Nachführanlage für Photovoltaikmodule zur Ansteuerung einer Tauchpumpe in einem Brunnen

Seit Mitte Mai 2025 ist die Idee einer Nachführanlage geboren. Der Plan zu allererst war, diese für meine Photovoltikmodule des Balkonkraftwerkes zu bauen. Aufgrund der beengten Platzverhältnisse und Kosten, habe ich mich dann für ein Modell entschieden. 

Aufgrund dem Wunsch, Teile aus Holz und Kunststoff fertigen zu wollen, war es notwendig vom Cocreate Designer auf Fusion 360 zu wechseln. Die Ansteuerung und Teilefertigung mit der CNC Fräse und der Arduino Steuerung war nur mit CAM Programmen möglich.

Somit habe ich mir dank YouTube Filmen die Fusion 360 Software mit den Modulen Konstruktion und CAM, im Selbststudium beigebracht. Weiter auch die Programmierung mittels C++ des Arduinos.

Weiter konnte ich jetzt meinen 3- D Drucker sinnvoll einsetzen. Auch hier stand wieder als erster Step die Anwendersofware weiter zu vertiefen.

Leider stockt das Projekt im Moment, da die Antriebe, die ich noch von der CNC Fräse übrig habe, auch hier bei diesem Modell zu schwach sind.

Außerdem habe ich mir ein neues Ziel für den Ablauf des Programmes ausgedacht. Die Nachführanalge soll noch mit einem Suchablauf ergänzt werden. D.h. das System scannt z.B. all halbe Stunde den Himmel ab und sucht die optimale Position der Sonne. Ich werde hier die max Spannung von 14V mittels Spannungsteiler in max 5V teilen.

Aufgrund der begrenzen E/A Anzahl, durch Verwendung eines CNC Shilds auf dem Arduino Uno, wird noch ein zweiter Arduino Mega eingesetzt. Der Arduino Uno ist der Master, der Mega der Slave. Die Spannung lese ich in den Analogeingang des Arduino Uno ein, verarbeite und werte diese aus. Parallel sende ich die Daten an den Arduino Mega, der diese dann auf dem LCD Display anzeigt.

Im Programm des Arduino Uno erfolgt dann die Auswertung der höchsten Spannung, die an 3 Messpositionen gemessen wurde. Das Photovoltaikpanel schwenkt danach an die Stelle der höchsten Sonnenintensität.

Durch das Photovoltaikpanel wird eine Tauchpumpe in einem Brunnen angetrieben.

Mit Hilfe eines Timers dreht die Anlage das Photovoltaikpanel von Ost nach West. Nach jeder Drehung erfolgt wieder das Schwenken und die Messwertaufnahme mittels Photovoltaikpanel.

Am Tagesende wird das Photovoltaikpanel wieder nach Osten in Grundstellung zurückgedreht und für den nächsten Start am Morgen ausgerichtet.

HINWEIS

Es geht immer noch besser und teurer. Ich lege den Wert auf Funktionalität und nicht auf das Aussehen. Ein paar hundert Euro könnte man leicht noch investieren, um das Ganze aufzuhübschen und professioneller aussehen lassen zu können.

Leider gibt es nur ein begrenztes Budget in punkto Geld und Zeit.

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