Schlagschatten oder diffuses Licht???

[Gast#649237]

Hier mal das Projekt:

Wenn der Schatten von Windkraftanlagen auf Gebäude fällt, muss die WKA abgeschaltet werden, da der rotierende Schatten störend sein kann.

Deswegen berechne ich mit einem MC (T89C51CC01), ob Schatten auf das Haus fällt. In dieser Berechnung kann ich aber nicht beachten, ob die Sonne gerade stark scheint, oder ob es bewölkt ist.

Um diesen Fall zu unterscheiden brauche ich den Sensor.

[Dirk]

Hallo Gast#649237,

Wenn der Schatten von Windkraftanlagen auf Gebäude fällt, muss die WKA abgeschaltet werden, da der rotierende Schatten störend sein kann. ... In dieser Berechnung kann ich aber nicht beachten, ob die Sonne gerade stark scheint, oder ob es bewölkt ist.

Das ist nicht in erster Linie ein Problem des [highlight=red:95a8117338]Sensors[/highlight:95a8117338], sondern der Auswertung.
Da ein Schlagschatten eines Rotors auf einem Gebäude eine unterschiedliche Lichtintensität je nach Sonnenschein haben wird, kann der Sensor allein nicht unterscheiden, ob diffuses Licht oder Schlagschatten vorliegt.
Man wird mit [highlight=red:95a8117338]Helligkeitsunterschieden[/highlight:95a8117338] arbeiten müssen, d.h. wenn ein rascher, rhythmischer Wechsel von Helligkeitswerten auffällt, wird das eher ein Rotorschatten als eine Bewölkungsänderung sein.
Leider wird EIN Sensor auf der Hauswand das Problem nicht generell für alle Sonnenstände lösen. Evtl. braucht man je einen Sensor am linken Anfang der der WKA zugewandten Hausfront in Höhe jedes Fensterbandes (bzw. jeder Etage), wobei dann die Abschaltung für die Dauer des über die Front wandernden Schattens berechenbar ist.

Gruß Dirk

[Quietschente]

Willst du darauf achten, dass neu gebaute WKA keine Gebäude "beschatten" oder willst du den Betrieb einer vorhandenen WKA einschränken?

[Gast#649237]

@Quietschente:
Der Betrieb einer bereits bestehenden WKA soll eingeschränkt werden, aber die andere Variante würde ich eher auf dem PC lösen (auch interessant)

@Dirk:
Ich habe nicht vor Sensoren an dem Haus anzubringen, sondern ich gebe die Koordinaten des Hauses, die Höhe der WKA usw. an. Dann berechne ich mit Vektormathematik, ob Schatten auf das Gebäude fallen würde, wenn die Sonne scheint. Aber ich muss die WKA ja nicht ausschalten, wenn keine Sonne scheint. Deswegen muss ich zusätzlich prüfen, ob es einen Schlagschatten gibt.

[Dirk]

Hallo Gast#649237,

ein Schatten läßt sich ja nur auf irgendeinem Hintergrund, auf den er fällt, detektieren. Wenn das nicht das Haus neben der WKA ist, dann müßte man um die WKA herum kreisförmig Lichtsensoren anbringen, von denen dann einer oder 2 einen Helligkeitsunterschied feststellen, wenn der Schatten des WKA-Masts darauf fällt. Gibt es keinen Unterschied zwischen den Sensoren, dann gibt es keinen Schlagschatten.
Für diesen Zweck könnte man besser auch einen kleineren eigenen Sensor bauen: In der Mitte ein Stab, darum herum im Kreis mehrere Lichtsensoren, die den Schatten durch Helligkeitsabweichung erkennen können.
Ich glaube nicht, dass man nur anhand von einem "Helligkeits-Schwellenwert" sicher die Frage klären kann, ob Schatten entstehen können oder nicht. Die alte Glaskugel für die Sonnenscheindauer funktionierte zwar auch durch einen Schwellenwert (nur direkte Sonne kann ein Loch in Papier brennen), aber Schatten sind auch ohne direkte Sonne möglich.

Gruß Dirk

[Gast#649237]

Ich habe mir auch schon folgendes überlegt:

Ich benutze einen Photowiderstand und lass eine Mask über diesem rotieren. Wenn ich daraus einen pulsierenden Schatten erhalte, herrscht wahrscheinlich eine starke Sonneneinstrahlung, die auch einen scharfen Schatten erzeugen kann.

[ThunderD]

kannst du die aufgabenstellung für nen begriffsstutzigen auch erklären?
irgendwie versteh ich die aufgabe wirklich nicht so ganz.

ne windkraftanlage soll in der arbeit eingeschränkrwerden,wegen schattenwurf auf ein haus? was machts für nen unterschied ob sich das windrad dreht oder nicht?

da muss ich einfach was falsch sehn

[Gast#649237]

Also für Begriffsstutzige:

gegeben sei
- ein Haus
- eine Windkraftanlage
- ein definierter Horizontwinkel}
- ein definierter Azimut } Hierdurch wird die Richtung der Sonne angegeben

Aus diesen Werten berechne ich, ob Schatten auf das Gebäude fällt. In diese Rechnung kann man aber nicht einbeziehen, ob gerade Sonne scheint, oder es bewölkt ist, d.h. es keinen Schatten gibt.

Folgendes Problem:

Der rotierende Schatten der Windkraftanlage darf nicht auf ein Gebäude fallen, da die Bewohner sonst aufgrund des pulsierenden Schattens den Verstand verlieren. Deswegen muss in der Zeit, in der Schatten auf das Haus fällt, die WKA abgeschaltet werden.

[ThunderD]

achso ja hab nicht bedacht das sich eine wka nicht mit dem speed eines emotors dreht. weil dann merkt ma den schatten nicht

hm okey nehmen wir mal an du wüsstest wo sich die flügel gerade befinden. dann könnte man ja mit 2 Sensoren messsen ob der schatten ein problem ist oder nicht.

wenn man weiß wo das rotorblatt ist, weiß man wo sich der schatten befinden sollte. bringt man jetzt auf der wka 2 Sensoren an die sich jeweils links und rechts vom schatten des rotorblattes liegen sollten kann man aus der differenz sehr einfach beurteilen ob esein problem ist oder nicht. gibts keinen großen unteschied in der helligkeit dann scheint keine sonne. wenn doch dann sollte man vor vor oder nachmittag die anlage abdrehn. kommt halt auf diesonne an.

ich hoffe man versteht wie ich mir das vorstelle

[Dirk]

Hallo Gast#649237,

Ich benutze einen Photowiderstand und lass eine Mask über diesem rotieren. Wenn ich daraus einen pulsierenden Schatten erhalte, herrscht wahrscheinlich eine starke Sonneneinstrahlung, die auch einen scharfen Schatten erzeugen kann.

... ja, das klingt gut, hat allerdings bewegliche Teile. Man muss ja auch nichts Bewegtes nehmen, sondern 2 Lichtsensoren, von denen einer hinter einer Abschattung sitzt, der andere nicht. Sind die Messwerte beider Sensoren nicht wesentlich abweichend, liegt eher diffuses Licht vor.

Gruß Dirk