Aurinkokeräimen ohjaus - Controlling solar panel

Seuraava teksti on kahdella kielellä ja tarkoitus olisi jossain vaiheessa tehdä tarkemmat ohjeet yleiseen jakoon tästä aurinkoprojektista, jotta jokainen lukija voisi rakentaa oman mökkilämmittimen. Toki tätä voi käyttää myös omassa talossa tai vaikka autotallissa.

This post is in two language and purpose is in some point to do documentation so well that all readers can use this solar system and build that. It can be used to control temperature in house or carage etc.

Kesäloma ilman ohjelmointia on kuin lanittaminen ilman colaa:) No, kaverilla on mökki, joka on sen verran sivistyksen ulkopuolella, että sähköjä ei ole tarjolla. Tälläinen mökki toimii yleensä painovoimaisella ilmanvaihdolla. No kaikki tietää, että ilman takan lämmittämistä ilma ei tälläisessä mökissä vaihdu kovin suurella nopeudella. Tästä seuraa, että pari ekaa päivää mökillä menee mökkiä tuuletellessa/lämmitellessä.

Summer holiday without programming is little bit same as LAN partys without Cola:) My friend has cabin in middle of nowhere. There is no electricity and usually air quality is not so good then. 

Kaveri innoistui rakentamaan ison lämpökeräimen ja lisäksi pienemmän sähkökeräimen mökin ilmanvaihtoa ja lämmitystä varten. Lupasin auttaa paneelien ohjauksen rakentamisessa ja niin kuin aina...homma lähti vähän lapasesta. Mutta onneksi vain vähän;)

My friend got inspired to build solar panel/heater to cabin to boost air conditioning and warming. I promised help with controlling of panels. Like always in life first you have little idea of system and the output is totally something else.

Alla kuvassa on tämänhetkinen tilanne. Läppärillä ohjelmoitava Arduino Uno, jossa SD-muistikortti shieldi ja näyttö. Tietokoneen vieressä foliota, joka simuloi tulevan kotelon metallipintaa. Metellipinta toimii hipaisukatkasijana. Kuvassa vain yksi puhallin, mutta todellisuudessa laitteeseen tulee kaksi, lämmin ja kylmä. Puhaltimien nopeus säätyy lämpötilojen mukaan. Laitteessa on kolme lämpötila-anturia: yksi aurinkolämmittimelle, toinen ulkoilmalle ja kolmas sisäilmalle. Näyttö kertoo sisä-, ulko-, lämmitinpaneelin- ja tavoitelämpötilan. Laite myös opettelee ympäristön käyttäytymisen ja näin oppii ennakoimaan päivän kuuman ilman ja illan kylmän ilman käytön. Laite mittaa myös akun ja sähköpaneelin jännitteet ja siihen on rakennettu oma vähänvirran toimintatila, jos akku menee esim osittain rikki. Niin ja muistikortti käyrien piirtämistä varten ;) No oikeasti ois tarkoitus rakentaa vielä jokin ohjelma, joka muistikortin avulla pystyy antamaa laitteen ohjelmointiin lisää älyä, laskemaan paneelin koko tarpeita mökkiin nähden.

There is picture below that show status of this day. Programmable Arduino Uno with SD card shield and dispaly. There is aluminium folio next to laptop that simulates metal cover of device. Metal cover act as touch sensor. There is only one fan in picture but in reality there is two - one for cooling and one for warming. Fan speed is controlled based on temperature sensors outputs. There is three temperature sensor: one for input, output and solar panel. Display shows those temperatures and also requested temperature. System learns enviroment and maximizes use of hot day and cold nights to get requested temperature as close to optime as possible. There is also input for voltage of  electric solarpanel and battery. Low battery function is also included example for broken battery case.  And of course SD memory for graphs;) OK, SD card main purpose is to produce information to calculate needed solar heater size and still making code even better.

Aurinkokeräimen ohjauksen prototyyppi - Solar airconditioning system prototype

Tällä hetkellä koodia on tullut noin 600 riviä, jolla uC aivot pyörivät. Seuraavaksi alkaa laitteen tinaus käyttöversioon, kotelointi ja käyttöönotto. Tämän jälkeen muutama kuukausi testausta ja sitten jos saisin tämän dokumentoitua tee-itse tasolle. Kaveri lupaili perustiedot myös aurinkokeräimestä, joten homma tulisi pakettiin kokonaisuudessaan. Laittakaas lukijat vähän kommentteja jos tuo dokumentaatiopuoli kiinnostaa, niin osaan vähän suhteuttaa sitä oikeaan mittaan:)

There is now about 600 lines of code that is needed to run brains of uC. Next I have to solder version for use then case and finally test use in real enviroment. After this there is couple of months testing period. Last thing is documentation as usual. My friend promised to give needed data for solar panels. So basically there should be everything for DIY-project if somebody is interested. So readers please give some comments that I know how well I should do the documentation.