Umbau HmIP-SLO Lichtsensor zum Sonnensensor

HMIP Sender und Empfänger der Serie Homematic IP

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alsk1
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Umbau HmIP-SLO Lichtsensor zum Sonnensensor

Beitrag von alsk1 » 24.09.2019, 12:25

Hallo zusammen,

da ich meine Rollläden gerne per HmIP Komponenten beschatten wollte, habe ich mir den neuen HmIP-SLO Lichtsensor zugelegt, der mich allerdings arg enttäuscht hat. Das Problem war, das die Sonne wirklich recht mittig auf den Sensor treffen muss, damit dieser einen für die Beschattung gültigen Wert auswirft. Leicht seitlich auf den HmIP-SLO treffende Sonne wird nicht registriert (selbst wenn diese aus vollen Löchern draufscheint) bzw. es wird ein Wert ermittelt, der weit unterhalb eines Beschattungsgrenzwertes liegt.
Als Beispiel:
Sonne scheint mittig auf den Sensor: 70.000 lux
Sonne scheint seitlich auf den Sensor: 8.000 lux

Somit war dieser für mich absolut nicht zu gebrauchen und daher habe ich mich an einen Umbau gewagt, den ich Euch natürlich nicht vorenthalten möchte.

Es handelt sich hierbei um einen Prototypen, der vorerst mit Batterien betrieben wird. Ich strebe aber die Nachrüstung einer Versorgung über ein 3,3V Unterputznetzteil an, daher wird sich das "Innenleben" natürlich noch ändern. Von daher nicht verwundert sein, das innen noch etwas wüst aussieht.


Benötigt habe ich folgendes:
- HmIP-SLO Lichtsensor
- Abzweigdose bzw. Kunststoffgehäuse 100x100x55mm IP65
- Glaskuppel (Halbschale) 30mm
- Heisskleber
- 2K Epoxidkleber
- Akkuschrauber
- Bohrer


Als erstes die Abzweigdose:
20190923_150646_klein.jpg

Die Mitte auf dem Deckel der Dose markiert und leicht versetzt dazu ein 4mm Loch gebohrt:
20190923_151527_klein.jpg

Hier die Sensorplatine des HmIP-SLO:
20190923_154001_klein.jpg

Die Sensorplatine mittig auf den Deckel mit Heisskleber fixiert, das Flachbandkabel durch die 4mm Bohrung nach innen geführt:
20190923_155619_klein.jpg

Hier sieht man die Unterseite des Deckels mit durchgeführtem Flachbandkabel:
20190923_155651_klein.jpg

Halbschale aus Glas (30mm) mit 2K-Epoxidkleber wasserdicht auf den Deckel über die Sensorplatine geklebt:
20190924_090338_klein.jpg

Hier ein seitliches Bild der Glaskuppel:
20190924_090353_klein.jpg

Blick von oben auf den Deckel:
20190924_090841_klein.jpg

Da ich erstmal einen Test über Batteriebetrieb durchführen wollte, konnte ich die Platine nicht aus dem Gehäuse ausbauen, da die Kontakte um die Batterien zu verbinden (Plus und Minus) im Gehäuse stecken, also erstmal das gesamte Gehäuse in die Dose und die Platine mit dem Flachbandkabel verbinden. Bei späterem Betrieb über Netzteil kann natürlich das Gehäuse entfallen und die Platine so lose in die Dose geworfen werden:
20190924_095252_klein.jpg

Fertiger Prototyp:
20190924_095911_klein.jpg


Der Vorteil: Der Sensor hat nun eine 360° Sonnenerkennung, egal aus welcher Richtung die Sonne scheint. So etwas sollte es direkt von EQ-3 geben.
Der neue "Sonnensensor" funktioniert einwandfrei und übermittelt auch realistische Daten (verglichen mit einer örtlichen Wetterstation).

Ich hoffe, Euch gefällt mein Umbau.


Falls jetzt jemand denkt, man könne doch auch den HmIP-SLO Richtung Himmel schauen lassen.... nein, das geht nicht. Auch hier ist der Einstrahlwinkel der Sonne zu beachten, da bei schräg einfallender Sonne der Sensor einen deutlich zu niedrigen Wert ausgibt. Das Sichtfenster des HmIP-SLO ist einfach konstruktionsbedingt nur dafür geeignet, eine Sonne bzw einfallendes Licht nur zu erkennen, wenn diese exakt im richtigen Winkel auf das Sichtfenster trifft. Somit ist der HmIP-SLO für eine Beschattung (Rollo herunter sobald Sonne auf dem Fenster steht) nicht oder nur sehr eingeschränkt brauchbar.
Bei mir ist es so, das ein nach Süden ausgerichtetes Fenster mit dem HmIP-SLO nur sinnvoll beschattet wird, wenn die Sonne nahezu aus Süden scheint. Steht die Sonne O-S bzw. S-W und bestrahlt das Fenster trotzdem, erkennt es der HmIP-SLO nicht.
Durch den Umbau gehört diese Einschränkung der Vergangenheit an und mein Sonnensensor kann für alle Fenster, egal ob diese im O-S-W liegen, verwendet werden.

malkie
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Re: Umbau HmIP-SLO Lichtsensor zum Sonnensensor

Beitrag von malkie » 25.09.2019, 19:07

alsk1 hat geschrieben:
24.09.2019, 12:25

Der Vorteil: Der Sensor hat nun eine 360° Sonnenerkennung, egal aus welcher Richtung die Sonne scheint. So etwas sollte es direkt von EQ-3 geben.
Der neue "Sonnensensor" funktioniert einwandfrei und übermittelt auch realistische Daten (verglichen mit einer örtlichen Wetterstation).
Hi,
sind aber nur 180°weil 360° waere ja rundherum. Die Wetterstation hat ja auch einen Lichtsenor drin. Der scheint bei mir recht gut zu gehen.

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Re: Umbau HmIP-SLO Lichtsensor zum Sonnensensor

Beitrag von Matsch » 25.09.2019, 20:36

Da die Sonne nie im rechten Winkel auf den Sensor fällt, sondern im worst case nur mit 15°, verfälscht allein das den Meßwert ganz erheblich.
Aber wenn man lediglich eine qualitative Aussage haben möchte, ist es eine Möglichkeit, mit nur einem Sensor auszukommen - wenn man den auch wirklich so positionieren kann, dass er nie beschattet wird.
Mit 360° hat @alsk1 sicher den horizontalen Öffnungswinkel gemeint (auch wenn die Sonne das nie schaffen wird).

Ich habe für jede Hausseite, also im rechten Winkel, je einen SLO postiert und ordne die Fenster der Seiten "ihren" Sensoren zu.

alsk1
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Re: Umbau HmIP-SLO Lichtsensor zum Sonnensensor

Beitrag von alsk1 » 25.09.2019, 20:56

Also das Messergebnis wird definitiv nicht verfälscht, das passt schon sehr gut!

Mit 360° war die Rundumsicht gemeint, klar das die Sonne nie die 360° ausnutzt.

Der HmIP-SLO ist definitiv nicht für Beschattung zu gebrauchen, zumindest nicht ab Werk. Habe da lange herumexperimentiert eine 4,25m breite Fensterfront zu beschatten. Es ist einfach nicht machbar.
Fällt die Sonne aus SO auf den Sensor misst er 7.000-8.000 lux. Da beschattet kein Mensch, Sonne steht aber voll auf dem Fenster. Dann aus S misst er 70.000 lux, das passt. Richtung SW nimmt der Wert immer mehr ab und sackt wieder auf unter 9.000 lux, obwohl Sonne voll auf dem Fenster und Sensor steht. Bei den Werten beschattet auch niemand.

Nun bekomme ich reelle Werte und zwar egal ob Sonne aus SO, S oder SW. Es funktioniert 1a.

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Re: Umbau HmIP-SLO Lichtsensor zum Sonnensensor

Beitrag von Matsch » 26.09.2019, 10:55

Was den SLO betrifft, bin ich anderer Meinung. Vielleicht kannst du mal erklären, wie du die gewonnen Daten bei dir nutzt.

Ich sehe das so:
Meine Fenster liegen nach Ost und Süd. Wenn ich ein Fenster im Osten beschatten will, nützt es mir nichts zu wissen, wie die Sonne mittags im Süden scheint, denn dann fällt die Sonne nicht mehr auf das Ostfenster, es sollte dann wieder voll geöffnet sein. Eine solche Info aber könnte ich bei deiner Konstruktion nicht gewinnen.
Deshalb benutze ich je einen SLO auf Ost- und Südseite und erhalte die getrennte Information, ob nun die Ost- oder die Südseite zu hell ist und damit, welches Fenster denn jetzt abzudunkeln sei.

Für meine Herangehensweise ist der SLO - was die Lichterfassung angeht - damit genau richtig. Mich ärgert nur, dass es keine wetterfeste Ausführung gibt, damit hat man ziemliche Einschränkungen beim Anbringungsort.

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Re: Umbau HmIP-SLO Lichtsensor zum Sonnensensor

Beitrag von Sven_A » 26.09.2019, 11:39

Matsch hat geschrieben:
26.09.2019, 10:55
[...]Eine solche Info aber könnte ich bei deiner Konstruktion nicht gewinnen.[...]
[ACHTUNG IRONIE]
Genau, ich hasse es auch wenn die Sonne völlig unvorhersehbar rumhüpft. Mal steht sie dort, mal dort.

Und jetzt in klar: Es reicht zu wissen DAS die Sonne scheint, oder eben das bewölkt ist. Für alles andere gibt es Mastercard Sonnenstandsberechnung.

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Re: Umbau HmIP-SLO Lichtsensor zum Sonnensensor

Beitrag von Matsch » 26.09.2019, 11:57

Mit 2 SLO brauche ich keine Sonnenstandsberechnung, da habe ich die Lichtstärke passend zur Fensterlage aus erster Hand. Die Sonne scheint darauf genauso wie auf das Fenster. Im spitzen Einfallswinkel liefert der Sensor einen geringeren Wert - genau wie ein solcher Lichteinfall auf das Fenster weniger stört.

Aber das ist ja auch nur meine private Meinung dazu.

Und für den Wärmeschutz werde ich ohnehin ein Pyranometer einsetzen.

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Re: Umbau HmIP-SLO Lichtsensor zum Sonnensensor

Beitrag von Sven_A » 26.09.2019, 12:23

Ich hab zwei Autos gekauft, einen mit Sommer- einen mit Winterrädern. So spar ich mir den Reifenwechsel :wink:

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Re: Umbau HmIP-SLO Lichtsensor zum Sonnensensor

Beitrag von Matsch » 26.09.2019, 12:55

Kann man machen.

Können wir jetzt wieder zu sachlichen Argumenten zurückkehren?

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Re: Umbau HmIP-SLO Lichtsensor zum Sonnensensor

Beitrag von Sven_A » 26.09.2019, 13:42

Du hast doch angefangen indem du den Projektbericht gekapert hast um eine Alternativlösung als die Bessere anzupreien. Versteh mich nicht falsch. Natürlich liefert deine Lösung genau so gültige Werte. Seit aber die Sonnenstandsberechnung Teil der Rega ist muss man einfach nicht so viel Geld ausgeben.

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