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Energia Alternativa ed Energia Fai Da Te > Arduino

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Inseguitore solare con arduino
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Il_Salentino
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Inviato il: 22/10/2015 13:39:22

Premesso che ho già una struttura che elettricamente, mediante un motore avanzatomi dall'impianto per l'apertura del cancello, sposto da est ad ovest; avendo comprato più di un arduino perchè volevo realizzare un powermeter, vorrei realizzare un inseguitore solare utilizzando il motore elettrico idraulico funzionante a 220V ed arduino. Ho trovato qualcosa su internet, ma utilizza motore passo passo, mentre io vorrei utilizzare, se possibile il mio motore.
Allego foto della struttura.



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1 inverter PIP 5048MST + 12 pannelli TIANWEI 230Wp + 18 pannelli amorfi da 75Wp + 28 pacchi da 200 celle 18650 litio 600Ah
1 inverter PIP 5048MSD + 3 pannelli junko 255 Wp + 3 pannelli Tianwhei 230 Wp + 12 batterie 4 V 200 Ah
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Il_Salentino
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Inviato il: 22/10/2015 13:43:30

orientamento ad est



Immagine Allegata: fig.9.JPG
 
ForumEA/G/fig.9.JPG



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Il_Salentino
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Inviato il: 22/10/2015 13:44:24

orientamento ad ovest



Immagine Allegata: fig.10.JPG
 
ForumEA/G/fig.10.JPG



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Il_Salentino
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Inviato il: 22/10/2015 13:49:30

Se qualcuno può darmi consigli su come realizzare l'inseguitore solare con arduino, lo ringrazio anticipatamente.Vorrei automatizzare lo spostamento utilizzando delle fotoresistenze per l'inseguimento del sole. Spesso mi dimentico di riportare la struttura ad est e vorrei automatizzare il tutto.
Grazie a quanti volessero contribuire a questa realizzazione.
Saluto Franco



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Luca450Mhz

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Inviato il: 22/10/2015 14:09:49

Ciao,
come gestisci il verso di rotazione del motore?
C'era una discussione tempo fa di un argomento simile, e mi sembra di ricordare che sarebbe meglio spostare i pannelli in base all'orario piuttosto che in base al sole con fotoresistenze. Il passaggio di una nuvola ingannerebbe il sistema, come anche il fatto che ci sia una giornata nuvolosa.



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Pannelli: 6975 Wp (poli e mono). Inverter UPS PSW7 6kW 48V toroidale con switch comandato dal mio sistema di domotica (RaspberryPi + vari Wemos D1 Mini - ESP8266). Regolatore di carica: Mpp Solar PCM8048.
Batterie: 24 elementi trazione pesante 315Ah C5 48V.

 

Il_Salentino
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Inviato il: 22/10/2015 18:46:38

Ciao Luca,
attualmente gestisco il motore con due pulsanti che spostano il motore spingendolo avanti o ritirandolo per riportarlo nella posizione iniziale Est.
Mi andrebbe bene anche spostare i pannelli in base all'orario, l'importante realizzare qualcosa di automatico avendo parte di componenti già in casa; ma se dovessero essere necessari altri componenti per realizzare qualche automatismo, considerando che esiste in commercio una scheda completa di inseguitore, ma il costo supera i 400€ ed io non ntendo spendere quella cifra per automatizzare lo spostamento di 3 pannelli da est ad ovest passando per sud.
Cercherò la discussionbe e vedo se se fa al caso mio. Per il momento ti ringrazio.
Ciao Franco



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ize
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Inviato il: 22/10/2015 21:51:04

Ciao

Non ho mai realizzato una cosa simile ma con arduino ho fatto differenti progetti industriali e non.

Come prima cosa bisogna capire come viene invertita la rotazione del motore attualmente, ed utilizzare il sistema adatto per automatizzare la cosa.

Bisogna trovare un sistema che isoli il cirtuito 220 da qullo dell'arduino come mosfet o simili, se la torazione è gestita invetendo fase e neutro basta un singolo mosfet se serve comandare più contatti potresti aver bisogno di ulteriori mosfet in grado di gestire il voltaggio e le correnti adeguate.

Come ti hanno detto anche altri conviene gestire la rotazione su base temporale e programma tenendo in considerazione che con il passare delle stagioni si verifica un cambiamento di asse del sole, quindi il tuo arduino deve avere collegato un RTC (real time clock) che di fatto è un chip con dentro una batteria ed un orologio in grado di fornirti ora e data.

Serve anche un metodo per far capire ad arduino in che posizione si trova la struttura,
potresti farlo con un potenziomentro o con un sistema che legge le inclinazioni come un giroscopio da montare sulla struttura.

Ad intervalli predefiniti (es ogni 30 min) bisogna dare un impulso al motore nella direzione giusta fino al raggiungimento dell'inclinazione desiderata, inclinazione che dovrai programmare in una tabella in base alla data, ovvero a gennaio il sole alle 9 del mattino è nella posizione X a febbraio X+n a marzo X-n2 ecc.eecc, e di conseguenza capire in che direzione devi muoverti basandoti sulla lettura dell'inclinazione attuale.

Automatizzando il processo potresti volere dei sensori di fine corsa per evitare di far sforzare il motore, se qualche cosa va storto ed il software prova a spingere la struttura oltre al punto in cui tocca contro i margini, bastano due microinterruttori da pochi euro che fanno contatto quando la struttura raggiunge i limiti, uno per ogni lato.
Sempre come protezione anche dei fusibili per evitare che uno stallo del motore lo faccia surriscaldare.

Credo che questi siano gli elementi di massima.
Tutti i componenti costano pochi euro al pezzo, dovrai torvare anche un modo per montare gli interruttori ed il sensore di inclinazione all'aperto, isolandoli da umitidtà, calore eccessivo ed intemperie.

Spero di esserti stato utile.
Ciao



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Il_Salentino
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Inviato il: 22/10/2015 23:50:49

@ize

Ciao
Per capire come funziona la rotazione del motore non sono esperto di automazioni, ma ho utilizzato un motore utilizzato per l'apertura del cancello; sai ne forniscono 2 nel kit ma avendo io un cancello ad una sola anta ho utilizzato il motore con il relativo condenzatore e tramite 2 pulsanti alimento il motore nelle due posizioni aperto e chiuso: Quando lo faccio manualmente conto i secondi per spostare i pannelli da est a sud e poi ad ovest. Quando sono in casa (considerando che sono i n pensione) lo faccio manualmente da oltre 2 anni, ma poichè il fai da te è il mio hobby preferito, vorrei realizzare qualcosa.
Sicuramente è preferibile la rotazione su base temporale, considerando le variazioni del sole alle diverse stagioni, ma a dire il vero di elettronica conosco si e no le basi; posso farmi aiutare da un amico elettrotecnico per le operazioni di assemblaggio e collaudo.
Certamente dovrò utilizzare dei fine corsa; infatti ho fatto delle ricerche ed i prezzi su internet non sono eccessivi al massimo possono costare sui 10€ cadauno.
La difficoltà starebbe nel realizzare il codice per far funzionare arduino... con la programmazione sono rimasto indietro...ma farò di tutto per realizzare quanto mi occorre, meglio se con l'aiuto del forum.
Se dai uno sguardo alle figure vedi in prossimità della porta una cassetta a muro nella quale sono inseriti i pulsanti che manovrano il motore; sono più di 2 anni che è posizionata li e le intemperie non hanno creato problemi. se sarà necessario si possono anche collocare sotto i pannelli.
Ti ringrazio per l'interessamento e ti saluto.
a presto
Franco



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BellaEli

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Inviato il: 23/10/2015 00:23:36

Ciao Franco,

tutti ottimi consigli quelli dati da Luca e Ize, vorrei aggiungere qualche considerazione.

Il progetto, anche se di per se sembra semplice, nasconde molte insidie:

- come ti hanno suggerito il metodo migliore deve contemplare ora e data, è indispensabile che studi un po' il moto dei pianeti per capire come inclinare i pannelli in una qualsiasi data e ora dell'anno;

- volendo potresti usare le fotoresistenze per allinearti perfettamente con il sole ma ciò ha senso solo nel caso di utilizzo di una parabola poiché complicherebbe non di poco l'inseguimento stesso;

- trattandosi di un motore di un cancello suppongo che lavori a 220 V con i tre fili per la gestione del verso di rotazione, in tal caso i mosfet sono sconsigliabili, meglio dei relè. Le schield relè per arduino, spesso montano relè a bassissimo assorbimento, ciò fa si che facilmente si incollano i contatti, meglio i classici relè Finder pilotati da transistor;

- come già segnalato da Ize molti componenti saranno esposti alle intemperie e ciò metterà a dura prova le tue capacità di proteggerli adeguatamente...;

- il sensore che ti fa capire l'inclinazione dei pannelli in un dato istante è un componente fondamentale per il funzionamento ed è altrettanto difficile da scegliere. Quello resistivo (potenziometro) è il più semplice da realizzare ma alle intemperie, a mio avviso, è troppo delicato. Potresti utilizzare qualche sistema ottico ma anche qui potresti avere vari problemi alle intemperie. Forse un sensore basato su un principio magnetico potrebbe meglio assolvere il compito ma c'è da sperimentare;

- infine testare il tutto richiederà molto tempo da distribuire in varie ore della giornata.

Insomma è qualcosa di fattibilissimo ma non semplice come può sembrare, se ti vorrai avventurare noi ti aiuteremo!!!

Elix



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C'è un limite al fai da te ???
Si, ma lo stabiliamo noi !!!

 

acinstall

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Inviato il: 23/10/2015 06:21:58

Ciao se ti può essere utile , anche il ho 5 pannelli 230 watt monocristallini installati su un telaio che on un motore a pistone 24 volt, per canelli, si spostano di circa 35°per passare da una falda di casa a quella opposta .
anche io ho messo un timer calcolando la posizione del sole , che Inverno Estate varia di molto , rimanga in funzione dell'orario sempre ottimale .
Considera che il sole passa molto più basso in inverno e tramonta prestissimo , pertanto fatti 2 conti con gli orari come ho fatto io e calcola le posizioni ottimali .
Comunque anche io ho l'arduino , e la mia idea era come la tua , poi ho preferito il timer per stressare meno il motore visto il peso enorme di 5 pannelli mono di quelle caratteristiche , a me si alzano alle 7 di mattina per scendere ale 13 :00 di pomeriggio , cosi in estate prendono il sole fino al tramonto , cosa che in inverno non fanno poiche il sole a quell'ora si trova ancora nella posizione 1 e poi se ne và.......
Comunque devi trovare un compromesso ben studiato per il tuo , con un timer annuale sarebbe perfetto , mese per mese ... ma costano un sacco sennò costruire un Timer Annuale con Arxuino costerebbe po o mi sa che ci provo pure io eheheh...



Modificato da acinstall - 23/10/2015, 06:31:51


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Meio ave paura che piallo.....

 

ize
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Inviato il: 23/10/2015 11:29:47

Il mio consiglio e di realizare prima l'elettronica di controllo senza collegarla al motore, magari realizzi un modellino di legno e ci colleghi quello, quando tutto funziona passi al test con il motore vero.

Per il codice credo che sul forum troverai aiuto, io dovrei avere tutti i pezzi in giro tra vari progetti e posso darti una mano.

Per i sensori da mettere all'esterno potresti usare la resina dielettrica, fai una sorta di stampino sigillato o una scatola elettrica da esterni dal quale esce un cavo che va all'arduino, il segnale di controllo dei giroscopi o megnetometri in genere è a basso voltaggio 3.3v quindi il cavo non deve essere troppo lungo e va tenuto lontano dai cavi eletrrici e dal motore.

Ciao



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Il_Salentino
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Inviato il: 23/10/2015 20:30:22

Ti ringrazio per la disponibilità ize, e credo proprio che farò come dici tu, se hai informazioni sui componenti e quanto accorre per approntare l'elettronica di controllo, per il modellino provvederò io. Per ora ti ringrazio e saluto tutti,
Franco



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epry

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Inviato il: 27/05/2016 12:28:32

ragazzi per me questa idea sembra molto facile da realizzare, ora scrivo il mio ragionamento in modo che da li vi scaturiscano più idee dato che gia mi frullava la testa su come malo da tempo.

come prima cosa bisogna montare un pezzo di lamiera o vetroresina rigida o legno sopra i pannelli in modo che abbia la stessa inclinazione dei pannelli su tutti i loro assi. il pezzo può avere una misura anche 20cm x 20cm poi si applica al centro di questo pezzo un altra lastra montata in verticale su di esso in modo da formare una T capovolta poi a questo punto ci si ritrova a destra e a sinistra uno spazio 10cmx20cm ed al suo centro ci si mettono una votoresistenza da un lato ed una dall'altro.
ora si programma l'arcuino che quando una resistenza va in ombra ed ha il valore diverso dall'altra fa azionare il motore fino a quando le 2 fotoresistenze non arrivino allo stesso valore.
quindi per me avendo 2 resistenze montate sulla stessa angolazione non ci possono essere problemi di ombreggiamento perché anche se passa una nuvola le resistenze si comporteranno allo stesso modovisto che sono montate vicine una l'altra è sullo stesso asse . per evitare problemi di valori diversi si può mettere in serie ad ogni resistenza una resistenza variabile in modo che ci permette di agire come un trimmer per la regolazione.
in oltre ci si montano 2 finecorsa e si programmano in modo che quando i pannelli sono ad ovest azionando un finecorsa è le resistenze son calate ad un valore esempio di 1hom che è diventato buglio in automatico si dovranno spostare ad est per essere pronti per la nuova alba.


per me è una cazzata questo ragionamento se ci sono lacune son ben lieto di sentirle ma come teoria dovrebbe filare benissimo.

 

Il_Salentino
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Inviato il: 02/06/2017 14:52:52

Ciao Epry, ogni tanto ci risentiamo; in merito allo spostamento dei pannelli, ho risolto acquistando un inseguitore solare già assemblato con 2 fotoresistenze ed alimentato a 12v. Per gestire il motore nei 2 sensi di marcia, ho anche preso un modulo con 2 relè che ho già collaudato sul banco di lavoro, ma invertendo, involontariamente le tensioni di alimentazione, ho danneggiato 2 dei 4 mosfet che pilotano il motore. Ora il motore si sposta solo in un senso. Ho già acquistato i 2 mosfet e spero lunedì l'amico elettrotecnico rimpiazzerà i mosfet così potrò collaudare sul banco l'inseguitore. Mi devo procurare anche i 2 microinterruttori da posizionare come fine corsa e non appena tutto sarà pronto, posterò il video del funzionamento. Ciao



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Riccardo

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Inviato il: 04/06/2017 08:51:44

Il Salentino,come ti è stato detto da altri, l'elettronica soffre molto delle condizioni climatiche.
Per i micro interruttori, ti consiglio di cercarne di quelli tipo industriale con totale protezione alle intemperie costano di piu ma sono eterni.Il pannello ad inseguimento che vedi nel mio avatar,l'ho realizzato quando avevo 17 anni ora ho passato i 50,il problema che mi richiedeva sempre manutenzione erano i finecorsa del rotore,che mi servivano per riportare il pannello in posizione est al mattino successivo.I micro interruttori erano i tipici con levetta e terminali a saldare,quelli industriali dispongono già di un filo collegato.Ma forse preferisci sostituirli ogni tanto per passatempo



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Q.CELLS Q.PEAK 4575W sud-est
Solar Frontier CIS 850W sud-ovest
Inverter PIP5048MST
Batterie:LifePo4 Seplos MASON-48280-DIY EVE280AK 28,6 kWh
Scaldabagno Ferroli 30l 1500w
Scaldabagno Ariston 80l 1200w

 
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