Sistem de urmărire automată a soarelui pentru panou fotovoltaic

[Marius78]

salut la toti programatorii, pt ca se pare, ca aici as avea rezolvarea, insa nu neaparat banala, cand e vorba de microcontroler, dar altfel, inca nu stiu...Despre ce este vorba...sunt la bloc, etaj 2, soarele bate pe partea mea a blocului de pe la ora 13:30-14:00. Bun si ce e cu asta.  am posibilitatea sa instalez un panou fotovoltaic, insa, aici vine complexitatea pt mine...comandarea lui automata, insa, cu posibilitatea modificarii parametrilor, pt ca soarele de vara difera de cel de iarna...Panoul va putea sa fie rotit in jurul axei, orizontale, 180 grade... de la ora 21, din pozitia de 180 grade, sa revina la zero grade, panoul fiind in pozitie verticala cu fata la perete, pt a fi protejat de orice fel de loviri, ca oricum nu exista lumina, pana la ora 7 dimineata, cand panoul se va roti la aprox 135grade, ca sa capteze din reflexii, fiind lipsit de razele soarelui directe... La ora 13, sa vina in pozitia 90 grade, apoi pana la ora 21, sa se miste cu aprox 15 grade pe ora, dupa soare, pt a capta maximul posibil, iar la ora 21 o ia dela capat, la zero grade... dispun de un motoras cu reductor incorporat, mai exact, e motorul care rabateaza spatarul scaunului sofer... nu are decat 2 fire, nu exista un mod de ai putea citi pozitia sau cat s-a rotit. Asta ma opreste de cativa ani, sa iau panoul monocristalin, de vreo 350w, regulator, dispun de 2 baterii solare. Multa bataie de cap pt o economie mica, pt ca oricum casa mea e doar leduri, si am intentia sa fac o instalatie alternativa la 12v... nebun la cap? poate sunt, dar am o ciuda pe lumea care risipeste, arunca, sau nu le pasa de nimic...  am vreo sansa sa realizez un asemenea...programator?

[cimitavita]

Nu se face așa. Ies tabele mari care iau mult timp pentru a fi făcute și pot apărea și erori.

Se pot face doi senzori din mai multe fototranzistoare aranjate în linie. Unul pentru orizontală și altul pentru verticală. Nu se folosesc lentile ci doar două fante prin care lumina soarelui ajunge la fototranzistoare. Trebuie neapărat folosite filtre care să atenueze lumina soarelui. În funcție de cum sunt luminate fototranzistoarele, un microcontroler știe să țină panoul tot timpul orientat spre soare. Precizia depinde de numărul de fototranzistoare folosit.

Montajul iese destul de complicat și mare și nu e rentabil de făcut. În schimb, se pot folosi doi senzori de scaner. Preferabil de la un scaner vechi, alb/negru, deoarece senzorii B/W au nevoie de doar 3 fire de legătură cu microcontrolerul (înafara de masă și alimentare). Iese o precizie foarte mare, dimensiuni mici, sunt necesare puține piese, fire puține. Ar trebui și un RTC pentru ca microcontrolerul să nu fie dus în eroare de lumini aleatoare și să se apuce să caute soarele noaptea. Dacă se folosește doar o singură axă de rotație, lucrurile se simplifică foarte mult, fiind necesar doar un singur senzor.

[Bandi Szasz]

Pare putin off-topic treaba cu panou solar insa se poate rezolva fara parte optica, eu am avut mari batai de cap cu detectie optica... venea un norisor pe undeva dadea peste cap totul, mai ales ca diferentele intre cele doua fotorezistente e destul de mica si daca nu batea soarele intr-una din senzori se misca ba stanga ba dreapta. Am mers strict pe calcularea pozitiei prin coordonate gps, exista si o librarie pe platformele Arduino care e capabil sa caluleze destul de precis pe unde e soarele pornind de la locatia panoului si data + ora actuala (libraria returneaza unghiul). Insa va trebuii implementat ceva mecanism de feedback, fara ceva senzor de roatie / encoder sau macar un contact reed, foarte greu sa urmaresti soarele fara detectie optica pentru ca nu prea stii pe unde e panoul, in anumite momente poate nici macar nu merge linear motorasul, intr-o parte trage mai repede sau mai incet... si desigur limitatoare de capete.

Editat Mai 13, 2021 de Bandi Szasz

[cimitavita]

Una e să masori lumina cu doi senzori și cu totul altceva e să o masori cu o linie de 5.000 senzori. Se poate obține o precizie de sutime de grad. Spuneam de senzori CCD vechi alb/negru deoarece sunt sensibili și la IR și pot "vedea" soarele și dacă e după nori. Programul reglează poziția panourilor la 3-5 minute iar dacă vede diferențe mari între poziția panourilor și poziția noua pe care trebuie să le pună, se "uită" de mai multe ori la soare. Dacă-i dă cu virgula, mai așteaptă ca să fie sigur. Am făcut chestia asta la cineva acuma vreo 3 ani și nu a avut nici o problema până acuma. Panourile se rotesc pe două axe și stau tot timpul perpendicular pe soare.

 

[Marius78]

salut la toti si parerile voastre le-am tocat si eu in minte multa vreme,la nivel teoretic...sa urmareasca soarele nu e o idee geniala, tocmai ca daca e inrat, s-a pierdut...de asta as fi vrut sa fie totul mecanic, fara senzori optici, dar un anume senzor de baza si vital, este necesar, si anume, cel de rotatie/pozitie al panoului, sa stie in ce pozitie este, ca sa stie cand si cu cat sa il roteasca. sa faci un senzor optic, cu disc cu fante muuuulte, este o idee buna, dar  pare greu de atasat, mai ales ca este in exterior, supus la toate capriciile vremii. Asa ca na gandisem la un motoras pas-cu-pas, sa stie exact in ce pozitie este si cate ture a facut motorul, indiferent daca repede sau mai incet, pt ca intradevar, sarcinamotorului, va diferi in functie de pozitia panoului. Este un singur ax cu un singur panou, nimic mai mult....Asa ca, daca ar fi sa folosim un astfel de motoras, cu senzor hall sau ceva de genul, Tot greu ar fi sa faci un asemenea program pt actionarea motorului, nu?

Acum 3 ore, Thyan a spus:

@cimitavita Pare destul de complicat ce încercați voi să faceți; mult succes! Am auzit că există chestii de-a gata făcute care pot orienta un panou după soare.

daca ar exista deja de cumparat, as face-o...dar ma indoiesc ca ar face cineva asa ceva pt la bloc si atat de "pretentios" cum mi-as dori eu, dar am cautat optimul pt protectia panoului si pt randament cat mai mare in ciuda faptului ca am lumina jumate de zi...

[validae]

Dacă nu vrei să te complici cu urmărirea soarelui pe cer, poţi seta înclinarea programată a panoului în funcţie de anumite ore.Bineînţeles, cu corectarea manuală periodică a elevaţiei, funcţie de anotimpuri...

[Bandi Szasz]

Uite ca ti-ai primit propriu topic si putem povestii fara sa deranjam pe altii. Cum ziceam eu tot urmarire pe o singura axa, folosesc un vechi motoras cu reductor care se folosea la rotit antene parabolice, in angrenajul de reductie existau din fabrica 2 contacte pentru capat de cursa si un contact-reed pentru detectarea numarului de rotatii, motorul este la 12V si este comandat de o punte H (TLE52062G) insa se pot folosii si relee. Am experimentat cu senzori optici insa cel putin mi-e nu mi-a iesit probabil merge cu senzori ceva mai calumea cum zicea colegul @cimitavita asa ca am implementat o metoda matematica. Controller-ul stie pozitia gps a panoului si are un RTC pentru data si ora, mai apoi folosind aceste doua informatii sunt diferite metode prin care se poate calcula pozitia soarelui pe mine ma interesa unghiul fata de nord. Stind ca panoul rotit maxim la stanga se uita cam la 80 de grade si rotit maxim la dreapta la 260 de grade ( suportul de care vorbeam nu se poate rotii mai mult de 180 de grade) programul face o cursa completa si numara impulsurile date de senzorul de rotatie ( am in jur de 200 la cursa de 180 de grade, deci ca precizie e cam 1  impuls / 1 grad). La fiecare 15 minute caluleaza pozitia soarelui si se uita daca trebuie sa ajusteze sau nu, seara la ora 23:00 se intoarce "acasa" si asteapta pana a doua zi pana cand soarele depaseste pozitia minima de 80 de grade si incepe sa-l urmareasca din nou. 

Softul in sine nu e chiar foarte complicat mai ales daca mergi pe varianta de Arduino unde gasesti librarii mai pentru tot insa pentru a functia in modul acesta ai nevoie neaparat de ceva sistem care poate da un feedback cat anume sa rotit si cele 2 limite de cursa. 

Editat Mai 13, 2021 de Bandi Szasz

[Marius78]

multumesc mult pt departajarea postului...nu am stiut cum, dar invat repede...

Acum 12 minute, validae a spus:

Dacă nu vrei să te complici cu urmărirea soarelui pe cer, poţi seta înclinarea programată a panoului în funcţie de anumite ore.Bineînţeles, cu corectarea manuală periodică a elevaţiei, funcţie de anotimpuri...

stiu ca trebuie ajustat dupa anotimp, dar cum anume programez?

 

@Bandi Szasz...suna bine treaba cu 200 rotatii pt 180grade, doar ca motorul meu e cam ciudat, nu am acces la rotatie, decat axuk final, cel ce invarte panoul solar...deocamdata, seara buna... 

[Bandi Szasz]

Fara feedback eu as sugera urmatorul lucru cred ca si @validae s-a gandit tot la ceva de genul acesta. Sunt diferite site-uri care pot calcula pozitia soarelui, pot cauta daca te intereseaza ce am folosit eu la momentul respectiv si il pui sa calculeze pentru cateva luni cu o anumita granularitate sa zicem 30-60min de acolo o sa afli ca la ora x soarele e la pozitia y, acest lucru se va schimba cu anotimpul. Dupa care calculezi cat de cat cat timp iti ia sa rotesti panoul intre cele doua extreme, sa zicem ca aflii ca dureaza cam 70s si ca panoul tau rotit la extrema se uita la x grade fata de Nord. Acum stind ca cursa completa de x grade (180 sau cat permite acel suport sa fie rotit) dureaza 70s poti calcula cam cat timp trebuie alimentat motorul pentru a rotii 10 grade mai apoi folosind datele acestea setezi motorul ca la fiecare x minute sa se invarte x secunde.

 

Gen daca stii ca la ora 10 soarele e la 80 de grade si panoul tau la unghiul minim e tot la 80 de grade il iei ca punct de plecare, te uiti la ora 11 pe unde e soarele daca e la 90 de grade stii ca la ora 11 pornesti motorasul pt 10s sau cat ti-a iesit din calcule ca dureaza sa se roteasca cam 10 grade, dupa la ora 12 mai rotesti putin, si tot asa ca la sfarsit la o anumita ora sa-l rotesti acasa ( aici neapart trb un limitator). Acuma nu mai ramane decat sa calculezi sa zicem pentru fiecare 2 luni media unghiului la o anumita ora si sa tot reprogramezi orele la care sa invarte cate 10s pentru acele 10 grade. 

 

Acuma depinde si cat de mult vrei sa storci acel panou, poate merge doar sa-l rotesti de 3-4 ori pe zi si sa pierzi acolo cativa wati.

Editat Mai 13, 2021 de Bandi Szasz

[Marius78]

^@Bandi Szasz, asta a dost prima mea idee,,, singura de fapt, dar parea imprecisa si anume: iau un ceas de perete, atasez de acul ora o lamela care sa faca un contact din ora in ora sau din jumate de ora in juma de ora, iar atunci cand contactul se face, comanda un temporizator de x secunde, care sa miste panoul cat e necesar, treaba asta facandu-se la fiecare atingere a contactului... inconvenientul e ca ceasul va repeta orele setate, si noaptea. dar asta o rezolv cu un senzor lumina, care sa  activeze releul la orele cutare, doar cand veze lumina, iar cand lumina dispate, sa aibe comanda de a reveni la zero... asa voi putea sa adaptez orarul conectand sau nu anumite ore... insa, cat de precise sunt contactele, desi contactul inchis va dura vreo10 min, el sa nu faca decat o singura comanda la motor...fara prea multa digitalizare, programare care oricum e o nebuloasa pt mine   cum suna nebunia mea? sa nu se subinteleaga ca nu imipasa de ideile voastre...as vrea sa pot pur si simplu sa programez precum alarmele de la telefon, dar mi-ar trebui vreo 10 programari... am o priza programabila, care are doar 6 programari on/off ... ceasul a fost prima mea idee, dar cat de precise vor fi contactele facute...fie esueaza si ramane in urma, fie cumva face 2 comenzi la un contact normal, dar un fin contact imperfect o sa de-a a doua comanda pt un singur contact, asa ca panoul o ia inainte,,,,sau, voi sunteti electronistii, exista vreo metoda prin care, desi intr-un intervat de 5-10 minute, oridecate ori ar exista mai multe contacte, in afara de primul contact, pe restu sa le ignore... cam SF?

[Bercu Giuliano]

 

[Marius78]

Acum 17 minute, zaharia valentin a spus:

 

da, simpatica tehnica, automatizata, dar, nu am inteles cum revine singur la punctul zero, insa, eu nu stau la casa si cam greu sa fac asta la bloc in fata ferestrei de la camera...si in caz de lipsa soare, nori....ia o pauza in pozitia aia?  eu vreau sa il pun indiferent de ce este sau nu intre panou si soare, pe pozitie cat mai directa cu soarele. am parte de soare doar mujate de zi, asa ca eu caut sa storc tot ce se poate :D

[valivoi]

Poate gasiti ceva util aici    https://www.aliexpress.com/wholesale?catId=0&initiative_id=AS_20210514093940&SearchText=dual+axis+sun+tracking

Editat Mai 14, 2021 de valivoi

[Bercu Giuliano]

Acum 59 minute, Marius78 a spus:

da, simpatica tehnica, automatizata, dar, nu am inteles cum revine singur la punctul zero, insa, eu nu stau la casa si cam greu sa fac asta la bloc in fata ferestrei de la camera...si in caz de lipsa soare, nori....ia o pauza in pozitia aia?  eu vreau sa il pun indiferent de ce este sau nu intre panou si soare, pe pozitie cat mai directa cu soarele. am parte de soare doar mujate de zi, asa ca eu caut sa storc tot ce se poate :D

in momentul cand rasare soarele se activeaza si-l cauta....un concept simplu si eficient conceput pentru a lucra in spatiu....mai urmareste atent o data video...daca nu intelegi bine engleza,cauta pe cineva sa-ti traduca si ai sa intelegi perfect conceptul

Editat Mai 14, 2021 de zaharia valentin

[Bercu Giuliano]

si asta-i interesant si relativ simplu