Jeder Workshopteilnehmer baut unter Anleitung eine Apparatur die automatisch eine Solarzelle optimal zur Sonne ausrichtet und nachführt (Heliostat).

Heliostate sind sich selbstausrichtende Spiegel zur präzisen Lenkung des Sonnenlichts. Das zielgelenkte Sonnenlicht kann man entweder zur Energiegewinnung verwenden, oder man setzt es ein zur Ausleuchtung von fensterlosen Zonen, Aufhellung von beschatteten Objekten oder als Quelle natürlichen Lichtes.

Die Technik kann aber auch verwendet werden um eine Solarzelle automatisch optimal zur Sonne auszurichten.

Zur Steuerung der Mechanik kann generell zwischen analogen Lösungen mit Messung der Helligkeit ohne Intelligenz, Messung der Helligkeit mit Mikrocontrollerauswertung und Uhrzeitnachführungen mit Berechung der Sonnenposition unterscheiden. Die Berechnung der Sonnenposition ist recht aufwendig, hat aber den Vorteil, dass keine Optik sauber gehalten werden muss.

Zur Nachführung einer Solarzelle kann auf die Nachführung in der vertikalen Achse verzichtet werden, in dem Fall spricht man von einer einachsigen Nachführung. Diese spart Mechanik, man verliert aber an Leistungsausbeute. Kippt man die Drehachse um einen Winkel der gleich der geographische Breite des Aufstellortes ist nach Norden, so wird der Verlust erheblich minimiert. (Parallaktische Montierung)

Für den Workshop bietet sich der Aufbau einer analogen Steuerung an.

An den Ausgängen wird eine H-Brücke als Motortreiber und ein Getriebemotor angeschlossen.In der Schaltung befinden sich zwei Spannungsteiler. Zu einen die Reihenschaltung aus den beiden LDR ́s. Werden beide gleichmäßig beleuchtet, teilt sich die Spannung gleichmäßig auf. Die Spannung Vcc teilt sich an der Reihenschaltung der Widerstände in drei Teile auf: Spannung U1 über Poti R1 und R3, Spannung U2 über Poti R2 und die Spannung U3 über R4. Die Spannung U2 ist die Hysterese bei der sich beide Ausgänge auf 0 V Potential befinden. Die Spannungen U1 und Vcc-U3 sind die Schaltpunkte.

einfacher mechanischer Aufbau für einen kugelgelagerten Drehteller.

Besonderes und wichtiges Werkzeug:

Anleitung vom 8. Mai 2018: workshopdoku_v3.4.docx

• Klaus J. (lead)
• Ralf
• (Ivo K.)