cssensor

Bau eines Clear-Sky Sensors…. und warum ?

Eines meiner spannendsten Elektrobauprojekte. Es wurde über die Jahre immer etwas

verbessert. Aber wozu braucht man so ein System ? Man hat doch schließlich Augen !

Natürlich ist das so, doch alles fing bei uns an, dass wir neue Dachfenster bekamen.

Diese hatten eine wesentliche bessere Isolierung und so kam es oft vor, das diese im

Herbst oder auch Winter, beschlugen oder auch über froren. So konnte man nicht mehr

so schnell sehen, ob es klar draußen würde. Das hatte mich schon ein paar mal geärgert

und so beschloß ich, das ganze mit einer Sensorik zu erfassen.

Am Anfang hatte ich mir einfach eine Temperaturdifferenzmessung bestellt. Dazu kamen

noch 2 Alublechplatten, etwas Styrodur sowie ein Funk-Gong.

Das ganze sollte wie folgt Funktionieren. Man schneidet die beiden Blechplatten sowie

das Styrodur auf einen Durchmesser von so 18cm aus. Danach legt man auf beiden Seiten

vom Styrodur die Temperaturmessungen genau mittig. Jetzt kann man noch etwas Wärme-

leitpaste auf den Sensor geben, muss aber nicht. Jetzt klebt man die Blechplatten auf

beiden Seiten auf das Styrodur. Man hat jetzt so eine Art Sandwich. Das ganze im Schatten

nach Norden ausgerichtet kann man alles aufhängen. Wer das noch exakter mit dem Auslösen

des Sensors haben möchte, der kann noch ein KG-Rohr mit ca. 3mm Abstand zum unteren

Blech anschrauben.

Danach schließt man alles an und muss warten, bis es einen Abend klar ist. Noch besser

ist es, man kann es unter ganz leicht bewölktem Himmel einstellen. Dann hat man auch gleich

einen Schwellenwert. Ich brauchte ungefähr 3 Einstellungen bis ich es auf Wunsch eingestellt

hatte.

Danach wird dann der Klingelknopf vom Funkgong manipuliert. An die beiden Kontakte löten

wir 2 Drähte und führen diese in die Klemmungen des Schaltrelais der Temperaturdifferenz-

messung rein. Sobald diese nun auslöst, wird der Funkgong aktiviert.

So sah der Außenaufbau aus. Man erkennt deutlich Das Styrodur und das Rohr.

Und so sah das ganze dann in der Hütte aus. Oben die Temperaturdifferenz-

messung und da unter die modifizierte Klingel.

Nach 5 Jahren….Version 2.0

Da man sich technisch immer weiter entwickelt hatte, wollte ich gerne eine digitale

Messung haben. Da ich mit dem Arduino-Boards durch den Hagelsensorbau schon

etwas vertraut war, kam ich auf die Idee, es darüber zu versuchen. Und zwar mit

einer Infrarotmessung. So wie man sie von dem Berührungslosen messen von

Temperaturen einsetzt. Wenn man diese gegen den Himmel richtet und dieser klar

ist, erreicht man schnell eine Temperatur von -6 Grad Celsius. Bei bewölktem

Himmel kann das dann schonmal 6-10 Grad sein. Also für einen Status des Himmels

komplett ausreichend. Zu dieser Hardware, wurde das ganze dann in das Hausauto-

mationsystem integriert. Was weiterführend auch eine Push-Mitteilung aufs Handy

gibt. So…genug der Theorie. Jetzt kommen ein paar Bilder…

So sieht die neue Außeneinheit aus. Nur noch eine kleine Aufputzdose. Der kleine

dunkle Punkt in der Mitte ist der Messkopf.

Das ist die Inneneinheit. Mit Display und dieses mal mit Gehäuse ;-).

Hier einmal das Display ohne Rot-Tönung. Der Wert wird alle 30min neu gemessen.

Und hier mit der Tönungsfolie. Das System läuft bis jetzt einwandfrei.

So wird der klare Himmel im Hausautomations-

system dargestellt.

So wird der bewölkte Himmel dargestellt.

…das Update auf den Ethernetstandard…

Nachdem das System ein paar Monate so lief, bekam ich Lust, die Daten direkt zu

übertragen und in FHEM als Graph darstellen zu lassen. Das ist für das System so

auch kein Problem. Also wurde für den Arduino ein Ethernetshield gekauft und der

Code so angepasst, dass er die beiden Werte auf als Server auf eine Webseite

schreibt. Die Messung misst alle 2 Sekunden wie gehabt. Die Auswertung der Daten

in FHEM erfolgt jede Minute. Jetzt kann man eigentlich erst die Leistungsfähigkeit

der Messung erkennen. Sie ist so empfindlich, dass sie sogar die kleinsten Spuren

von Schleierbewölkung oder Nebel messen kann. So kann man sich per Pushnachricht

aufs Handy warnen lassen, wenn sich während einer Remotefotosession der Himmel

verändert.

Hier ein Screenshot aus FHEM heraus. So sieht der Graph aus, wenn kontinuierlich der

Himmel und seine Infrarottemperatur gemessen wird. So richtig Wolkenlos ist es erst so ab

-15 °C Himmelstemperatur. Man kann gut erkennen, dass immer wieder zwischendurch

Wolken durchgezogen sind. Diese waren auch schon dicker. Das kann man auch wunderbar

mit der Messung darstellen. Richtig dick bewölkt ist alles oberhalb der 0°C - Marke.

Klicken Sie einfach auf den Screenshot um die aktuelle Wetterlage einsehen zu können. Im Winter kann man aufgrund der geringeren Sonneneinstrahlung (und der damit geringeren Aufladung mit Infrarotwärme) damit rechnen, dass der Himmel ab ca. -15 °C eine genügende Qualität hat, dass man beobachten kann. Für den Sommer werden sich die Werte sehr wahrscheinlich bei -3 - -5 °C einpendeln. Da werde ich dann hier aber noch etwas zu schreiben.