Ausgehend von diesem Bild eines professionellen Sensors
kam ich auf die Idee, eine kleine
Einrichtung zu bauen, mit der man die Sonnenscheindauer messen
kann. Bei geeigneter Kalibrierung könnte man auch die genauen Werte der Globalstrahlung
und der diffusen Strahlung bestimmen.
Mein fertiges Gerät sieht nun so aus:
Prinzipielle Funktionsweise
Unter den hellen Kugelkalotten befindet sich je eine Fotodiode, deren
Strom über eine einfache OP-Schaltung
verstärkt wird. Als Fotodiode habe ich BPW34 verwendet. Der Typ des OP ist völlig unkritisch (z.B. LM358 oder LM741). Aus dem Verhältnis der Signale der
der durch den Ring abgeschatteten und der nicht abgeschatteten Diode ergibt sich ein klares Kriterium für Sonnenschein oder nicht.
Details
Das Gehäuse ist ein sog. IP65-Gehäuse (hohe Schutzart, dicht gegen Staub und Wasser) und bei ELV oder CONRAD erhältlich.
Die Kugelkalotten dienen als Diffusor und Schutz für die Fotodioden und bestehen aus Tischtennisbällen ;-))
Der Schattenring besteht aus 0,1mm Alublech und anderen Kleinteilen aus Alu oder Kunststoff. Die Konstruktion sollte aus dem Bild klar erkennbar sein. WICHTIG
ist aber, dass der Sensor mit seiner Längsachse genau nach Süden ausgerichtet ist und die Achse des Schattenwerfers mit der Horizontalen einen Winkel einschließt,
der der geografischen Breite des Ortes entspricht. Denn nur dann ist es möglisch, durch einfaches Verschieben des Schattenringes die unterschiedliche Sonnenhöhe
je nach Jahreszeit auszugleichen. Man muß ca. 1x pro Monat den Ring nachstellen.
In meinem Fall werden die Signale beider Fotodioden getrennt über eine mehrkanalige Meßwerterfassungskarte in den PC eingelesen. Die Software übernimmt dann die
Auswertung und Aufzeichnung der Sonnenscheindauer.
Weitere Ideen und Hinweise
Durch Verwendung eines weitern OP, geschaltet als Subtrahierer könnte man gleich hardwaremäßig die Auswertung vornehmen.
Eine Einbindung in die diversen Funkwetterstationen (zb. WS2000 von ELV) könnte man so bewerkstelligen, dass über ein
Relais ein Widerstand (Größenordnung einige kOhm) parallel zum Thermowiderstand eines Temperatursensors geschalten wird.
Ich hoffe diese kurzen Erklärungen reichen fürs erste. Wenn jemand konkrete Fragen hat, kann er mir gerne eine
E-Mail schreiben.
