Maturaarbeit: Automatisches Nachführsystem

Solaranlagen die dem Sonnenstand vertikal und/oder horizontal nachgeführt werden.

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Maturaarbeit: Automatisches Nachführsystem

Beitragvon Alex90 » 07.10.2009, 15:05

Hallo!

Ein Kollege und ich haben bei unserer Diplomarbeit die Aufgabe ein automatisches Nachführsystem zu entwickeln.

Das Modul soll sich nur mit der erzeugten Energie AUTOMATISCH zur Sonne ausrichten.
Unser Nachführsystem ist 2-achsig und deshalb verwenden wir 2 GSM.
Für die horizontale Achse verwenden wir einen Zahnriemenantrieb und für die vertikale Achse einen Spindelantrieb.
Unser Modul hat nur 80W und wir benötigen dafür einen Wechselrichter, der zwischen 100 - 150W max. Leistung umwandeln kann aber nicht teuer sein soll.

Unser Modul soll sich direkt mit der Sonne bewegen. Wir haben die Idee mit Helligkeitssensensoren, welche über einen chip geregelt werden, zu arbeiten.
Die Frage ist nun, wie das am besten realisiert werden kann und welche Sensoren am besten geeignet sind.

Das ist der erste Teil unserer Arbeit.
Der zweite Zeil besteht aus einer automatischen Messwerterfassung.
Die Arbeit muss Ende April ferig sein und wir stehen etwas unter Zeitdruck.
Wir danken im Vorraus für hilfreiche Ratschläge.

Mfg Alex und Mathias
Alex90
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Beitragvon TONI_B » 07.10.2009, 15:31

HTL-Hollabrunn? :lol:
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Beitragvon Querdenker/in » 07.10.2009, 15:33

Einfacher zu realisieren (und logischer/praktikabler? - was wenn keine Sonne scheint) wäre mir eine Nachführung nach Tages- und Jahreszeit ...

Kann ein (oder auch 2-3) Helligkeitssensor die Richtung feststellen?
(in einem Rohr oä vielleicht?)

Ich würde bei dem System das Problem sehen, dass es (ähnlich einem MPP-Tracker) bei der Suche nach dem Optimum wild hin & her fährt...
Speziell, wenn eine Wolke vor der Sonne ist...
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Beitragvon IAE EPE Technik » 07.10.2009, 16:17

Hi, schaust du hier!
Von GSM Nachfuehrungen wuerde ich abraten, zu ungenau!

http://www.photovoltaikforum.com/ftopic5560-0-asc-0.html

Gruesse aus Greece

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Beitragvon philsen » 08.10.2009, 09:55

Hallo,
würde mal bei DEGER nachfragen, die machen auch was mit Sensoren. :lol:
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Beitragvon Querdenker/in » 08.10.2009, 11:26

philsen hat geschrieben:Hallo,
würde mal bei DEGER nachfragen, die machen auch was mit Sensoren. :lol:

Und hier steht wie's funktioniert...

Und ich halte es immer noch für nicht effektiver als eine Nachführung nach Tageszeit...
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Beitragvon TONI_B » 08.10.2009, 19:24

Ich glaube, ich habe die armen Schüler mit meinem "Verdacht" verschreckt... :D


Also: keine Angst - nur weiter fragen. Je konkreter, desto besser.
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Beitragvon fischi » 08.10.2009, 21:25

Hallo,

Nehmt doch einfach 3 Solarzellen und lest die mit einem uC aus.
Die Solarzellen gibts z.B bei Conrad.
Ich glaub das mit dem Wechselrichter wird schwer, aber warum eigentlich ein WR ihr wollt die Anlage ja nur selbst versorgen und da ist es doch einfacher mit Gleichspannung zu arbeiten. Und die Messwert Erfassung geht auch über einen uC und die könnt ihr dann in einem Disaplay ausgeben.

Gruß fischi
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Beitragvon Alex90 » 09.10.2009, 07:45

@Querdenker
Wenn keine Sonne scheint, soll das ganz still stehen, da wir auch keinen AKKU verwenden. Wenn dann die Sonne wieder da ist, sollen die Sensoren sofort die Richtung erkennen und die Motoren das Panel in die Richtung drehen.
Mit den Sensoren haben wir uns schon einige Gedanken gemacht. Wir haben überlegt ein Lineal aus Sensoren in einer Halbkugel, welche ein kleines Loch hat, zu verwenden, also eines für x und eines für y.

@IAE EPE Technik
Wenn nciht GSM wie wäre es sonst einfacher? Wir haben ja Gleichspannung?
Die Idee mit den Photowiderständen ist zwar gut, aber nur für die y-Achse gedacht, da nur 60° verwendet werden, für x benötigen wir aber 180°.
Für die x-Achse wird dort ein Stellmotor verwendet, welcher sich immer dreht, egal ob Sonne scheint oder nicht und sich auch mit einer Zeitschaltuhr zurückdreht und genau dass steht in der Aufgabenstellung, dass wir so etwas nicht verwenden dürfen.

@fischi
hmm, nur 3 Solarzellen? Ich versteh nicht genau wie das aussehen soll.
Das wir mit µController arbeiten, ist klar. Wir programmieren mit "LabView 8.6" falls das jemand kennt. Mit diesem programmieren wir unseren µC.
Die Messwerterfassung soll aber so sein, dass die Messwerte gespeichert werden und wieder aufgerufen werden können.
Wir sollen auch noch die Strahlungsleistung in voller Wellenlänge messen. Aber so einen Sensor gibt es glaub ich nicht.
Einen Wechselrichter benötigen wir, weil wir den übrigen Strom ins Netz einspeisen wollen und dann das nachgeführte System mit dem Standsystem vergleichen welches effektiver ist.
Die Steuerung erfolgt alles mit Gleichspannung der PV-Zelle, ohne Akku. Erst nach der Steuerung wird der übrige Strom in Wechselstrom umgeformt, welche dann zurückgespeist wird.

Bedanken uns für all die hilfreichen Antworten und auch für kommende :D

Gruß
Mathas und Alex
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Beitragvon I-V » 09.10.2009, 13:03

Hi,
falls ihr doch mal programmgesteuert fahren wollt, hätte ich noch irgendwo einen VI in meinen Archiven, der den Sonnenstand mit einer recht hohen Genauigkeit nach dem Astronomischen Almanach ermittelt. Zumindest könntet ihr damit einen Soll-Ist Abgleich machen.
Ich würde die Nachführung nicht stoppen, wenn der Diffusanteil einen bestimmten Wert dauerhaft überschreitet, sondern in die Horizontale fahren. Wenn ihr eh einen PC verwendet, könnt ihr eventuell auch Previsionen mit in eine klassische Regelung einbauen.
Warum wollt ihr in der Horizontalen nur 180° verfahren?
Ciao
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