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howtos_knowledge_base:loxberry_wetterstation:12_solarradiation [2024/11/01 18:40] – Michael Schlenstedthowtos_knowledge_base:loxberry_wetterstation:12_solarradiation [2025/01/02 21:07] (aktuell) – Michael Schlenstedt
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 ^ Komponente  ^ Preis  ^ Bezugsquelle (Beispiel)  ^ ^ Komponente  ^ Preis  ^ Bezugsquelle (Beispiel)  ^
-| INA219 Stromsensor mit Breakoutboard | 4 EUR | [[https://www.berrybase.de/ina219-stromsensor-mit-breakoutboard|BerryBase]] |+| INA219 Stromsensor mit Breakoutboard  | 4 EUR  | [[https://www.berrybase.de/ina219-stromsensor-mit-breakoutboard|BerryBase]]  |
 | Solarzelle 60x60mm, 1V, 500 mA (CNC60x60-1)  | 5 EUR  | [[https://de.aliexpress.com/item/1005002350163367.html|AliExpress]]  | | Solarzelle 60x60mm, 1V, 500 mA (CNC60x60-1)  | 5 EUR  | [[https://de.aliexpress.com/item/1005002350163367.html|AliExpress]]  |
 | Gehäuse, wasserdicht, 100x68x50mm  | 5 EUR  | [[https://www.amazon.de/gp/product/B07Y466S96|Amazon]]  | | Gehäuse, wasserdicht, 100x68x50mm  | 5 EUR  | [[https://www.amazon.de/gp/product/B07Y466S96|Amazon]]  |
 | 4x Kabeldurchführung M12x1,5  | 2 EUR  | [[https://www.amazon.de/dp/B0CR4FZCN9|Amazon]] oder Baumarkt  | | 4x Kabeldurchführung M12x1,5  | 2 EUR  | [[https://www.amazon.de/dp/B0CR4FZCN9|Amazon]] oder Baumarkt  |
 | Rohrschelle 25-28 mm / 3/4" + M8x10mm Senkkopf  | 2 EUR  | [[https://www.amazon.de/dp/B081LH1H4F|Amazon]] oder Baumarkt  | | Rohrschelle 25-28 mm / 3/4" + M8x10mm Senkkopf  | 2 EUR  | [[https://www.amazon.de/dp/B081LH1H4F|Amazon]] oder Baumarkt  |
 +| Silica Gel Beutel  | 0,10 EUR  | [[https://www.amazon.de/dp/B0CBZJLPLV|Amazon]]  |
 | Buchsenleiste 1-polig, RM 2,54mm  | (8 EUR)  | [[https://www.amazon.de/Stiftleiste-Buchsenleiste-Buchse-Female-Header-5x-schwarz/dp/B0C13JNXRK|Amazon]]  | | Buchsenleiste 1-polig, RM 2,54mm  | (8 EUR)  | [[https://www.amazon.de/Stiftleiste-Buchsenleiste-Buchse-Female-Header-5x-schwarz/dp/B0C13JNXRK|Amazon]]  |
-| Streifenraster-Platine 160 x 100 mm, RM 2,54mm  | (2 EUR)  | [[https://www.amazon.de/Markenlos-Streifenraster-Platine/dp/B005DROI6M|Amazon]]  |+| Streifenraster-Platine 40 x 40 mm, RM 2,54mm  | (2 EUR)  | [[https://www.amazon.de/Markenlos-Streifenraster-Platine/dp/B005DROI6M|Amazon]]  |
 | **GESAMT**  | **18 EUR**  |   | | **GESAMT**  | **18 EUR**  |   |
  
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 ===== Gehäuse ===== ===== Gehäuse =====
  
-Das Gehäuse des Strahlungssensors dient neben der Aufnahme der Solarzelle zusätzlich auch noch als "Kabel-Verteilbox" für weitere Sensoren der Wetterstation. Der Stromsensor INA219 kommt direkt auf die Platine [[howtos_knowledge_base:loxberry_wetterstation:1_steuerung|unserer Steuerung]] und nicht in dieses Gehäuse. Wir verwenden das gleiche wasserdichte Gehäuse mit den Abmessungen 100 x 68 x 50mm wie auch schon [[howtos_knowledge_base:loxberry_wetterstation:1_steuerung|für den Raspberry]] und den [[howtos_knowledge_base:loxberry_wetterstation:9_light_sensor|Helligkeitssensor]].+Das Gehäuse des Strahlungssensors dient neben der Aufnahme der Solarzelle zusätzlich auch noch als "Kabel-Verteilbox" für weitere Sensoren der Wetterstation. Der Stromsensor INA219 kommt direkt auf die Platine [[howtos_knowledge_base:loxberry_wetterstation:1_steuerung|unserer Steuerung]] und nicht in dieses Gehäuse. Wir verwenden das gleiche wasserdichte Gehäuse mit den Abmessungen 100 x 68 x 50mm wie auch schon [[howtos_knowledge_base:loxberry_wetterstation:1_steuerung|für den Raspberry]] und den [[howtos_knowledge_base:loxberry_wetterstation:9_light_sensor|Helligkeitssensor]]. Die beigelegten Schrauben rosten schnell - ich habe sie gegen Edelstahlschrauben aus dem Baumarkt ersetzt.
  
 {{howtos_knowledge_base:loxberry_wetterstation:pasted:20240815-071109.png?300}} {{howtos_knowledge_base:loxberry_wetterstation:pasted:20240815-071109.png?300}}
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 Das Gehäuse benötigt insgesamt 6 Bohrungen: 4x Kabeldurchführung (12 mm) sowie eine Bohrung mittig am Boden (10mm) zur Befestigung der Rohrschelle. Im Deckel noch eine kleine Bohrung zur Durchführung des Kabels der Solarzelle. 3 der Kabeldurchführungen kommen auf die eine lange Seite, eine Kabeldurchführung kommt auf die gegenüberliegende lange Seite. **Kabel 5** (siehe [[howtos_knowledge_base:loxberry_wetterstation:2_halterungssystem]]) vom Raspberry geht in das Gehäuse sowie auch **Kabel 6** vom digitalen Regensensor und **Kabel 7** vom Windrichtungssensor. Auf der gegenüberliegenden Seite kommt das **Kabel 8** vom Windgeschwindigkeitssensor. Das Gehäuse dient hier zum Verteilen der Signale auf die einzelnen Sensoren. Achtet darauf, dass die Gegenmuttern der Kabeldurchführungen sehr viel Platz im Inneren des Gehäuses einnehmen - platziert also die Bohrungen entsprechend. Das Gehäuse benötigt insgesamt 6 Bohrungen: 4x Kabeldurchführung (12 mm) sowie eine Bohrung mittig am Boden (10mm) zur Befestigung der Rohrschelle. Im Deckel noch eine kleine Bohrung zur Durchführung des Kabels der Solarzelle. 3 der Kabeldurchführungen kommen auf die eine lange Seite, eine Kabeldurchführung kommt auf die gegenüberliegende lange Seite. **Kabel 5** (siehe [[howtos_knowledge_base:loxberry_wetterstation:2_halterungssystem]]) vom Raspberry geht in das Gehäuse sowie auch **Kabel 6** vom digitalen Regensensor und **Kabel 7** vom Windrichtungssensor. Auf der gegenüberliegenden Seite kommt das **Kabel 8** vom Windgeschwindigkeitssensor. Das Gehäuse dient hier zum Verteilen der Signale auf die einzelnen Sensoren. Achtet darauf, dass die Gegenmuttern der Kabeldurchführungen sehr viel Platz im Inneren des Gehäuses einnehmen - platziert also die Bohrungen entsprechend.
  
-Als erstes wird die Rohrschelle auf der Rückseite mit einer M8x10mm Linsenkopfschraube befestigt. Ich habe hier zur Abdichtung etwas Montagekleber von außen verwendet und darauf eine Unterlegscheibe gedrückt. Darauf habe ich die Rohrschelle geschraubt. Eine Abdichtung gegen Feuchtigkeit ist hier auf jeden Fall notwendig! Anschließend wird der 3D-Druckdapater eingesetzt und dieser mit zwei M3x10mm Schrauben am Gehäuse befestigt. Nun die Kabeldurchführungen einschrauben und dabei auf die Dichtung achten, damit kein Wasser in das Gehäuse eindringen kann!+Als erstes wird die Rohrschelle auf der Rückseite mit einer M8x10mm Linsenkopfschraube befestigt. Dazu eine Unterlegscheibe und eine Gegenmutter. Darauf habe ich die Rohrschelle geschraubt. Eine Abdichtung gegen Feuchtigkeit ist hier auf jeden Fall notwendig! Ich habe von außen und innen Bitumendichtstoff verwendet. Anschließend wird der 3D-Druckdapater eingesetzt und dieser mit zwei M3x10mm Schrauben am Gehäuse befestigt. %%Nun die Kabeldurchführungen einschrauben - auch hier ist eine Abdichtung notwendig! Ich habe die Kabeldurchführungen mit Epoxy-2K-Kleber eingeklebt.%%
  
-Den Ausschnitt für die Lichtkuppel sägt man am Besten mit einem passenden Kreisbohrer ins Gehäuse. Die Kreisbohrer sind eigentlich meist für Holz gedacht, daher nehmen sie recht viel Material weg. Nutzt also eher einen zu knappen Kreisbohrer und feilt dann später das Gehäuse vorsichtig auf die passende Größe für die Lichtkuppel. Wir nutzen eine 2 Zoll Lichtkuppel (ca. 5 cm Durchmesser). Es ist nicht ganz einfach hier eine passende Kuppel zu finden, die preislich auch noch OK ist. Oft kommt ein gehöriger Versand-Faktor dazu. Zudem haben wir die Kuppel nur bei AliExpress gefunden, in deutschen Onlineshops war etwas entsprechendes zu vernünftigen Preisen nicht zu bekommen. Baut auf jeden Fall erst die Sensorplatine auf und messt anschließend exakt die Position der Öffnung für die Lichtkuppel aus - die Sensoren müssen in der Kuppel sitzen, damit auch seitliches Licht noch gut auf die Sensoren fallen kann! Die Kuppel wird dann sorgfältig mit entsprechendem Kleber von unten in den Deckel eingesetzt. Achtet auf absolute Wasserdichtheit!+Die Solarzelle wird mit Epoxid-2K-Kleber auf den Deckel des Gehäuses geklebt. Zunächst lötet man auf die Rückseite der Solarzelle an den entsprechenden Pads zwei flexible Kabel an (ggf. Löthonig verwenden). Dadurch liegt die Zelle aber nicht mehr plan auf - den Höhenunterschied gleichen wir mit Epoxid-Kleber aus. Von Außen modelliert man ebenfalls mit Epoxid-2K-Kleber eine Ablaufkante an, sodass Wasser gut ablaufen kann. In den Deckel bohrt man nun ein kleines Loch, so dass die Kabel gerade so durchgehen. Nun ein "Bett" aus Epoxid-2K-Kleber auf die Rückseite der Solarzelle aufbringen und auf dem Deckel fixieren. Überschüssigen Kleber abziehen und wie geschrieben eine Kante anmodellieren, sobald der Kleber anzieht. Mit dem "reichlichen" Kleber kann man so die herausstehenden Lötpunkte auf der Rückseite der Solarzelle ausgleichen. Die Bohrung im Deckel habe ich zusätzlich von Innen auch noch mit Epoxid-Kleber ausgegossen und verschlossen.
  
-{{howtos_knowledge_base:loxberry_wetterstation:pasted:20240908-090755.png?400}}+In das Gehäuse kommen noch 1-2 Silika Gel Beutel zur Entfeuchtung, ansonsten beschlägt Euch bei kaltem Wetter die Glaskuppel.
  
-//(Hinweis: Die Platine ist ein Prototyp - mittlerweile sieht sie leicht anders aus!)//+Achtung! Auf den Fotos ist noch Montagekleber zu sehen - dieser i__st nicht geeignet__ (weder wasserfest noch UV-beständig!).
  
-===== Montage und Anschluss =====+{{howtos_knowledge_base:loxberry_wetterstation:pasted:20241102-105716.png?400}}  {{howtos_knowledge_base:loxberry_wetterstation:pasted:20241102-105731.png?400}}
  
-===== Software =====+{{howtos_knowledge_base:loxberry_wetterstation:pasted:20241102-105754.png?400}}  {{howtos_knowledge_base:loxberry_wetterstation:pasted:20241102-105818.png?400}}
  
-===== LoxoneConfig =====+===== Zusammenbau Sensoren ===== 
 + 
 +Ihr benötigt: 
 + 
 +  * Streifenrasterplatine, 16x15 Löcher 
 +  * 2x PCB Schraubklemmen RM 2.54mm: 2-polig 
 +  * 4x PCB Schraubklemmen RM 2.54mm: 3-polig 
 +  * 2x PCB Schraubklemmen RM 2.54mm: 4-polig 
 +  * Kabel orange (flexibel) zum Anschluss der Solarzelle 
 +  * Kabel schwarz (flexibel) zum Anschluss der Solarzelle 
 + 
 +Die Platine wird ausschließlich genutzt, um alle Kabel der Sensoren auf dem oberen Ast des Haltesystems anzuschließen und weiter zu verteilen. In den 3D-Druck-Adapter passt genau eine Platine mit 16x15 Löchern (41x39mm). Der Kabelanschluss auf der Platine wird mittels Schraubklemmen realisiert. 
 + 
 +Die fertige Platine sieht dann wie folgt aus - der genaue Anschluss der Kabel wird unten beschrieben. 
 + 
 +{{howtos_knowledge_base:loxberry_wetterstation:pasted:20241102-112950.png?400}} 
 + 
 +===== Anschluss ===== 
 + 
 +Die Solarzelle wird an dem Stromsensor INA219 angeschlossen, der [[howtos_knowledge_base:loxberry_wetterstation:1_steuerung|auf dem HAT des Raspberrys]] sitzt. Wir messen damit den Kurzschlussstrom der Zelle. Der INA219 wird über den I2C Bus an den Raspberry angeschlossen, hier zur Übersicht erst einmal auf dem Breadboard. 
 + 
 +{{howtos_knowledge_base:loxberry_wetterstation:pasted:20241102-112527.png?500}} 
 + 
 +Auf der Wetterstation wird die Solarzelle über **Kabel 5** (siehe Kapitel [[howtos_knowledge_base:loxberry_wetterstation:2_halterungssystem]]) angeschlossen. **Kabel 5** kommt vom Raspberry. Des weiteren wird von hier aus zu weiteren Sensoren weiter verteilt: Angeschlossen wird noch **Kabel 6** zum digitalen Regensensor sowie **Kabel 7** zum Windirchtungssensor und **Kabel 8** zum Windgeschwindigkeitssensor. 
 + 
 +{{:howtos_knowledge_base:loxberry_wetterstation:pasted:20241102-110047.png?500}} 
 + 
 +**Kabelbelegung Kabel 5 von Raspberry:** 
 + 
 +{{howtos_knowledge_base:loxberry_wetterstation:pasted:20241102-113427.png?200}} 
 + 
 +Anschluss **Kabel 5** an der linken 4er Klemmleiste: 
 + 
 +  - 12V - Grün/Weiß 
 + 
 +Anschluss **Kabel 5** an der linken 6er Klemmleiste: 
 + 
 +  - GND - Blau 
 + 
 +Anschluss **Kabel 5** an der mittleren 4er Klemmleiste: 
 + 
 +  - 3.3V - Rot 
 + 
 +Anschluss **Kabel 5** an der rechten 3er Klemmleiste - von links nach rechts: 
 + 
 +  - Gelb 
 +  - Braun/Weiß 
 +  - Braun 
 + 
 +Anschluss **Kabel 5** an der rechten 2er Klemmleiste - von links nach rechts: 
 + 
 +  - Gelb/Weiß 
 +  - Grün 
 + 
 +**Kabelbelegung Kabel 6 zum digitalen Regensensor** 
 + 
 +{{howtos_knowledge_base:loxberry_wetterstation:pasted:20241102-114016.png?200}} 
 + 
 +Anschluss **Kabel 6** an der linken 4er Klemmleiste (12V): 
 + 
 +  - Braun 
 + 
 +Anschluss **Kabel 6** an der linken 6er Klemmleiste (GND): 
 + 
 +  - Schwarz 
 + 
 +Anschluss **Kabel 6** an der rechten 3er Klemmleiste links: 
 + 
 +  - Grün 
 + 
 +Anschluss **Kabel 6** an der linken 6er Klemmleiste (GND): 
 + 
 +  - Weiß 
 + 
 +**Kabelbelegung Kabel 7 zum Windrichtungssensor:** 
 + 
 +{{howtos_knowledge_base:loxberry_wetterstation:pasted:20241102-114634.png?200}} 
 + 
 +Anschluss **Kabel 7** an der linken 4er Klemmleiste (12V): 
 + 
 +  - Braun 
 + 
 +Anschluss **Kabel 7** an der linken 6er Klemmleiste (GND): 
 + 
 +  - Schwarz 
 + 
 +Anschluss **Kabel 7** an der rechten 3er Klemmleiste rechts: 
 + 
 +  - Blau 
 + 
 +Anschluss **Kabel 7** an der linken 6er Klemmleiste (GND): 
 + 
 +  - Gelb 
 + 
 +**Kabelbelegung Kabel 8 zum Windgeschwindigkeitssensor:** 
 + 
 +{{howtos_knowledge_base:loxberry_wetterstation:pasted:20241102-114938.png?200}} 
 + 
 +Anschluss **Kabel 8** an der linken 4er Klemmleiste (12V): 
 + 
 +  - Braun 
 + 
 +Anschluss **Kabel 8** an der linken 6er Klemmleiste (GND): 
 + 
 +  - Schwarz 
 + 
 +Anschluss **Kabel 8** an der rechten 3er Klemmleiste rechts: 
 + 
 +  - Blau 
 + 
 +//Hinweis:// Die gelbe Ader wird nicht angeschlossen. 
 + 
 +**Anschluss Solarzelle:** 
 + 
 +Der Plus-Pol der Solarzelle wird an die rechte 2er Klemme (links) angeschlossen. der Minus-Pol der Solarzelle wird an die rechte 2er Klemme (rechts) angeschlossen. 
 + 
 +===== Software ESP32 (ESPEasy) ===== 
 + 
 +Der Sensor wird über das Device ''Energy (DC) - INA219'' eingebunden. 
 + 
 +== Task Settings: == 
 + 
 +  * Name: ''ina219_1'' 
 +  * Enabled: ''Ja'' 
 +  * I2C Address: ''0x40'' 
 +  * Measure range: ''32V / 1A'' 
 +  * Measurement Type: ''Current'' 
 +  * Send to Controller 1 (MQTT): ''Ja'' 
 +  * Intervall: ''5'' 
 + 
 +{{howtos_knowledge_base:loxberry_wetterstation:pasted:20241224-143509.png?400}} 
 + 
 +== Values #1: == 
 + 
 +  * Name: ''solarradiation'' 
 +  * Formula: ''%value%'' 
 +  * Decimals: ''4'' 
 + 
 +{{howtos_knowledge_base:loxberry_wetterstation:pasted:20241224-143535.png?500}} 
 + 
 +===== Software Raspberry (Multi-IO Plugin) ===== 
 + 
 +Der Sensor wird über ein Sensormodul ''ina219'' eingebunden, unter dem dann 1 Sensor Input angelegt wird. 
 + 
 +== Sensor Modul: == 
 + 
 +  * Name: ''ina219_1'' 
 +  * i2c Bus No.: ''Bus 1'' 
 +  * Chip Address: ''0x40'' 
 +  * Shunt Ohms: ''0.1'' 
 +  * Max. Amps: ''0.6'' 
 +  * Voltage Range: ''16'' 
 +  * Gain: ''80 mV'' 
 + 
 +{{:howtos_knowledge_base:loxberry_wetterstation:pasted:20241102-161730.png?400}} 
 + 
 +== Sensor Input: Solarstrahlung == 
 + 
 +  * Name: ''solarradiation'' 
 +  * Type: ''Current'' 
 +  * Polling Intervall: ''5'' 
 + 
 +{{:howtos_knowledge_base:loxberry_wetterstation:pasted:20241102-162027.png?400}}