Солнечное отопление и ГВС своими руками

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Радиолюбители - нужна ваша помощь! Уверен, есть здесь такие... Кто сможет спроектировать простой счетчик солнечной энергии? Состоящий из небольшой солнечной батареи (возможно от садового фонарика) и примитивного счетчика (к примеру бытовой калькулятор - раньше так делали велосипедный спидометр из калькулятора).

К примеру ток от солнечной батареи накапливается на конденсаторах (или где?) и когда накопилось какое-то значение, то происходит разрядка накопителя (за счет подключения нагрузки) и на калькуляторе добавляется +1. Таким образом это поможет оценить "солнечность" каждого дня. Очень нужна такая штука. Я могу травить печатные платы, паять, но вот не шибко в самой радиоэлектронике разбираюсь. Т. е проектировать схемы не в силах.

Такой прибор, даст мне возможность оценить "солнечность" дня. К примеру 100% - ясный солнечный день. А 0% - ночь. И я смогу дать в конце отопительного сезона выработку за каждый день, с указанием температуры наружного воздуха, "солнечности".

На метеостанцию денег нет. Дорогие они очень...

 

Посмотрите на алибабе - за меньше чем сотню евро можно очень навороченную купить, а так - начиная от 20-30 евро.
Дело нехитрое, из чего угодно собрать можно, но смысла изобретать велосипед (с квадратными колёсами) нет никакого... Вот покажет этот счётчик Вам 18253 попугая - и что? кому это полезно, как и с чем это сравнивать? Брать максимум за 100% - а кому и что это скажет?
Калиброваться ж надо. А как?

Есть вариант вообще беззатратный - у большинства телефонов есть камера или даже сразу датчик освещенности. Есть куча программ, которые освещенность в люксах дают.
Программировать умеете? Часа на 3-4 работы на свою прогу которая будет освещенность в файл писать, таблицы калибровки для перевода в люмены скачать можно. Солнце - источник с Ф (лямбда) эталонной , так что ватты на квадратный метр получаются автоматически. Вот Вам и метеостанция со всеми мыслимыми наворотами - экранчиком, неограниченой памятью и т. п.

 

Попугаев можно откалибровать. По поводу телефона - отдать телефон с камерой на базе android для постоянной записи (планирую проводить измерения в течении года)? Это вы считаете без затратным вариантом? Программировать я как бы умею, но на C/C+. Под Android никогда ничего не писал...

 

Тогда ардуино+SDкарта+Самая маленькая солнечная панелька (с известными параметрами)+шилд с часиками Вам в руки. Будет оченно бюджетно и на выходе текстовый файл с инсоляцией.

 

Был в подобной ситуации. За 2 недели более менее освоил программирование под андроид. Там ничего сложного, джава от си+ почти не отличается в большинстве.
Кстати научиться паять и программировать микроконтроллеры и даже свзяывать их с андроидом тоже несложно - но это отдельное и интересное хобби не для этого форума

Мое время 2 недели микроконтроллеры, 2 недели андроид, еще неделя на подружить их.

 

Спасибо за наводку. Наверное попробую) Думаю, что такой опыт будет очень полезным.

 

Если что пишите, помогу чем могу, чисто из уважения за громадную работу с Вашей системой.
ЗЫ: Почему-то варианты с воздушным коллектором никто не реализует, только жидкостные...

 

"С известными параметрами" - не получится. Даже если честно полную ВАХ производитель дал. Погрешность будет более 50%...

А главное, что по деньгам получается те же 20-30 евро, что и простенькая метеостанция.
Ну, с той разницей, конечно, что с метеостанцией делать ничего не надо и сделать уже ничего нельзя, а ардуино надо будет программировать, ну и потом ещё куда-то пристроить.

А, кстати, автономное питание этого ардуино будет отдельным вопросом. АТМега всё-таки покушать любит.
Тогда (тем более, пишущему на С\С+) лучше какую-нить PIC-ушку взять. Из серии малопотребляющих. На задачу нужен 1 АЦП и околонулевая вычислительная мощность, так что даже 16F84 хватит (а у него, если загнать его на 300кГц, потребляемая мощность - что-то там типа нановатт, питать можно запахом от батарейки и о перепадах напряжения даже не сильно волноваться).

 

Обоснуйте почему так много

У нас есть источник питания (та самая панелька)

От это вряд ли, ардуинка на порядок проще в освоении любителем.

Тиньку 13-ю к примеру (хотя это чуть сложнее просто ардуинки) -
• Operating Voltage:
– 1.8 - 5.5V for ATtiny13V
– 2.7 - 5.5V for ATtiny13
• Speed Grade
– ATtiny13V: 0 - 4 MHz @ 1.8 - 5.5V, 0 - 10 MHz @ 2.7 - 5.5V
– ATtiny13: 0 - 10 MHz @ 2.7 - 5.5V, 0 - 20 MHz @ 4.5 - 5.5V
• Industrial Temperature Range
• Low Power Consumption
– Active Mode:
• 1 MHz, 1.8V: 240 µA
– Power-down Mode:
• < 0.1 µA at 1.8V

 

Сильно сказано!

 

Вы, наверное, хотели спросить "почему так мало?"?
Перестраховался.

Но обосновывать тут нечего особо...
Пример 1. Зависимость производительности СБ от угла падения лучей на неё знаете? Монокристалл к этому очень чувствителен (выработка на рассеянном свете и/или под большими углами падает радикально), поликристалл - менее, но чувствительны все, и технология конкретного производителя имеет ещё какое значение. 100Вт/м2 под прямым углом и те же 100Вт, но полученые в результате освещения более сильным светом, но под острым углом - это очень, очень разные 100Вт для выработки фотопанели.
Эти цифры для конкретной панели найдёте (даже сами производители не всегда их имеют)?
А если найдёте - что с ними будете делать, как вы из итогового напряжения на панели получите пропорции между прямым и рассеянным светом, и откуда возьмёте угол падения прямого?
У солнечного коллектора таких резких зависимостей нет (вообще зависимости - есть, стекло же, но точно не такие сильные, и в любом случае свои). А у фотопанелей отличие может быть в разы, а в плохом случае - и на десятичный порядок.
Пример 2. Температуру СБ - как измерять и учитывать будете? А она влияет на выработку ещё как! (И, кстати, по сравнению с солнечным коллектором в обратную сторону).
Пример 3. ВАХ панели производители часто приводят, но это штука ориентировочная, туда-сюда процентов 20. А вопрос в том: а откуда Вы будете брать те же ВАХ для разных температур? А они разные для разных температур.
Но Вы ведь, кажется, ещё и питать ардуино от панели собрались? То есть, измерять чёрт знает как зависящий от света источник с чёрт знает какой ВАХ на фиг знает как меняющейся нагрузке? Да, тогда это уже неважно.
Пример 4. Пыль, вода, посторонние предметы на поверхности панели (типа листика или куска голубиного говна). Панель-то - она большая по площади, традиционные меры обеспечения сохранности характеристик датчика фигово подойдут... дождь прошёл, пыль смыл - больше выработка. Ветер листочек накинул - меньше. Причём те 50% - легко.
Пример 5... впрочем, неважно. СБ - это источник энергии, а не датчик. Зависимость выработки от света, конечно, у неё есть, но Вы ж хотите получить цифры освещённости для понимания и сравнения, а не выигрышные номера старых лотерей...

СБ как датчик имеет (и вот тогда - ещё как имеет!) смысл использовать только в одном случае - когда надо получить график/статистику выработки солнечными батареями того же типа в тех же условиях. Вот тогда все нормальные датчики могут давать цифры лишь для ориентировки, а СБ даст единственно верную цифирь. Но только в этом случае.
Иначе получите цифры мало того что в попугаях, но ещё и разнокалиберных, и сравнивать Вам придётся их с удавами реальной выработки СК, и всё мероприятие тогда вообще теряет всякий смысл, ИМХО.

 

@Zzzzyll, Учитывая штучно-индивидульный характер "изделия" многие факторы возможно скомпенсировать (таблицы соответствия характеристик и т. д.), температуру мерять не проблема (и снять параметры для конкретного образца тоже) некоторые исключить (глаз-рука-тряпка-все чисто) в том числе и от питания самой дуньки. Это все на любителя конечно. Но как учили: критикуя - предлагай. Чем еще можно померять почасовую инсоляцию?

 

Так я ж и пытался как раз объяснить, что многие вещи не скомпенсируешь - ну, те же углы падения и процент рассеянного света.

Нужен именно датчик, специально сделаный под задачу, пусть и самоделка. В простейшем случае - фоторезистор+матовый рассеиватель.
Тут принципиален не фоторезистор, а тот факт, что точечный датчик (или термостабилизированый, или со встроенной термокомпенсацией, или хотя бы с известными и _гарантированными_ производителем температурными зависимостями) находится за светофильтром-рассеивателем (который заодно снизит максимальную интенсивность света). То, что датчики производителем промеряются и есть хотя бы возможность (таблицы данных) компенсировать нелинейности программно - тоже важно.
Можно взять фотодиод или (хуже для этих целей) отдельный фототранзистор.
Калибровать, конечно, в любом случае придётся.

Если делать люксометр на светочувствительном электронном компоненте по уму - то это реально целая наука и реальный хай-тек (поэтому в физике стараются обходиться микроболометрами ). Уже даже для точности +/- в пару процентов придётся попрыгать. Но поскольку задача узкая и приемлима точность процентов в 20%, можно по-простому...

...но не настолько уж по-простому, как Вы думаете.

 

@viktor-gon, может поможет эта тема
https://www.forumhouse.ru/threads/241375/page-2#post-8270826
Думаю можно перенести обсуждение туда, может что-то и сообразим вместе.
Один из вариантов самодельного прибора для измерения ежедневной инсоляции.
http://www.rlocman.ru/shem/schematics.html?di=72799

 

А можно ссылку на метеостанцию за 20-30 евро, которая меряет мощность солнечного излучения и запись делает хотя бы за целый день? Я не нашел...