Hallo ins Forum

Das Thema ist hier im Forum schon einige male aufgetaucht und ich habe mir mal überlegt wie man so etwas ohne Sensoren mit den Möglichkeiten einer LOGO 8 umsetzen könnte:

Voraussetzung:

Man benötigt zwei Antriebe (X/Y Richtung) mit Positionsrückmeldung und Endlagenschaltern. Diese kann man entweder über ein eingebautes Poti, Impulsgeber oder mit Hilfe der Endschalter und einem interen Zähler realisieren.

Grundgedanken:

1. Die Sonne bewegt sich linear (X-Richtung) zwischen Sonnenauf- und Untergang entlang des Horizont.

2. Die Hälfte der Zeit ist sie somit auf ihrem Höchststand.

3. Die Sonne steigt bis zur Hälfte der Zeit. Danach fällt sie wieder (Y-Richtung). Das ist jedoch keine lineare Bewegung, aber die Verluste der Abweichungen dürften nicht so gravierend sein als wenn ein Solar-Panel fest montiert wäre.

4. Der Winkel des Sonnenhöchststands ist abhängig vom Tag des Jahres. Das Maximum auf der nördlichen Hälfte der Erdkugel ist die Sommersonnenwende (21.06) eine Jahres. 

Programmtheorie:

Die Logo hat eine Astro-Uhr. Die Werte des Sonnenaufgangs und des Untergangs kann man über den VM-Speicher einlesen und hat sie dann als dezimale Minutenwerte vorliegen. 

Daraus ergibt sich, daß alles auf der Basis von Minuten läuft (Feinere Auflösungen wären wegen der Antriebe auch unsinnig).

An die Uhrzeit und das Datum kommt mal allerdings nicht heran. Für die Zeit kann man einen Zähler verwenden, der jede Minute getaktet und um 0:00 über die Wochenschaltuhr zurückgesetzt wird. So hat man indirekt die Uhrzeit des Tages in Minuten. Für das Datum wird ähnlich vorgegangen. Dabei wird ein Zähler um 0:00 um den Wert 1 erhöht und jeden 01.01. eines Jahres zurückgesetzt (Ein Schaltjahr ist bezogen auf die Sommersonnen u.U zu beachten).

Um mit Uhrzeit und Datum zu rechen benötigt mal allerdings eine zweite Logo von der man diese Werte "klaut". Diese muß aber auch ein NTP-Server sein, damit die Zeiten beider Logos synchronisiert werden und die Zeitbausteine wie die Astrouhr korrekt arbeiten

Benötigte zusätzliche Randparameter:

Benötigt wird die maximale Postition des Sonnenaufgangs und Untergangs am Horizont der aktuellen Position zur Zeit des Sommersonnenwende (Dabei ist das Internet recht hilfreich). Diese sind auch die Endlagepositionen des X-Antriebes. Auch muß der maximale Y-Winkel zu diesem Zeitpunk erfasst werden. Zuletzt benötigt man ggf. den minimalen Winkel zur Wintersonnenwende (Wenn aber die Sonnen, wie in unseren Breiten der Fall ist, hinter dem Horizont verschwindet, ist dieser Wert =0).

Auf der Basis dieser Parameter ist nun folgendes zu programmieren:

Die X-Bewegung beginnt mit dem Sonnenaufgang. Die aktuelle Laufweite (Nachführwinkel) wird aus der Subtraktion der Zeit zwischen Sonnen Untergang und Aufgang (Werte aus der Astro-Uhr) gebildet. Die Startposition ergibt sich aus dem Zeitversatz des aktuellen Sonnenaufgangs zum Aufgang am Tag der Sommersonnenwende.

Bei der Y-Bewegung wird zunächst der Zeitpunkt des aktuellen Höchststand ermittelt. Dieser ergibt sich aus der halben Differenz zwischen der Zeit des Sonnenauf- und Untergangs. Ein Zählerwert muß zu diesem Zeitpunk vorwärts und danach Rückwärts zählen, damit das in den Winkel umgesetzt wird (Wie oben schon bemerkt ist das nur ein linearer Wert!).

Fehlt zu guter letzt nur noch der maximale Höchststand des Tages. Diesen Wert wird aus Sonnenhöchststand bezogen aufs Jahr ermittelt. Der Winkel am Tag ergibt sich dann aus dem Tiefstand (In unseren Breiten =0) und dem berechneten Höchststand.

Die so ermittelten Istwerte müssen anschießend auf Antriebe angepasst werden (z.B 0-1000).

Auch muß eine Möglichkeit geschaffen werden, das der User die aktuellen Zeiten anpassen kann, da bei einem Stromausfall die Zähler der Tages- und Jahreszeit nicht weiter laufen (Das ist auch der Nachteil bei einer derzeitigen Logo-Umsetzung).

Dieses ist nur ein Grobgerüst, aber wer Spaß an der Sache hat kann ja an Hand dieser Überlegungen ein Programm entwickeln.

P.S.: Ich habe im Anhang mal meine eigene Überlegung (V1.0) umgesetzt.

Hallo Ella_68!

Auf der Suche nach einer brauchbaren 1-achsigen Nachführung (vertikal - Evelationswinkel) meiner PV-Module bin ich im Forum auf verschiedenste Möglichkeiten gestoßen.

Die Varianten mit Helligkeitssensoren oder PV-Modulen aus den Solarleuchten sind mir zu experimentell, vor allem betreffend die Parametrierung betreffend (Bastellösung).

Dein Ansatz, den Sonnenstandwinkel zur jeweiligen Zeit zu berechnen gefällt mir außerordentlich gut. In Verbindung mit einem Neigungssensor (https://www.reichelt.at/at/de/shop/produkt/neigungssensor_-_90_4_-_20_ma-330009), den ich auf dem Rahmen der PV-Module montieren könnte, ließe sich somit immer die zur jeweiligen Uhrzeit beste Position der PV-Module über Linearantriebe anfahren.

Die Berechnung des Winkels der Sonnenhöhe zum Standort ist leider sehr kompliziert und lässt sich in der Logo vermutlich nur annähernd berechnen (http://www.geoastro.de/SME/tk/index.htm).

Plus/Minus2 Grad Abweichung sind jedoch verschmerzbar.

Ich habe mich daher mit deinem (sehr komplexen) Programm beschäftigt weil ich damit mein Vorhaben umsetzen möchte. Leider sehe ich nicht was in den UDF passiert und würde dich daher bitten, mir das Programm zur Verfügung zu stellen um es an meinen Bedarf anpassen zu können.

Danke und beste Grüße

Heinz

Vielen Dank für die Info!

Hab´s gefunden.