Vorsicht! Ich übernehme keine Gewähr für das einwandfreie Funktionieren der Schaltungen und Programme. Ich übernehme ebenfalls keinerlei Haftung für entstehende Personen- oder Geräteschäden, die auf Grund eines Nachbaus entstehen könnten.

Arbeiten mit 230V Wechselspannung dürfen nur von besonders ausgebildeten Personen durchgeführt werden, die sich der Gefahren voll bewußt sind!

Um den Schaltzustand der Solarpumpe und die vorhandene Netzspannung erfassen zu können, muss der Arduino die 230VAC Netzspannung der Solarpumpe messen. Das 230VAC-Modul von CCTools kann in meinem Projekt nicht eingesetzt werden, weil meine Solarpumpe mit Pulspaketsteuerung betrieben wird und das CCTools-Modul dort keinen stabilen Digitalausgang liefert. Ich habe deshalb eine eigene Schaltung entwickelt, welche sowohl mit statischen als auch gepulsten Wechselspannungen zurecht kommt.

Zum Einsatz kommen zwei Module:

MOD-9 Messung Netzspannung vorhanden (macht erst Sinn mit USV) AC-Schaltung ohne NE555
MOD-8 Solarpumpe ein/aus (PWM) AC-Schaltung mit NE555

 

Eingangsbelegung Modul MOD-8 für Solarpumpe

Bei gepulsten Spannungen muss der Timer NE555 als nachtriggerbares Monoflop verwendet werden:

Schaltung Pulsed Mode

Gestrichelt gezeichnete Bauteile werden nicht bestückt:

Bestückung Pulsed Mode

AC-Board

Auf der Platine sind alle Positionen ausser C2, D2 und R6 bestückt werden. Der Jumper J1 muss in Stellung 1-2 stehen. Auf der Hochspannungsseite fehlt jetzt der Glättungskondensator C2, weshalb der Optokoppler mit Halbwellen versorgt wird (100 Hz). Auf der Niederspannungsseite wird der NE555 ständig nachgetriggert, solange am Eingang 230VAC anliegen. Die Wahl von R7 und C5 in der Stückliste ist auf etwas über 100 Millisekunden ausgelegt. Die Werte müssen evtl. an eigene Anforderungen angepasst werden.

Im SolarLogger habe ich für C5 einen 100uF/16V verwendet, dann ergibt sich eine Zeit von etwas über einer Sekunde. Dadurch wird mein Signal verfälscht, die Pumpe scheint eine Sekunde länger zu laufen. Dies ist für mich aber tolerierbar. Weitere Versuche werden zeigen, ob man C2 noch minimieren kann.

Stk. Pos. Bauteil Bestellnr. Lieferant Preis
2 R1, R2 Widerstand Metallschicht 0,6W/1%, 110 kOhm 420980 Conrad 0,22 €
1 R4 Widerstand Metallschicht 0,6W/1%, 220 Ohm 418170 Conrad 0,11 €
1 R3 Widerstand Metallschicht 0,6W/1%, 330 Ohm 418196 Conrad 0,11 €
1 R5 Widerstand Metallschicht 0,6W/1%, 10 kOhm 418374 Conrad 0,11 €
1 R8 Widerstand Metallschicht 0,6W/1%, 1,0 kOhm 418250 Conrad 0,11 €
1 R7 Widerstand Metallschicht 0,6W/1%, 9,76 kOhm 411302 Conrad 0,11 €
           
1 C1 Folienkondensator MP3 0,33uF/250VAC X2-Typ 456772 Conrad 1,84 €
2 C3, C4 Keramikkondensator 100nF/50V 453358 Conrad 0,44 €
1 C5 Elektrolytkondensator 10uF/35V 460532 Conrad 0,18 €
           
1 BR1 Brückengleichrichter DIP, B250C1000 501212 Conrad 0,91 €
1 D1 Zenerdiode ZPD5,1V 180092 Conrad 0,21 €
1 D4 LED grün, 3mm, Low Power 184398 Conrad 0,12 €
1 D3 Diode 1N4148 162280 Conrad 0,04 €
           
1 IC1 Optokoppler Sharp PC817 (direkt einlöten) 187038 Conrad 0,60 €
1 IC2 Präzisionssockel 8-polig 189600 Conrad 0,29 €
1 IC2 Timerbaustein NE555N 155605 Conrad 0,27 €
           
1 J1 Stiftleiste 3.polig, 2,54mm RM 741220 Conrad 0,11 €
1 J1 Jumper 2,54mm 731978 Conrad 0,30 €
4 K1, K2, K3, K4 Anschlussklemme 2-polig, RM 5,08 732230 Conrad 2,48 €
1 F1 Sicherungshalter 5x20mm für Printmontage 533866 Conrad 0,33 €
1 F1 Sicherung 5x20mm, 0,1A flink 533025 Conrad 0,18 €
           
1 PCB Doppelseitige, durchkontaktierte Platine mit Lötstopplack und Bestückungsdruck   PCB-Pool 21,70 €
           
        Summe: 30,77 €

 

Klemmenbelegung der Module

Klemmenbelegung

 

 

 

 

 

Die AC-Input-Module sind in einem Hutschienengehäuse mit 2 TE untergebracht. Die beiden LED D2 und D4 ragen durch die Schraublöcher 7 und 8 heraus und können dadurch leicht beobachtet werden.

 

Verdrahtung des 230VAC-Pumpeninterface

Der Schaltzustand der Solarpumpe wird über ein parallel geschaltetes Installationskabel abgegriffen und in das Hochspannungsmodul des SolarTherm geführt.

Solarpumpe

 

 

 

 

Die Solarpumpe mit geöffnetem Verdrahtungskasten. Von unten nach oben sind die Adern belegt:

  • gelbgrün - Schutzleiter (unten)
  • schwarz - Nullleiter (Mitte)
  • schwarz - Phase (oben)

Nachdem im Klemmkasten sehr wenig Platz für ein zusätzliches Kabel ist, habe ich das Zuleitungskabel aufgetrennt und ein Abzweigkabel für Phase und Nullleiter eingefügt. Als Kabel wird 3x0,75qmm verwendet.