Informationen zur Nachführanlage

1. Das Modell

 

Das Modell der Nachführtechnik ist ein bereits abgeschlossenes Projekt.  Dieses Modell ist mit einer ca. 20 x 40 cm
großen Solarpaneele ausgestattet und lässt sich mit Hilfe von Schrittmotoren aus alten Druckern in alle
Richtungen drehen. Durch ein eigens entwickeltes Programm ist das Modell in der Lage, sich beliebig schwenken
 zu lassen. Wir haben den  "ewigen Kalender" in die Steuerung eingebaut, damit das Modell der Sonne „nachläuft“.

2. Nachführanlage

Es galt nun, die Anlage in Groß als wetterfeste Dachanlage zu realisieren. Nach der Beschaffung von
eistungsfähigen Motoren und großen neuen Solarmodulen musste eine Platine entwickelt werden, die
die Verbindung zwischen Computer und den Leistungs-motoren herstellt. Dazu wurde ein neues
Computerprogramm entwickelt. Wir können damit das Solarmodul horizontal sowie vertikal getrennt ausrichten.

Die Steuerung erfolgt über den Parallelport des Computers (parallele 8 Bit Schnittstelle).

 

Platine in der Entwicklung.                                                                          Fertige Platine.

 

Eine besondere Schwierigkeit lag darin, dass der Computer die aktuelle Position der Zelle wissen muss.
Dieses wurde dadurch gelöst, dass über Lichtschranken die Umdrehungen von Horizontal- und Vertikalmotor
 per Computer gezählt werden. So bekommt der Computer die Position der Anlage als Ticks (Motorumdrehungen)
mitgeteilt. Durch eine Resetfunktion wird die Anlage in der Nacht wieder auf Null (Ostausrichtung) gefahren.

Der im Programm implementierte ewige Kalender berechnet aus Datum und Uhrzeit die Horizontal- und Vertikalwinkel
 der aktuellen Sonnenposition und gibt diese Information an die Motorsteuerung weiter, führt damit die Zelle der Sonne hinterher.

Um die Leistungen der Nachführanlage und der fest installierten Anlage (steht neben der Nachführanlage und hat den gleichen
Zellentyp) zu vergleichen, gibt es einen Messcomputer, der beide Leistungen rund um die Uhr über einen Analog-Digital-Wandler
aufzeichnet und speichert. Das erforderliche Programm wurde von den Mitarbeitern der Solar-AG entwickelt.
Dadurch können wir später eine Auswertung vornehmen und somit die Effizienz der Nachführtechnik ermitteln.

 

 

Montage des festen Moduls                                                                     Montage des beweglichen Moduls

 

3. Schwierigkeiten

Auch gab es etliche gravierende Probleme, die nur mit viel Geduld und Zeitaufwand gelöst werden
 konnten. So hatten wir den Ehrgeiz, die Comuputersteuerung in modernem Windows-Gewand zu erstellen
und mussten feststellen, dass der Zugriff auf die Ports unter Windows viel zu langsam erfolgt und das Mitzählen
der Motorumdrehungen zu ungenau wurde. Die Steuerplatine versagte einmal ihren Dienst und zur Fehlersuche
mussten  elektronische Bauteile entfernt und wieder neu eingelötet werden.

Etliche Kabel mussten vom Schaltschrank Parterre, in dem sich die Computer befinden, zur Solarbühne verlegt werden.
Das machte bei schlechtem Wetter auf dem Dach nicht immer Spaß. Die stabile wetterfeste Montage auf dem Dach
gestaltete sich langwierig, ständig waren neue Bohrungen und Anpassen von Metallstützen erforderlich und immer
musste günstiges Wetter abgewartet werden.

Dann zeigte sich die im Labor erfolgreich getestete Schaltung zur Leistungsaufnahme als nicht optimal beim Einsatz auf
der Solarbühne, eine neue Konzeption war zu entwickeln.

 

  

Entwicklung des Computerprogramms                                                       Arbeit auf der Solarbühne

 

4. Perspektiven

Die Leistungsdaten der beiden Solarzellen - fest und beweglich - werden ab dem 9.11.05 über ein Jahr per Computer
aufgezeichnet. Zusätzlich muss die Energie für die Nachführtechnik, die etwa alle 5 Minuten die Motoren kurzzeitig bewegt,
bestimmt werden. In einem A-B-Vergleich kann dann in einem Jahr eine konkrete Aussage über den Wert einer
 Nachführtechnik gemacht werden. Darüber hinaus erhalten wir Know-how über die Verwendbarkeit der Motoren
und der benutzten Mechanik bei harten Wetterbedingungen. Nicht zuletzt wird die Stabilität der erstellten Computerprogramme
und der entwickelten Elektronik getestet.