Umbau HmIP-SLO Lichtsensor zum Sonnensensor

[Matsch]

Meine aktuellen Überlegungen (noch ganz am Anfang) gehen eher dahin, den Sensor mit Hilfe eines Schrittmotorantriebs immer so nachzuziehen, dass der Einfallswinkel darauf nahe 90° ist (+- max. 20°, das geht gerade noch zu verschmerzen. Ergibt einen Fehler von max. 10%).
Und dann noch zusätzlich einen MAX44009 verwenden, der geht bis 188.000 lx.

Das Projekt verfolgt mich weiter. Ich habe mehrere Varianten durchgespielt, von der Verfolgung der Sonne mit Schrittmotoren bis zum Einsatz von Servos (auf die Idee wurde ich hier im Forum gebracht). Inzwischen habe ich mich auch davon verabschiedet und arbeite nun an einem gänzlich starren System ohne Motoren, das die Helligkeit über den gesamten Sonnerverlauf in einem Winkelbereich von Azimut 60° bis 300° und einen Höhenwinkel von 0...70° mit vernachlässigbar kleinem Fehler durch den Einfallswinkel abbilden kann. Erste Versuche an einem vereinfachten Versuchsaufbau verliefen bereits erfolgversprechend. Aber bis zum fertigen Gerät wird noch ein langer Weg sein.

Dieses Kuppelglas ist übrigens ein großes Problem, gerade was die Witterungsbeständigkeit angeht. Nach sehr langer Suche habe ich dann in Großbritannien solch eine (Kunststoff-)Halbkugel mit Befestigungsflansch gekauft, die als Kameraschutz vorgesehen ist (5 cm Durchmesser). Sie ist stabil und dick und soll UV-beständig sein. Das Ding ist aber nicht gerade billig.

[dondaik]

warum verabschiedet ? ein arduino xxx und zwei helligkeitssensoren ( und wenn es nur zwei LDRxx in röhrchen sind )sollten immer eine ausrichtung gegen die sonne sicher erreichen - denke ich . wenigstens funktionierte so das modell eines sonnenwachsschmelzers... so zwei drei beispiel hatte ich da im www gefunden. mag nur sei das der TI dann "dicht" macht
so etwa ? ( nur in klein )
https://www.heise.de/make/meldung/Sonne ... 90479.html

[Matsch]

Weil ich eine bessere Lösung gefunden habe (glaube ich jedenfalls - bis zum Beweis des Gegenteils ), ohne Mechanik und sehr geringerem Stromverbrauch - gut für die Batterien. Aber wie beabsichtigt, inklusive Pyranometer.

[alsk1]

Es gibt mittlerweile eine Version 2 des von mir gebauten Sonnensensors.
Die hier vorgestellte Version 1 funktioniert zwar blendend, allerdings gibt es Probleme (früher oder später) mit der Dichtheit der Glaskuppel zum Kunststoffgehäuse. Ebenfalls kämpft man hier mit Kondenswasser in der Glaskuppel unter bestimmten Witterungsbedingungen.
Mir ist aufgrund minimaler Undichtigkeit zwischen Glaskuppel und Kunststoffgehäuse leider 1 Sensor regelrecht abgesoffen.
Die Version 2 habe ich nun mehrere Monate in Betrieb und dort ist alles super, hier gibt es auch keine Möglichkeit einer solchen Schwachstelle, das Wasser eindringen kann. Die Funktion ist einwandfrei und funktioniert tadellos.

[DJDieter]

Hallo Zusammen,

ich häng mich hier mal mit dran und zeige euch meine Lösung.

Bisher hatte ich an drei Seiten meines Hauses den Lichtsensor "HM-Sen-LI-O" als Beschattungssteuerung im Einsatz. Die entsprechenden Mittelwerte wurden über ein Script berechnet. Da die Sensoren nur alle 3 Minuten senden, ist die Berechnung entsprechend ungenau. Da der Lichtsensor "HmIP-SLO" das alle 30 Sekunden automatisch macht (gesendet werden die Werte aber auch nur alle drei Minuten),bin ich auf diesen umgestiegen. Die Bauweise des Sensors ist für eine Beschattungssteuerung allerdings weitestgehend unzureichend. Zum Einen, weil der Sensor mit 83860 lx sein Maximum erreicht und zum Anderen, weil der Wert stark vom Einstrahlwinkel abhängt.

Zuerst habe ich den alten Sensor mal zerlegt. Dabei habe ich festgestellt, dass sich zwischen der klaren Kuppel und dem Lichtsensor eine weiße Scheibe befindet. Diese dient wohl als "Filter" und "Diffusor". Damit relativiert sich die Auswirkung des Einstrahlwinkels und der Sensor reagiert unempfindlicher. Der neue hat ausschließlich eine transparente Abdeckung.

Als einfachste Lösung habe ich dann diese Scheibe mit meinem 3D-Drucker für den "HmIP-SLO" hergestellt. Mit transparentem Fillament (gedruckt ist das allerdings nicht mehr transparent, hat aber weniger Filterwirkung als ein weißes) und 1,1mm Stärke bekomme ich nahezu identische Werte zum alten Sensor.

Die High-End-Lösung ist etwas aufwendiger. Einen Sockel und eine Kuppel auf dem 3D-Drucker herstellen und mit einem längeren Flachbandkabel anschließen.

Falls Interesse besteht, stelle ich gerne die FreeCAD-Dateien zur Verfügung. Damit könnte dann auch die Grundplatte für eine entsprechende, klare Kuppel, vergrößert werden.

[biker]

Hallo Zusammen,

ich würde meinen HmIP-SLO auch gerne zum Sonnensensor umbauen! Könntet ihr mir mit eurer Erfahrung zur Seite stehen?

@alsk1:
- was unterscheidet die zweite von der ersten Version; was wurde geändert/verbessert?
- lässt sich der Sensorwert nach dem Umbau gut für die Beschattung nutzen (Unterscheidung bwölkter vs . sonniger Himmel mit einen Grenzwert über den ganzen Tagesverlauf (Einfallwinkel))
- wo kann ich die genannten Glas Halbschalen kaufen? Beim "Googeln" wurde ich nicht fündig!

[alsk1]

Also meine 2.Version des Sonnensensors ist absolut dicht, kein Wassereintritt, keine Kondens Bildung, nichts.
Ja, er kann vollumfänglich als alleiniger Sensor genutzt werden und hat eine 360° Erfassung.
Er unterscheidet natürlich bewölkten Himmel und direkte Sonne, ich nutze ihn absolut erfolgreich für die Beschattung aller Rollläden des Hauses.
Wichtig ist natürlich, daß der Sensor dort positioniert wird, wo die Sonne aus allen Richtungen hinkommt.

Ich habe derzeit keine Bilder, kann aber erklären wie ich es gemacht habe.

Ich habe die Verteilerdose genommen, die ich auch in meinem Ursprungspost erwähnt habe, allerdings mit klarem (durchsichtigem) Deckel.
Dann habe ich den Sensor ausgebaut und mit 1 Tropfen flexiblem Heisskleber mittig von unten auf den durchsichtigen Deckel geklebt. Der Sensor schaut also quasi hoch Richtung Himmel und hat eine wirkliche 360°Erfassung, unabhängig von der Sonnenhöhe.
Wichtig ist hier natürlich, daß der Heisskleber nicht auf den Sensor gelangt sondern nur die Sensor Platine mit dem Deckel verklebt wird (aber das ist ja logisch).

Es gibt keine Schwachstelle wie bei der Verwendung einer Kuppel, die nach einiger Zeit undicht wird.
Die o.g. Konstruktion ist über Monate erfolgreich im Einsatz und funktioniert wie gesagt perfekt.
Da sollte sich eq-3 mal eine Scheibe von abschneiden

[alsk1]

Hier ein Bild (das war noch ganz anfänglich), daher liegt das Gehäuse noch in der Box....

IMG_20200214_160055.jpg (93.77 KiB) 1027 mal betrachtet

[alsk1]

Was ich noch hinzufügen möchte:

Der Bereich um den eigentlichen Sensor sollte man abdecken bzw. abkleben (zB ein Stück Pappe unter den Deckel, abdunkeln, Alufolie etc).
Denn durch massive Sonneneinstrahlung (die wir die letzten Tage haben) wird die Funkplatine so heiß (die Batterien sind fast am Kochen), das sie aussteigt und keine Daten mehr sendet.

Da ich sowieso auf ein externes Netzteil umrüste ist mir das mit den Batterien egal, aber die Platine sollte man wohl vor der enormen Sonneneinstrahlung schützen (die Hitze tut ihr nicht so gut).

[werner2000x]

Weil ich eine bessere Lösung gefunden habe (glaube ich jedenfalls - bis zum Beweis des Gegenteils ), ohne Mechanik und sehr geringerem Stromverbrauch - gut für die Batterien. Aber wie beabsichtigt, inklusive Pyranometer.

Ich interessiere mich auch für einen Pyranometer, da ein Lichtsensor nicht direkt als Solarsensor verwendet werden kann.
Ich habe hier ein Beispiel (s.Anhang) wo zu sehen ist das der Lichtsensor schon ca. 1 Stunde bevor die Solaranlage Ertrag abwirft schon volles Signal liefert.

Also für mich zur Steuerung einer Überschussladung für meine Wallbox nicht geeignet. Da kann ich besser den direkten Solarstrom verwenden.
Vielleich kann man ja einen Lichtsensor mit einem Lichtfilter versehen der nur das Lichtspektrum des Solarlichtes durchlässt?
Trotzdem interessant wäre welchen Pyranometer Sensor verwendest du?