Rekorder für Windgeschwindigkeit und Sonneneinstrahlung - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:15

Ich muss die Windgeschwindigkeit und die Sonnenstrahlungsleistung (Einstrahlung) aufzeichnen, um zu bewerten, wie viel Leistung mit einer Windkraftanlage und/oder Sonnenkollektoren gewonnen werden könnte.

Ich werde ein Jahr lang messen, die Daten analysieren und dann ein Off-Grid-System mit den guten Komponenten nach meinen Bedürfnissen konzipieren.

Dieses System schreibt jede Minute auf eine SD-Karte, wie viele Umdrehungen das Windmesser gemacht hat und welchen Wert der Sonneneinstrahlungssensor zurückgibt. Es wird von einer kleinen Solarzelle mit Strom versorgt, so dass es funktioniert, solange die Sonne scheint. (Die Speicherkarte ist kein einschränkender Faktor, da sie Daten von Hunderten von Jahren speichern kann). Es gibt einen 2500 mAh 3, 7V LiPo-Akku, so dass er mehrere Tage ohne Licht arbeiten kann.

Schritt 1: Werkzeuge und Material

Werkzeuge:

Es werden nicht so viele Werkzeuge benötigt. Alles hängt davon ab, was Sie kaufen und was Sie herstellen. Ich beschloss, die Elektronik von Adafruit zu kaufen, damit kein Löten erforderlich war. Ich hatte auch dieses wasserdichte Gehäuse und Klemmen, sodass keine Spezialwerkzeuge erforderlich waren. Ich habe nur das Holzteil geschnitten, um die Elektronik in der Box zu halten, und ein paar Löcher in die Aluminiumplatte gemacht, um die Solarzelle und das Anemometer zu befestigen.

Material:

Ich beschloss, mein eigenes 3D-gedrucktes Anemometer (https://www.instructables.com/id/3d-Printed-Anemometer-Under-5/) zu machen, aber Sie können Ihr eigenes mit Tischtennisbällen und Eisstangen machen, wenn Sie es nicht tun? habe keinen 3D-Drucker.

Ich hatte die Gelegenheit, diesen supergenauen Sonnenstrahlungssensor (Vantage Pro 2, Davis-Instrumente) zu bekommen, aber meine erste Idee war, mit einer einfachen Fotodiode zu messen. Ich denke, wenn Sie kein Messtechniker sind, der superpräzise Ergebnisse benötigt, sollte eine Fotodiode in Ordnung sein. In meinem Fall möchte ich nur wissen, wie lange die Sonne schien und wie lange es bewölkt war. Ich werde diese Daten auch verwenden, um die Tage zu zählen, da ich keine Echtzeituhr habe. Der Oszillator des Mikrocontrollers ist nicht präzise und kann daher nicht als Referenz auf der langen Strecke verwendet werden.

Hier ist die Elektronik, die ich bei adafruit gekauft habe:

• Superhelle weiße 5mm LED
• Kleines 6V 1W Solarpanel
• Lithium-Ionen-Polymer-Akku - 3,7 V 2500 mAh
• USB-/DC-/Solar-Lithium-Ionen-/Polymer-Ladegerät
• 3,5 / 1,3 mm oder 3,8 / 1,1 mm auf 5,5 / 2,1 mm DC-Buchsen-Adapterkabel
• Hall-Effekt-Sensor - US5881LUA (für das Anemometer)
• SD-/MicroSD-Speicherkarte (8 GB SDHC)
• Adafruchtfeder 32u4 Adalogger
• Federleisten-Kit - 12-poliger und 16-poliger Buchsenleistensatz

Schritt 2: Programmieren Sie Ihren Controller

Stecken Sie den USB ein und laden Sie diesen Code mit der Arduino-IDE. Die Pinbelegung wird als Kommentar im Code angegeben.

Jedes Mal, wenn der Südpol des Magneten den Hallsensor passiert, löst er einen Interrupt aus, der einen Zähler erhöht.

Jede Minute wird der Zählerwert auf der SD-Karte (sowie dem Funksensor) gespeichert und der Zähler auf Null zurückgesetzt.

Testen Sie, ob alles richtig funktioniert.

Schritt 3: Verpackung

Legen Sie Ihre Elektronik in eine wasserdichte Box. Ich benutzte etwas Heißkleber, um die Drahtlöcher zu schließen. Mit kleinen Schrauben aus altem Spielzeug habe ich die Bretter auf einem Stück Holz befestigt. Für den Akku habe ich einen Rahmen gemacht und mit einem Stück Schaumstoff verriegelt.

Um kontrollieren zu können, ob das System aktiv ist, blinkt jedes Mal eine LED, wenn die Daten auf der Karte gespeichert werden. Auf der von mir verwendeten Box gibt es ein kleines Fenster, also habe ich die LED vorsichtig davor platziert. Wenn Sie eine transparente Box haben, ist es einfacher.

Das ist es! Schließen Sie die Box und installieren Sie Ihr System in der Nähe Ihres zukünftigen netzunabhängigen Tiny House.