Helligeit und Solarsensor problem

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  • Haidy
    LoxBus Spammer
    • 01.06.2016
    • 395

    #16
    Ich verfolge das Thema hier auch schon eine zeitlang, da ich auch zwei dieser Sensoren habe. Bisher ist aber nur eine an der Nordseite der Fassade montiert. Dieser ist aber vorrangig für Helligkeit und Temperatur, Strahlung ist dort nicht wirklich aussagekräftig. Der zweite wird aber fast horizontal auf dem Dach der Gartenhütte montiert, da dürfte dann den ganzen Tag die Sonne hinscheinen.
    Meine Idee war bisher in die Korrekturfunktion den Sinus mit den Sonnenstand einzubauen, damit ich auch am Morgen, wo die Sonne zwar flach steht, aber kräftig auf die Ostfassade drauf heizt einen entsprechenden Wert zu bekommen um die Rolläden zu schließen.

    Ob meine Sensoren auch einen Fehler aufweisen, kann ich leider noch nicht sagen, aber sobald der zweite montiert ist, werde ich das prüfen.
    Loxone: Miniserver Gen.1, 1-Wire Extension, Air Base Extension, Dali-Extension, KNX (MDT GT2S, BWM, Taster, ...)
    Technik: PV 11,7kWp, Fronius Symo GEN24, LoxBerry, QNAP TS-431P, Unifi, Shelly

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    • Jan W.
      Lox Guru
      • 30.08.2015
      • 1267

      #17
      @Haidy: An der Nordseite bietet sich doch eher der halb so teure Sensor ohne Solarstrahlung an, oder?

      Ich hatte es auch mit einer Korrektur versucht, allerdings wird mit der u.a. Formel "überkorrigiert" Die "8" kommt übrigens durch die Ausrichtung unseres Hauses mit 8 Grad nach West (von der Nord-Süd-achse gesehen):
      Formel I1/COS((45-I2)*PI/180)/SIN((I3-8-90)*PI/180)
      I1 = Solareinstrahlung (VSens) mit Begrenzung und multipliziert mit Korrekturfaktor
      I2 = Sonne Höhe mit Min/Max Begrenzung auf min. 10 Grad
      I3 = Sonne Richtung mit Min/Max Begrenzung auf einen Winkel von 160 Grad bezogen auf Ausrichtung des Sensors (bei mir 108 bis 268)

      Ein Problem mit der Formel war an einem sonnigen Tag besonders sichtbar, wo die Werte zur Mittagszeit sogar zurückgingen, da der Sensor max. VSens=250mV (entspricht 4350 bei Multiplikation mit 17400) misst. Da der Sensor auch diffuse Strahlung misst, wird mit der o.a. Formel überkorrigiert, wenn die Strahlung sehr flach auf den Sensor einfällt. Daher die Begrenzung auf 10 Grad "Mindesteinfallwinkel" sowohl in der Höhe als auch in der Richtung. Technisch funktioniert die Formel nur für einen Winkel von 180 Grad (I3). Unter http://www.sonnenverlauf.de kann man Infos zu Sonnenstand etc. bekommen.

      Am Rande möchte ich noch anmerken, dass die Beschreibung der Winkelfunktionen bei Loxone sehr dürftig sind und man erst durch Ausprobieren feststelle muss, dass diese im Bogenmass anzugeben sind. Das Beispiel bei http://www.loxone.com/dede/service/d...mm/formel.html ist da eher kontraproduktiv, da man annimmt, dass die Werte als Gradzahl anzugeben sind (Eingangswert I1= 90° mit sin(I1) ).

      Mein Sensor ist mit 45 Grad nach Süden geneigt (nach Anleitung von eService). Es wäre vielleicht besser, den Sensor waagerecht aufzustellen, um weniger korrigieren zu müssen. Der "amtliche" Wert misst die Einstrahlung auf 1m2 Bodenfläche. Die Fenster stehen allerdings senkrecht und besonders im Sommer, wenn die Sonne nur flach auf den Sensor auftrifft (morgends und am späten Nachmittag), scheint sie fast im 90 Grad Winkel auf die Fensterflächen. Vielleicht macht es Sinn, zum einen einen möglichst guten "amtlichen" Wert zu messen und für die Aktivierung der Beschattung die o.a. Formel zu verwenden? Man kann natürlich auch für die Ost- und Westfenster eine andere Konstante für die Aktivierung bzw. Deaktivierung der Beschattung nehmen und sich eine komplizierte Formel, die am Ende gar nicht richtig rechnet, sparen.

      Da der Sommer mit langen Tagen vorüber ist und in der letzten Zeit in Norddeutschland kein sonniger Tag mit klarem Himmel vorhanden war, hoffe ich, dass ich zumindest noch feststellen kann, ob der ausgetauschte Sensor besser ist, als der Vorherige.
      Miniserver v14.5.12.7, 2x Ext., 2x Relay Ext., 2x Dimmer Ext., DMX Ext., 1-Wire Ext., Gira KNX Tastsensor 3 Komfort, Gira KNX Präsenzmelder, Fenster- und Türkontakte, Loxone Regen- und Windsensor, Gira Dual Q Rauchmelder vernetzt, 1x Relais-Modul
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      Heizung: Stiebel Eltron WPF 5 cool (Sole-Wasser WP) mit ISG, FB-Heizung mit 18 Kreisen, Erdsonde - via modbus/TCP
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      • Haidy
        Haidy kommentierte
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        Wow... das muss ich mir nochmal in Ruhe durchlesen, klingt aber beim Überfliegen schon sehr interessant!

        Wäre vielleicht auch eine Lösung gewesen, wollte mir aber die Möglichkeit offen lassen z.B. aus beiden Sensoren einen Mittelwert bilden...
    • Haidy
      LoxBus Spammer
      • 01.06.2016
      • 395

      #18
      Ich habe seit ein paar Tagen meinen zweiten Sensor montiert und heute habe ich schon Werte von über 3500 W/m², also viel zu hoch. Ob ich auch einen defekten Sensor hab, weiß ich allerdings noch nicht.
      Die oben genannte Korrektur-Formel von Jan hab ich noch nicht getestet, muss erst noch den Winkel vom Sensor messen. Montiert habe ich ihn mit einer leichten Neigung Richtung Süden, schätze so um die 15°, also relativ waagrecht.
      Ich könnte mal über die Leistung, Fläche und Winkel der PV auf einen Strahlungswert zurückrechnen, aber ob ich damit auf eine bessere Korrekturformel komme? Sehr fraglich! Ein halbwegs plausibler Wert vom Sensor wäre schon toll, auch wenn er für die Steuerung der Rollläden nicht zwingend notwendig ist.
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      • Leo Kirch
        MS Profi
        • 26.08.2015
        • 831

        #19
        Hallo,

        ich habe vor ca. 2 Wochen nochmals mit eService bezgl. der abweichenden Werte telefoniert. Das Problem ist bekannt und es wurde mitgeteilt, dass Referenzmessungen durchgeführt werden, um die Formel korrigieren zu können. Die Priorisierung ist allerdings nicht die Höchste. Dennoch würde mir bis Jahresende eine brauchbare Rückmeldung zugesagt.
        -

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        • Jan W.
          Lox Guru
          • 30.08.2015
          • 1267

          #20
          Hallo,

          hier auch noch ein Update von mir zu dem Problem. Eine Begrenzung bei einen Wert von ca. 4340 über mehrere Stunden konnte ich mit dem reparierten Sensor von eService nicht mehr feststellen. Da die maximale Sonneneinstrahlung jetzt aber deutlich geringer ist, als im Sommer, kann ich das leider erst im nächsten Sommer feststellen. Hier ein zwei Screenshots von vor und nach der Reparatur.

          Klicke auf die Grafik für eine vergrößerte Ansicht  Name: Sonneneinstrahlung 14.-19.09..png Ansichten: 1 Größe: 286,9 KB ID: 64921Klicke auf die Grafik für eine vergrößerte Ansicht  Name: Sonneneinstrahlung 09.-14.11..png Ansichten: 1 Größe: 195,5 KB ID: 64922

          Man kann im 2. Screenshot auch 3 Tage mit Schmuddelwetter erkennen, bevor es am Freitag einen wirklich sonnigen Tag gab.

          Die absoluten Werte sind bei mir ebenfalls viel zu hoch, das kann ich bestätigen. Ich habe die Wetterdaten von heute mit einer professionellen Station in der Nähe übereinandergelegt, aber es sind neben dem absoluten Wert auch deutliche Abweichungen bei dem Verlauf zu erkennen.

          Klicke auf die Grafik für eine vergrößerte Ansicht  Name: Sonneneinstrahlung 14.11.2016.png Ansichten: 1 Größe: 566,4 KB ID: 64920

          Da ich heute nicht zu Hause war und bei der Arbeit auch nicht viel auf das Wetter geachtet habe, kann ich nicht sagen, welche Kurve dem heutigen Tagesverlauf besser entspricht. Ich kenne auch nicht die Qualität der verwendeten Sensoren der anderen Wetterstation, deren Eichung oder Ausrichtung. Zu den absoluten Werten wäre noch anzumerken, dass die "amtlichen" Werte die Einstrahlung auf eine waagerechte Fläche von 1m² messen, während mein Sensor mit 45 Grad nach Süden geneigt ist. Daher müssten die von meinem Sensor gemessenen Werte mittags etwas höher sein und morgens und abends niedriger sein, als bei der anderen Station - sofern der Sensor dort waagerecht montiert ist.

          Eine ca. 150 km entfernte Station in Bremen hat heute ein Maximum von 360 W/m² um 10:50 Uhr gemessen. Da Bremen ungefähr auf dem gleichen Breitengrad liegt, kann man die Werte nur bei einem wirklich sonnigen Tag vergleichen. Bereits im Sommer waren die dort gemessenen Werte etwas höher.

          Ich hatte allerdings bereits im Sommer festgestellt, dass eine Korrektur nach "Dreiecksformel" viel zu viel korrigiert und daher in der Praxis für diesen Sensor nicht geeignet ist. Das gemessene Maximum am heutigen Tag betrug 2823. Wenn man jetzt einen Wert von 220 als Maximum annimmt, dann wäre die Formel I1 * 1356 (statt I1*17400). Nimmt man nicht das Maximum und zieht die "Spitze" ab, dann kommt ein Wert von ca. 2450 heraus, so dass die Formel I1 * 1562 lautet. Da die gemessenen Werte bei leichten Wolken durch zusätzliche diffuse Strahlung wohl höher werden kann, als die eigentliche Sonneineinstrahlung (das theoretische Maximum, welches in der Grafik durch die rote Kurve angegeben ist), würde ich derzeit den letztgenannten Wert (1562 statt 17400) als Korrekturfaktor für den Sensor empfehlen. Es wäre sicherlich sinnvoll, den Sensor mal waagerecht auszurichten, um die dann gemessenen Werte zu erhalten. Der Korrekturfaktor müsste dann etwas höher sein, da der gemessene Wert niedriger sein wird, vielleicht bei 1650-1750. Damit wäre man dann fast bei 1/10 gegenüber der offiziellen Formel von eService.

          Mal sehen, was eService sagt, wenn die o.a. Referenzmessungen erfolgt sind. Vielleicht hat ja ein anderer User mit diesem Sensor eine bessere Möglichkeit zur "Eichung"?

          Viele Grüße,

          Jan
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          • Gast

            #21
            Hallo zusammen,

            gibt es hier ein Update zu dem Sensor und der Formel? Ich plane die Erweiterung meiner Loxone Installation um eine Wetterstation (Froggit WH), dazu passend wäre der Solarsensor hier für mich interessant. Hat eService mittlerweile eine brauchbare Formel dazu?

            Viele Grüße,
            Harald

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            • Squarry
              MS Profi
              • 22.09.2015
              • 600

              #22
              Das würde mich auch interessieren. Ich habe einen Sensor montiert und der liefert nur "Schrott". Zwei Sensoren liegen deshalb noch rum... Hatte bislang aber leider noch keine Zeit/Lust mich deswegen bei eservice zu beschweren. Eigentlich ist es eine Frechheit so etwas zu verkaufen. Ich dachte ich würde 3 Sensoren bekommen, welche ich einfach anschliessen kann, und die mir dann "richtige Werte" liefern.

              Kommentar

              • Squarry
                MS Profi
                • 22.09.2015
                • 600

                #23
                So, ich habe vor 2 Stunde eService geschrieben und auch schon eine erste Rückmeldung erhalten (Wow, Kompliment). Ich wurde gefragt, ob ich den Sensor über die Extension oder über den 1-Wire Controller (wohl ein Produkt von eService) einbinde. Die meisten würden den Controller verwenden und da seien keine Probleme bekannt.

                Gibt es auch hier User die diesen Controller verwenden? Wer hat Probleme direkt an der Extension? Dann könnte ich eService etwas genauer/breiter Rückmeldung geben.

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                • topbite
                  topbite kommentierte
                  Kommentar bearbeiten
                  Habe den Sensor im Juli 2016 gekauft und die gleichen Probleme - warte seit dem auch auf die weiter oben angekündigte Korrektur (ohne aber bisher Kontakt zu eService gehabt zu haben). Habe ebenfalls die Extension.
              • Haidy
                LoxBus Spammer
                • 01.06.2016
                • 395

                #24
                Ich habe gerade bei meinen Statistiken gesehen, dass mein Sensor bei 4346 W/m² steht, muss also auch zur Reparatur!
                Loxone: Miniserver Gen.1, 1-Wire Extension, Air Base Extension, Dali-Extension, KNX (MDT GT2S, BWM, Taster, ...)
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                • Squarry
                  Squarry kommentierte
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                  Loxone 1-Wire Extension oder Controller von eService?

                • Haidy
                  Haidy kommentierte
                  Kommentar bearbeiten
                  1-Wire bzw. MultiExtension
              • Jan W.
                Lox Guru
                • 30.08.2015
                • 1267

                #25
                Ich hatte in der E-Mail an den Service von eService im letzten Jahr sowohl die Formel bemängelt, als auch die Kappung der Werte um die Mittagszeit. Der 2. Fehler wurde durch den Austausch des Sensors behoben, aber auf die falsche Formel ging man nicht ein.

                Da eService die Sensoren auch für "fremde" 1-Wire Controller verkauft und dafür eine notwendige Formel mitliefert, sollten die Formel auch richtige Werte liefern. Ich werde bei eService noch mal nachhaken.
                Miniserver v14.5.12.7, 2x Ext., 2x Relay Ext., 2x Dimmer Ext., DMX Ext., 1-Wire Ext., Gira KNX Tastsensor 3 Komfort, Gira KNX Präsenzmelder, Fenster- und Türkontakte, Loxone Regen- und Windsensor, Gira Dual Q Rauchmelder vernetzt, 1x Relais-Modul
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                • Toms84
                  Extension Master
                  • 13.09.2015
                  • 157

                  #26
                  Hallo. Habe sie auch schon einmal vor einem Jahr auf die falsche Formel aufmerksam gemacht. Bekam leider auch nie eine Antwort. Grüße

                  Kommentar

                  • Jan W.
                    Lox Guru
                    • 30.08.2015
                    • 1267

                    #27
                    Ich habe die Kurve des "Referenzwertes" von einer Wetterstation Davis Vantage Pro2 mit meinem Sensor überlagert, um zu sehen, ob die Kurve ähnlich verläuft. Nähere Angaben zu dem Referenzsensor habe ich leider nicht. Der Kurvenverlauf der heutigen Strahlung ist sehr ähnlich, allerdings ist der absolute Wert anders. Ich habe den vorher eingestellten Multiplikator von 4650 heute abend auf: 590 (Max. Sollwert in W/m²) / (860 (Max. Ist-Wert in W/m²) / 4650) = 3190 korrigiert. Den unsinnigen Multiplikator von 17400, den eService angibt, hatte ich im Winter bereits grob korrigiert, allerdings immer noch die Werte mit der Formel von eService protokolliert. Heute ergab sich ein Maximalwert von 3220 W/m² nach der Formel von eService.

                    Mal sehen, ob die Werte mit dem neuen Multiplikator über einen längeren Zeitraum vergleichbar sind. Wenn ich den heute berechneten Multiplikator mit dem aus Post #20 vergleiche, dann weicht er deutlich nach oben ab. Eine logische Erklärung dafür habe ich nicht. Es könnte daran liegen, dass mein Sensor mit 45° nach Süden (Empfehlung von eService) geneigt ist. Die Sonnenhöhe ist im Winter mit 13° deutlich tiefer als heute mit 40° und im Sommer mit 60°. Damit liefert ein mit 45° geneigter Sensor im Jahresverlauf andere Werte, als der Referenzwert, der die Einstrahlung auf eine waagerechte Fläche misst. Wenn die Maximalwerte im Winter tatsächlich bei 200 W/m² liegen, heute bei ca. 600 W/m² und im Sommer bei 800 oder 900 W/m², dann passen die gemessenen Maximalwerte an sonnigen Tagen von 2200 Anfang Januar und 3200 heute, also +50% im Verhältnis überhaupt nicht. Erstaunlich ist aber, dass der Tagesverlauf des (waagerechten) Referenzsensors heute sich so gut mit den gemessenen Werten deckt. Leider habe ich im Internet keine Angaben zu theoretischen Maximalwerten für Norddeutschland für die Einstrahlung in W/m² im Winter oder Herbst bzw. Frühjahr gefunden. Ich werde den Sensor mal waagerecht ausrichten und dann die Werte vergleichen.

                    Parallel werde ich auch noch mal bei eService nachhaken, allerdings habe ich wenig Hoffnung, dass ich mehr Erfolg habe, als die anderen, die es bereits probiert haben. Vielleicht ist der Sensor auch nicht geeignet, um reale Werte in W/m² zu messen und deshalb hat eService bisher keinen passenden Multiplikator liefern können? Der Wert von 17400 ist definitiv falsch, denn eine Einstrahlung von >1000 gibt es auf der Erde nicht.

                    Hier die drei Kurven:

                    Referenzsensor:
                    Klicke auf die Grafik für eine vergrößerte Ansicht  Name: Einstrahlung Referenzwert.jpg Ansichten: 1 Größe: 380,0 KB ID: 91440
                    eigener Sensor von eService mit Multiplikator 4650:
                    Klicke auf die Grafik für eine vergrößerte Ansicht

Name: image_8818.png
Ansichten: 705
Größe: 82,7 KB
ID: 91441
                    Überlagerung der beiden Kurven mit Gimp:
                    Klicke auf die Grafik für eine vergrößerte Ansicht  Name: Einstrahlung überlagert.png Ansichten: 1 Größe: 728,1 KB ID: 91442

                    Gruß Jan
                    Zuletzt geändert von Jan W.; 28.03.2017, 01:11.
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                    • Gast

                      #28
                      Hmmm... Also werde ich wohl eher eine Kombination aus Wetterstation (Froggit WH2601 oder WH3000 - wenn die auch funktioniert) mit einem Solarsensor GBS01 sowie einem Eltako Windsensor (für Windböen, wohne in der obersten Etage und 16 Sekunden können da recht lang sein, wenn Wind aufkommt ) einsetzen. Analoge und digitale Eingänge habe ich zu genüge und die Wetterstation liefert den Rest. Scheint mir für meine Zwecke die beste Variante zu sein.

                      P.S. Die WH2601 ist wohl vom Verkauf zurückgezogen worden und wird nur noch von Conrad und Voelkner für extrem freche 270 Euro angeboten. Hat jemand schon die WH3000 getestet?
                      Zuletzt geändert von Gast; 28.03.2017, 10:35.

                      Kommentar

                    • Squarry
                      MS Profi
                      • 22.09.2015
                      • 600

                      #29
                      Mir wurde heute vom netten Herrn von eService eine Antwort bis spätestens Anfang nächster Woche in Aussicht gestellt. Von daher wäre es sicher sinnvoll eService vorläufig nicht einzeln betr. des Problems anzufragen. Ich habe eService eh bereits mitgeteilt, dass es noch weitere Kunden mit den gleichen Problemen gibt und auf das Forum verwiesen.

                      Kommentar


                      • Haidy
                        Haidy kommentierte
                        Kommentar bearbeiten
                        Diese Antwort habe ich auch bekommen, bin gespannt was raus kommt.
                        Das Problem ist also bekannt und es wird bereits an der Lösung gearbeitet, sehr vorbildlich!
                    • Squarry
                      MS Profi
                      • 22.09.2015
                      • 600

                      #30
                      So, ich habe nun eine Antwort erhalten, bin allerdings im Büro und kann deshalb nichts testen. Die Formeln lauten gem. aktualisierter Anleitung:

                      Auswertung Helligkeit:
                      Helligkeit (Lux) = VAD * 700, Beispiel: 1,25 V * 700 = 2625 Lux

                      Auswertung Solarsensor (Basis für 800W/m²):

                      Einstrahlung (W/m²) = (XSENS * 4200), Beispiel 0,047 V * 4200 = 197 W/m²


                      Kann mir jemand erklären was das mit "Basis für 800W/m²" bedeutet?

                      Kommentar

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