| Modell der Nachführanlage |
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Die Gruppe der Solar-AG 1999/2000 entwickelt ein computergesteuertes Modell einer Nachführanlage. Dazu werden aus alten Druckern Schrittmotoren ausgebaut, die eine Solarzelle der Größe 30 x 60 cm Horizontal und Vertikal bewegen sollen. Die Schwierigkeit liegt zunächst darin, die elektrische Schaltung der Schrittmotoren zu verstehen. In langwierigen Tests wird ermittelt, in welcher Reihenfolge die sechs Anschlüsse der Schrittmotoren getaktet werden müssen.
Schrittmotoren werden aus Druckern ausgebaut
Unser Elektronikfachmann Lukas Dreiner entwirft eine Steuerungsplatine, die das Bindeglied zwischen Computer und den Schrittmotoren darstellt. Dazu sind mehrere Anläufe nötig, denn die Schrittmotoren müssen vor und zurück laufen können, d.h. die Polarität der Anschlüsse muss durch die elektronische Steuerung vertauscht werden können, was für unsere Elektroniker eine große Herausforderung bedeutet. Damit die Elektronik vom Computer angesprochen werden kann, wird eine Centronics - Buchse angebracht, die mit einem Druckerkabel die Verbindung zum Parallelport des Computers herstellt. Unsere Programmierer Moritz Schrey und Oliver Tewes entwickeln das Programm, mit dem dann automatisch die Impulse für die Schrittmotoren geliefert werden. Der Laie kann sich kaum vorstellen, dass diese Umsetzung, zu der es keine fertige Vorlage gibt, eine sehr zeitaufwendige Tätigkeit bedeutet.
Die fertige Steuerplatine vor- und Rückseite
Im Bild sieht man das fertige Nachführmodell, aufgebaut mit Materialien aus dem Physiklabor und den beiden Schrittmotoren. Es lässt sich in alle Richtungen drehen. Die Motoren sind zwar befestigt, aber die Übersetzung mit den selbstgeklebten Zahnrädern rutscht öfters ab. So ist das Modell aber schon in der Lage sich nach der jeweiligen Programmierung zu drehen. Es folgt eine Umsetzung mit dem "ewigen Kalender" per Computer, um der Sonne "nachzulaufen". Erst im Jahre 2002 wird das Modell der Nachführanlage lauffähig und kann der Öffentlichkeit vorgestellt werden.
Das fertige Nachführmodell
Parallel dazu beschäftigt sich die Solar-AG mit Thermokollektoren und Wärmepumpen. An einer Wärmepumpe werden die durch die elektrische Pumpe benötigte Energie und die "produzierte" Wärmeenergie gemessen. Die Auswertung erfolgt über ein speziell dafür geschriebenes Computerprogramm. Es zeigt sich ein "Energiezuwachs" von 40%, der jedoch bei Systemen, welche die Energie des Grundwassers anzapfen, deutlich größer sein müsste. Bei unserm Versuch steht nur ein wassergefüllter Eimer zur Verfügung, der sich schnell durch den Wärmeentzug auf den Gefrierpunkt abkühlt. Dieses dürfte bei der großen Grundwassermenge nicht der Fall sein.
Die Solar AG 1999 untersucht einen Thermokollektor
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