Sida 1 av 3

Idé till en enkel solföljare

InläggPostat: 25 nov 2008 15:53
av Matte_J
Hej,

Jag har suttit och funderat över att göra en enkel, billig samt självförsörjande solföljare.
Efter lite funderande kom jag fram till denna konstruktion (sett uppifrån):
solföljare.JPG
solföljare.JPG (14.29 KB) Visad 6567 gånger

Tanken är följande:
De små solcellerna fyller 2funktioner:
1) Att förse motorn som driver vridningen av ställningen med el.
2) Avgöra vart solen är just nu.
(funktion 1 skulle kunna utföras av huvud-solcellen i de fall man behöver en kraftigare motor än den jag tänkt mig)

Eftersom de båda små cellerna är i +/- 45* vinkel i förhållande till den önskade vinkeln är tanken att om den ena cellen producerar mer än den andra så innebär det att huvud-solcellen står fel i förhållande till solen, och då aktiveras motorn tills dess att småcellerna ger lika mycket ut-effekt.
Så i ovan bild får den nedre solcellen mest sol (och producerar mest energi), vilket gör att motorn aktiveras och vrider hela ställningen mot-sols tills dess att lika mycket sol träffar den övre, som den nedre och då stannar motorn.
För att återgå till "neutral/morgon-läge" på kvällen kan man tänka sig ett uppladdningsbart batteri som tar över mha en timer. Eller så sätter man en "enväldig" solcell på baksidan som vrider upp ställningen motsols tills dess att den nedre kan ta över igen. Alternativt så nöjer man sig med att man får en höjd verkningsgrad större delen av dygnet ändå.
I förlängningen ser jag även att höjd-justering (för optimal infallsvinkel) är möjlig genom att koppla in en likadan krets + 2st små celler till (en i uppkant och en i nederkant) som då justerar i höjdled.

-Detta var bakgrunden till min något kryptiska post: Jämföra strömkällor. Jag kanske borde ta ett snack med Alexander, hans principer bakom den energimätare han bygger (viewtopic.php?f=16&t=562) kanske skulle gå att använda?

För att hålla nere kostnaderna är det tänkt att de små solcellerna ska vara i storleksordningen 2V/200-400mA och motorn dimensionerad därefter, vilket i sin tur ger att man behöver en ganska kraftig utväxling (köpte en sån här och testade hur stark en liten motor kan bli... Och man blir förvånad över hur mycket 1:288 i utväxling kan göra!!! 8) ) .
Denna motor kan också köras baklänges vilket gör att man klarar att återgå till normal/morgonläget utan att behöva en motor till.

Jag hade tänkt att jag skulle få en prototyp färdig innan jag presenterade min idé, men eftersom jag inte kommer ha tid att göra klar den i det närmaste framtiden, så tänkte jag se om ni tror på idén, eller om någon annan redan har förekommit mig?

Re: Idé till en enkel solföljare

InläggPostat: 25 nov 2008 17:04
av HJFF1969
Anade nästan att det var ett dylikt projekt du höll på med :D

Tycks minnas att jag sett nåt liknande när jag själv höll på, kretsen jag använde mig av har samma princip fast med lysdioder istället för solcell (en lysdiod ger en svag spänning/ström när den belyses)

I dagsljus tror jag inte du behöver nåt för att vrida tillbaks den, tror att ljusskillnaden mellan dom vinklade solcellerna räcker.

Nu är jag ingen elektronikexpert och jättedålig på att förklara men hur skulle det funka att koppla dom små solcellerna via backspänningsdioder till batterierna så att man samtidigt nyttjar dom för laddning och jämförelse av infallande solljus, ett känsligt halvledarrelä skulle kopplas över dioden eller dioderna och den solpanel som leverar mest får ett spänningsfall över dioden som drar relät, flera dioder i serie ger högre spänning, nu är detta väääldigt ogenomtänkt men någon expert borde väl kunna komplettera om det saknas nåt? :D

Re: Idé till en enkel solföljare

InläggPostat: 25 nov 2008 19:22
av M8e
Nu kommer jag med ett litet förslag... En förstärkare som drivs med två solceller/paneler och får signal från två fotomotstånd. Solcellerna står rakt och fotomotstånden är vinklade.
forslag.png
forslag.png (1.17 KB) Visad 6504 gånger


http://en.wikipedia.org/wiki/Electronic_amplifier#Class_B_and_AB

Re: Idé till en enkel solföljare

InläggPostat: 26 nov 2008 00:34
av Göran
Jag tror att två lysdioder är enklaste lösningen och att man bara jämför vilka spänningar de ger.

Re: Idé till en enkel solföljare

InläggPostat: 26 nov 2008 11:36
av Matte_J
Göran skrev:Jag tror att två lysdioder är enklaste lösningen och att man bara jämför vilka spänningar de ger.

Ja, det låter onödigt enkelt! :wink:
Frågan är om de är noggranna nog? Och hur får man dem att bli "riktade"?
-Konstruktionen jag tänkte mig bygger ju på att den ljusdetekterade komponenten (om det nu är en solcell, ett fotomotstånd eller en lysdiod) står i vinkel vilket i sig påverkar beslutet om hur panelen vrider sig...
Kanske en inbyggnad i ett halvt rör eller nåt, så det skuggar ena sidan lite?
led.JPG
led.JPG (9.6 KB) Visad 6440 gånger

-har inte listat ut hur man gör halvklot i SketchUp än... därav den skumma LED'en (LED'en är alltså den röda... :oops: )

Re: Idé till en enkel solföljare

InläggPostat: 26 nov 2008 12:25
av Göran
Det är bara att rikta lysdioderna åt två olika håll. Testar man en multimeter ser man att lysdioderna är känsliga för vinkeln mot solen.

Re: Idé till en enkel solföljare

InläggPostat: 26 nov 2008 13:20
av M8e
Det enklaste är nog att ha sensorerna (nästan) rakt fram och sen sätta två skivor på "insidan" mot panelen. Om panelen står fel blir bara en sensor skuggad medan den andra blir belyst. Då kan man få ett stort utslag på sensorerna även när vinkeln bara är lite fel.

En till paint bild. :roll:
Det röda är sensorerna, och det grå är skivan/plåten
solfolj.png
solfolj.png (1.64 KB) Visad 6401 gånger

Re: Idé till en enkel solföljare

InläggPostat: 26 nov 2008 13:43
av Jernet
Jag har en liten fråga i sammanhanget!
Hur kinkigt är det med exakt vinkling mot solen?
Sjunker effekten drastiskt till panelen vid , låt oss säga 5graders felvinkling mot solen?

Re: Idé till en enkel solföljare

InläggPostat: 26 nov 2008 14:13
av Göran
Smart lösning, M8e!

Jernet, jag mätte det där förut, men jag kommer inte ihåg resultatet.

Re: Idé till en enkel solföljare

InläggPostat: 26 nov 2008 22:56
av PowerMizer
Jernet skrev:Jag har en liten fråga i sammanhanget!
Hur kinkigt är det med exakt vinkling mot solen?
Sjunker effekten drastiskt till panelen vid , låt oss säga 5graders felvinkling mot solen?

När det gäller vattenburna solfångare som är fast monterade är det så här när det gäller korrektion för olika lutningar:
Kod: Markera allt
Orientering     Söder    Söder+/-45gr    Söder+/-90gr
Lutning 15 gr    1,25        1,39          1,67
Lutning 30 gr    1,06        1,20          1,45
Lutning 45 gr    1,00        1,12          1,35
Lutning 60 gr    0,97        1,11          1,33
Lutning 90 gr    1,04        1,16          1,41

Asså: riktar du den mot väster i 60 gr lutning så måste den vara 33% större än vid 45 gr i rakt söderläge.

Det borde väl inte spela någon betydelse om man värmer vatten eller gör el med strålarna, kan jag tro... :?

Re: Idé till en enkel solföljare

InläggPostat: 27 nov 2008 00:24
av Matte_J
M8e skrev:Det enklaste är nog att ha sensorerna (nästan) rakt fram och sen sätta två skivor på "insidan" mot panelen. Om panelen står fel blir bara en sensor skuggad medan den andra blir belyst. Då kan man få ett stort utslag på sensorerna även när vinkeln bara är lite fel.

En till paint bild. :roll:
Det röda är sensorerna, och det grå är skivan/plåten
solfolj.png

Det där var ju nästan oförskämt smart :!: :D
-Vet inte om du tänkte på det, men du löste "morgon-problematiken" (alltså att solfångaren/cellen står helt fel på morgonen utan en "kvällsläge-till-morgonläges-återställningsfunktion") i ett trollslag! Med denna lösning behövs ju ingen klocka, eftersom man bara behöver se till att skugga den västra sensorn helt åt öst (så det inte kommer in ljus "bakom" så att säga), medan den östra då kommer bli belyst på morgonkvisten och vrida rätt solcellen!
Hmm... Får ta och traska iväg och köpa lite lysdioder imorgon som jag kan bränna sönder :P

Re: Idé till en enkel solföljare

InläggPostat: 27 nov 2008 05:09
av Karro
Korrektionen för lutning är i princip en cosinus-kurva. Den horisontella axeln är gradtal.
Bild
(Och många ungar fattar inte varför de ska hänga med på mattelekionerna.)

Re: Idé till en enkel solföljare

InläggPostat: 27 nov 2008 08:14
av M8e
Om ni vill testa olika vinklar kan man använda en online triangel kalkylator.
Tryck på "3) A-S-A" och sen skriva in vinkeln, 1 och 90-vinkeln.

5 grader: 0.99619
10 grader: 0.98481
45 grader: 0.70711

Om man har fel vinkeln åt två håll så kan man skriva in svaret på första beräkningen istället för 1.
Om man tex har 45 och 30 grader fel:
30
0.70711
60

Då blir svaret 0.61238.

Re: Idé till en enkel solföljare

InläggPostat: 27 nov 2008 17:14
av Göran
Fullkomligt lysande!

Re: Idé till en enkel solföljare

InläggPostat: 27 nov 2008 17:20
av Jernet
Jag är inget mattegeni, men om jag utläser detta rätt så är inte upp till 10 graders felvinkling hela världen då?