Måling af solindstråling

Hvor kraftigt skinner solen og hvordan måler man det? For slet ikke at tale om hvad man måler.

Lys kan måles med forskellige sensorer, LDR er Light Depended Resistor, en elektrisk modstand, der ændres med lyset. Det lyder godt, men kan kun bruges til enten/eller, altså tænde yderlyset om aftenen, men ikke måle solen om dagen.
Fototransistorer virker lidt på samme princip, her er det bare en forstærkning, der ændres med lyset, og lige som LDR kan den ikke bruges til egentlig måling.
Solceller laver strøm, og de laver mere strøm, når solen skinner meget. I rodekassen lå toppen af en lille havelampe til 20 kr, myrerne havde ødelagt elektronikken, men den lille solcelle i toppen virkede fint. Der er bare det problem, at solceller går i maks spænding bare der er lidt lys, og derefter er det strømstyrken, der stiger med solen. Spænding er let at måle, strømstyrke er lidt sværere.

Jeg har været igennem alle 3 muligheder, LDR, fototransistor og solcelle, og har fået solcellen til at fungere.

Måling af strømstyrke

Jeg bruger en Arduino mikrocomputer til at styre mit drivhus, og også til at måle solen. Spænding, altså volt, måles over en analog indgang, og det er kun et spørgsmål om at beskytte indgangen mod overspænding med en modstand i serie. Kobles solcellen direkte til GND og analog måler man spændingen, sættes der en modstand tværs over, måler man stadig volt, men nu afhængig af spændingen, idet Ohm’s lov gælder: spænding (volt) = styrke (ampere) * modstand (ohm)

Start med et multimeter, og mål spændingen fra solcellen i solskin. Prøv så med en lille modstand tværs over, f eks på 25 ohm og mål igen spændingen, som nu er faldet. Med lidt regning og forskellige modstande kan man finde en fornuftig løsning, så spændingen er under 5 volt.

En analog indgang på Arduinoen kan måle 0 – 5 volt og omsætter målingen til et tal mellem 0 og 1023. Hvis man her i marts rammer 2,5 volt midt på dagen, så er det passende, og det ændres lidt når det flyttes fra værkstedet ud i det virkelige liv.

Jeg har sat en datalogger på Arduinoen og logger temperaturer 9 steder i drivhuset samt solen, hvert 10. minut – det fungerer fint. Resultaterne kommer på hjemmesiden Plantevejledning.

Hvad kan det bruges til

I gamle dage, for et par måneder siden, var der noget, der hed Danmarks Meteorologiske Institut. På deres hjemmeside kunne solindstråling ses hver time flere steder i landet. På en klar solskinsdag kunne man sammenligne sine egne målinger med DMI’s og finde en omregningsfaktor, så tallet fra Arduinoen blev regnet om til Watt pr. kvadratmeter. Fra Watt pr. kvadratmeter kan man omregne til Mol fotosynteselys, og dermed få et tal for, hvor meget planterne kan bestille.
Selv om meteorologi er baseret på målinger og eksakte tal, så er den nye hjemmeside hos DMI nu en grød af farver, men man kan være heldig at finde målinger for de enkelte stationer direkte på nettet.

Den nørdede baggrund kommer her på siden, de mere brugervenlige målinger og beregninger på Plantevejledning.