Montag, 27. September 2010

Windrad: Bremsenergie als Heizung nutzen?

Bei einer Windkraftanlage gibt es Situationen in denen aus Sicherheitsgründen der Rotor abgebremst werden muss. Diese Energie wird im Normalfall in einem Bremswiderstand (sehr robustes Teil) in Wärme umgewandelt. Die Energie geht im Normalfall verloren.

Christian Mayrhofer brachte uns auf die Idee es mit Glühkerzen eines alten Dieselmotors zu versuchen. Prompt liess er mir auch einige Exemplare kostenlos zukommen. Herzlichen Dank nochmal!

Die Glühkerzen wurden in ein Metallrohr geschraubt in dem sich Wasser zur Kühlung befindet. Die Anordnung dient dazu die Wärmeenergie kontrolliert an die Umgebung abzugeben und somit die eventuelle Heizleistung abzuschätzen.


Die Glühkerze nimmt im Normalbetrieb an 12V etwa 20A auf (wassergekühlt). Bei bisherigen Bremsmanövern wurde das Becken dabei gut lauwarm. Bremsen funktioniert bisher problemlos dabei. Man darf nur nicht vergessen ab und zu das Kühlwasser nachzufüllen.

Aufgrund der relativ geringen Leistung unserer Anlage (< 1kW) ist aber an einen Einsatz im Heizhaus nicht zu denken. Unsere Anlage ist einfach zu klein dafür, ein Verlegen von (sehr dicken und teuren) Kupferkabeln würde leider keinen Sinn ergeben.

Bei größeren Anlagen mit mehreren Kilowatt Rotorleistung macht eine Kopplung mit der Zentralheizung aber ganz sicher Sinn.

Update: nach einigen Wochen musste ich feststellen dass die Glühkerzen nicht robust genug sind. Entweder vertragen sie die Dauerbelastung im Wasser nicht oder sie vertragen die teilweise höhere Spannung / Leistung nicht die ich ihnen zugemutet habe.

Mittwoch, 15. September 2010

Mikrocontroller AVR-NET-IO: LCD Display ergänzt

In den letzten Tagen habe ich ein LCD Display an den Controller angeschlossen. Es handelt sich um ein 2x16 Zeichen Display von Pollin: TC1602.


Das Display wurde wie in Pollin's ADDON Board vorgeschlagen mit dem Chip PCF8574 an den I^2C Bus des ATmegas angekoppelt um I/O Pins einzusparen (es sind Steuerleitungen zum Betrieb nötig). Diesen Chip habe ich auf einem kleinen Platinenrest hinten am Display montiert, somit brauche ich nur 4 Leitungen vom Display zum Controller verlegen. Ich habe dafür ein kurzes Netzwerk Patchkabel mit einem Meter verwendet:


OpenMCP unterstützt dieses Display völlig problemlos. Man kann mit vorgefertigten Routinen das Display schön ansprechen.

Ich habe übrigens mit dem Entwickler von OpenMCP Kontakt aufgenommen: Dirk Broßwick. Er hat mir sehr  freundlich Fragen beantwortet, darum habe ich mich entschlossen meine Erfahrungen im Wiki von OpenMCP zu notieren. Vielleicht helfen meine Notizen weiteren Nutzern des Systems.

Der erste Wiki Artikel von mir über den Anschluss des LCD Displays:
http://wiki.neo-guerillaz.de/mediawiki/index.php/LCD

In den nächsten Tagen/Wochen erwarte ich noch ein 4 Zeilen Display. Damit kann ich dann mehr Informationen auf einer Display-Seite anzeigen.

Aktuell sieht man am Display:
  • Generator Spannung
  • Generator Strom
  • Leistung
  • Rotor-Drehzahl
  • Windgeschwindigkeit

Mittwoch, 1. September 2010

Windrad: Mikrocontroller AVR ATMega644

Ende Juli gab es in der direkten Umgebung ein schweres Gewitter. Nach einem sehr lauten Donner etwa zu Mittag gab die Netzwerkschnittstelle des Mikrocontrollers (Rabbit BL2000) den Geist auf. Sonst funktionierte er normal, nur gab es ab diesem Zeitpunkt keine Statistiken mehr (ein Ersatzcontroller um 250 Euro war mir zu teuer).

Ich hatte aber sowieso schon länger vor die Regelung auf einen ATMega Controller von AVR umzustellen. Diese Teile können beinahe genausoviel, kosten aber nur einen Bruchteil (Prozessor etwa 5 Euro, gesamtes Entwicklungsboard mit Netzwerk-Chip etwa 27 Euro). Ich kaufte das bekannte fertige Entwicklungsboard AVR-NET-IO bei Pollin und setzte sofort den etwas besseren Prozessor ATMega644 ein (64kByte Flash Speicher statt 32kByte beim ATMega32).



Sofort musste ich zur Kenntnis nehmen dass die Umstellung doch sehr viel Arbeitszeit verschlingen würde. Damit ich mit dem Controller Netzwerkverbindungen aufbauen kann brauche ich einen TCP/IP Stack und möglichst komfortable Programme / Dienste dazu (zB: HTTP-Server, HTTP-Client usw.). Diese Dinge funktionierten mit dem Rabbit Board wirklich einfach. Für den AVR Controller musste ich alles neu umsetzen.

Nach langem Suchen bin ich auf das Projekt OpenMCP gestossen. Die Software funktioniert problemlos mit dem ATMega644er Prozessor und dem Netzwerkchip ENC28j60 welcher am Pollin Board verbaut ist. Man programmiert genauso in C, eigene Programme lassen sich einfach zum Gesamtsystem ergänzen. Ich finde diese Software ist sehr aufgeräumt und bietet genug fertige Funktionalität um einfache Anwendungen umzusetzen. Es gibt zum Beispiel fertige Bibliotheken für

  • Netzwerkkonfiguration (IP einstellen, ab dann funktioniert mal ICMP)
  • Webserver mit CGI Funktionalität (ist einfach einzubinden)
  • NTP zur Zeitsynchronisierung übers Netzwerk
  • einfacher Zugriff auf AD-Wandler
  • einfacher Zugriff auf Digital Ein/Ausgänge (GPIO)
  • Bibliotheken für Netzwerkverbindungen (damit kann man zB relativ einfach eine HTTP-Anforderung senden)
  • automatische Uhrzeit/Datumsfunktionen, einfache Verwendung von Timern
  • und vieles mehr....
Jedenfalls habe ich nun endlich die erste lauffähige Version fertig. Ich habe eine Erweiterungsplatine angefertigt welche am 25poligen Anschluss des Pollin Boards angeschlossen wird. Auf diesem Board sind nur Kleinigkeiten drauf (Spannungsversorgung, Spannungsteiler für ADC's und Anschlüsse für diverse Ein/Ausgänge). Seit heute Mittag läuft nun diese Anlage:


Endlich habe ich also wieder Statistiken von unserem Windrad im Netz. Ich hoffe dass dieser Controller stabil läuft...

Sportlicher Sommer 2010

Endlich habe ich mich aufgerafft und mit sportlichen Aktivitäten begonnen. Im Juli habe ich mir ein Mountainbike gekauft, seitdem fahre ich sehr oft alleine oder mit Freunden Touren. Meist auf der Strasse, manchmal aber auch im Gelände.




Auch eine Bergtour war dabei: vor etwa 2 Wochen waren wir am Feuerkogel:

  


Kleinere Wanderungen in der Hofkirchner Gegend waren auch dabei. Ich bin alle offiziellen Wanderwege der Gemeinde Hofkirchen zu Fuss abgegangen oder mit dem Rad abgefahren um die GPS Koordinaten für die Gemeinde Homepage zu bekommen.



Natürlich kamen heuer auch wieder Zillenfahrten vor:






Und die üblichen Aktivitäten kamen auch nicht zu kurz :-)