Solpanelpositionerare

[SeniorLemuren]

Solpanelpositionerare, ja det var ett krångligt ord. Saken är den att nu är båten i sjön. Bryggplatsen jag köpt i skärgården skulle vid det här laget ha tillgång till 220 Volt 10 amp. Enligt Elverket blir det inte klart förrän till hösten, lagom till båtupptagning.

För att klara mig hjälpligt är jag nu beroende av min dieselgenerator och det kostar skjortan. Jag har en solpanel på 80 W och tänker köpa en till likadan för att på så sätt kunna dra ner på dieselkostnaden. Jag har en inverter på 1.5 kW och en batteribank på 12 V 800 Amperetimmar så jag kan buffra när solen vill och när jag kör motorerna.

Det jag upptäckte i dag var att panelens vinkel mot solen har större betydelse än vad jag trodde. Även ett litet vinkelfel sänkte laddningsströmmen markant. Det gäller alltså att ha panelerna noggrant riktade för att få maximal effekt.

Jag har 4 st 24 volts snäckväxlade DC-motorer liggande och funderar nu på att göra panelerna självpositionerade mot solen. För att få kompassvinkeln behöver jag en kompassgivare och har hittat denna på nätet. Är det någon här som har erfarenhet om sådana eller liknande givare? Kom gärna med andra synpunkter och tips.

[konig7070]

Googla på "solar tracker".

[Icecap]

Med 3 st fotosensorer och lite elektronik kan du enkelt bygga en enhet som följer solen, baserat på intensitetsmätning.

Tänk dig att du monterar två sensorer bredvid varandra (~10mm mellan) men med en skiljevägg mellan. Skiljeväggen är ogenomskinlig och vitmålad. Toppen av skiljeväggen kan ha en bit tvärgående ogenomskinlig någonting, en bredd på avstånden mellan sensorerna är bra. Sett från sidan ser det ut som .T. är punkterna är sensorer och T är skiljeväggen.

Vid att balansera sensorernas signaler mot varandra kommer kopplingen bara att balansera när det är lika mycket ljus på båda sidor - vilket alltså betyder att den är riktat direkt mot solen.

Men två sensorer är bara en axel, återanvänd signalen från ena sensorn och montera ytterligare en sensor men i 90° vinkel mot den andra så att de 3 sensorer bildar en rät vinkel.

Då har du två en två-axlad sensor som bara är i balans när den är riktat direkt mot starkaste intensiteten.

Ingen uträkningar med tider, dag på året eller liknande, bara en fakta över var är det ljus. De ljusa innersidor på skärmväggarna säkrar att om systemet släcks på kvällen kommer "sidoljus" att ge signal på morgonen så att det hela riktas på plats igen.

Jag hade såklart tagit de 3 intensitetssignaler in i en µC och styrde med den, då kan man köra "ibland" så att drivsteget inte huntar och dra energi men istället reglerar på plats kanske varannat minut eller liknande.

[CPMS]

Finns billiga byggsatser som fungerar enligt Icecap's förslag, två fotoceller som känner solens position och kör motorn i pulser, när det blir mörkt går den till ett av ändlägena och väntar på solens uppgång. En sådan och ett ombyggt Polarfäste från en satelitanläggning så är du hemma.
Hittar inte länken till byggsatsen men är det intressant kan jag skaka fram den.

Går att köpa färdig om man vill, en länk i mängden: http://stores.ebay.com/green-energy2012 ... 34.c0.m322

[adent]

Jag roade mig med att rikta en lite mindre solcell mot en mulen himmel med en multimeter inkopplad (ingen last ansluten) och spänningen varierade högst påtagligt så jag kunde
genom att leta maximum på spänningen få reda på var solen var. Borde gå att använda.

Alternativt att du vet hur båten ligger och programmerar hur solen står som funktion av klockslag och datum (tabell på SD-kort och MCU) och "dö-kör" solcellen till rätt vinklar.

MVH: Mikael

[SeniorLemuren]

Med 3 st fotosensorer och lite elektronik kan du enkelt bygga en enhet som följer solen, baserat på intensitetsmätning.

Tänk dig att du monterar två sensorer bredvid varandra (~10mm mellan) men med en skiljevägg mellan. Skiljeväggen är ogenomskinlig och vitmålad. Toppen av skiljeväggen kan ha en bit tvärgående ogenomskinlig någonting, en bredd på avstånden mellan sensorerna är bra. Sett från sidan ser det ut som .T. är punkterna är sensorer och T är skiljeväggen.

Vid att balansera sensorernas signaler mot varandra kommer kopplingen bara att balansera när det är lika mycket ljus på båda sidor - vilket alltså betyder att den är riktat direkt mot solen.

Men två sensorer är bara en axel, återanvänd signalen från ena sensorn och montera ytterligare en sensor men i 90° vinkel mot den andra så att de 3 sensorer bildar en rät vinkel.

Då har du två en två-axlad sensor som bara är i balans när den är riktat direkt mot starkaste intensiteten.

Ingen uträkningar med tider, dag på året eller liknande, bara en fakta över var är det ljus. De ljusa innersidor på skärmväggarna säkrar att om systemet släcks på kvällen kommer "sidoljus" att ge signal på morgonen så att det hela riktas på plats igen.

Jag hade såklart tagit de 3 intensitetssignaler in i en µC och styrde med den, då kan man köra "ibland" så att drivsteget inte huntar och dra energi men istället reglerar på plats kanske varannat minut eller liknande.

Enkelt och bra, den lösningen går jag på.

[CPMS]

Snackade med en bekant som försökt köpa byggsatsen men enl. han så fick han aldrig någon kontakt med säljaren.
Här är länken i alla fall, finns lite info och även schema på deras automatik.

http://www.redrok.com/led3xassm.htm#led3xc3

[MiaM]

Jag hade såklart tagit de 3 intensitetssignaler in i en µC och styrde med den, då kan man köra "ibland" så att drivsteget inte huntar och dra energi men istället reglerar på plats kanske varannat minut eller liknande.

Det krävs ju inte direkt spjutspetskompetens för att hänga på en timerkoppling som gör att kretsen bara slås på säg nån gång per minut (eller än mer sällan) och hålls igång antingen någon sekund (så att dc-nivåer hinner stabilisera sig o.s.v.) eller motorkörtid + en sekund ifall kretsen börjar köra motorn.

Det är ju också ganska enkelt att lägga till en krets som kör till "andra änden". Nog för att en mikrokontroller säkert är enklast här, men i princip kan man även lösa det med diskreta kretsar. Vid mörker kan man antingen köra till ändläget, eller köra ett förprogrammerat antal pulser. (Typ ljus på någon sensor = drar reset-pinnen på en 4040 och säger åt kretsen att hålla sig i aktivt läge. Mörker startar motorn i riktning österut och släpper resetpinnen på 4040 så att den räknar pulser från pulsgivare, och när den nått ett förinställt läge (komparator typ 74xx688 t.ex.) så stoppas motorn och kretsen väcks av antingen spänning från solpanelen eller att man detekterar ljus vid timerstyrda starter av sensorerna.

Med en mikrokontroller så kan man komma ihåg position för motorn (om man har pulsgivare) och ha automatisk koll på hur mycket man behövde köra.

P.S. jag skulle nog se till att skiljeväggen mellan sensorerna är av tillräckligt ogenomskinligt material för att det verkligen ska funka bra när kretsen vaknar till liv på morgonen.


P.S. om man står ut med att justera mekaniken nån gång per månad/vecka så kan man klara sig bra på en motor om man roterar allt kring en rätt justerad axel (typ axeln ligger i 90 graders vinkel mot riktningen mot solen)

[Icecap]

MiaM: det är klart att man kan lösa det hela med diskreta komponenter. Men då jag ju vet att SeniorLemuren är ganska väl bekant med PIC är det enklast att bygga enheten med en µC, helt enkelt för att det blir få kretsar på det vis.

Och jag är ganska säker på att jag skrev "ogenomskinlig" om skiljeväggen, i min värld betyder att den är ogenomskinlig. Vilken tolkning du lägger i det vet inte jag men jag anser att jag var ganska tydlig.

Och med T-formen på skiljeväggen kommer det första dagsljus att styra så att panelen riktas per automatik, att börja flippra med att den per automatik ska gå tillbaka till ett utgångsläge är ju knappast vettigt med tanke på att utgångspunkten är att man inte vet var utgångspunkten är.

Citerar SeniorLemuren: "nu är båten i sjön". Utgångspunkten är alltså att båten kan ligga för ankar, vid en brygga eller åka, alltså är "nollpunkten" odefinierat varför en automatisk återgång till att fånga morgonsolen knappast är realistisk att tänka på utan kompass och tunga uträkningar.

Med den enkla metod kan man lägga in en eller et par ändlägebrytare som kan visa styrsystemet (med µC) att "nu håller kabeln på att bli trasslat runt stolpen, gå ett varv tillbaka direkt".

[Gimbal]

Personligen tror jag mer på kompass och beräknad position. Sådetså.

[swapper]

Vore inte det mest optimala om man kunde få ut peak värdet ifrån eventuell mppt enhet och sen köra den fysiska orienteringen baserat på var panelen får mest levererad effekt?

Så en kombination av MPPT och fysisk orientering måste bli riktigt effektivt.

[SeniorLemuren]

Det viktigaste i ett solföljarsystem är emellertid att den fördel med automatisk solföljning inte förbrukar mer energi än vad man vinner på en korrekt inställning. Skall man använda kompass, soltabeller för höjd och vinkel så gäller det ju att man har en realtidsklocka som ticka på hela tiden så man vet vart i tabellerna man skall ta värdena.

Använder man t.ex PIC som styr det hela så kan man ju låta den ligga i sleep och låta den vakna upp med lämpliga pauser och köra en inställning för att dra ner energiförbrukningen.

[Gimbal]

Så frågan är om det inte är KISS som gäller, dvs montera dom platt på taket. Och räcker inte effekten till, sätt dit en till.

[MiaM]

Personligen tror jag mer på kompass och beräknad position. Sådetså.

Är det inte hiskeligt dyrt att skaffa en tillräckligt bra kompass?

Mina erfarenheter från att under några års tid installera paraboler är att kompasser är sällan särskilt exakta.

[JonasE]

Jag byggde en åt min far, den har stått på Öland och gått i flera år nu. 2x115W laddar två feta blyackar som sedan, under kväll och natt, kör igång en inverter som i sin tur driver en luftinjektor som syresätter en damm mitt ute i skogen. Den har dessutom ett litet vindkraftverk som jag inte minns effekten på.

"Hjärnan" är ett litet fox-kort (någon slags föregångare till Raspberry Pi) som kör linux. En GPS-puck ger tid och position. Med hjälp av tid och position räknar jag ut var solen befinner sig (formeln/c-kod finns på nätet) och går dit. Kortet styr även när injektorn ska vara på/av. När solen gått ner riktas solcellerna i den riktning där solen förväntas gå upp vid dagen därpå.

Visst, ett linuxkort är kanske en smula överdrivet. Men det var ett coolt litet projekt och det var lätt att kommunicera med GPS-pucken (USB) på det viset. Dessutom smidigt att använda trådar vid programmeringen. Och det har fungerat bra, det hela måste ha snurrat i 5-6 år nu och fungerade iaf i somras när jag var där och kikade.

Nu är det här lite högre effekter än vad man kanske har till en båt, så det är väl kanske inte så applicerbart här... Har köpt en till husvagnen (60W) och den monterar jag nog bara platt på taket.

Mvh Jonas