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Topic: Dubbioso alimentazione con pannelli solari (Read 1 time) previous topic - next topic

davixd2002

Ciao a tutti sono nuovo nel forum, la mia idea era quella di irrigare l'orto del mio balcone in maniera automatica con semi-intervento umano(aggiunta di acqua nel serbatoio), dato che il balcone è un luogo dove batte il sole praticamente sempre senza ombre da parte di altri palazzi pensavo di usare dei pannelli solari alimentare il tutto ovvero: la pompa per l'irrigazione(2.3W 5VDC), dei pannelli solari di medie dimensioni, un modulo RTC (per gestire l'orario in cui la pompa deve essere messa in funzione) e la scheda arduino. Ora che ho presentato il mio progetto vorrei capire:

1)Quanti pannelli solari mi servono per alimentare il tutto?

2)Come devo colllegare il tutto?

3)Se servissero delle batterie di che tipo devo prenderne?

Tutti i link degli oggetti che mi servono sono giù


https://www.amazon.it/Anself-Ultra-silenzioso-Brushless-Impermeabile-Sommergibile/dp/B01FTL6H8S/ref=sr_1_1?ie=UTF8&qid=1523026985&sr=8-1&keywords=pompa+5V+anself

https://www.amazon.it/ALLPOWERS-500mAh-Caricabatteria-Solare-Pannello/dp/B073XKPWY7/ref=sr_1_1?s=garden&ie=UTF8&qid=1523027272&sr=1-1&keywords=pannelli+solari+5V

gpb01

Buonasera,
essendo il tuo primo post, nel rispetto del regolamento della sezione Italiana del forum (… punto 13, primo capoverso), ti chiedo cortesemente di presentarti IN QUESTO THREAD (spiegando bene quali conoscenze hai di elettronica e di programmazione ... possibilmente evitando di scrivere solo una riga di saluto) e di leggere con MOLTA attenzione il su citato REGOLAMENTO ... Grazie.

Guglielmo

P.S.: Qui una serie di link utili, NON necessariamente inerenti alla tua domanda:
- serie di schede by xxxPighi per i collegamenti elettronici vari: ABC - Arduino Basic Connections
- pinout delle varie schede by xxxPighi: Pinout
- link generali utili: Link Utili
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Claudio_FF

#2
Apr 06, 2018, 08:34 pm Last Edit: Apr 06, 2018, 10:44 pm by Claudio_FF
Grosso modo per un dimensionamento minimo serve:
  • Un pannello che annualmente catturi almeno 2.5 volte l'energia (wattora (Wh) o joule (J) come preferisci misurarla) consumata annualmente dal circuito.
  • Una batteria che contenga almeno 3.5 volte l'energia consumata in un giorno.

NOTA: Per sapere l'energia consumata in un giorno occorre sapere (cioè misurare) la potenza (watt, W) richiesta nelle varie condizioni di uso e per quanto tempo durano (energia = potenza per tempo).

NOTA: La potenza è la tensione (volt, V) per la corrente assorbita (ampere, A).

Per quanto riguarda il pannello, sempre grosso modo, ogni Wp di pannello da noi cattura tra 1.1 e 1.4 kWh all'anno a seconda della latitudine.

Per quanto riguarda la batteria, l'energia ottenibile è, sempre grosso modo e se parliamo di una piombo, metà di quella massima teorica che è data dalla quantità di carica (chiamata anche capacità, e misurata in ampereora (Ah) o coulomb (C) come preferisci) per la tensione.

Questo è tutto quello che c'è da sapere, il resto è elettronica, conversioni, rendimenti.
Una domanda ben posta è già mezza risposta.

Etemenanki

C'e' anche un'altra cosa da sapere sui venditori di pannelli solari ... il 99% di essi mente spudoratamente sulle caratteristiche del prodotto che vende :P :D

Scherzi a parte ... nel 99% dei casi (o almeno, a me fin'ora e' capitato di trovare UN SOLO venditore che indicasse i dati corretti, negli ultimi ... 40 anni :D), le potenze dichiarate sono quelle "teoriche" che uno potrebbe ottenere, in pieno sole, con il pannello perpendicolare alla direzione di provenienza della luce, in piena estate, e preferibilmente posizionato al centro della Death Valley (:P), il che significa, in parole povere, che se qualcuno dichiara "pannello 12V 10W", alle nostre latitudini ci si puo aspettare che d'estate in pieno sole uno possa arrivare a circa 10V e forse 7W, mentre in una giornata d'inverno, in pieno giorno ma nuvoloso, forse fra un terzo ed un quarto di tale valore ...

Per cui un sistema a pannelli solari dovrebbe essere pensato per il caso peggiore, o comunque "non ottimale" ... se mi servono 12V per caricarci una batteria, non ha alcun senso sperare di ottenerli da un pannello "dichiarato" da 12V, serve come minimo raddoppiare ...

Nella mia (breve, ma frustrante :P) esperienza di sistemi di alimentazione mantenuti in carica dai pannelli solari, ho realizzato che ad esempio, per mantenere in carica un pacco batterie da 6V Ni-Mh, che potesse ricaricarsi all'esterno anche in condizioni di brutto tempo, ho dovuto collegare in serie tre pannellini da 6V, ed usare un circuito a pompa di carica con un SEPIC che convertisse qualsiasi tensione in ingresso nella tensione in uscita necessaria a caricare le batterie, fosse anche solo ad impulsi durante le giornate nuvolose ... sistemi che hanno funzionato, e che stanno ancora funzionando dopo quasi 15 anni (anche se 4 anni fa ho dovuto sostituirgli le batterie e tutti i pannellini per "esaurimento" della resa), ma che comportano comunque un certo spreco di energia fra tutti i passaggi ...

Se si hanno ben chiari questi limiti, realizzare un sistema del genere non e' impossibile ...
"Sopravvivere" e' attualmente l'unico lusso che la maggior parte dei Cittadini italiani,
sia pure a costo di enormi sacrifici, riesce ancora a permettersi.

davixd2002

Quindi consigliate un pannello solare dotato di regolatore di tensione a 12 V che andrà ad alimentare una batteria che con uno stepper 12V-5V fornisce la tensione ad arduino e i suoi componenti?
Arrivati a questo punto mi chiedo anche come faccio a collegare la pompa ad arduino se richiede una potenza nettamente maggiore di quanto ne eroghi il microcontrollore?

albvac

I pannelli non hanno regolatore incorporato, va preso a parte.
Arduino pilota un transistor o un relè che preleva la tensione dalla batteria e la fornisce alla pompa quindi non alimenta direttamente la pompa. 

davixd2002

Arduino non eroga 5W dai suoi pin perchè dovrei collegare la pompa ad un transistor che di conseguenza è collegato ad un pin di arduino?

gpb01

#7
Apr 11, 2018, 07:04 pm Last Edit: Apr 11, 2018, 07:04 pm by gpb01
Arduino non eroga 5W dai suoi pin perchè dovrei collegare la pompa ad un transistor che di conseguenza è collegato ad un pin di arduino?
E questa dove l'hai letta ? ? ? :o :o :o

Ogni pin di Arduino può dare al massimo, a Vcc, 40 mA (... ma quello è veramente un limite, nel normale funzionamento occorre stare al 60-70% di detto valore) ed inoltre la somma di tutti i pin e dell'assorbimento del chip, non deve superare al massimo i 200 mA (... e anche qui massimo va considerato come valore limite, ma nel normale funzionamento occorre stare al 60-70% di detto valore).  Assorbimenti oltre detti limiti possono danneggiare irrimediabilmente il chip.

Guglielmo
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Patrick_M

per inserire (lo sketch) il programma, dall'IDE clicca modifica, clicca copia per il forum poi vieni qui e incolla nel tuo post (ctrl+v) ;)

albvac

Ti allego uno semplice schema che ti può aiutare a capire il circuito.
Ti consiglio di usare una pompa 12 V, su Amazon ce ne sono diverse simili a quella che hai postato.
Ho messo un regolatore per abbassare e stabilizzare l'alimentazione di Arduino, il regolatore di carica non da una tensione costante ma varia con la carica delle batterie

davixd2002

#10
Apr 12, 2018, 02:43 pm Last Edit: Apr 12, 2018, 02:56 pm by davixd2002
Quanta tensione fornisce ad arduino il regolatore di carica? Dovrei mettere uno stepper? Quanta energia può erogare per non rischiare di fare qualche danno alla scheda?
Comunque ho chiesto quanta energia(ovvero in Watt) eroga Arduino non la corrente, invece di scrivere un poema sulle correnti che gestisce arduino con i suoi pin potresti rispondere in maniera molto più semplice e veloce (ti semplifica la vita!!). gpb01

gpb01

#11
Apr 12, 2018, 03:47 pm Last Edit: Apr 12, 2018, 03:53 pm by gpb01
... Comunque ho chiesto quanta energia(ovvero in Watt) eroga Arduino non la corrente, invece di scrivere un poema sulle correnti che gestisce arduino con i suoi pin potresti rispondere in maniera molto più semplice e veloce (ti semplifica la vita!!). gpb01
E se tu STUDIASSI sapresti come ricavarteli da solo visto che in DC i Watt sono semplicemente  W = V x I

E comunque ... è un conto che NON ti serve a NULLA ... tanto senza un transistor/mosfet/relè ... più che un LED NON piloti e il "poema" serve a capire che c'è un limite per singolo pin ed un altro come somma dei pin !

Guglielmo
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Etemenanki

Oppure, come alternativa, puoi provare ad ignorare il limite imposto dalle dinamiche strutturali interne della MCU e collegarci un motore in modo diretto ... poi pero' se la MCU si frigge e/o smette di funzionare correttamente, non darne la colpa al forum o ai suoi utenti ... ;)
"Sopravvivere" e' attualmente l'unico lusso che la maggior parte dei Cittadini italiani,
sia pure a costo di enormi sacrifici, riesce ancora a permettersi.

albvac

Ho il sospetto che tu non abbia molte conoscenze nell'hardware elettronico.
Credo che prima di cimentarti nella realizzazione di progetti devi spendere un po  di tempo per conoscere come si muovono gli elettroni nei circuiti elettronici.

davixd2002

Allora sono un ragazzo di 15 anni che non ha fatto mai elettronica e che si sta appassionando ad essa grazie ad Arduino...nell'Istituto Tecnico in cui vado abbiamo una materia introduttiva del triennio che ci da le nozioni base su l'elettronica in generale (ad esempio: Legge di Ohm, CIrcuiti Integrati, Mappe di Karnaugh e cose varie.
Ora posso dire ad albvac che grazie al cavolo non sono un'esperto sul moto degli elettroni dato che tutte le cose che posso sapere di arduino sono racchiuse dentro uno starter kit.
Sono un ragazzo che ha tante idee per la testa che vorrebbe realizzare(naturalmente realizzarli tutti non è possibile), so che ci sono membri validissimi in questo forum che lasciano spazio alla fantasia degli inesperti servendo le proprie capacità per realizzare un progetto unico e semplice

So che questo è un poema, ma volevo farvi vedere qual'è la mia idea di forum.

Tornando al progetto volevo gentilmente chiedervi:
1)Quanta energia può erogare arduino dai suoi pin?

2)Se uso un modulo relay posso collegarci una pompa a 12V(link in fondo)?

3)albvac potresti spiegarmi cosa siano effettivamente quei segni sul pdf che hai allegato? Oppure se vuoi potresti anche un file analogo fatto con il programma Fritzing

Grazie per l'ascolto!




Modulo relay: https://www.amazon.it/XCSOURCE-Channel-accoppiatore-Arduino-TE213/dp/B00ZR3B252/ref=sr_1_3?ie=UTF8&qid=1523902466&sr=8-3&keywords=modulo+relay+arduino 

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