Beschreibung
Seitdem ich mich mit den (hier in Deutschland) erfolgreichen Balkonkraftwerken beschäftige fragte ich mich wie man die Energieausbeute der zwei bis vier Solarmodule noch weiter verbessern kann.
Der „Sunchronizer S1“ ist eine Solarmodul-Halterung mit der „Standard“ 400W Solarmodule in einer Achse automatisch der Sonne nachgeführt werden können. Die benötigten Bauteile bestehen, wie auch bei anderen Projekten auf Nerdiy.de, zum Großteil aus 3D gedruckte Komponenten und mechanischen Standardteilen.
Letztendlich soll so jeder in der Lage sein sich einen Solar Tracker für seine Solarmodule selber bauen zu können.
Die Nachführung der Achse ist mithilfe eines 6000N starken Linearaktuators realisiert, welcher über einen ESP32 und entsprechende Elektronik angesteuert wird. Die Firmware des ESP32 basiert auf ESPHome und lässt sich somit problemlos in HomeAssistant oder auch viele andere SmartHome Systeme integrieren. Der Sunchronizer kann aber auch unabhängig von einer Anbindung an andere System genutzt werden. So kann die Position zum Beispiel automatisch über einen GPS Empfänger bezogen werden, wodurch auch die aktuelle Uhrzeit bekannt ist. Anhand dieser Daten (und der fest konfigurieren Ausrichtung (Kompassrichtung) des Sunchronizers) wird dann der optimale Elevation Winkel berechnet und eingestellt. Damit dieser korrekt eingestellt werden kann wird der Winkel des Solarmoduls vier Mal pro Sekunde mit einem Beschleunigungssensor gemessen und ggf. entsprechend nachgestellt.
Solar Tracker zum selber bauen für Jedermann und Frau!
Verbessert die Energieausbeute Eures Solarmoduls mit dem „Sunchronizer S1“ Solar Tracker! Er besteht aus 3D-gedruckten Bauteilen und mechanischen Standardteilen, aus denen du deinen eigenen Solar Tracker zusammenzubauen kannst. Korrekt zusammengebaut und konfigurieren kann er dann die die Elevation Achse eines auf ihm verbauten 400W „Standard“ Solarmoduls optimal der Sonne nachführen und somit die Energieausbeute maximieren.
Die Vorteile eines Solar Trackers auf einen Blick:
- Maximierte Energieernte: Durch die präzise Ausrichtung Ihres Solarmoduls verpassen Sie keine Sonnenstrahlen und erhöhen so Ihre Energieernte.
- Effizienzsteigerung: Der Sunchronizer optimiert kontinuierlich den Winkel Ihres Solarmoduls, um sicherzustellen, dass es stets im optimalen Winkel zur Sonne steht, was zu einer verbesserten Leistung führt.
- Platzsparende Lösung: Dank seiner kompakten Bauweise nimmt der Sunchronizer nur wenig Platz ein und lässt sich problemlos in fast jede Umgebung integrieren, sei es in Ihrem Garten, auf einem Flach- oder Schrägdach.
- Nachhaltigkeit: Nutzen Sie die unerschöpfliche Energie der Sonne und reduzieren Sie Ihre Abhängigkeit von traditionellen Energiequellen. Mit dem Sunchronizer investieren Sie nicht nur in Ihre eigene Zukunft, sondern auch in die Zukunft unseres Planeten.
Achtung: Es werden keine physischen Bauteile verschickt. Ihr erhaltet die Dateien im STL Format und müsst diese auf einem 3D Drucker ausdrucken um das Projekt aufbauen zu können.
Bitte beachtet auch: Dieses design funktioniert ist aber noch nicht langzeiterprobt. Nutzt die verlinkten Bauteile also verantwortungsvoll, umsichtig und nicht anders als angegeben. Beachtet vor allem die verlinkten Sicherheitshinweise.
Dieses Angebot enthält die STL Dateien die ihr zum Druck der 3D druckbaren Bauteile für das Sunchronizer S1 System benötigt.
- Weitere Informationen zum Aufbau und weiteren benötigen Bauteilen findet Ihr bald im Aufbauartikel. Sobald dieser erschienen ist wird er hier verlinkt.
- Beachtet beim Aufbau und der Verwendung die im folgenden verlinkten Sicherheitshinweise: Hier klicken
Zum Aufbau des kompletten Projektes werden weitere Bauteile benötigt. Eine Vollständige Liste der benötigten Teile findet ihr hier
Benötigtes Werkzeug:
| Anzahl | Link |
|---|---|
| 1x | [amazon link=“B092LVWNX8″ title=“Schraubendreher Set“ link_icon=“amazon“ /] [amazon fields=“ B092LVWNX8″ value=“button“] |
| 1x | [amazon link=“B0CCV6T329″ title=“Lötkolben“ link_icon=“amazon“ /] [amazon fields=“B0CCV6T329″ value=“button“] |
| 1x | Prusa 3D Drucker |
| 1x | [amazon link=“B015WGDX6E“ title=“Akkuschrauber“ link_icon=“amazon“ /] [amazon fields=“B015WGDX6E“ value=“button“] |
| 1x | [amazon link=“B0097DYZHK“ title=“Bitsatz“ link_icon=“amazon“ /] [amazon fields=“B0097DYZHK“ value=“button“] |
| 1x | [amazon link=“B0001P0BZS“ title=“Spitzzange“ link_icon=“amazon“ /] [amazon fields=“B0001P0BZS“ value=“button“] |
Benötigtes Material Sunchronizer S1 Mechanik & Elektronik:
| Anzahl | Link |
|---|---|
| 6x bis 8x | Betonplatte 40x40x5cm |
| 14x | [amazon link=“B08BCRZZS3″ title=“M3 Gewindeeinsatz“ link_icon=“amazon“ /] [amazon fields=“B08BCRZZS3″ value=“button“] |
| 18x | [amazon link=“B07YSVXWS8″ title=“M5 Gewindeeinsatz“ link_icon=“amazon“ /] [amazon fields=“B07YSVXWS8″ value=“button“] |
| 4x | [amazon link=“B07FN1GNPD“ title=“Zylinderkopfschraube M5x30″ link_icon=“amazon“ /] [amazon fields=“B07FN1GNPD“ value=“button“] |
| 4x | [amazon link=“B07NNMXSP7″ title=“Zylinderkopfschraube M5x85″ link_icon=“amazon“ /] [amazon fields=“B07FN1GNPD“ value=“button“] |
| 1x | [amazon link=“B07NNNR2XH“ title=“Zylinderkopfschraube M5x95″ link_icon=“amazon“ /] [amazon fields=“B07NNNR2XH“ value=“button“] |
| 12x | [amazon link=“B07PVKLP5F“ title=“M3x10 Senkkopfschraube“ link_icon=“amazon“ /] [amazon fields=“B07PVKLP5F“ value=“button“] |
| 20x | [amazon link=“B08WZZ1HST“ title=“M5x10 Senkkopfschraube“ link_icon=“amazon“ /] [amazon fields=“B08WZZ1HST“ value=“button“] |
| 87x | [amazon link=“B07NMQSNYM“ title=“M5x16 Senkkopfschraube“ link_icon=“amazon“ /] [amazon fields=“B07NMQSNYM“ value=“button“] |
| 8x | [amazon link=“B07PVKRPQR“ title=“M5x25 Zylinderkopfschraube“ link_icon=“amazon“ /] [amazon fields=“B07PVKRPQR“ value=“button“] |
| 4x | [amazon link=“B07PXL231X“ title=“M5x35 Zylinderkopfschraube“ link_icon=“amazon“ /] [amazon fields=“B07PXL231X“ value=“button“] |
| 4x | [amazon link=“B07NMRPFC1″ title=“M5x40 Zylinderkopfschraube“ link_icon=“amazon“ /] [amazon fields=“B07NMRPFC1″ value=“button“] |
| 8x | [amazon link=“B07NMRPHC7″ title=“M5x45 Zylinderkopfschraube“ link_icon=“amazon“ /] [amazon fields=“B07NMRPHC7″ value=“button“] |
| 114x | [amazon link=“B0CR8KSW7K“ title=“Nutenstein M5″ link_icon=“amazon“ /] [amazon fields=“B0CR8KSW7K“ value=“button“] |
| 5x | [amazon link=“B0BJZCMG1K“ title=“Selbstsichernde Mutter M5″ link_icon=“amazon“ /] [amazon fields=“B0BJZCMG1K“ value=“button“] |
| 4x | [amazon link=“B087RPP8NY“ title=“Unterlegscheibe Breit 5,2mm“ link_icon=“amazon“ /] [amazon fields=“B087RPP8NY“ value=“button“] |
| 3x | [amazon link=“B08V99X5L8″ title=“Bohrschrauben 4,8×32″ link_icon=“amazon“ /] [amazon fields=“B08V99X5L8″ value=“button“] |
| 1x | [amazon link=“B09BD6J694″ title=“Alu Profil 2020 1m“ link_icon=“amazon“ /] [amazon fields=“B09BD6J694″ value=“button“] |
| 2x | [amazon link=“B0759T6DBB“ title=“Alu Profil 2060 1m“ link_icon=“amazon“ /] [amazon fields=“B0759T6DBB“ value=“button“] |
| 1x | [amazon link=“B0759FRQY5″ title=“Alu Profil 2060 1,2m“ link_icon=“amazon“ /] [amazon fields=“B0759FRQY5″ value=“button“] |
| 10x | [amazon link=“B09T9NZZY1″ title=“MR105-2RS Miniatur-Kugellager“ link_icon=“amazon“ /] [amazon fields=“B09T9NZZY1″ value=“button“] |
| 1x | [amazon link=“B0CH3KYQY2″ title=“Kabelverschraubung M16″ link_icon=“amazon“ /] [amazon fields=“B0CH3KYQY2″ value=“button“] |
| 5x-6x | [amazon link=“B085GG8X9M“ title=“Kabelverschraubung M12″ link_icon=“amazon“ /] [amazon fields=“B085GG8X9M“ value=“button“] |
| 2x | [amazon link=“B08L49F7DV“ title=“Wasserdichter Drucktaster 12mm“ link_icon=“amazon“ /] [amazon fields=“B08L49F7DV“ value=“button“] |
| 1x | [amazon link=“B0CWN77CGW“ title=“Linearaktor 250mm 6000N“ link_icon=“amazon“ /] [amazon fields=“B0CWN77CGW“ value=“button“] |
| 1x | [amazon link=“B0C6MKZN2B“ title=“3D Druck FIlament UV Resistant PETG“ link_icon=“amazon“ /] [amazon fields=“B0C6MKZN2B“ value=“button“] |
| 1x | [amazon link=“B0832DC7W8″ title=“USB-C PD 60W Kabel“ link_icon=“amazon“ /] [amazon fields=“B0832DC7W8″ value=“button“] |
| 1-2x | [amazon link=“B0CSDHS8B5″ title=“Schlauchschellen Endlos“ link_icon=“amazon“ /] [amazon fields=“B0CSDHS8B5″ value=“button“] |
| 1x | [amazon link=“B0C52SCQLG“ title=“USB-C PD 60W Kabel“ link_icon=“amazon“ /] [amazon fields=“B0C52SCQLG“ value=“button“] |
| 1x | [amazon link=“B0CR69S2QN“ title=“Solarmodul ~400″“ link_icon=“amazon“ /] [amazon fields=“B0CR69S2QN“ value=“button“] |
| 1x | [amazon link=“B0CJGKQXVL“ title=“Wechselrichter“ link_icon=“amazon“ /] [amazon fields=“B0CJGKQXVL“ value=“button“] |
| 1x (Materialliste unten) | BMI160 Elevation Sensor von Nerdiy.de |
| 1x (Materialliste unten) | GPS Empfänger von Nerdiy.de (Optional) |
| 1x (Optional) | Anemosens Speed Windsensor |
Benötigtes Material BMI160 Modul Gehäuse:
| Anzahl | Link |
|---|---|
| 1x | [amazon link=“B0BZ3X4PY1″ title=“BMI160 Modul“ link_icon=“amazon“ /] [amazon fields=“B0BZ3X4PY1″ value=“button“] |
| 1x | [amazon link=“B09YRJXD6C“ title=“M12x1,5 Kabelverschraubung“ link_icon=“amazon“ /] [amazon fields=“B09YRJXD6C“ value=“button“] |
| 4x | [amazon link=“B08BCRZZS3″ title=“M3 Gewindeeinsatz“ link_icon=“amazon“ /] [amazon fields=“B0957TSYBY“ value=“button“] |
| 4x | [amazon link=“B0957T69W6″ title=“M3x8 Senkkopfschraube“ link_icon=“amazon“ /] [amazon fields=“B0957T69W6″ value=“button“] |
| 4x | [amazon link=“B088QJG676″ title=“M2 Gewindeeinsatz“ link_icon=“amazon“ /] [amazon fields=“B088QJG676″ value=“button“] |
| 4x | [amazon link=“B0957TSYBY“ title=“M2x8 Senkkopfschraube“ link_icon=“amazon“ /] [amazon fields=“B0957TSYBY“ value=“button“] |
| 2m | [amazon link=“B0CRCZBPVK“ title=“Leitung 6 Adrig 0,25mm²“ link_icon=“amazon“ /] [amazon fields=“B0CRCZBPVK“ value=“button“] |
Benötigtes Material NEO7MV2 GPS Empfänger Modul:
| Anzahl | Link |
|---|---|
| 1x | [amazon link=“B0CX8R7GQ6″ title=“NEO7MV2 GPS Empfänger Modul“ link_icon=“amazon“ /] [amazon fields=“B0CX8R7GQ6″ value=“button“] |
| 1x | [amazon link=“B09YRJXD6C“ title=“M12x1,5 Kabelverschraubung“ link_icon=“amazon“ /] [amazon fields=“B09YRJXD6C“ value=“button“] |
| 4x | [amazon link=“B08BCRZZS3″ title=“M3 Gewindeeinsatz“ link_icon=“amazon“ /] [amazon fields=“B0957TSYBY“ value=“button“] |
| 4x | [amazon link=“B0957T69W6″ title=“M3x8 Senkkopfschraube“ link_icon=“amazon“ /] [amazon fields=“B0957T69W6″ value=“button“] |
| 4x | [amazon link=“B088QJG676″ title=“M2 Gewindeeinsatz“ link_icon=“amazon“ /] [amazon fields=“B088QJG676″ value=“button“] |
| 4x | [amazon link=“B0957TSYBY“ title=“M2x8 Senkkopfschraube“ link_icon=“amazon“ /] [amazon fields=“B0957TSYBY“ value=“button“] |
| 2m | [amazon link=“B0CRCZBPVK“ title=“Leitung 6 Adrig 0,25mm²“ link_icon=“amazon“ /] [amazon fields=“B0CRCZBPVK“ value=“button“] |
Galerie
3D Druckinformationen
- Filamenttyp: Witterungs- und UV-Beständig z.B. PETG, ABS, etc.
- Schichtdicke: 0,2mm
- Infill: 25%
- Wandlinen: 6
ESPHome Beispielkonfiguration
Eine Beispielkonfiguration für ESPHome findet ihr unter folgendem Link:
Videos
Abmessungen & Technische Daten
Im folgenden sehen Sie eine Übersicht über die üblichen Abmessungen mit und ohne Solarmodul in verschiedenen Positionen. Falls Abmessungen fehlen geben Sie gerne über das Kontaktformular bescheid und wir tragen diese nach.
- Gewicht: ca. 8Kg
- Leistungsaufnahme Max: 60W
- Energieverbrauch pro Jahr:
- Maximale Modulabmessung:
- Minimale Modulabmessung:
Dateiliste
- actuator_bottom_base_2060_6000N_actuator_X.stl
- actuator_top_base_2060_6000N_actuator_X.stl
- beton_plate_holder_X.stl
- bottom_elevation_hinge_left_2060_X.stl
- bottom_elevation_hinge_male_long_left_2060_X.stl
- bottom_elevation_hinge_male_long_right_2060_X.stl
- bottom_elevation_hinge_right_2060_X.step
- bottom_landing_pad_2060_X.stl
- bottom_t_cross_connector_2060_X.stl
- cable_clamp_flat_2060_X.stl
- electronics_box_sunchronizer_S1_X.stl
- panel_clamp_bottom_2060_X.stl
- panel_clamp_top_2060_X.stl
- panel_holder_bottom_bottom_clamp_X.stl
- panel_holder_bottom_top_clamp_X.stl
- panel_holder_bottom_2060_X.stl
- sensor_bank_gps&SolSpot_X.stl
- top_t_cross_connector_2060_X.stl
- DXF for electronics cover
FAQ
-
„Rechnet“ sich das überhaupt/Wann amortisieren sich die Kosten?
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