Ich möchte hier ein kleines Projekt aus dem Bereich alternative Energie vorstellen.
Die Programmierung habe ich inzwischen erfolgreich fertiggestellt, die Mechanik ist noch in Arbeit.
Das Projekt ist der Bau einer verspiegelten Parabolrinne, welche jeweils dem errechneten Sonnenstand nachgeführt (geneigt) wird.
Entlang der Brennpunktlinie dieser Rinne wird ein handelsübliches Vakuumrohr eingebaut, welches die gewonnene Wärme aufnimmt und
z.B. Wasser aufheizt. Eine Umwälzpumpe steuert hierbei den Durchfluss auf die gewünschte Solltemperatur.
In der ersten Lösung (Insellösung) habe ich diese Steuerung mit dem Arduino einmal mit GPS und einmal mit DCF-77 kombiniert.
Diese Lösungen waren aufgrund der schwankenden Empfangsstärke der Signale sehr störungsanfällig und brauchten viel Kontrollaufwand um die empfange Uhrzeit/Datum zu überwachen und bei erkannten Fehlern neu einzuholen.
Ausserdem war die Anlage von extern nicht zu überwachen und der Arduino mit seiner Speicherkapazität nahezu an seiner Limite angelangt.
Aus diesem Grund habe ich auf eine Variante WLAN umgerüstet, so dass der Arduino seine Messwerte alle 15 Sekunden über das Internet an eine SQL-Datenbank übergibt und gleichzeitig den aktuellen Sonnenstand (welcher in dieser Variante neu auf dem Webserver errechnet wird) abholt. Damit ist gleichzeitig eine externe Überwachung und aktive Steuerung der Anlage über das Internet gegeben.
- Arduino holt vom Webserver den aktuell errechneten Elevationsstand der Sonne
- Arduino richtet Getriebemotor (über eine Relaiskarte) auf den Sollwert aus.
Die aktuelle Winkelmessung der Neigung wird mit dem Modul ADXL-335 kontrolliert. - Arduino holt sich alle 15 Sekunden den aktuellen Elevationsstand der Sonne vom Webserver und richtet entsprechend nach.
Damit eine externe Steuerung der Anlage z.B. für Wartungszwecke oder Notabschaltung möglich ist, sind manuelle Steuerbefehle realisiert. Die Beleuchtung der Anlage kann ein- und ausgeschaltet werden, damit z.B. auch bei Nacht in der Webcam etwas erkennbar ist. Ausserdem kann ein Winkel für die Ausrichtung der Anlage manuell vorgegeben werden oder die Umwälzpumpe ein- und ausgeschaltet werden.
Diese Steuerung ist nun sehr flexibel und es können mehrere Stationen an verschiedenen geografischen Positionen erichtet werden, ohne dass sich die Programmierung auf dem Arduino ändert. Lediglich auf dem Webserver muss erkannt werden von welchem Arduino die Anfrage kommt, damit entsprechend die korrekt errechnete Elevation der Sonne (abhängig vom Standort) übergeben werden kann.
Ich habe bei diesem Projekt festgestellt, dass es sehr grosse Flexibilität reinbringt wenn man auf dem Arduino eine statische Programmierung vornimmt und die dynamischen Elemente der Programmierung auf den Webserver (in meinem Fall PHP und mySQL) überträgt.
Auf meiner Webseite http://www.andres.li ist unter Anleitungen --> Parabolrinne der Sourcecode für Arduino zu finden.
Die Anlage in Aktion kann hier eingesehen werden (ohne Steuermöglichkeit): http://parabol.andres.li
Ich hoffe dass ich mit diesem Beitrag einige Leute dazu motivieren kann, ähnliche Projekte zu realisieren.
PS: Die komplette Anlage wird mit einem 100W-Solarpanel und einem Akkupacket versorgt...also bis auf das Internet alles 100% regenerativ....
Viel Spass!