Enregistreur de vitesse du vent et de rayonnement solaire : 3 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:05

J'ai besoin d'enregistrer la vitesse du vent et la puissance du rayonnement solaire (irradiance) afin d'évaluer la quantité d'énergie pouvant être extraite avec une éolienne et/ou des panneaux solaires.

Je vais mesurer pendant un an, analyser les données puis concevoir un système hors réseau avec les bons composants en fonction de mes besoins.

Ce système écrit chaque minute combien de tours a fait l'anémomètre et la valeur renvoyée par le capteur de rayonnement solaire sur une carte SD. Il est alimenté par une petite cellule solaire et peut donc fonctionner tant qu'il y a du soleil. (La carte mémoire n'est pas un facteur limitant car elle peut contenir des centaines d'années de données). Il y a une batterie LiPo 2500 mAh 3, 7V donc elle peut fonctionner plusieurs jours sans lumière.

Étape 1: Outils et matériel

Outils:

Peu d'outils sont nécessaires. Tout dépend de ce que vous achetez et de ce que vous fabriquez. J'ai décidé d'acheter l'électronique sur adafruit donc aucune soudure n'était nécessaire. J'avais aussi cette enceinte étanche et des pinces, donc aucun outil spécial n'était nécessaire. J'ai juste coupé la partie en bois pour maintenir l'électronique à l'intérieur de la boîte et fait quelques trous dans la plaque d'aluminium pour fixer la cellule solaire et l'anémomètre.

Matériel:

J'ai décidé de faire mon propre anémomètre imprimé en 3D (https://www.instructables.com/id/3d-Printed-Anemometer-Under-5/) mais vous pouvez faire le vôtre avec des balles de ping-pong et des bâtons de glace si vous ne le faites pas. Je n'ai pas d'imprimante 3D.

J'ai eu l'occasion de me procurer ce capteur de rayonnement solaire super précis (vantage pro 2, davis intruments) mais ma première idée était de mesurer avec une simple photodiode. Je suppose que si vous n'êtes pas un métrologue qui a besoin de résultats super précis, une photodiode devrait convenir. Dans mon cas, je veux juste savoir combien de temps le soleil brillait et combien de temps il faisait nuageux. Je vais également utiliser ces données pour compter les jours car je n'ai pas d'horloge en temps réel. L'oscillateur du micro contrôleur n'est pas précis donc il ne peut pas être utilisé comme référence sur la longue portée.

Voici l'électronique que j'ai achetée sur adafruit:

• LED blanche super brillante de 5 mm
• Petit panneau solaire 6V 1W
• Batterie Lithium Ion Polymère - 3.7v 2500mAh
• Chargeur USB / DC / Solaire Lithium Ion/Polymère
• Câble adaptateur jack DC 3,5 / 1,3 mm ou 3,8 / 1,1 mm à 5,5 / 2,1 mm
• Capteur à effet Hall - US5881LUA (pour l'anémomètre)
• Carte mémoire SD/MicroSD (8 Go SDHC)
• Adafruit Plume 32u4 Adalogger
• Kit d'en-tête Feather - Ensemble d'en-tête femelle 12 broches et 16 broches

Étape 2: programmez votre contrôleur

Branchez l'USB et chargez ce code avec l'IDE Arduino. L'affectation des broches est indiquée sous forme de commentaire dans le code.

Chaque fois que le pôle sud de l'aimant passe devant le capteur Hall, il déclenche une interruption qui augmente un compteur.

Toutes les minutes, la valeur du compteur est enregistrée sur la carte SD (ainsi que le capteur radio) et le compteur est remis à zéro.

Testez si tout fonctionne correctement.

Étape 3: Emballage

Mettez votre électronique dans une boîte étanche. J'ai utilisé de la colle chaude pour fermer les trous de fil. Avec de petites vis de vieux jouets, j'ai fixé les planches sur un morceau de bois. Pour la batterie, j'ai fait un cadre et je l'ai verrouillé avec un morceau de mousse.

Pour pouvoir contrôler si le système est vivant, une LED clignote à chaque fois que les données sont enregistrées sur la carte. Sur la box que j'utilise, il y a une petite fenêtre donc j'ai placé soigneusement la LED devant elle. Si vous avez une boîte transparente, ce sera plus facile.

C'est ça! Fermez la boîte et installez votre système à proximité de votre future Tiny House hors réseau.