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Topic: INSEGUITORE SOLARE FOTOVOLTAICO (Read 1 time) previous topic - next topic

servicebaroni

O visto nel web che esistone per il fotovoltaico (INSEGUITORE SOLARE FOTOVOLTAICO),

O trovato che tramite un sensore GPS e due motori si potrebbe inseguire Azimut del sole.
Girando nel web o trovato un Algoritmo che mi da la possibilità di gestire i due motori ma mi hanno riferito che serve una bussola.
Essendo Nuovo del forum chi potrebbe darmi una mano a capirne qualcosa di piu.
Nel caso scrivo il codice per arduino trovato in rete, ma questo non andava a leggere la bussola e la posizione GPS tramite il sensore.

Su come eseguire un progetto simile.

BrainBooster

se non ci sono altre luci nelle vicinanze, potresti inseguire la luce del sole :) senza gps

pitusso

Vittorio Zuccalà (non ricordo il suo nick qui nel forum  :(), aveva scritto un paio di articoli proprio su questo argomento:
http://zuccala.blogspot.com/2010/02/arduino-e-programmare-stati-finiti.html

Come lo stesso brainbooster suggerisce, bussole, gps e altri ammenicoli costosi non sono necessari..

Calamaro


pitusso

grazie Calamaro!

Quote
Vittorio Zuccalà aka Nathanvi


..proprio lui!

dadebo1

sto facendo la stessa cosa... appena posso ti passo le informazioni ...
in realtà io lo sto facendo tramite un pc di controllo che si occupa dei calcoli eda i comandi al motore....
ciao

dadebo1

NON TROVO PIù IL RIFERIMENTO WEB.. COMUNQUE... I CALCOLI SONO QUI (scusate il maiuscolo)
Code: [Select]

Percorso : Sole / Il Sole / Posizione del sole nella volta celeste

--------------------------------------------------------------------------------




Posizione del sole nella volta celeste

La posizione del Sole nel cielo in un certo istante dell'anno in una determinata località può essere individuata mediante i seguenti angoli caratteristici:

- Altezza Solare sul piano orizzontale [ch945]

- Angolo Orario h

- Angolo Zenitale z
- Azimut Solare compiuto in senso orario, partendo da sud [ch947]
- Declinazione Solare [ch948]

- Latitudine L

Analizziamo ognuno dei parametri appena citati:


Altezza o altitudine solare  [ch945]


E' l'angolo formato tra la direzione dei raggi solari ed il piano orizzontale.




Altezza solare [ch945]

       



Angolo Orario h


E' la distanza angolare tra il sole e la sua posizione a mezzogiorno lungo la sua traiettoria apparente sulla volta celeste; è anche pari all'angolo di cui deve ruotare la terra affinché il sole si porti sopra il meridiano locale.


Risulta nullo a mezzogiorno, positivo nelle ore antimeridiane e negativo nelle ore pomeridiane.


Il mezzogiorno è, in generale, l'istante di culminazione del Sole in meridiano, dove per culminazione si intende il passaggio di un corpo celeste attraverso il meridiano locale.


Esso risulta pari al numero di ore di distanza dal mezzogiorno  moltiplicato per 15 (poichè la terra ruota di 15 gradi all'ora alla velocità nominale di 360 gradi al giorno).


L'angolo orario infine, relativo all'alba ha o al tramonto ht può essere calcolato per mezzo dell'equazione introdotta in precedenza per il calcolo dell'altezza solare, cioè:






annullando il sen [ch945].


Si ottiene facilmente che:






Applicando quest'equazione per l'equatore (L=0), si ottiene ha = -ht = 90° e pertanto la durata de giorno è sempre pari a 12 ore; per le altre località ciò si verifica solo se si annulla la declinazione ([ch948]), e cioè agli equinozi.


Quest'equazione può essere applicata nell'intervallo -66,5° [ch8804] L [ch8804] 66,5°, poichè all'esterno di questo intervallo, in certi giorni dell'anno, l'argomento funzione arcoseno può superare (in valore assoluto) l'unita.


In questi casi l'angolo ha relativo all'alba è calcolabile mediante la seguente equazione:















Se |ARG| > 1 e |ARG| < 0, il sole non tramonta sull'orizzonte (è sempre giorno).


Se |ARG| > 1 e |ARG| > 0, il sole non sorge sull'orizzonte (è sempre notte).


E' inoltra facilmente riscontrabile che:


per |L+[ch948]| > 90° il sole non tramonta,


per |L-[ch948]| > 90°  il sole non sorge.


Mediante il valore di ha e ht è possibile risalire all'ora solare alla quale sorge e tramonta il sole.






Nella tabella che segue sono riportati i valori di ha al variare della latitudine e dei mesi dell'anno per alcuni giorni caratteristici dell'anno.


emisfero settentrionale (G = giorno, N = notte)






emisfero meridionale (G = giorno, N = notte)







Angolo zenitale z


E' l'angolo formato tra i raggi solari e la direzione dello zenit; è complementare ad [ch945]..



Azimut Solare [ch947]


E' l'angolo formato tra la proiezione sul piano orizzontale dei raggi solari e la direzione sud; è positivo se la proiezione cade verso est (prima del mezzogiorno solare) ed è negativo se la proiezione cade verso ovest (dopo mezzogiorno).




Azimut Solare  

           




La posizione istantanea del sole, definita dall'altezza solare [ch945] e dall'azimut solare [ch947] può essere rilevata mediante le seguenti relazioni:








L'azimut solare è quindi pari a:






nella quale [ch945] rappresenta l'altezza solare calcolabile mediante l'equazione 1.1.


C'è da dire, che l'azimut solare può assumere valori maggiori di 90° in senso assoluto, mentre la funzione arcoseno per convezione fornisce valori dell'azimut compresi tra - 90° e + 90°.


E' necessario quindi in questi casi apporre delle correzioni ai valori calcolati mediante la relazione:






I valori dell'azimut [ch947] risultano corretti se si verifica questa condizione:






Se questa condizione non viene verificata, il valore corretto dell'azimut solare  [ch947]corretto risulta pari a:






dove [ch947] è il valore dell'azimut calcolato con l'equazione 1.2 e segno ([ch947]) è pari al segno di [ch947] positivo o negativo.



Declinazione solare [ch948]


E' l'angolo che la direzione dei raggi solari forma a mezzogiorno, sul meridiano considerato, col piano equatoriale; risulta anche pari all'angolo che i raggi solari formano a mezzogiorno con la direzione dello zenit sull'equatore e coincide inoltre con la latitudine geografica alla quale in un determinato giorno dell'anno il sole a mezzogiorno sta sullo zenit;


E' positiva quando il sole sta al di sopra del piano equatoriale ed è negativa quando il sole è al di sotto di esso.




Definizione della declinazione solare

   



Per quanto concerne la declinazione solare [ch948] può essere calcolata per mezzo della formula approssimata di Cooper:






essendo n l'ennesimo giorno dell'anno.


Viene conteggiata da -23,27' in inverno e 23,27' in estate.


La declinazione viene considerata costante nell'arco di una giornata, e poiché subisce variazioni giornalieri massime dell'ordine di 0,4°/giorno e pertanto viene trascurata l'influenza della longitudine su di essa.



Determinazione grafica della declinazione solare.

   



Latitudine L


Essa rappresenta la misura angolare dell'arco di meridiano  compreso tra il piano dell'equatore e il parallelo passante per il punto considerato;.


Essa risulta positiva nell'emisero settentrionale mentre risulta negativa in quello meridionale.


Ovvero si misura da 0° a +90° verso N e da 0 a -90° verso S, fino ai poli.




Latitudine di un punto

 



Longitudine [ch966]


L'altra coordinata sferica da definire è la longitudine [ch966] che rappresenta la misura angolare dell'arco di equatore o parallelo compreso tra il meridiano passante per il punto considerato ed il meridiano di Greenwich.


Essa si misura da 0° a +180° verso Est e da 0° a -180° verso Ovest, fino all'antimeridiano di Greenwich.




Longitudine di un punto

 

se vuoi usare arduino devi usare la libbreria trigoonometrica ...
appena posso continuo

Davide

tipo questo?
http://arduino.cc/blog/2010/09/15/1124/

dadebo1

purtroppo nn lo vedo...
io ho una torretta con due motorini da 12 v e 2 riduttori e inseguo il sole tramite appunto una logica azimutale (2 assi) 2 encdere e li sto implementando con un logica a mirino ...
diciamo che il tutto mi servono 4 uscite digitali per i motori (li utilizzo on off) 2 entate digitali per i encoder e 1 ingresso analogico per il mirino.
ripeto al momento i calcoli della posizione li faccio fare al pc.. leggo il valore di angolo e mirino e poi comando dal pc tramite arduino i motori .

Davide

Ciao dabebo1!

non vedi il post?
strano.

comunque il link portiva da questo articolo.
http://microcontroller.updatetoo.com/arduino-nano-2-arbor-solar-tracker-vid4/

Dagli un occhiata. Sicuiramente mettendo 4 fotoresistenze (o anche 2) che fanno una media per stabilire dov'é il sole fai prima.

interessante progetto.
Dove hai comprato i due motorini?

Ciao davide

servicebaroni

Io Ho trovato questo:

% «sun_topocentric_zenith_angle_calculation» for a possible modification
% to explicitely model the effect of temperature and pressure as describe
%  
%
% Input parameters:
%   time: a structure that specify the time when the sun position is
%   calculated.
%       time.year: year. Valid for [-2000, 6000]
%       time.month: month [1-12]
%       time.day: calendar day [1-31]
%       time.hour: local hour [0-23]
%       time.min: minute [0-59]
%       time.sec: second [0-59]
%       time.UTC: offset hour from UTC. Local time = Greenwich time + time.UTC
%   This input can also be passed using the Matlab time format ('dd-mmm-yyyy HH:MM:SS').
%   In that case, the time has to be specified as UTC time (time.UTC = 0)
%
%   location: a structure that specify the location of the observer
%       location.latitude: latitude (in degrees, north of equator is
%       positive)
%       location.longitude: longitude (in degrees, positive for east of
%       Greenwich)
%       location.altitude: altitude above mean sea level (in meters)
%
% Output parameters
%   sun: a structure with the calculated sun position
%       sun.zenith = zenith angle in degrees (angle from the vertical)
%       sun.azimuth = azimuth angle in degrees, eastward from the north.
% Only the sun zenith and azimuth angles are returned as output, but a lot
% of other parameters are calculated that could also extracted as output of
% this function.
%
% Exemple of use
%
% location.longitude = -105.1786;
% location.latitude = 39.742476;
% location.altitude = 1830.14;
% time.year = 2003;
% time.month = 10;
% time.day = 17;  
% time.hour = 12;
% time.min = 30;
% time.sec = 30;
% time.UTC = -7;

O anche il resto del codice completo, ma non saprei come modificarlo per rilevare in istantanea i valori dal GPS con Arduino.
Cosi se l'inseguitore viene spedito in qualsiai punto del mondo, automaticamente cambierebbe il movimento dei due assi, poi bisognerebbe decidere di portare i due assi in posizione verticale in diverse condizioni:
Quando cè vento, dopo 30 minuti dal tramonto e invece 10 minuti prima dell'alba portarlo in posizione predisposto per una nuova giornata (Sperando che ci sia sole).
Avrei bisogno di qualcuno che mi aiutasse alla scelta dei componenti corretti, anche se presumo che sia un progetto abbastanza oneroso, ma non troppo visto che cè un rendimento del 30-40 percento del pannello fotovoltaico che in termini di ammortamento sarebbero 3-4 anni in meno.

Grazie

dadebo1

#11
Sep 23, 2010, 09:48 am Last Edit: Sep 23, 2010, 09:52 am by dadebo1 Reason: 1
Io lavoro qui ?.  www.erse-web.it e probabilmente sono un po' troppo? critico?
Ma?il problema di inseguire la luce e nn il sole per il fotovoltaico può essere uan soluzione.. ma comunque nn ottimale...
normalmente si ci si muove seguendo il posizione del sole e poi si da un range in gradi nel quale muoversi.
i rischi è che inseguendo la luce e che si punti, per esempio, una nuvola e quando poi  riesca il sole il tempo di ripuntamento o peggio l'angolo di visione del sensore sia troppo limitato e nn si veda il sole ......abbassi il rendimento del sistema...
quindi ci vogliono entrambi calcolo e mirino?
ci sono due tipi di puntamento "azimutale" e  "polare".
Il primo è abbastanza semplice si insegue il sole sui due assi azimutale (orizzontale) e di elevazione (verticale).
Quello polare, un filo più difficoltoso da capire,e SEMPLIFICANDO  si calcola l'angolo del sole a mezzogiorno e poi si fa ruotare tutto il sistema est-ovest mantenendo. L'angolo prefissato. Anche questo lo si può attuare con arduino?
In fine, per i moduli fotovoltaici normalmente si usa o il tipo azimutale (detto due assi) o il tipo monoasse, in cui si orientano i moduli nord sud con angolo ottimale verso sud e con un asse solo li si fanno ruotare est -ovest (normalmente l'angolo verso sud nn viene mai modificato)  


dadebo1

#12
Sep 23, 2010, 09:50 am Last Edit: Sep 23, 2010, 09:51 am by dadebo1 Reason: 1
dimenticavo io sto facendo un iseguitore per un piregliometro (misuratore di radiazione diretta) .. e sto utilizzando baase masse da muovere..
quindi otorini piccoli RS-components e ruduttori circa 1:40 ...
per il mirino .. si ho 4 fotodidi....
ciao

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