Sunchronizer D1 – Dual Axis Solartracker für Azimut und Elevation-Achse – 3D Druckbar – STL Dateien

Beschrijving

Seit ich begonnen habe, mit kleinen Photovoltaikanlagen zu arbeiten, suche ich nach Möglichkeiten, den Energieertrag dieser oft zwei bis vier Solarmodule zu steigern.

Der „Sunchronizer D1“ Dual-Achs-Tracker ist ein Solarmodulhalter, mit dem „Standard“-400W-Module der Sonne automatisch auf der Höhen- und Azimutachse nachgeführt werden können. Wie bei vielen Projekten auf Nerdiy.de bestehen die benötigten Bauteile größtenteils aus 3D-gedruckten Teilen und Standard-Metallkomponenten.

Der Sunchronizer D1 ist der Nachfolger des Sunchronizer S1.

Mit den in diesem Angebot enthaltenen Bauteilen sollte letztlich jeder in der Lage sein, einen eigenen Solar-Tracker für seine Solarmodule zu bauen.

Elektronica

Um die verschiedenen Sensoren und Aktoren auszulesen und zu steuern, habe ich eine Platine entworfen, die die benötigten Elektronikmodule enthält. Das Herzstück der Elektronik bildet ein ESP32. Natürlich ist es auch möglich diese Elektronik ohne die Platine aufzubauen oder eine eigene Schaltung zu entwickeln.

Die Suchronizer-Firmware für den ESP32 basiert auf ESPHome und lässt sich dadurch einfach in HomeAssistant oder viele andere SmartHome-Systeme integrieren.

Der Sunchronizer kann auch unabhängig von einer Verbindung zu anderen Systemen genutzt werden. So kann die Position z. B. über einen GPS-Empfänger automatisch ermittelt werden, wodurch auch die aktuelle Uhrzeit bekannt ist. In diesem Fall ist für den reinen Betrieb des Sunchronizers keine Netzwerkverbindung notwendig.

Auf Basis der ermittelten Daten (und der kontinuierlich gemessenen Ausrichtung (Kompassrichtung) des Sunchronizers) werden dann die optimalen Winkel für Höhe und Azimut berechnet und eingestellt. Damit diese korrekt gesetzt werden können, wird der Höhenwinkel des Solarmoduls mit einem Beschleunigungssensor gemessen und bei Bedarf nachgeregelt. Der Azimutwinkel wird mithilfe eines integrierten Drei-Achsen-Magnetometers (Kompassmodul) gemessen.

Nachführung der Höhenachse

Die Höhenachse wird mit einem 6000N-Linearantrieb gesteuert. Der absolute Höhenwinkel wird mit einem BMI160-Drei-Achsen-IMU gemessen.

Nachführung der Azimutachse

Die Azimutachse wird über ein 3D-druckbares Schneckengetriebe und einen Getriebemotor gesteuert. Der absolute Azimutwinkel wird mit einem MMC56x3-Drei-Achsen-Magnetometer gemessen.

Übersicht der Steuermodule

Die folgende Modulübersicht zeigt das Zusammenspiel der verschiedenen Sensoren und Aktoren.

De voordelen van een solar tracker in één oogopslag:

1. Maximale energieoogst: Dankzij de nauwkeurige uitlijning van je zonnepaneel mis je geen enkele zonnestraal en vergroot je dus je energieopbrengst.
2. Verhoogde efficiëntie: De Sunchronizer optimaliseert voortdurend de hoek van je zonnepaneel zodat het altijd in de optimale hoek ten opzichte van de zon staat, wat resulteert in betere prestaties.
3. Ruimtebesparende oplossing: Dankzij het compacte ontwerp neemt de Sunchronizer weinig ruimte in beslag en kan hij gemakkelijk worden geïntegreerd in bijna elke omgeving, of het nu in je tuin is of op een plat of schuin dak.
4. Duurzaamheid: Maak gebruik van de onuitputtelijke energie van de zon en verminder je afhankelijkheid van traditionele energiebronnen. Met de Sunchroniser investeer je niet alleen in je eigen toekomst, maar ook in de toekomst van onze planeet.

Let op: Er worden geen fysieke onderdelen verzonden. Je ontvangt de bestanden in STL-formaat en moet ze uitprinten op een 3D-printer om het project te kunnen bouwen. Let op: dit ontwerp werkt, maar is nog niet getest op de lange termijn. Gebruik de gekoppelde onderdelen op een verantwoorde, zorgvuldige en niet op een andere manier dan aangegeven. Let vooral op de gekoppelde veiligheidsinstructies.

Deze aanbieding bevat de STL-bestanden die je nodig hebt om de 3D printbare onderdelen voor de Sunchronizer D1 System vereist.

• Meer informatie over de montage en andere benodigde onderdelen vind je binnenkort in het artikel over montage. Zodra het is gepubliceerd, wordt het hier gelinkt.
• Neem de onderstaande veiligheidsinstructies in acht tijdens de montage en het gebruik: Klik hier

Er zijn extra componenten nodig om het volledige project te bouwen. Een volledige lijst met de benodigde onderdelen vindt u hier

Vereist gereedschap:

Benötigtes Material Sunchronizer D1 Mechanik & Elektronik:

Benötigtes Material Sensornest Gehäuse:

galerij

Informatie over 3D-printen

• Type draad: Weer- en UV-bestendig, bijv. PETG, ABS, enz.
• Laagdikte: 0,2 mm
• Inbreiding: 25%
• Muurlijnen: 6

Voorbeeldconfiguratie ESPHome

Je kunt een voorbeeldconfiguratie voor ESPHome vinden onder de volgende link:

• https://github.com/Nerdiyde/ESPHomeSnippets/blob/main/Snippets/Sunchronizer/sunchronizer.yaml

videos

Afmetingen & technische gegevens

Hieronder vindt u een overzicht van de gebruikelijke afmetingen met en zonder zonnemodule in verschillende posities. Als er afmetingen ontbreken, gebruik dan de Contact Formulier laat het ons weten, dan voegen wij dit later toe.

• Gewicht: ca. 10Kg (ohne Betonplatten)
• Stroomverbruik max: 60W
• energieverbruik per jaar:
• Maximale afmetingen module:
• Minimale afmetingen module:

Verlaagd aanzicht met zonnepaneel

Bestandenlijst

Sunchronizer S1

• 6000N_screw_adapter_top_X.stl
• 6000N_screw_adapter_bottom_X.stl
• actuator_bottom_base_2060_6000N_actuator_X.stl
• actuator_top_base_2060_6000N_actuator_X.stl
• Anemosens_holder_X.stl
• bodem_verheffing_scharnier_links_2060_X.stl
• bodem_verheffing_scharnier_mannetje_lang_links_2060_X.stl
• bodem_verheffing_scharnier_mannetje_lang_rechts_2060_X.stl
• bottom_elevation_hinge_right_2060_X.stl
• bottom_landing_pad_2060_incl_electronics_X.stl
• bodem_t_kruis_verbinder_2060_X.stl
• cable_holder1_X.stl
• cable_mount_single_X.stl
• electronics_box_lid_V1.0.dxf
• paneel_klem_onder_2060_X.stl
• panel_clamp_top_2060_X.stl
• paneel_houder_onder_onder_klem_X.stl
• panel_holder_bottom_left_X.stl
• panel_holder_bottom_right_X.stl
• paneel_houder_onder_boven_klem_X.stl
• sunchro_sensorset_housing_base_X.stl
• sunchro_sensorset_housing_cap_X.stl
• top_t_kruis_verbinder_2060_X.stl

Dual Axis Addon

• actuator_bottom_base_2060_6000N_actuator_X.stl
• actuator_bottom_base_2060_6000N_actuator_X.stl
• azimut_actuator_snail_holder_X.stl
• azimut_base_hook_bottom_bearing_holder_X.stl
• azimut_base_hook_mount_back_X.stl
• azimut_base_hook_mount_sides_X.stl
• azimut_base_hook_mount_sides_MIR_X.stl
• azimut_base_hook_X.stl
• azimuth_axis_gear_bearing_support_X.stl
• azimuth_axis_gear_cover_X.stl
• azimuth_axis_gear_support_X.stl
• azimuth_ring_mount_profile_mount_X.stl
• base_ring_endstop_blocker_X.stl
• base_ring_endstop_blocker_MIR_X.stl
• base_ring_segment_X.stl
• concrete_plate_corner_feet_X.stl
• concrete_plate_middle_feet_X.stl
• concrete_plate_outer_middle_feet_X.stl
• electronics_box_lid_V1.0.dxf
• endstop_switch_holder_cap_X.stl
• endstop_switch_holder_X.stl
• ring_protection_cover_center_X.stl
• ring_protection_cover_side_X.stl
• ring_protection_cover_side_MIR_X.stl
• Schnecke1_X.stl
• Schneckenrad1_X.stl
• sechskannt_welle_to_bearing_adapter_X.stl
• Stirnzahnrad11_X.stl
• Stirnzahnrad12_X.stl
• Stirnzahnrad21_X.stl
• Stirnzahnrad22_X.stl