Solarzellen-Nachführung

Manche Solarpanels werden senkrecht zur Sonne ausgerichtet, um möglichst viel Strom zu erzeugen. Dazu müssen sie im Laufe eines Tages von Osten nach Westen gereht werden und morgens immer flacher, nachmittags aber wieder steiler gestellt werden.

Idee aus Fischertechnik Computing Experimental 1985 an Extension-Interface

Du brauchst noch: blaues USB-Kabel, Netzteil mit dickem Stecker

Aktoren:

  • Der Motor an M1 bewegt die Fotozelle nach links oder rechts.

  • Der Motor an M2 richtet die Fotozelle steiler oder flacher aus.

  • Die Lampe an O5 kann als künstlieche Sonne dienen.

Sensoren:

  • Der Schalter I1 macht den Motor M1 zum Schrittmotor. Er wird bei jeder Halbdrehung des Motors M1 automatisch einmal gedrückt und wieder losgelassen.

  • Der Schalter I2 macht den Motor M2 zum Schrittmotor. Er wird bei jeder Halbdrehung des Motors M2 automatisch einmal gedrückt und wieder losgelassen.

  • Unterhalb der Solarzelle befindet sich die Fotozelle AX, die die Intensität des Sonnenlichts misst.

Aufgaben:

  1. Zum Ausprobieren:

  2. Leicht: Ändere das Programm aus Aufgabe 1 so ab, dass dich die Solarzelle nach links dreht.

  3. Mittel: Baue ein Programm mit zwei Knöpfen: "links" und "rechts", das außerdem auf dem Bildschirm die vom Fotowiderstand gemessene Helligkeit anzeigt.

  4. Mittlel: Baue in das Programm von Aufgabe 2 zwei weitere Knöpfe ein, mit denen du die Solarzelle "steiler" oder "flacher" einstellen kannst.

  5. Mittel: Stelle die Solarzelle mithilfe der manuellen Steuerung (Testmodus) so ein, dass sie steil steht und nach Osten zeigt. Schreibe ein Programm, das einen Tagesablauf abfährt: Die Sonne geht am Horizont im Osten auf und wandert nach Westen Dabei steigt sie  immer höher. Ab Mittag wandert sie weiter und sinkt wieder zum Horizont. Deine Zelle beginnt im Osten und dreht sich zwanzig mal alle fünf Sekunden einen Schritte nach Westen und wird zwei Schritte flacher gestellt. Ab der Mitte dreht sie sich zwanzig Mal alle fünf Sekunden einen Schritt weiter nach Westen, wird aber wieder zwei Schritte steiler gestellt. Zum Schluss dreht sie sich vierzig Schritte zurück nach links.

  6. Schwer: Sorge dafür, dass die Solarzelle in Richtung zur "Sonne" (verschiebbare Lampe O5) nachgeführt wird. Dazu musst du die Zelle von der Startposition aus  einen Schritt nach links führen und testen, ob es in der neuen Position heller ist als vorher. Falls ja, nimmst du diese Position als neue Startposition. Falls nein, dann machst du den Linksschritt rückgängig und testest, ob ein Schritt nach rechts eine Verbesserung bringt.

Solar Nr Name.rpp