portionierung so oft wie nötig.
Durch Variation von Schlauch-Innendurchmesser (irgendwann wirds nicht mehr dicht, irgendwann ist der so eng, dass nix raufließt) und Abstand der beiden Ventile kann die Zuteilmenge pro Schaltspiel variiert werden. Eine Mikrocontroller könnte dann noch vielerlei dazu einbringen wie - Zeitsteuerung, Temperatur, Sonnenschein (Beleuchtungsstärke), Luftfeuchtigkeit, Wind (viel Wind trocknet schneller) - usw usf. also ne beliebig hoch technisierte automatische Blumenbetropfungsanlage/nsteuerung.

.. Erste Ideen hatte ich .. Piezoelements z.B. eine Düse zu blockieren .. dann die Düse freizugeben ..

Hmmm - klingt gut, aber wer schaut dann auf die Uhr ? ? ? Das mit der Sonne ist ja gut, aber ob damit das Timing gut machbar wäre ?

PS: Patentantrag wird gleich eingereicht (ich renn sofort los) Lizenzen für potentem Hersteller sind noch zu haben.

[Ceos]

Sonne + trockener Boden = Strom fürs Piezoelement -> Wasserfluss
kein Timer, keine überdrehte Logik

ich sags mal so, das mit piezo funktioniert im tintenstrahldrucker auch wunderbar XD

[i_make_it]

Spontan fällt mir ein:
20L Campingdusche Als Vorratstank.
https://www.amazon.de/10T-Sola-20-So...=campingdusche
Ein Satz Ventile
z.B.
https://www.amazon.de/Sourcingmap-a1...MYTF39KMN6J1VF
Zahnräder und eine Schnecke
https://www.conrad.de/de/kunststoff-...160923103510:s
Zum Einstellen der Tropfenzahl Infussionsbestecke
https://www.amazon.de/Infusionsbeste...keywords=tropf

Die Ventile werden an einen Verteiler montiert und die Betätigungshähne der Ventile durch Zahnräder ersetzt.
an jedem Zahnrad wird ein radialer Stift eingesetzt der in Auf und ZU Position einen Schalter betätigt.

Alle Ventile werden so angeordnet das die Zanräder parallel in einer Linie wie auf einer gemeinsamen Achse liegen.
Quer dazu wird eine Lineaeinheit gebaut, auf der an einem Schlitten eine Motor mit der Schnecke läuft.
Für jedes Ventil wird eine kodierte Halteposition (adresse) sowie eine Vorabmeldeung markiert.
Ähnlich wie bei einem Fahrstuhl, wird wird durch die Voranmeldung das Langsamfahren ausgelöst, während eine punktförmige Markierung den genauen Haltepunkt definiert.
So wird vor erreichen der Position erkannt das die Geschwindigkeit zu reduzieren ist und die Adresse eingelesen.
Bei Korrekter Zieladresse kann so punktgenau angehalten werden das die Schneke mit dem Zahnrad kämmt.
Damit die Schnecke sauber kämmen kann, ist eine Indexposition notwendig, die eine genaue Winkelstellung der Schnecke ermöglicht.
Hier bietet sich an die Schraube welche die Schnecke auf der Motorwelle klemmt länger zu lassen.

Die Positionsmarken können als Durchgangslöcher direkt in die Führung eingebracht werden und per Gabellichtschranke erfasst werden.

Es sind so nur 2 Motoren notwendig, 2 Endschalter pro Ventil und je nach Anzahl der Ventile n+1 Gabellichtschranken für die Binärkodierung von x ventilen durch n Bit.

Die Ventilendschalter müssen immer nur wärend eins Schaltvorhangs bestromt werden.
Die Motoren nur beim Verfahren. Ebendo die Positionsauswertung.
Somit ist nur bei Auswahleines Ventils und dessen Betätigung ein Stromverbrauch vorhanden.

[Ceos]

Motoren sind unpraktikabel ich habe nur ein paar miliampere, ich will ja nicht gleich nen ganzes Solar Panel aufstellen ich dachte halt an so vll. 30 cm langen Stab mit dem Feuchtesensor unten, der Solarzelle oben und dem "Ventil" in der Mitte und dem allergeringesten Elektronikaufwand

alternativ kann ich auch am Schlauch zum Tank entlang einfach einen I2C Bus oder so mitschleifen, die Feuchtedaten abrufen, dann eine kleine Pumpe anwerfen wenn die meisten Pflanzen zu trocken werden und ganz ohne Ventile arbeiten, aber die Verteilung wird dann nicht optimal

[Peter(TOO)]

ich sags mal so, das mit piezo funktioniert im tintenstrahldrucker auch wunderbar XD

Aber wie lange dauert es bis 10ml durch die Düsen sind?
Zudem sind das keine Ventile.
https://web.archive.org/web/20110125...intendruck.pdf

Ein Motorventil dürfte die einfachste Konstruktion sein, das kann man so konstruieren, dass es nur Strom verbraucht, wenn es verstellt wird.

MfG Peter(TOO)

- - - Aktualisiert - - -

Motoren sind unpraktikabel ich habe nur ein paar miliampere, ich will ja nicht gleich nen ganzes Solar Panel aufstellen

Das ist doch kein Problem!
Mit den paar mA lädst du einen Kondensator. Für Kurze Zeit kannst du dann grosse Ströme aus dem Kondensator ziehen.
Wenn du den Elko mit z.B. 10mA 1 Minute lang lädst, kannst du etwa 10s lang um die 60mA ziehen.

An Stelle eines Kondensators ist ein Akku natürlich noch besser geeignet.
Das kann jede Billig-China-Solar-LED-Leuchte. Sowas bekommt man für ein Paar Euro, inkl. Akku.
Die LED baut man aus.
Normalerweise ist nur ein Akku (1.2V) eingebaut, aber es ist eine Spannungswandler vorhanden, welcher etwas um die 3V liefert. Da muss man noch die Steuerung unterbrechen, welche den Wandler erst anwirft, wenn die Solarzelle keine Spannung liefert.

Das Innenleben sieht dann z.B. so aus:
http://www.ak-modul-bus.de/cat/documentation/pr4403.pdf

Wenn man R_LS anstatt mit der Solarzelle, mit Masse verbindet, ist die Nachtsteuerung ausgeschaltet, bzw. man kann mit einem Steuersignal den Wandler Ein/Aus schalten.
Für einen Motor sollte man die Schaltung auf Seite 10/12 verwenden!
An Stelle der Weissen LED kommt der Motor.

MfG Peter(TOO)
P.S. Es gibt 11 Sorten Menschen, die dritte Sorte kann auch einen Motor mit ein paar mA bewegen!

[Klebwax]

Da gibts so ein paar grundsätzliche Probleme. Ein ganz wesentliches ist die Oberflächenspannung des Wassers. Sie ermöglicht einem zwar 20 Tropfen Medizin in ein Glas Wasser zu tropfen, führt aber auch dazu, daß man erstmal einen kräftigen Anschub geben muß, bevor alles läuft. Die Menge bei einer solchen Tropflösung ergibt sich aus dem Querschnitt, der bei den langsamen Strömen in ein paar Tagen so zugekalkt ist, das nichts mehr funktioniert. Auch Ventile funktionieren bei den geringen Drücken eigentlich nicht.

Ich erprobe gerade folgende Lösung:

Aus einem Vorratsbehälter wird das Wasser in den jeweiligen Topf gepumpt. Für jeden Topf gibt es eine eigene Pumpe, die für eine einstellbare Zeit eingeschaltet wird. Sollte ich einen brauchbaren Bodenfeuchtesensor fertig bekommen, wird der in die Steuerung einbezogen. Dazu gibt es aber erst Ideen.

Im Moment wird das Ganze mit einer USB-Wandwarze versorgt, aber mit einer Solarzelle und ein paar 10F Ultra/Supercaps sollte es auch funktionieren. Da müßte ich aber noch an der SW für einen sparsamen Betrieb arbeiten.

Als Prozessor verwende ich einen ESP8266 und starte das Ganze über W-Lan. Dazu einen I2C Portexpander und ein paar Logic-Level FETS für die Pumpen. Die Pumpen sind kleine Tauchpumpen, die aber auch bei 5V einen Liter oder mehr pro Minute fördern. Hier einer der Lieferanten

Pumpe

An einer Vollautomatik und an passenden Sensoren arbeite ich noch, die Wasserspiele funktionieren aber schon recht gut.

MfG Klebwax

[Ceos]

DIE Pumpen sind ja genial!
Aber ich brauche einen zuverlässigeren Lieferanten, Aliexpress habe ich schlechte ERfahrung mit der Lieferung gehabt!

Dann hab ich bei meinem Balkon Design sogar schon eine Idee für die Wasserversorgung.