Zonnevolger

Ik zou graag een zonnevolger willen maken met 1 paneel.

Hier is de omgeving staan een paar grote masten met een 10 tal panelen erop, deze dingen staan bijna altijd in een verkeerde richting. Telkens als ik daar langs kom denk ik, zoiets wil ik graag maken (maar dan in het klein).
Het rendement maakt niet zo heel veel uit.
Ondanks wij hier vrij uitzicht hebben aan de tuin zijde (die aan de zuid kant ligt), er staan aan die zijde geen huizen (er is daar een natuurgebeid), hebben wij toch veel schaduw in de tuin door de vele hoge bomen. Dus een optische oplossing lijkt mij niets.
Het berekenen van de stand van de Zon heb ik al klaar (met een Raspberry), dus de zonpositie en de zon hoogte/hoek weet ik.
Voor het paneel lijkt mij er een met een ingebouwde micro omvormer het makkelijkste.

Maar nu nog de constructie en het laten bewegen van het paneel, deze moet dus kunnen draaien (ca. 180 graden, verder heeft geen nut), en het laten kantelen (ca. 0 … 65 graden).
Hiervoor zoek ik tips en ideeen…

Omdat ik deze kosten er nooit uit ga halen wil ik de kosten niet te hoog laten oplopen, het is meer een leuk hobby project voor mij ;)

(hopelijk plaats ik dit in de juiste Sectie, gezien Elektronica
en Mechanica leek mij dit de beste keuze)

Lambiek

Special Member

Op 29 mei 2023 16:54:31 schreef MMSoft:
Ik zou graag een zonnevolger willen maken met 1 paneel.

Lees dit eens door. Ik wilde wel eens weten wat de extra opbrengst was met een draaibaar paneel en dat was best veel. :)

Ik heb toen alleen de Azimut gebruikt, de hoek ten opzichte van de aarde (Zenit) hoef je in principe maar drie maal per jaar te verstellen. Maar je kunt het ook met een extra as doen natuurlijk.

https://www.circuitsonline.net/artikelen/view/57

Kijk hier ook eens naar.

https://www.circuitsonline.net/forum/view/144775#highlight=zonnevolger…

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

@ MMSoft,

Het boeit me om een paneel zonnevolgend op te stellen.
Ik wil graag op hobbybasis en kosteloos de constructie voor het laten bewegen voor je maken.

Groet Rinus

Als je een flinke overbrenging met tandwielen of tandriem maakt, dan kan een stappenmotor het wel trekken denk ik. Aansturing daarvan zou ik persoonlijk met een aparte controller doen, die je dan kunt aansturen door de RPi. Die controller is dan een "domme slaaf" (sorry hoor) van de RPi.

"We cannot solve our problems with the same thinking we used when we created them" - Albert Einstein
Lambiek

Special Member

Op 29 mei 2023 17:55:56 schreef flipflop:
Als je een flinke overbrenging met tandwielen of tandriem maakt, dan kan een stappenmotor het wel trekken denk ik. Aansturing daarvan zou ik persoonlijk met een aparte controller doen, die je dan kunt aansturen door de RPi. Die controller is dan een "domme slaaf" (sorry hoor) van de RPi.

Ik heb toen ook een stappenmotor met vertraging gebruikt en die was meer dan sterk genoeg. Als je het goed doet krijg je een proportionele besturing van je motor, hij wil altijd naar de zon toe draaien.

Voor een groot paneel heb je wel een grotere stappenmotor nodig dan ik toen gebruikt heb, maar die zijn ook te koop met een planetaire vertraging. Het regelt in ieder geval heel mooi.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

Op 29 mei 2023 17:17:35 schreef m.bouwer:
@ MMSoft,

Het boeit me om een paneel zonnevolgend op te stellen.
Ik wil graag op hobbybasis en kosteloos de constructie voor het laten bewegen voor je maken.

Groet Rinus

Heel erg bedankt, vroeger toen in nog in de technische dienst werkzaam was, was het geen probleem om een constructie te maken, maar nu beschik ik niet meer over het benodigde gereedschap.

Op 29 mei 2023 17:55:56 schreef flipflop:
Als je een flinke overbrenging met tandwielen of tandriem maakt, dan kan een stappenmotor het wel trekken denk ik. Aansturing daarvan zou ik persoonlijk met een aparte controller doen, die je dan kunt aansturen door de RPi. Die controller is dan een "domme slaaf" (sorry hoor) van de RPi.

Ik denk meer aan een gelijkstroom motor (bijvoorbeeld 12 volt) met een reductor bakje, en met een sensor pulsjes te tellen. mocht er ooit ergens een pulsje weg vallen dat is dat geen groot probleem (het hoeft geen CNC besturing te worden ;) )
s'Morgens eerst de motor terug uit laten draaien tot deze tegen een aanslag loopt (met een stroom meting, bepalen dat deze in de begin stand staat).
Lijkt jullie dit een goed en betaalbaar systeem ?

Voor het kantelen denk ik aan een Lineaire actuator (bijvoorbeeld 12 volt), maar zijn er ook die pulsjes geven ?

Lambiek

Special Member

Op 29 mei 2023 19:51:09 schreef MMSoft:
Voor het kantelen denk ik aan een Lineaire actuator (bijvoorbeeld 12 volt), maar zijn er ook die pulsjes geven ?

Dat kun je ook zelf maken.

https://www.circuitsonline.net/artikelen/view/61

En als je een proportionele besturing maakt, heb je geen hallsensor of encoder nodig.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

Heb je al een bepaalde constructie voor het bewegen van het paneel in gedachten?

Op 29 mei 2023 18:07:52 schreef Lambiek:
hij wil altijd naar de zon toe draaien.

Op bewolkte dagen schijnt hij naar de witste wolken te draaien, afhankelijk van wat je bouwt natuurlijk ;)
100 % vooraf geprogrammeerde beweging is het niet helemaal.

[Bericht gewijzigd door NordRack2 op dinsdag 30 mei 2023 13:15:28 (11%)

Lambiek

Special Member

Op 30 mei 2023 13:14:29 schreef NordRack2:
Op bewolkte dagen schijnt hij naar de witste wolken te draaien, afhankelijk van wat je bouwt natuurlijk ;)

Je hebt het artikel niet gelezen zeker. :)

100 % vooraf geprogrammeerde beweging is het niet helemaal.

Al zou het de hele dag bewolkt zijn, bij mij volgt hij de zon gewoon. Maar dat ligt er inderdaad aan hoe je de besturing maakt.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

Op 30 mei 2023 10:24:28 schreef m.bouwer:
Heb je al een bepaalde constructie voor het bewegen van het paneel in gedachten?

[bijlage]

Gedeeltelijk, de constructie komt tegen de muur van een schuurtje met een plat dak. Zodat het paneel 15...20 Cm. boven het dak kan draaien. Er komt dus een vast deel aan de muur, maar hoe lageren wij het beweegbare deel daarin ? Ik heb een 3D printer, dus mogelijk kunnen wij een kunststof ring of bus daarvoor gebruiken.

hoe lageren wij het beweegbare deel daarin ?

Vergeet dat maar met plastic stukken, al dan niet uit de 3d-printer. Een echt kogellager zal het heel wat beter doen. Vermits er gewicht is langs de ene kant lijkt een conisch lager me aangewezen. https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/85/Tapered-roll…

Een kennis van mij heeft aan zijn gevel een aantal panelen die uitsluitend in elevatie bewogen kunnen worden door middel van lineaire actuatoren. Voor zover ik begrepen heb op marktplaats gekocht en afkomstig van ziekenhuisbedden.
Moeten worden aangestuurd door een microcontroller die elke 8 minuten de hoek aanpast. In de proefopstelling (bijgaande foto) lijkt dit goed te werken.
Positiefeedback via een potmeter die met de as is gekoppeld. De nauwkeurigheid is iets van 2 graden. De lineariteit van de potmeter viel eigenlijk een beetje tegen maar lijkt mij goed genoeg. Controle via een simpele hoekmeter die met een paar ty-wraps op de actuator is gemonteerd.
Bijgaand foto van de proefopstelling in mijn werkplaats.

Op 29 mei 2023 16:54:31 schreef MMSoft:
en het laten kantelen (ca. 0 … 65 graden).
Hiervoor zoek ik tips en ideeen…

Het is toch 52 +/- 23 graden? (aannemende dat je op de 52e breedtegraad woont)

De lineariteit van de potmeter viel eigenlijk een beetje tegen maar lijkt mij goed genoeg.

Bij een afwijking van de ideale hoek is de opbrengst optimum_opbrengst * cos (afwijkingshoek). Dat betekent dat kleine hoekverschillen nauwelijks uitmaken. Even uit m'n hoofd: tot ongeveer 0.14 rad = bijna 10 graden(*) minder dan 1%....

(*) Rekenmachine zegt dat "bijna 10 graden" gelijk is aan 8 graden.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/
Lambiek

Special Member

Op 30 mei 2023 14:21:05 schreef Leo-Bolier:
In de proefopstelling (bijgaande foto) lijkt dit goed te werken.
Positiefeedback via een potmeter die met de as is gekoppeld. De nauwkeurigheid is iets van 2 graden. De lineariteit van de potmeter viel eigenlijk een beetje tegen maar lijkt mij goed genoeg.

De potmeter verdraaid ook maar heel weinig natuurlijk Leo.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.
RAAF12

Golden Member

Ik moest gelijk denken aan een slagboom voor een parkeerplaats van een hotel. Dat zag er zo uit

Grensovergang Spanje-Algarve (9-6-2024) https://www.youtube.com/watch?v=sserlsJy0wI&t=210s
Lambiek

Special Member

Op 30 mei 2023 15:46:49 schreef RAAF12:
Ik moest gelijk denken aan een slagboom voor een parkeerplaats van een hotel. Dat zag er zo uit [bijlage]

Ik denk dat, dat een duurdere oplossing is dan een lineaire actuator. Maar het kan wel zo.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

@Lambiek, dat is ook zo. Iets van bijna 1/5 van de slag. We hebben zelfs even overwogen om er een "versnellingsbakje" 1:4 tussen te zetten. Maar het blijkt dat de regelnauwkeurigheid ook zo goed genoeg is. In deze proefopstelling natuurlijk. De actuator wordt nog nauwelijks belast. Het is nu nog een eenvoudige P-regelaar met een relais als uitgang. Aansturen in de goede richting tot er gelijkheid is. Dan een directe stop.

Eén dezer dagen ga ik jouw voorstel voor PWM uitproberen. De powerfet en Schottky diodes zijn binnen en de firmware van de controller (eem 8032 derivaat) lijkt het goed te doen.

Op 29 mei 2023 17:55:56 schreef flipflop:
Als je een flinke overbrenging met tandwielen of tandriem maakt, dan kan een stappenmotor het wel trekken denk ik. Aansturing daarvan zou ik persoonlijk met een aparte controller doen, die je dan kunt aansturen door de RPi. Die controller is dan een "domme slaaf" (sorry hoor) van de RPi.

Waar is de goede oude tijd van Eise Eisinga gebleven? Hij zou de zonnevolger 'in een poep en een zucht' gebouwd hebben met een slinger, een paar gewichten en een handvol houten tandwielen.

Het lijkt me leuk om een opzetje te maken van een zonne-volgend paneel (ongeveer 1 m hoog )
180 graden verdraaien en daarbij ook kantelen. Bevestiging aan de muur.

@M.bouwer: 180 graden draaien is niet genoeg! Je moet ongeveer 260 kunnen halen. Kantelen op deze breedtegraad van 0 tot circa 62. Maar als je de boel tegen een muur hangt kom je natuurlijk nooit verder dan 180...

[Bericht gewijzigd door Leo-Bolier op donderdag 1 juni 2023 09:48:56 (24%)

joopv

Golden Member

Is het niet simpeler om het uitgangsvermogen te meten van het paneel en daarmee de positie motor te sturen?

Voordeel is ook dat als de positie van de zon onverwacht verspringt, of als er s'nachts een naburige ster nova gaat je nog steeds maximale output hebt :)

RAAF12

Golden Member

Op 30 mei 2023 18:33:20 schreef ohm pi:
[...]Waar is de goede oude tijd van Eise Eisinga gebleven? Hij zou de zonnevolger 'in een poep en een zucht' gebouwd hebben met een slinger, een paar gewichten en een handvol houten tandwielen.

Geweldig om te zien, het planetarium Franeker! Meen me te herinneren dat Pluto nog niet was ontdekt en er niet bij staat op het plafond. Is zeker een reisje waard net zoiets als eerst Napels zien en dan sterven. En via een trapje heb je ook overzicht op het complete raderwerk. Starway to heaven <G>

Ik zat me te bedenken dat er in het hok een moderne wasmachinemotor ligt met kunststofriem. Dat biedt perpectieven....
Met een wieltje is een draaiende beweging om te zetten in een schuifbeweging. Methode stoomlocomotief.

Grensovergang Spanje-Algarve (9-6-2024) https://www.youtube.com/watch?v=sserlsJy0wI&t=210s

Op 1 juni 2023 09:47:09 schreef Leo-Bolier:
@M.bouwer: 180 graden draaien is niet genoeg! Je moet ongeveer 260 kunnen halen. Kantelen op deze breedtegraad van 0 tot circa 62. Maar als je de boel tegen een muur hangt kom je natuurlijk nooit verder dan 180...

Hier zou het tegen een muur van de schuur gemonteerd kunnen worden, het paneel draait dan boven het platte dak en kan zo meer dan 180 graden draaien. Nu is dat hier niet nodig omdat er dan toch geen zicht is op de Zon.

Ik ben nu opzoek naar een (12 volt) motor waarmee de draai beweging gemaakt kan worden, en die in de constructie van Rinus gebouwd kan worden. Deze motor moet een terug koppeling hebben naar de besturing zodat we weten in welke stand deze staat. Een nauwkeurigheid van 2..5 graden lijkt mij voldoende. Ook zou deze 1x per dag autom. geijkt mogen worden, door bijvoorbeeld even tegen een aanslag te draaien. Bestaan er geen motoren om een Schotel te verdraaien ? Wie heeft er een bruikbaar idee ?

Edit:
Wat vinden we hiervan ?
https://www.conrad.nl/nl/p/mfa-919d30001-transmissiemotor-12-v-dc-3000…
En een tandwiel overbrenging naar de As en een of ander puls gever op de motor as.

180 graden / 3 graden nauwkeurigheid = 60 pulsjes
Stel dat de tandwiel Overbrenging 1:10 wordt
Dan moet de motor As elk omwenteling 12 pulsje geven

Het motortje draait 5 omw/min, dus dat zijn dan elke min 60 Pulsjes.
Het motortje heeft geen rem, dus het zou voor kunnen komen dat deze één pulsje te laat stopt, dat lijkt mij geen probleem (de volgende keer 1 pulsjes minder laten draaien).

Ruitenwissermotor ligt voor de hand, maar zou wel eens overkill kunnen zijn.

Het kan ook zoals in een 3d-printer: met een stappenmotor en een of twee microswitches aan de eindaanslag.

Ik zou sowieso de terugmelding apart maken van de motor, het kan optisch of mechanisch of misschien zelfs magnetisch, met een hele collectie reedcontactjes. Dat laatste heeft het voordeel ongevoelig te zijn voor stof en vuil.

Verder zou ik zelf zoiets inderdaad beperken tot 180 graden zodat het achter een muur kan hangen; als er de wind langs alle kanten omheen kan moet de mechanische constructie heel wat steviger worden. 's Morgens vroeg en 's avonds laat verliest men dan wel wat rendement, maar op die momenten staat de zon zo laag dat er sowieso niet veel te rapen valt.

PS off topic: dat planetarium in Franeker is inderdaad indrukwekkend door z'n beperktheid, zowel in plaatsgebruik als in de toegepaste "technologie". Aanrader!