Zeitschaltuhr

Für ein solar angetriebenes Bewässerungsprojet suche ich eine geeignete Schaltuhr, die eine Pumpe schalten soll.

Das Problem ist das variable Energieangebot von der Sonne. Die Pumpe soll auch bei etwas schlechterem Wetter noch arbeiten. Also wird man überdimensionierte Solarzellen verwenden müssen. Bei schönem Wetter läuft dann die Pumpe 90% der Zeit völlig sinnlos und produziert entsprechend sinnlosen Verschleiß, Wartungsarbeiten, Überschwemmung und zu hohen Wasserbedarf.

Deshalb dachte ich mir, lässt man die Pumpe z.B. zwei bis drei mal täglich für je ca. 5 Minuten laufen (z.B. morgens, mittags, abends). In der anderen Zeit wird Energie für die Pumpe in Supercaps gesammelt. Sind die voll - dann liefern halt die Solarzellen nichts mehr, sobald deren Nennspannung erreicht ist. Sind sie leer, werden die Kondesatoren geladen. Dass sie leer sind, kann insbesondere an besonders trüben Tagen passieren (da macht's auch nichts, wenn kein Wasser gepumpt wird), was sich jedoch nicht auf die Uhr auswirken darf. Sobald das Wetter wieder passt, muss wieder zu den richtigen Zeiten gepumpt werden.

Folglich brauche ich eine (möglichst solar versorgte) Uhr mit einem entsprechend programmierbaren Schaltausgang, der ca. 30 Watt an 12 Volt schalten soll. Am Liebsten mit einem bistabilen Relais, weil dann die Uhr keine fetten Batterien für die Relaispule leer lutschen muss und ein Relaisausgang ziemlich idiotensicher ist.

Meine Recherchen im Netz waren diesbezüglich leider bei weitem nicht so erfolgreich, wie ich dachte. Kann es denn wirklich sein, dass ich ganz alleine dieses Problem habe? Das kann ich mir kaum vorstellen. Eher glaube ich, einfach mit den falschen Begriffen recherchiert zu haben.

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Servus
Christoph Müller
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Christoph Müller
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Egentlich m=FCsste man da eine der typischen digitalen Steckdosenschaltuhren nehmen k=F6nnen, speziell eine, die eine kleine eingebaute Batterie hat. Die Ausgangsstufe samt Relais m=FCsstest Du dann passend umdimensionieren. Ein bistabiles Relais kann man ja =FCber eine monostabile Gegentakt-Treiberstufe mit Serien- kondensator ansteuern.

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Fertig wirst Du das wohl nicht bekommen. Einige Modifikationen (s.o.) m=FCsstest Du wohl schon selber machen. Im Prinzip liesse sich die Uhrfunktion nat=FCrlich auch mit einem passend programmierten uC machen. Gruss Harald

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Harald Wilhelms

Christoph Müller schrieb:

Supercaps? Bei 30 W an 12 V? Hast Du das mal nachgerechnet? So spontan habe ich da meine Zweifel - zum einen haben die meistens nur eine Spannungsfestigkeit von 5,5 V, zum anderen fällt die Entladekurve schnell ab. Da müsste wahrscheinlich noch ein Step-Up-Wandler hinter, damit die völlig leergesaugt werden und die Spannung für die Pumpe stabil ist.

Akku und Ladeschaltung wird da wahrscheinlich besser funktionieren.

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Edzard Egberts

Am 15.05.2010 18:43, schrieb Edzard Egberts:

Eigentlich sind's nur 15 Watt. Der Rest ist Reserve für den Fall, dass man doch eine größere Pumpe braucht.

kann man aber in Serie schalten.

Bin davon ausgegangen, dass nur der Bereich von 12 bis 8 Volt ungeregelt genutzt wird. Hoffe, dass der Pumpendruck am Ende noch ausreicht. Mit 35 F sollte man hin kommen.

Die Spannung geht im Quadrat ein. Das macht die Sache weniger kritisch.

Nur nehmen Akkus sowohl Tiefentladung als auch Überladung meistens ziemlich übel und die Lebensdauer ist auch ziemlich begrenzt. Sie erfordern also Peripherie, die kaputt gehen kann. Ich hab's am liebsten idiotensicher. Dafür darf's auch etwas mehr kosten.

--
Servus
Christoph Müller
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Christoph Müller

Am 15.05.2010 17:01, schrieb Christoph Müller:

Nimm doch einen automatischen Stromhandel: wenn Du mit Deiner Nachfrage den Strompreis genug steigerst, scheint die Sonne ganz bestimmt. (SCNR)

Das wird überschätzt. Auch diffuses Licht hat ganz schön Leistung.

Wasser kann man, im Gegensatz zum Strom, speichern.

Die Selbstentladung und das ESR sprechen gegen Kondensatoren.

Die ALDI-Zeitschaltuhr vom letzten Jahr (mit 2xAAA) kann man auf 12V umbauen. Läuft hier ganz parächtig. Im Grunde rupft man nur den Winz-Trafo raus und schiebt die 13,8V vom Akku direkt in den Gleichriechter. Die auch nur das Relais bedienen. Ansonsten hat Solareo sowas in fertig, allerding zum Solarpreis. "Solarschaltuhr"

Ich würde einen Bleigelklotz laden oder die alte Autobatterie, die noch in der Garage steht. Solarladeregler dran und gut, wenn die Schaltung gut ist (Koekraf...), kann das Teil auch bei geringer Leistung noch Ladung in den Akku pumpen. Die Teile sind zum Teil mit Tiefentladeschutz ausgestattet und trotzdem bezahlbar.

Hier rennen 2x60W und ein Rutland-Nachbau auf der Hütte. Solange man keinen Heizlüfter anschließt, merkt man kaum, dass der Strom nicht von Eoff kommt (über 2KW gibt es einen Piepton).

Falk D.

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Falk D*ue!B:B!ert

Wollen dann aber Parallelwiderstände oder ähnliches:

--+--+-- | | R C | | +--+ | | R C | | --+--+--

MfG JRD

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Rafael Deliano

Ich kenne die Supercaps eigentlich nur bis 2,5-3 V. Die 5,5 V sind schon

2 in Serie. Widerstaende sind mir darin nicht aufgefallen, ich kenn sie aber nur von Bildern im Netz.

lg, Bernhard

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Bernhard Kuemel

Nichicon JJC0E336MELA:

33 F 2,5V ESR(m?) (at 1kHz ) 80.0, DCR(m?) 200 Leakage Current 0.5C (mA) (= 16 mA IMO; bei 2,5 V)

Sollte nicht so schwer sein, die auch bei truebem Wetter mit einer Solarzelle vollzukriegen.

Gibt auch Autobusse, die damit fahren. Werden bei jeder Haltestelle geladen. Und weil dort zu wenig Zeit zum Volladen ist, werden sie an der Endstation vollgeladen.

lg, Bernhard

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Bernhard Kuemel

Sowas kenne ich nur als Gyrobus. Vielleicht w=E4re ein solches Schwungrad ja auch eine L=F6sung f=FCr Christoph. :-) Gruss Harald

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Harald Wilhelms

Elna DZ-2R5D506K9T (Standard, Large capacitance type Capacitors)

50 F 2,5 V 1,0 mA leakage current 30 mOhm internal resistance @ 1 kHz

Elna DZN-2R5D506T (High power type Capacitors)

50 F 2,5 V 1,0 mA leakage current 15 mOhm internal resistance @ 1 kHz

Gefunden auf digikey.com

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Bernhard Kuemel

Jemand hat ja schon erwaehnt, Wasser zu speichern. Oder wie waer's, die gefoerderte Wassermenge zu messen und zu regulieren. Als Flusssensor kann ein NTC dienen, der durch Strom warm wird. Der wird bei hoeherer Fliessgeschwindigkeit besser gekuehlt. Mit dem gleichen NTC kann man die Wassertemperatur messen, indem man den Heizstrom abdreht und nur waehrend einem kurzen Spannungsimpuls misst.

Flussmenge kann man ev. auch empirisch aus der Versorgungsspannung der Pumpe ableiten oder aus der Pumpendrehzahl.

Oder einen Behaelter fuellen, der ab einer bestimmten Fuellhoehe mit einem Siphon entleert wird. Mit einem Schwimmersensor kann man mitzaehlen, wie oft der Siphon aktiv wurde.

lg, Bernhard

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Bernhard Kuemel

Statt Schwimmersensor geht auch wieder ein geheizter NTC.

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Bernhard Kuemel

Am 16.05.2010 08:31, schrieb Rafael Deliano:

Im MOhm-Bereich?

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Servus
Christoph Müller
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Christoph Müller

In dieser Sache geht's mir mehr ums Konzept und weniger um solche Details. In Starnberg gab (gibt's vielleicht noch) es mal einen Hersteller, der solche Schwungräder für Busse herstellte. Aus gewickeltem Zeug, damit es die gespeicherte Energie im Falle eines Unfalls etwas ziviler abgibt ein Stahlklotz, der dann durch alles bohren würde, was sich ihm in den Weg stellt.

Das mit dem Kondensatorbus liegt eigentlich auf der Hand. Würde mich nur mal interessieren, wo sowas schon realisiert ist.

Aber den Thread habe ich wg. der speziellen Zeitschaltuhr vom Zaun gebrochen.

--
Servus
Christoph Müller
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Christoph Müller

1,0 mA Leckstrom - ich sehe da kein besonderes Problem. Die 15 oder 30 mOhm mahnen mich eher zur Vorsicht beim Umgang mit geladenen Kondensatoren. Was "ESR" bedeutet, weiß ich nicht. Ich komm' eher aus der mechanischen Ecke. Scheint ein frequenzabhängiger Widerstand zu sein. Mir geht's hier nur um Gleichstrom.
--
Servus
Christoph Müller
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Christoph Müller

Rafael Deliano schrieb:

Moin Rafael!

Nicht, wenn sie sinnvoll selektiert sind. Wima nutzt ausschließlich Parallelwiderstände, Maxwell (hatte?) hat entweder auch Parallelwiderstände oder eine Halbleiter-Balancing-Schaltung.

Damit Parallelwiderstände bei typischen Supercap-Anwendungen mit Hochstrom-Ladung wirken, müssen sie einiges an Strom verheizen. In einer von mir entwickelten Anwendung laden wir 6-Zellen Supercaps (16V, 500F!) alle paar Minuten mit 50A. Dazwischen muß ein System daraus versorgt werden. Hier die Parallelwiderstände als Zusatz-Verbraucher mit durchzufüttern wollten wir vermeiden.

Aber Maxwell hat irgendeine Änderung an den Zellen durchgeführt, ich glaube die Halbleiter-Balancing-Schaltung gibt es jetzt nicht mehr. Wir hatten damit jedoch keine Probleme.

Ciao Dschen

--
Dschen Reinecke

=== der mit dem Namen aus China ===

http://WWW.DSCHEN.DE mailto:usenet@dschen.de
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Dschen Reinecke

Christoph Müller schrieb:

Moin Christoph!

Ja, die EPFL in Lausanne hat da dran geforscht und einiges Veröffentlicht. Unter den Stichworten 'Lausanne supercap bus' findet man einen guten Einstieg.

Ciao Dschen

--
Dschen Reinecke

=== der mit dem Namen aus China ===

http://WWW.DSCHEN.DE mailto:usenet@dschen.de
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Dschen Reinecke

Das ist der parallel liegende Verlustwiderstand von Kondensatoren. Er sorgt daf=FCr, das Kondensatoren z.B. in Schaltnetzteilen manchmal recht warm werden. Gruss Harald PS: Glaubst Du denn, das eine modifizierte Steckdosenschaltuhr f=FCr Deine Zwecke geeignet Ist?

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Harald Wilhelms

Am naheliegensten für google wäre wohl: "Solar Wasserpumpe"

Findet dann ja unschwer Chinaware zum 50 EUR Kampfpreis:

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"180l/h" "wiederaufladbaren NiMH Batterien" ( Der Begriff Akku scheint nicht sehr gängig ... ) "6V DC bürstenlose Wasserpumpe"

Man kann zwar Bedenken haben, daß die Akkus die Lebensdauer beschränken. Aber für den typischen Einsatzzweck das Wasser im Seerosentümpel umzuwälzen scheints ja geeignet.

Wenn komplizierter als nötig fehlt der Markt.

MfG JRD

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Rafael Deliano

Am 16.05.2010 13:57, schrieb Dschen Reinecke:

Danke dir. Hab' jetzt wieder was Neues in meiner Bibliothek.

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Servus
Christoph Müller
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Christoph Müller

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