Mein kleines Solar-Panel. Mit gerade einmal 5W Leistung bei voller Sonneneinstrahlung kann man damit immerhin einige kleine Verbraucher versorgen z.B. eine LED-Beleuchtung.
Die Idee war folgende:
- Aufbau einer kleinen Solaranlage mit einem 5W-Panel, Batterie 4-5Ah
- Elektronische Nachführung, welche das Panel stets in die Sonne ausrichtet, um den besten Wirkungsgrad zu erreichen.
- Für den Einsatzzweck günstigste Lösung.
Die Nachführung des Panels kann auf unterschiedlichste Arten gelöst werden:
- Timer, Zeitschaltuhr welcher das Panel kontinuierlich dreht resp. nachschwenkt
- Lösung mit Mikrocontroller
- Lösung mit Sensoren wie LDR’s, Fotodioden,LEDs, Solarzelle etc. welche über eine H-Brückenschaltung den Motor steuern
- Ferner kann das Panel über eine oder zwei Achsen nachgeführt werden
Im Einfachen liegt meistens auch das Geniale. Am simpelsten wäre wohl die Variante mit kleinen Solar-Panel als Sensoren. Diese Sensor-Panels werden Rücken an Rücken zusammengeklebt und am grossen Panel im rechten Winkel befestigt. Elektrisch sind die Hilfszellen entgegengesetzt gepolt und versorgen den Getriebemotor mit Spannung. Wenn die Sensoren in die Sonne schauen, gleicht sich die Spannung am Motor aus, er dreht nicht. Sobald die Sonne etwas wandert, kriegt das eine Panel mehr Licht als das Andere, der Motor dreht sich entsprechend bis die Spannung an den Sensoren wieder gleich gross ist. Die Hilfszellen müssen natürlich die entsprechende Betriebs-Spannung / Strom für den Antriebsmotor liefern können!
So, los geht’s! Zuerst musste ein Solar-Panel besorgt und die Mechanik konstruiert werden. Dazu gibt es, mir zwei bekannte Vorgehensweisen:
- Man setzt sich an’s Zeichenbrett oder konstruiert mit einem CAD-Programm alles bis ins kleinste Detail durch.
- Man fängt einfach mal an, beschränkt sich auf Behelfs-Skizzen und schaut was dabei raus kommt.
Ich bevorzuge oft die zweite Variante, weil viel Planung auch Zeit kostet und
Konstruktionsprobleme deshalb nicht unbedingt erspart bleiben und auch weil ich ungeduldig bin. Mit Fehlern muss man rechnen und manches baut man dann eben zweimal.
Wenn das Ganze Form annimmt, kann man sich schon mehr darunter vorstellen und man fragt sich spätestens dann, ob man dies oder jenes nicht doch besser anders gemacht hätte. Mein Panel ist nicht unbedingt ein Schwergewicht, aber ich war erstaunt wie solide die Konstruktion sein muss, damit nicht alles wackelt. Zudem sollte man die Windkraft nicht vergessen. Die kann bsw. bei einem Sturm kräftig am Panel rütteln oder sogar die Ganze Halterung in Mitleidenschaft ziehen.
Folgend also meine Halterung. Alles aus Alu-Material liebevoll zusammen gefrickelt.
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| Halterung aus Alu-Material |
Ich beschränke die Nachführung erstmals auf die horizontale Achse, weil der Aufwand für beide Achsen doch etwas mehr ist. Na ja, für so ein kleines Panel, reicht dies eigentlich auch.
Die Neigung des Panels stellt man auf einen guten Erfahrungswert ein. Man könnte die Neigung idealerweise viermal im Jahr an den geänderten Sonnenstand anpassen. Das ist ja nicht so viel Arbeit! Wenn man bedenkt, dass fest installierte Solaranlagen auf Dächern meist nur suboptimal ausgerichtet sind, ein guter Kompromiss!
Auf den Bildern sieht man die Halterung, in der Mitte drehbar gelagert (zwei Kugellager). Der Motor ist über Kunststoff-Zahnräder angekoppelt. Links und rechts des Motors sieht man die Endschalter, hier alles noch provisorisch befestigt.
Die Endschalter beenden jeweils das Schwenken in die jeweilige Richtung.
Der Motor sollte idealerweise so langsam wie möglich drehen, damit das Panel fein justiert wird, also eine entsprechende Getriebe-Untersetzung haben.
Alle Bilder hier!
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