Seite auswählen

Robuster Sonnensensor ganz einfach !

,
Robuster Sonnensensor ganz einfach !
Print Friendly, PDF & Email

Ein Sonnensensor ist sehr wichtig zur Steuerung der Rolladen , Jalousien und Markisen. Viele verwenden hierfür einen Helligkeitssensor, aber die große Dydnamik des Helligkeitssignals ist mit normalen Helligkeitssensoren meist nur unbefriedigend abzubilden, weshalb ich eigentlich von so einer Lösung abraten möchte.

Deshalb verwende ich einen einfachen und robusten thermischen Sonnensensor, der sich bereits seit Jahren ausgezeichnet für die Steuerung meiner Rolladen bewährt hat. Mehr dazu hier:

https://www.stall.biz/project/sonnensensor-fur-jalousien-und-rolladensteuerung

In diesem Post möchte ich einen noch einfacheren Sonnensensor vorstellen, der fast ohne Werkzeug auch von einem Nicht-Heimwerker nachgebaut werden kann. Dabei werden mit Bedacht nur Materialien verwendet, die eine langjährige Verwendung bei alle Wind- und Wetterbedingungen aushalten. Insbesondere Sonneneeinstrahlung und Feuchtigkeitseintritt sind immer wieder eine Herausforderung bei der Gestaltung von Sensoren!

Lange genug geredet, jetzt folgt das Kochrezept für den Nachbau!

Die wenigen Zutaten:

  • Ein Kleinverteilergehäuse aus Kunststoff, das  sehr gut wassergeschützt (Dichtung!) und für den Aussensatz geeignet ist. Geeignetes  Kunststoffmaterial ist oft glasfaserverstärkt und aus Hartplastik. Es muß der Sonne einige Jahre widerstehen können. Maße des Gehäuses in mm:  115 x 115 x 60. Bezugsquelle z.B. Baumarkt.
  • Ein Homematic Differenz-Temperatursensor HM-WDS30-OT2_SM . Bezugsquelle kennen wir!
  • Ein Röhrchen aus Messing oder Aluminium, das über den Sensor geschoben wird. Innendurchmesser 5mm, Aussendurchmesser ca. 6mm . Bezugsquelle z.B. Baumarkt.
  • Ein geeignetes Schnapsglas oder Stamper aus der Hausbar.

Das folgende Bild sagt mehr als viele Worte:

Folie1

Im Deckel des Kleinverteilergehäuses wird mittig ein 5mm-Loch zur Aufnahme des ersten  Temperaturfühlers gebohrt, in die Seite des Gehäuses wird ein weiteres 5mm-Loch für die Aufnahme des zweiten Temperaturfühlers gebohrt. Dann werden der Differenz-Temperatursensor und die Fühler so in das Gehäuse eingepasst wie man auf dem nächsten Bild sehen kann. Die langen Fühlerzuleitungen sollten so wie auf dem Bild sehr kompakt zusammengerollt werden, damit sie möglichst wenig die Funkabstrahlung behindern.

Folie2

Dann die Fühler mit Sekundenkleber fixieren und Gehäuse schließen. Der obere Sonnenfühler wird nun (optional) mit einem geschwärzten Messing- oder Aluröhrchen verlängert. Und zum Schluß noch mittig das Schnapsglas aufsetzen  und mit Silikon abdichten. Nicht vergessen, vorher noch ein möglichst kleines Loch (1 mm) neben dem Sensor anbringen, womit ein Druckausgleich erreicht werden soll.

… und fertig ist unser Sonnensensor!

Aufgestellt wird der Sonnensensor natürlich draussen an einem Ort, wo er möglichst den ganzen Tag die Sonne „sieht“. Wichtig ist dabei, daß der seitlich angebrachte Fühler möglichst unverfälscht  die Aussentemperatur mißt. Dazu ist diese Seite nach Norden auszurichten , so daß der Fühler permanent im Schatten ist.

Das WebUI-Programm dazu ist ganz einfach, weil ja bereits im Differenz-Temperatursensor sowohl die beiden Temperaturen als auch die Differenztemperaturen verfügbar sind. Man legt dazu eine logische Systemvariable Sonne_scheint an und verwendet das folgende WebUI-Programm:

sonnensensor_6

Damit bei Aprilwetter nicht die Beschattung dauernd ein- und ausgeschaltet wird, sorgt eine Temperatur- und Zeithysterese für entsprechende „Ruhe“ in der Steuerung. Die Schwellwerte für die Temperaturen muß jeder selbst nach eigenen Bedürfnissen festlegen. Aber das ist im praktischen Betrieb nach kurzer Erfahrung leicht möglich.

Damit auch nur die Rolladen betätigt werden, die von der Sonne bescheint werden, ist die Verwendung meines Skriptes zur Berechnung des Sonnenstandes sehr zu empfehlen.

https://www.stall.biz/project/sonnenstandsberechnung-2-0-fur-rolladen-markisen-lampen

… und weitere Erläuterungen zur Entwicklung geeigneter  Programme zur intelligenten Steuerung der Rolladen und Markisen sind hier:

https://www.stall.biz/project/so-steuert-man-rolladen-jalousien-und-markisen-mit-der-homematic

… und wer selbst keine Wetterstation hat kann sich ergänzende Wetterdaten aus dem Internet holen:

https://www.stall.biz/project/wunderground-wetter-mit-einfachem-hm-skript-holen

Ergänzung 15.09.2015:

Insbesondere wenn bei Aprilwetter die Sonne sehr häufig zwischen den Wolken hervor kommt, ist eine „Glättung“ der Differenztemperatur sinnvoll. Dies macht man mit einem kleinen Skript, das bei jedem neuen Messwert des Temperatursensors (das ist so alle 3 Minuten) ausgelöst wird. Dazu vorher eine Systemvariable sonne_diff_mittel vom Typ Zahl mit der Dimension °C anlegen.

Hier das WebUI-Programm:

webui_mittelwert

und das zugehörige HM-Skript:

!skript zur berechnung des mittelwertes der sonnentemperatur
real tau = 0.1;   ! 1 = keine mittelung ; kleinere werte, umso stärker ist mittelung
real Sonne_Diff_Tur = dom.GetObject("BidCos-RF.KEQ0543406:4.TEMPERATURE").Value();
!WriteLine(Sonne_Diff_Tur);
real Sonne_Diff_Mittel = dom.GetObject("sonne_diff_mittel").Value();
!WriteLine(Sonne_Diff_Mittel);
real Diff= Sonne_Diff_Tur - Sonne_Diff_Mittel;
Sonne_Diff_Mittel = Sonne_Diff_Mittel + (tau *Diff);
!WriteLine(Sonne_Diff_Mittel);
dom.GetObject("sonne_diff_mittel").State(Sonne_Diff_Mittel );

Danach muß nur noch im WebUI-Programm sonnescheint die gemessene Differenztemperatur durch die neue gemittelte Temperatur ersetzt werden. Das sieht dann so :

sonne_scheint

Das Ergebnis ist eine „geglättete“ bzw. gemittelte Differenztemperatur, wie man im folgenden Diagramm schön sehen kann. Aufgezeichnet ist typisches Aprilwetter:

Viel Erfolg beim Nachbau!

Fähigkeiten

Gepostet am

18. Juni 2015

30 Kommentare

  1. … das freut mich!

  2. Hallo, vielen Dank für die tolle Anleitung, habe es nachgebaut und ich bin mega begeistert vom dem Resultat 🙂

  3. Halo Eugen, ich habe diesen Sensor nachgebaut und habe hierzu als Anfänger eine Frage: Es sind ja 4 Kanäle: 1. Temperaturfühler 1; 2. Temperaturfühler 2; 3. Die Differenztemperatur zwischen 1. & 2. und die 3. Die Differenztemperatur zwischen 1. & 2. als Negativzahl. Anhand Ihrer Programmbeispiele ist es nicht ganz klar mit welchem Kanal arbeiten Sie? Im Beispiel aus der Beschreibung benutzen Sie Kanal :4 (also „Die Differenztemperatur zwischen 1. & 2. als Negativzahl“), in einem anderen Projekt Kanal :2. Es wäre für solche Anfänger wie mich doch sehr hilfreich, wenn Sie etwas klärendes dazu schreiben würden.

    Ich habe bei mir in diesem Fall Kanal 3 (Die Differenztemperatur zwischen 1. & 2) genommen und mit dem Script „Sonne_diff_mittel“ ergänzt. Im Ergebnis steht bei mir jetzt immer „0“. Was ist falsch? Darf ich mit Ihrer Hilfe rechnen?

  4. … das muß funktionieren !!
    Evtl. mal das Programm löschen und neu eingeben.

  5. Hallo
    Habe den Sonnensensor nachgebaut und das Skript für den Sonnenmittelwert eingepflegt. Löse ich im Skript testen diesen aus funktioniert er. Löse ich diesen mit dem Glastemperatur-Sensor kleiner 80°C aktualisieren aus, wird das Skript nicht angestossen, obschon unter Geräte der Zeitstempel dieses Fühlers aktualisiert wird. Woran könnte dieses liegen?

    Ansonsten besten Dank für diese Bauanleitung.

  6. Hallo,
    vielen Dank für diesen tollen Bauvorschlag. Ich habe ihn nachgebaut, komme aber nur etwa auf eine Differenz von 10-12 °C bei sehr warmen Wetter (25 °C Lufttemperatur im Schatten). Das erscheint mir recht wenig, oder?

    Muss der zweite Fühler dann schattiger ausgerichtet werden oder kann es auch daran liegen, dass das Glas nicht ganz dicht/perfekt aufgeklebt ist?

    Danke,
    Christian

  7. Hi,

    mit ein paar Begriffen komme ich etwas durcheinander:

    Was ist: sonnen_sensor_sonne:2 – Die Differenztemp oder die dem des Fühlers im Gläschen?

    und was ist Sonne_Diff_Tur

    Danke schon mal

    Grüße

  8. Hallo, ich noch mal. Ich habe garnicht gesehen, dass auf meine Frage geantwortet wurde. Sorry. Ich meine natürlich nicht den optischen Tür/Fensterkontakt, sondern den Differenzkanal meine Differenztemperaturgebers. Habe das Problem leider auch noch Imme nicht gelöst.

  9. Hallo,
    ich habe den Sensor auch nachgebaut und er läuft auch einwandfrei. Ich habe nur, wie manch anderer hier auch, noch Probleme mit der Glättung der Differenztemperatur. Meine gemittelte Differenztemperatur wird mir immer mit 0Grad angezeigt. Wie ist das mit dem Skript, kann ich das coppy & paste verwenden, oder muss ich noch irgenwas daran ändern?
    Sorry für die blöde Frage, aber mit Skripten kenne ich mich leider nicht so aus.

    Gruß
    Dirk

  10. Hallo
    gibt es so was schon fix und fertig zu kaufen?

  11. Ich verstehe die Frage überhaupt nicht. Was hat der Systemname des optischen Tür/Fensterkontakts mit dem Sonnensensor zu tun ??

  12. Hallo zusammen,

    erst mal vielen Dank für diese klasse Seite. Ich habe schon einige Skripte per „Plug and Play“ am laufen. Super easy.

    Leider habe ich das gleiche Problem wie Andre Böcker und würde daher noch mal gerne die Frage aufwerfen, was an dem Skript genau zu ändern ist. Ich habe in der Zeile
    real Sonne_Diff_Tur = dom.GetObject(„BidCos-RF.KEQ0543406:4.TEMPERATURE“).Value();
    das KEQ0543406 durch meinen Systemnamen des optischen Tür/Fensterkontakts geändert. In der Variablen „temp_sonne_diff“ bleibt bei mir auch immer die -80 stehen.
    Was habe ich genau übersehen?

    Danke und schönen Gruß

  13. … da wirst Du mit der Wassersichtigkeit einige Probleme haben!!

  14. Hi,
    Eine Frage: kann man das ganze System nicht einfach in das Homematic Gehäuse einbauen? loch bohren und Stamper einkleben geht sich locker aus. Kabel kann beliebig gekürzt werden und Loch für die Außenführung ist auch vorhanden.
    Einziges Argument dagegen: Ich hab keine Ahnung ob das EQ Gehäuse UB beständig und für draußen ist, die Dichtung schaut aber gut aus.

  15. Es geht doch nicht darum, den Sensor nach Norden auszurichten, sondern ein Fühler sollte immer die Sonne sehen und der andere immer im Schatten sein!

    An einer Hauswand wäre die Anbringung nicht so ideal, weil u.U. die Wand sich komplett erhitzt und dann der warme Aufwind am Schattensensor zu hohen Temperaturwerten führt. Wenn aber die räumlichen Verhältnisse eben so sind, dann würd ich das schon probieren. Wahrscheinlich geht es !

  16. Wie soll die Aufstellung des Sensors erfolgen ? Wäre es möglich, das Gehäuse an der Hauswand zu befestigen ? Aber dann lässt sich der seitliche Sensor nicht mehr nach Norden ausrichten.

  17. Hallo, wäre weiß ok zum lackieren des Gehäuse?

    Welcher Sensor(Kanal) wird oberhalb mir dem Röhrchen angebracht? Kanal 1/2 oder Kanal 3/4?

    Ist das Röhrchen bei Dir oben zu oder offen?

    Vielen Dank

  18. Wird das 5mm Loch zum zum entlüften unmittelbar neben den Sensor Gebort und vom Stamper abgedeckt ?

  19. Hallo,

    Ich habe einige fragen.

    real Sonne_Diff_Tur = dom.GetObject(„BidCos-RF.KEQ0543406:4.TEMPERATURE“).Value();

    Ist das der Homematic Differenz-Temperatursensor HM-WDS30-OT2_SM kanal 1 oder 2?

    real Sonne_Diff_Mittel = dom.GetObject(„sonne_diff_mittel“).Value();
    !WriteLine(Sonne_Diff_Mittel);

    Die „sonne_diff_mittel“ ist das der Homematic Differenz-Temperatursensor HM-WDS30-OT2_SM kanal 4?

    Wie sieht die systemvariable „sonne_diff_mittel“ genau aus?

    Vielen Dank.

  20. Eigentlich ja, wenn man die Farbe auf dem Kunststoff dauerhaft haltbar aufbringen kann. Aber möglichst keine dunklen Farben verwenden, weil dann sich das Gehäuse zu stark aufheizen kann. Die Elektronik und die Battereien des Differenz-temperatursensors könnten so Schaden nehmen.

  21. Hallo,

    kann man das Kleinverteilergehäuse auch lackieren? Oder würde das die Messungen verfälschen?

    Vielen Dank für die Antwort!

  22. Zunächst mal danke für die Beschreibungen und auch das skript.
    Die Umsetzung war danach recht einfach.
    Was ich nicht hinbekommen habe ist die Diagramdarstellung dergeglätteten Kurve.
    Meine CCU2 bietet mir den geglätteten Wert nicht für eine Darstellung an. Ich kann nurdie Sensoren aus dem Differenztemperaturmesser auswählen.
    Würde mich über einen Tip freuen, wie die Diargramdarstellung funktioniert.

    Gruß, Karsten

  23. Hallo Eugen!!

    Bei mir funktioniert das irgendwie mit dem temp_sonne_diff nicht!!??????
    Ich habe da immer einen Wert von -80 stehen. Ich komme da einfach nicht weiter.
    Was mache ich falsch??
    Wo wird die Differenz Temperatur gemessen oder berechnet??

    Gruß Andre

  24. Hm, scheint tatsächlich was mit meinem Sensor nicht OK zu sein. Ich hab inzwischen in meinen Logs auch Temperaturdifferenzen gesehen, die nicht zu den beiden Einzeltemperaturen passen. Das Springen der Sonnentemperatur stört mich ja nicht, aber das Springen meiner Referenztemperatur (der Referenzsensor ist im Schatten einer Ostseite). „Boot-tut-gut“ – also Batterien raus – hat erst mal keine Änderung gebracht. Muss ich am Wochenende wohl nochmal ran…

  25. Wenn die Ausreisser auch dann da sind, wenn keine Sonne scheint, dann ist wohl mit Deinem Sensor was nicht in Ordnung. Aber daß extreme Temperatursschwankungen da sind, wenn die Sonne wechselhaft scheint, ist völlig normal. Die Einstrahlungsleistung der Sonne ist eben so wechselhaft! Deshalb ja die Glättung des Signals. Damit kann man sicher auch noch etwas „spielen“ , um nicht soviel „Unruhe“ im Steuersignal zu haben. Eine weitere Möglichkeit besteht mit dem Einfügen einer zeitlichen Hysterese. Dabei wird nach dem Einschalten ein Ausschalten erst nach einer vorgegebenen Zeit möglich.
    Ich steuere mit dem Sonnensensor u.a. meine Rolladen zur Beschattung. Dies wird aber in Abhängigkeit von der Aussentemperatur gemacht: Im Winter mache ich eine Beschattung nur bei sehr großen Differenztemperaturen, im Sommer schon bei geringeren Differenztemperaturen. Im Winter möchte ich ja die Sonnenstrahlung einfangen, im Sommer aber ausschließen.

  26. Hallo Eugen,

    wie zufrieden bist Du denn mit dem Differentemp-Sensor?

    Ich hab vor ’nem halben Jahr mal deinen „Lanzendetektor“ aufgebaut. Bin auf deine Anregung hin auch zum Glätten der Differenz übergegangen. Vor ein paar Wochen hab ich dann mal angefangen Diagramme der beiden Einzeltemperaturen (Kanal 1+2) und der Differenz (Kanal 3) mitzuloggen. Dabei sehe ich immer wieder unabhängige und extreme Ausreisser bei einzelnem Messungen auf den beiden Fühlerkanälen, die sich auch 1:1 in der Differenz auf Kanal 3 zeigen. Ist das bei Dir auch so extrem – dein Diagramm oben zeigt das noch relativ moderat? Ich werde jetzt wohl zum Glätten der Einzelkanäle übergehen, und dann die Differenz nur noch leicht glätten. Ist jedenfalls nervig. Die Temp. springen schon mal um über 12-13°oder mehr in den Einzelmessungen 🙁

    Gruß,
    Alexander

  27. Danke Eugen für die rasche Antwort… nein Du hast mir jetzt einen Floh ins Ohr gesetzt, das mit der Differenztemperatur reizt mich jetzt, ich find das cool, ich baue es jetzt nach aber eben ich machs mit dem einfachen Temperatursensor.

    Danke nochmals!

    Gruss
    Giuseppe

  28. Hallo Giuseppe,
    das geht natuerlich genauso gut mit einem einfachen Temperatursensor und getrennter Messung der Aussentemperatur. Die Verwendung des Sonnensensors ist voellig unkritisch. Du koenntest sogar auf eine Aussentemperaturmessung evtl. ganz verzichten und nur das Ueberschreiten von ca. 40C als Schaltkriterium nutzen.
    Viel Erfolg beim Nachbau!

  29. Hallo Eugen

    wieder mal eine Super Anleitung! Ich wollte soeben den Sonnenstandsensor Version 1.0 nachbauen und kam grad auf Deine Seite um die Bauteile rauszuschreiben und siehe da ich stosse auf einen noch einfacheren. Eine Frage habe ich : Der Differenzsensor ist nur als Bausatz erhältlich, ich hab zwar einen Lötkolben, aber am Ende des Tages bin ich ’nur‘ Informatiker und leider finde ich das Teil nicht als fertiges Gerät. Da ich aber eine komplette Wetterstation habe die ja die Temperatur auch liefert, könnte ich ja eigentlich nur den einfachen Temperatursensor nehmen und die Differenz zur Wetterstation ausrechnen (so wie Du es bei Version 1.0 gemacht hast) oder ? Das einzig unschöne ist, dass beide Sensoren am selber Ort stehen werden, aber mit dem geschwärzten Metallrohr und dem Glas krieg ich trotzdem eine viel höhere Temperatur hin und hab doch etwas Differenz um damit zu arbeiten…

    Richtig ? Was denkst Du ?

    Danke für eine kurze Antwort.

    Gruss aus der Schweiz

    Giuseppe

Kommentar absenden

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.

Translate »