Serwis wykorzystuje pliki cookies. Korzystajc z forum wyraasz zgod na uywanie cookies. Wicej informacji w regulaminie.
StacjePogody.waw.pl

Autor Wątek: Miernik nasłonecznienia, UV własnej konstrukcji  (Przeczytany 20086 razy)

Offline kriu

  • Cumulonimbus
  • *****
  • Wiadomości: 529
  • Otrzymał podziękowań: 21
  • Płeć: Mężczyzna
    • Moja stacja na Wunderground
Miernik nasłonecznienia, UV własnej konstrukcji
« dnia: 19 Grudzień, 2011, 11:23:22 »
Witam!
Nie za bardzo wiedziałem gdzie rozpocząć ten wątek i umieściłem go tutaj.
Zastanawiam się czy we własnym zakresie można by było zrobić taki miernik. Obecnie jest duża oferta ogniw (baterii) słonecznych. Myślałem o wystawieniu czegoś takiego na działanie słońca i odczytywać. Teraz pytanie jak to mierzyć?
Znalazłem w necie coś takiego: http://www.wirelesslan.pl/product_info.php/cPath/138/products_id/2269?osCsid=9b60cfeee042e580a7ab1dea86312d56
Urządzenie ma możliwość pomiaru prądu i napięcia stałego oraz mocy np. produkowanej przez takie ogniwa. Najważniejsze, że ma wejście RJ-45 więc jest możliwość odczytywania danych z sieci LAN i Internet. Pewnie można też te dane eksportować. Dodatkowo urządzenie ma możliwość podłączenia termometrów a więc jest do wykorzystani do innych celów. Można nim także sterować inne urządzenia.

A co do ogniw to można połączyć szeregowo np. trzy małe ogniwa. Ustawić je pod kątem 45 st. dodatkowo kierując jedno na wschód, drugie na południe i trzecie na zachód całość dodatkowo pochylić też pod kątem 45 st. Taki układ da nam ciągłość i co ważne większą równomierność nasłonecznienia ogniw. Takie małe ogniwa po 0.5W na Allegro są po 20zł, mniejsze jeszcze tańsze. pozostaje jeszcze kwestia wyskalowania tego i mamy pomiary.
A co do UV to pewnie potrzebny byłby jakiś filtr UV i korelacja wyników z filtrem i bez.
Co o tym myślicie?
Pozdrawiam

Forum Użytkowników Stacji Pogodowych

Miernik nasłonecznienia, UV własnej konstrukcji
« dnia: 19 Grudzień, 2011, 11:23:22 »

Offline Serenator

  • Cumulonimbus
  • *****
  • Wiadomości: 998
  • Otrzymał podziękowań: 50
  • Płeć: Mężczyzna
  • [VIP]
« Ostatnia zmiana: 19 Grudzień, 2011, 11:51:37 wysłana przez Serenator »

Offline abyss

  • Cirrus
  • *
  • Wiadomości: 8
  • Otrzymał podziękowań: 0
Odp: Miernik nasłonecznienia, UV własnej konstrukcji
« Odpowiedź #2 dnia: 26 Grudzień, 2011, 21:38:06 »
Są gotowe, świetne, wieloletnie dane - dla bardzo wielu miast w Polsce.
Tym razem Państwo (a dokładniej pracownicy Ministerstwa Transportu) stanęło na wysokości zadania:
http://www.transport.gov.pl/2-48203f1e24e2f-1787735-p_1.htm  nic, tylko siąść i analizować (co sam robię...)

Też się przymierzam do składania dużych (powiedzmy testowo rzędu 300Wp) paneli słonecznych, chętnie pogadam na ten temat priv.

Offline NoTes

  • Cirrus
  • *
  • Wiadomości: 23
  • Otrzymał podziękowań: 0
  • Płeć: Mężczyzna
Odp: Miernik nasłonecznienia, UV własnej konstrukcji
« Odpowiedź #3 dnia: 28 Grudzień, 2011, 14:26:59 »
A co do ogniw to można połączyć szeregowo np. trzy małe ogniwa. Ustawić je pod kątem 45 st. dodatkowo kierując jedno na wschód, drugie na południe i trzecie na zachód całość dodatkowo pochylić też pod kątem 45 st. Taki układ da nam ciągłość i co ważne większą równomierność nasłonecznienia ogniw. Takie małe ogniwa po 0.5W na Allegro są po 20zł, mniejsze jeszcze tańsze. pozostaje jeszcze kwestia wyskalowania tego i mamy pomiary.
A co do UV to pewnie potrzebny byłby jakiś filtr UV i korelacja wyników z filtrem i bez.
Co o tym myślicie?
Pozdrawiam
Nie wiem czy ten pomysł jest dobry. Coś mi się wydaje, że jeśli ogniwa słoneczne łączymy ze sobą (szeregowo, czy równolegle) to muszą być one ustawione w jednym kierunku i jednakowo oświetlone. Oczywiście ich położenie względem ziemi może się zmieniać, ale muszą być umieszczone na jakimś solartracku (urządzeniu podążającym za słońcem). Chyba podobnie jest w przypadku łączenia ogniw różnego typu, czy różnych producentów. Moim zdaniem ogniwa (bez szkody dla nich samych) można łączyć tylko takie same, ewentualnie o bardzo zbliżonych (identycznych) parametrach. Inaczej nic z tego nie będzie (uszkodzi się panel). Moim zdaniem szkoda czasu i energii na takie kombinacje. Też się nad tym zastanawiałem i miałem nawet zamiar kupić stację pogody z pomiarem nasłonecznienia, ale dałem sobie spokój. O ile pomiar warunków wiatrowych ma sens i jest nawet konieczny (chociażby przy pomocy stacji pogody) do podjęcia decyzji o budowie wiatraka, o tyle słońce wykazuje moim zdaniem większą stabilność odnośnie świecenia, bo w dzień świeci zawsze tyle, że czasem za chmurami :) Oczywiście można skorzystać, jak Kolega abyss zauważył z gotowizny.

Offline kriu

  • Cumulonimbus
  • *****
  • Wiadomości: 529
  • Otrzymał podziękowań: 21
  • Płeć: Mężczyzna
    • Moja stacja na Wunderground
Odp: Miernik nasłonecznienia, UV własnej konstrukcji
« Odpowiedź #4 dnia: 28 Grudzień, 2011, 22:27:24 »
Pomysł z ustawieniem trzech małych modułów wynika z faktu zmiennego oświetlania jednego modułu wraz z przemieszczaniem się Słońca. Jeden moduł ustawiony i pochylony na południe będzie zaniżał odczyty rano i wieczorem. Wydaje się więc, że wystarczy jeden moduł położony poziomo lub ew. leciutko pod kontem paru stopni, tak aby woda ściekała z niego. Opisany pomysł z diodą wydaje mi się niezbyt dobry: http://www.meteo.tomkii.net/pl/solar_radiation/
Nie wiem na ile taka mała dioda potrafi odzwierciedlić nasłonecznienie, ale może się mylę. Panel (bateria słoneczna) produkuje zawsze energię, nawet jak jest pochmurno tylko oczywiście dużo, dużo mniej. W stacjach pogodowych z pomiarem nasłonecznienia są chyba zawsze ogniwa słoneczne. Poza tym wystarczy jak jakiś ptak nasra na taką diodę i już mamy znacznie zafałszowane wyniki.

Offline NoTes

  • Cirrus
  • *
  • Wiadomości: 23
  • Otrzymał podziękowań: 0
  • Płeć: Mężczyzna
Odp: Miernik nasłonecznienia, UV własnej konstrukcji
« Odpowiedź #5 dnia: 29 Grudzień, 2011, 10:29:46 »
Jeśli Kolega ma taki niepohamowany zapał do mierzenia tego nasłonecznienia to proponuję mierzyć to co będzie miała dostępne instalacja fotowoltaiczna, czyli promieniowanie słoneczne przy stałym ustawieniu paneli słonecznych na południe i pochyleniu 45 stopni lub pomiary na solartracku. Chyba, że te pomiary to ma być taka sztuka dla sztuki, a nie podstawa do wyciągnięcia wniosków odnośnie podjęcia decyzji o inwestycji w słońce.

Offline kriu

  • Cumulonimbus
  • *****
  • Wiadomości: 529
  • Otrzymał podziękowań: 21
  • Płeć: Mężczyzna
    • Moja stacja na Wunderground
Odp: Miernik nasłonecznienia, UV własnej konstrukcji
« Odpowiedź #6 dnia: 29 Grudzień, 2011, 18:21:23 »
...... Chyba, że te pomiary to ma być taka sztuka dla sztuki, a nie podstawa do wyciągnięcia wniosków odnośnie podjęcia decyzji o inwestycji w słońce.
Nie planuje tego w sensie rozeznania opłacalności montażu paneli słonecznych.  Wiadomo, że w Polsce nie ma sensu tego montować, gdyż inwestycja nigdy się nie zwróci. Maże za 50-80 lat. Zasilanie tego typu jest jedynie uzasadnione w sytuacji gdy zamierzamy zasilić dom/domek letniskowy, do którego dociągnięcie przyłącza elektrycznego jest drogie. Pozostałe przypadki to tylko ekologia i same straty. Mam nadzieję, że się to zmieni czyli, że panele potanieją. Na razie jedynie wiatraki mają sens.

Myślałem o zrobieniu czegoś takiego, po to abym miał pogląd i statystyki nasłonecznienia miejsca gdzie mieszkam - ot po prostu tyle. Z czystej ciekawości oraz z zamiłowania do robienia takich rzeczy. Koszt czegoś takiego, w moim wypadku to cena paneli (w zasadzie panelików o mocy 1-3W), przewodów i  zamontowania tego czyli coś pomiędzy 70 a  100 zł.
Patrze sobie potem na wykres i widzę kiedy mi świeciło (na kwiatki) a kiedy nie :)
Tak więc to po prostu HOBBY :)

Offline NoTes

  • Cirrus
  • *
  • Wiadomości: 23
  • Otrzymał podziękowań: 0
  • Płeć: Mężczyzna
Odp: Miernik nasłonecznienia, UV własnej konstrukcji
« Odpowiedź #7 dnia: 30 Grudzień, 2011, 11:04:13 »
Odnośnie takiego czy innego rozwiązania w zakresie alternatywnego źródła energii elektrycznej to bym polemizował. Najbardziej efektywnym systemem jest (nie)stety system hybrydowy (wiatrowo-solarny), ale nie będę się na ten temat rozwodził, bo tu nie miejsce na to. Odnośnie hobby to ok, każdy ma swoje, tyle tylko, że w związku z tym, że to forum jest o stacjach pogody to proponuję zaiwestowanie w stację z pomiarem nasłonecznienia :) Zrobienie miernika nasłonecznienia we włanym zakresie jest trudne do realizacji. Oczywiście, że zrobić się da, tylko żeby wskazania tego urządzenia były prawdziwe. Nie wiem, które rozwiązanie jest lepsze: dioda czy panel. Może jakiś elektronik zajmie się tematem.

Offline Tomy M.

  • Cirrocumulus
  • **
  • Wiadomości: 45
  • Otrzymał podziękowań: 4
Odp: Miernik nasłonecznienia, UV własnej konstrukcji
« Odpowiedź #8 dnia: 12 Luty, 2012, 21:18:27 »
Myślę że zastosowanie 3 paneli foto galwanicznych nie jest potrzebne. Należy oprzeć się na jednym POZIOMO ustawionym panelu, a następnie poprzez oprogramowanie wyliczać faktyczne wartości. Danymi wejściowymi liczenia prawidłowego nasłonecznia byłby: odczyt napięcia z panela umieszczonego POZIOMO, dane geograficzne miejsca montażu, wysokość nad poziomom morza, dokładny czas pomiaru (położenia słońca). Dodałbym jeszcze możliwość ręcznego wprowadzenia istniejących przeszkód terenowych np. pobliskie góry czy wysokie drzewo (zacieniające na pewien czas panel) w obszarze pomiarowym... Ogólnie: TO DA SIĘ ZROBIĆ! Mogę napisać algorytm, ktoś to ubierze w program czy sterownik i gotowe :-)

Offline kriu

  • Cumulonimbus
  • *****
  • Wiadomości: 529
  • Otrzymał podziękowań: 21
  • Płeć: Mężczyzna
    • Moja stacja na Wunderground
Odp: Miernik nasłonecznienia, UV własnej konstrukcji
« Odpowiedź #9 dnia: 12 Luty, 2012, 22:17:50 »
Myślę że zastosowanie 3 paneli foto galwanicznych nie jest potrzebne. Należy oprzeć się na jednym POZIOMO ustawionym panelu, a następnie poprzez oprogramowanie wyliczać faktyczne wartości. Danymi wejściowymi liczenia prawidłowego nasłonecznia byłby: odczyt napięcia z panela umieszczonego POZIOMO, dane geograficzne miejsca montażu, wysokość nad poziomom morza, dokładny czas pomiaru (położenia słońca). Dodałbym jeszcze możliwość ręcznego wprowadzenia istniejących przeszkód terenowych np. pobliskie góry czy wysokie drzewo (zacieniające na pewien czas panel) w obszarze pomiarowym... Ogólnie: TO DA SIĘ ZROBIĆ! Mogę napisać algorytm, ktoś to ubierze w program czy sterownik i gotowe :-)

Fajnie, dzięki będę miał na uwadze Twoją pomoc.
Ma razie czekam na ocieplenie :)
ps. przeszkód nie powinno być. Tak się składa, że tam gdzie mam zamiar to umieścić praktycznie wszystko jest odsłonięte.

Pozdrawiam

Offline Tomy M.

  • Cirrocumulus
  • **
  • Wiadomości: 45
  • Otrzymał podziękowań: 4
Odp: Miernik nasłonecznienia, UV własnej konstrukcji
« Odpowiedź #10 dnia: 18 Luty, 2012, 14:44:15 »
Fajnie, dzięki będę miał na uwadze Twoją pomoc.
Ma razie czekam na ocieplenie :)
ps. przeszkód nie powinno być. Tak się składa, że tam gdzie mam zamiar to umieścić praktycznie wszystko jest odsłonięte.

Zacznijmy od tego czy czujnik ma współpracować z określoną stacją bazową czy też ma być zupełnie niezależny?
Sądzę że najlepiej byłoby zbudować go od podstaw na bazie układu: MAX1248
http://www.elektroda.pl/rtvforum/viewtopic.php?t=399721&view=next
Należałoby dorobić podzielnik dla konkretnego ogniwa (nie wiem jaki one mają napięcia, ukłąd MAX1248 mierzy w zakresie od 0V do 2,5V ale ten zakres można poszerzyć za pomocą odpowiednio dobranych dzielników lub ... odpowiedniej przesłony dla ogniwa. Znalazłem ogniwa wytwarzające napięcie do ok. 0,52V,  kosztują 15 zł za sztukę a sprzedawca twierdzi że są z NASA.

System oparty o układ MAX1248 musiałby być podłączony do portu RS232 (szeregowy) problem w tym że coraz mniej komputerów na taki port. Z drugiej strony port ten mają wszystkie starsze terminalne i komputery do których często podłączona jest stacja meteo.

Sam algorytm obliczania faktycznej siły promieniowania słońca to będzie trochę zabawy ... ale podejmuje się opracowania odpowiedniego wzoru. Skonsultuje to z kolegą który jest specjalistą od wyliczania pozornego ruchu słońca, kąta padania słońca, czy pozycji satelit itp. Opracował już wiele programów do takich celów.

Offline Tomy M.

  • Cirrocumulus
  • **
  • Wiadomości: 45
  • Otrzymał podziękowań: 4
Odp: Miernik nasłonecznienia, UV własnej konstrukcji
« Odpowiedź #11 dnia: 18 Luty, 2012, 14:59:45 »
BINGO!

Znalazłem wszystko czego potrzebujemy!!!
http://grzesiek21.republika.pl/pomiar_napiecia_pc.htm

A tutaj piękny artykuł o konstrukcji dataloggera:
http://www.portalnaukowy.edu.pl/datalogger.htm

Układ jest bardzo prosty i do zrobienia nawet dla kogoś kto nigdy nie trzymał lutownicy w ręku :-)
Dzisiaj zamawiam części i zrobię prototyp, myślę że uda mi się do końca przyszłego tygodnia, wszystko przygotować. Pomiar napięcia do 2,5V wydaje się być dla nas idealny. Można będzie lekko przysłonić ogniowo aby nie przekraczało napięcia 2,5V podczas najbardziej słonecznego dnia lata. Trzeba będzie tylko wymyślić sposób kalibracji, aby dane były wiarygodne i standardowe. W tym celu musimy opracować jakieś standardowe źródło promieniowania (np. 100W żarówka z pewnej odległości) bo obawiam się że ogniwa nie będą tak idealnie trzymać parametrów i każda sztuka będzie wymagała kalibracji.
« Ostatnia zmiana: 18 Luty, 2012, 15:39:52 wysłana przez Tomy M. »

Offline kriu

  • Cumulonimbus
  • *****
  • Wiadomości: 529
  • Otrzymał podziękowań: 21
  • Płeć: Mężczyzna
    • Moja stacja na Wunderground
Odp: Miernik nasłonecznienia, UV własnej konstrukcji
« Odpowiedź #12 dnia: 19 Luty, 2012, 15:02:48 »
Zastanawiam się tylko czy pomiar samego napięcia wystarczy. Nasłonecznienie mierzy się w watach a więc jest to zależność (dokładnie iloczyn) prądu i napięcia. To co dostajemy z ogniwa fotowoltaicznego to jest właśnie moc. Wydaje mi się, że samo napięcie może nie wystarczyć. Nie wiem jak zmienia się napięcie wytarzane przez panel w zależności od nasłonecznienia.  Może jest ono nieliniowe? A moc to zawsze moc i koniec. Ale może się mylę - może to napięcie wystarczy?

A co do wartości samego napięcie to uważam, że powinno być właśnie możliwie duże. Dopiero na wejściu układu pomiarowego można go zmniejszyć stosując dzielnik napięcia. Małe wartości napięć są narażone na różnego rodzaju zakłócenia.

Offline Tomy M.

  • Cirrocumulus
  • **
  • Wiadomości: 45
  • Otrzymał podziękowań: 4
Odp: Miernik nasłonecznienia, UV własnej konstrukcji
« Odpowiedź #13 dnia: 19 Luty, 2012, 23:38:55 »
Nieliniowość to nie problem o ile będzie się mieścić w rozsądnym zakresie. Można to przecież odpowiednio przeskalować już w programie. Na dobrą sprawę nie ma w przyrodzie liniowości :-)
Moim zdaniem zależność wysokości napięcia od ilości padającego światła będzie wystarczająca, oczywiście po przepuszczeniu przez odpowiedni algorytm skalujący.
Być może trzeba będzie obciążyć wyjście ogniwa np. rezystorem.
Pojedyncze ogniwa nigdy nie mają wysokich napięć.

Offline Marcin D.

  • Nimbostratus
  • ****
  • Wiadomości: 259
  • Otrzymał podziękowań: 15
  • Płeć: Mężczyzna
  • Drawsko Pomorskie
Odp: Miernik nasłonecznienia, UV własnej konstrukcji
« Odpowiedź #14 dnia: 20 Luty, 2012, 17:46:44 »
Mam kilka pytań do Was.

Cytuj
W tym celu musimy opracować jakieś standardowe źródło promieniowania (np. 100W żarówka z pewnej odległości) bo obawiam się że ogniwa nie będą tak idealnie trzymać parametrów i każda sztuka będzie wymagała kalibracji.

1. Nie wiem czy ma to dla Was znaczenie, ale profesjonalne czujniki promieniowania słonecznego nie reagują na widmo światła żarówki. To nie ten zakres promieniowania. Nie wiem jak będzie z ogniwem, ale być może podobnie. Sprawdziliście to?

2. Planujecie mierzyć promieniowanie całkowite czy tylko bezpośrednie?
3. Jeżeli bezpośrednie to jak chcecie wyeliminować wpływ promieniowania rozproszonego?
4. Czy promieniowanie rozproszone też spowoduje pojawienie się napięcia na ogniwie?