Wie gefährlich ist Hagel für KWEA's wirklich ?

Kleine und Große Korngrößen
 
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Re: Wie gefährlich ist Hagel für KWEA's wirklich ?

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Gepostet: 05.11.2016 - 19:29 Uhr  ·  #21
Guten Tag, liebe Leute !

ich wollte mich nochmals zu der Geschichte hier melden und euch ein Update geben.
Es ist seit dem letzten Beitrag ja nun doch schon etwas Zeit in's Land gezogen.
Und da konnte man mal wieder einiges lernen. Doch nun habe ich meinen Sensor seit ca. 3 Wochen in Betrieb. Ein zweiter geht kommende Woche in Betrieb.
Was ist bis dato passiert ?

Also....ich hatte bei der Messkammer immer so das Gefühl, eigentlich schon seitdem ich den ersten Prototypen entwickelt hatte, dass das noch besser geht. War also nie gefühlsmäßig bei 100%. Doch das ist nun passé. Da habe ich vor 4 Wochen eine passende Lösung gefunden. So wird das Korn, egal welche Größe, komplett über der Messung zentriert und kann ausgewertet werden. Ich bin zudem, nachdem mir der Sommer gezeigt hatte, dass meine bisherige Messmethode doch nicht das gelbe vom Ei war, nun doch auf eine Lösung gekommen, wie ich das ganze über die Temperatur auswerten kann. Auch das funktioniert sehr gut, in Kombination mit der neuen Messkammer. Da haben wir schnell Werte von um die -21°C. Der Schaltwert liegt bei -8°C. Damit es im Winter nicht zu Problemen kommt, ist eine extrem sparsame Heizung verbaut.
Außerdem musste diese auch sehr kompakt sein, damit sie in die Röhre passt.
Die gesamte Elektronik findet in einem "Elektroring" im Inneren Platz. Man sieht
von außen wirklich nur die Röhre. Ganz neu dazu gekommen sind 3 Diagnose-LED's. Wie bei einem Ampelsystem gibt es eine grüne LED (Betrieb), Hagelnachweis (Gelbe LED) sowie eine rote LED für Störungen.

Wie geht es weiter...?

Sollte die Testphase, welche bis nächstes Jahr Sommer andauern wird, positiv verlaufen, so werde ich versuchen, noch 3 Tester zu finden, die das System testen möchten.

Desweiteren wird für die Testphase ab Sommer ein SMS-Modul verbaut, welches bei Hagel eine SMS aufs Handy schickt. Das ist immer recht informativ und man weiß sofort Bescheid. Man kann natürlich das System auch in sein System komplett mit einbinden. Aber das muss man mit den Testern dann im einzelnen absprechen, wie es auch gewünscht wird.

Seit dem 27. Oktober wird jetzt auch der Stromverbrauch des Sensors gemessen.
Wir liegen hier bei einer Systemlast von ca. 1,8 Watt im Betrieb und mit Heizung bei ca. 3,5 Watt Verbrauch.

Auf dem Bild ist schön zu sehen, wann die Heizung anspringt.

Ich halte euch weiter auf dem laufenden...so..stay tuned... :-) ;-)

Viele Grüße

André
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Energieverbrauch-Hagelsensor
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Re: Wie gefährlich ist Hagel für KWEA's wirklich ?

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Gepostet: 20.11.2016 - 21:33 Uhr  ·  #22
Hallo in die Runde,

der zweite Sensor hat am Freitag erfolgreich seine Arbeit aufgenommen.
Da die Region etwas höher liegt und ich des öfteren gehört habe, dass es dort schon mal eher Hagel gibt als hier bei mir, sollte das ganz gut funktionieren.
Auf dem Bild kann man gut die Betriebs-LED sehen. Auf Kundenwunsch hin, wurde das Gerät mit einer Sendeeinheit für eine Funksteckdose ausgestattet. So wird diese im Hagelfall angeschaltet.

Viele Grüße

André

PS.: Die Möglichkeit, per SMS benachrichtigt zu werden ist in Arbeit...
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Hagelsensor Nummer 2 geht in Betrieb
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Re: Wie gefährlich ist Hagel für KWEA's wirklich ?

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Gepostet: 22.11.2016 - 08:31 Uhr  ·  #23
Hallo Andre,

Super Sache! - magst du ggf. etwas mehr zur Funktionsweie verraten? :-)

Gruß
Max
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Re: Wie gefährlich ist Hagel für KWEA's wirklich ?

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Gepostet: 22.11.2016 - 19:15 Uhr  ·  #24
Hi Max,

ich bin mit dem Nachweis von Hagel ja nun bei der Methode mit der Temperatur angelangt. Das "Rohr", was man auf dem Bild sieht, sprich der Sensor, beinhaltet alle Elektronik, die man braucht. Es geht nur die Stromversorgung (12V) rein.

Es fängt ja schon bei der Wahl des Auffangtrichters an. Ein normaler Trichter hat eigentlich zu flache Flanken, wo die Körnchen schon wieder abprallen können und so der Nachweis noch länger dauert. Also braucht man einen tiefen Trichter. Dieser fängt alles auf und führt es nach unten zur Messkammer, wo das Hagelkörnchen zentriert zur Messung gelangt. Die Messung wird derzeit in einem Intervall von 250ms ausgeführt. Das wird jetzt erst einmal bis nächsten Sommer so beibehalten um zu sehen, ob das in der Praxis sinnvoll ist.
Wenn das Körnchen die Messung dann unter die Grenze von -8°C gebracht hat, was in der Regel so ca. 1 Sekunde dauert, wird ein potentialfreies Relais geschaltet, die LED schaltet von Grün auf Gelb um und in Zukunft gibt es dann noch eine Meldung aufs Handy, via SMS.

Durch das Relais bleibt man sehr flexibel, was verschieden Steuerungen angeht.
Es ist egal, ob der Kontakt öffnen oder schließen muss, um die Bremse der KWEA
auszulösen. Das Relais kann beides. Ebenso wäre eine Funkanbindung möglich.
Erst wenn die Hagelkörner weggeschmolzen sind und die Messung über -8°C ist, gibt er die Anlage wieder frei zum drehen. Es ist an der Messkammer noch eine extrem sparsame Heizung verbaut, die die Hagelkörner etwas beschleunigt abschmelzen lässt und im Winter in den kritischen Temperaturen um 0°C die Messung Schneefrei hält.

Soweit ein kleiner Einblick in das mittlerweile doch recht komplexe Projekt.

Ich hoffe, ich gehe euch damit nicht zu sehr auf den Keks o.O :whistle:

Viele Grüße

André
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Re: Wie gefährlich ist Hagel für KWEA's wirklich ?

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Gepostet: 22.11.2016 - 21:15 Uhr  ·  #25
Hallo Andre,

Ich lese gerne mit und finde es spannend

Grüsse
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Re: Wie gefährlich ist Hagel für KWEA's wirklich ?

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Gepostet: 05.12.2016 - 18:01 Uhr  ·  #26
Hallo Andre,

Das ist wirklich eine prima Idee und ein tolles Projekt. Ggf. kannst du eine Cam installieren die durch das Relais gesxhaltet wird.,So kann man sehen was passiert ist wenn die Steuerung auslöst...?

Gruss
Max
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Re: Wie gefährlich ist Hagel für KWEA's wirklich ?

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Gepostet: 06.12.2016 - 17:22 Uhr  ·  #27
Hallo zusammen,

in dieser kalten Zeit, muss sich der Sensor am meisten unter Beweis stellen.
In der jetzigen Konfiguration ist er bis ca. -22°C Außentemperatur gut einsetzbar.
Um ihn für noch tiefere Temperaturen kompatibel zu machen, müsste man ein zweites Heizelement mit nochmals 0,9 Watt dazu schalten. Bin ich eigentlich kein Freund von, da der Energieverbrauch so wenig wie möglich sein soll. Dann wären es so ca. 4,5 Watt, die der Verbrauch mit 2 Heizungen ausmachen würde.
Man kann natürlich den Auslöseschwellenwert von -8 auf z.B. -15°C stellen.
Dann hätte man noch genug Reserve. Aber zuerst will ich das in dieser Konstellation bis Sommer testen. Konnte aus Zeitmangel noch nicht an der SMS-Variante weiterarbeiten. Aber das sollte jetzt auch langsam wieder möglich sein.

@Max: Jepp...das wäre interessant. Im Leerlauf, als der Repeller nur noch so am "Überleben"war, habe ich das mit direkter Sicht auf die Anblage ja schon mit einem Hagelkorn getestet. Hat gut funktioniert... :D

Viele Grüße an alle...

André
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Re: Wie gefährlich ist Hagel für KWEA's wirklich ?

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Gepostet: 07.12.2016 - 14:27 Uhr  ·  #28
Hallo Andre,

Ich glaube, bei -22°C Lufttemperatur in Bodennähe, entsteht kein Hagel mehr,
weil dann die Luft in höheren Regionen positive Temperaturen haben müsste,
was nach meinem Verständnis nie oder nur extrem selten so sein wird.

"Bin ich eigentlich kein Freund von, da der Energieverbrauch so wenig wie möglich sein soll"
Sehe ich auch so,
ich würde versuchen belastbare Aussagen zur Hagel Wahrscheinlichkeit,
bei 2 stelligen negativen Temperaturen zu bekommen.

Grüße
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Re: Wie gefährlich ist Hagel für KWEA's wirklich ?

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Gepostet: 08.12.2016 - 07:23 Uhr  ·  #29
Hallo zusammen,

das mit den Temperaturen und dem auftreten von Hagel ist ein guter Tipp. Danke dafür, Erdorf !
Da werde ich mal etwas recherchieren.
Bis jetzt laufen beide Geräte ohne Störungen.
Dadurch, das die Heizung auch den Elektronikring etwas über 0 Grad hält, ist das natürlich auch alles etwas entspannter. Anbei mal ein Bild nach frostiger Nacht. Da kann man schön sehen, wo es kalt war und wo nicht.

Viele Grüße

André
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Wie gefährlich ist Hagel für KWEA's wirklich ?
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Energieverbrauch

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Gepostet: 08.12.2016 - 08:19 Uhr  ·  #30
Hallo

Kann die Heizung nicht auch erst bei erfolgter Hagelwarnung eingeschaltet werden, bis dieser im Rohr geschmolzen ist ?
Danach dann wieder aus, und so weiter ??

Gruß Aloys.
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Re: Wie gefährlich ist Hagel für KWEA's wirklich ?

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Gepostet: 08.12.2016 - 11:32 Uhr  ·  #31
Hallo Aloys !

das ist leider nicht so ohne weiteres Möglich.
Da das ganze ja über die Temperatur ausgewertet
wird, brauche ich die Heizung als eine gewisse Referenz, wenn es unter 0 Grad geht.

Sonst würden sich die Fehlalarme schon ab ca.
-8 Grad zunehmen. Und da die Heizung am Rohr
direkt über der Messung sitzt, kann sich die kalte
Luft auch nicht ansammeln um die Messung zu be-
einflussen. Da greift einiges zusammen.

Viele Grüße

André
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Re: Wie gefährlich ist Hagel für KWEA's wirklich ?

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Gepostet: 13.12.2016 - 09:37 Uhr  ·  #32
Hallo zusammen,

ich hatte in der letzten Woche einmal dem DWD geschrieben.
Es ging darum, ob es einen Zusammenhang zwischen dem Auftreten von Hagel und der Umgebungstemperatur gibt.

Ein sehr netter Mitarbeiter hat sich meiner Sache angenommen und mir eine längere E-Mail geschrieben.
Er meint, es gibt in den Statistiken der letzten Jahre keinen Zusammenhang zwischen Hagelaufkommen und der Umgebungstemperatur. Natürlich kommt es im Sommer wegen der Thermik vermehrt zu solchen Ereignissen. Da sind dann noch viele weitere Faktoren mit im Boot. Auch ist es eher selten, dass ein Hagelschauer zunächst mit kleinkörningen Hagel beginnt, ehe die großen "Brummer" runterkommen. Es gibt natürlich immer mal Ausnahmen. Da alles ein Gefüge verschiedenster Faktoren ist.

Ich werde nun nochmal versuchen, ein paar Stormchaser hier aus NRW zu kontaktieren, wie so deren Erfahrung mit Hagel sind. So ein paar Live-Berichte werden sicherlich nicht von Nachteil sein.

Ich denke, ich werde mein System von 30 auf 50mm maximale Hagelkorngröße erweitern. Das wird aber wohl auch eine Überarbeitung des Auffangtrichters nach sich ziehen. Der Rest ist kein Problem das zu skalieren. Auch sonst ist nichts zu ändern. Das Verfahren sollte so ausgereift sein.

Ich halte euch auf dem laufenden...

Viele Grüße

André
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Re: Wie gefährlich ist Hagel für KWEA's wirklich ?

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Gepostet: 20.01.2017 - 21:43 Uhr  ·  #33
Guten Abend, zusammen !

so...heute Abend habe ich es nun doch geschafft, dem Sensor eine SMS-Funktion zu verpassen. Habe jetzt die letzten 4 Tage immer wieder zwischendurch, wie es die Zeit erlaubte, an dem Projekt gearbeitet. Der Code war das schleppende da dran. Doch nun läuft alles stabil und so wie es soll. Wenn ein Hagelkorn erfasst wird, was im übrigen vor ca. 4 Wochen morgens gegen halb 5 der Fall hier war und der Sensor unsere Antaris abgebremst hat, bekommt man eine SMS aufs Handy, das da etwas erkannt wurde. An dem Morgen sagte hier der unser Hausgong per MP3-Sound bescheid, dass die Anlage aufgrund Hagelschlags außer Betrieb gegangen war. Ein Blick auf das Handy bestätigte den Schaltzustand. 0 Watt Erzeugung in diesem Moment.

Die SMS-Funktion ist nun also gegeben.

Ansonsten habe ich mir noch Gedanken gemacht, wie eine Verschmutzung des Sensorkopfes verringert werden kann. Durch Blüten -und Laubteile und allem anderen. Das wurde hier nämlich schon langsam ernst...und das nach 3 Monaten im Herbst/Winter. Also habe ich eine Sperre dafür entwickelt, die jedoch den Hagel passieren lässt. Das ganze wird nun am Sonntag in den dem externen Hagelsensor verbaut. Meiner hier vor Ort folgt auf dem Fuße... .

Tja...das ist derzeit der Stand. Ich bin derzeit am überlegen, mir die Hagelsensortemperaturen in unserem Haussystem mit FHEM anzeigen zu lassen.
Das wäre eigentlich schon der Brüller... :D . Zwar kein Muss...aber zum Forschen manchmal doch hilfreich.

Viele Grüße und bis zum nächsten Update...

André
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Re: Wie gefährlich ist Hagel für KWEA's wirklich ?

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Gepostet: 07.03.2017 - 21:38 Uhr  ·  #34
Hallo in die Runde !

Tja...was gibt es neues ?
Also: Der Sensor kann jetzt komplett mit ins Intranet/Internet eingebunden werden. Die Firmware macht das derzeit noch per Kabel. Eigentlich finde ich, gerade für eine permanente Messung wie diese, eine kabel gebundene Anbindung besser. Doch ich werde wohl nochmal irgendwann in diesem Jahr zurück an das Reißbrett gehen um eine WLAN Version ins Leben zu rufen.
Visualisiert und geschaltet wird alles via FHEM.

Und so hat der Sensor neben dem LAN-Gerät noch das SMS Modul und ein Relais zum schalten an Bord. Dadurch wurde der Platz knapp und so entschied ich mich, den Rohrdurchmesser auf 160mm zu erhöhen. Das ist aber absolute Endgröße für das Projekt. Der Messkammerdurchmesser wird auf 32mm vergrößert. Da auf 50mm zu gehen halte ich mittlerweile für nicht mehr
sinnvoll, da es bei der Aufprallenergie eines solchen Korns eigentlich egal
ist, ob der Rotor läuft oder steht. Da wird wohl auch im stehen derber Schaden
entstehen. Sonst kann es im Rohr auch zu Platzproblemen kommen.
Ich muss mal sehen, ob ich das Gehäuse mit der Elektronik noch im Rohr platzieren kann. Das wäre mir am liebsten und auch am sichersten.

Jetzt, kurz vor der "Aprilwettersaison", wird also der alte Sensor bei mir an der Hütte abgebaut und gegen diesen neuen getauscht. Der Alte wird komplett zerlegt und inspiziert ob und wie der Verschleiß an den Bauteilen so ist.
Wegen dem Wetter muss ich jetzt also hin machen, dass der neue Sensor Ende März am Start ist.


Noch ein Wort zum Thema Stromverbrauch des Sensors.

Dieser liegt so geschätzt bei ca. 7,5 Watt, wenn er normal und ohne Heizung arbeitet. Mit der Heizung dürften wir dann bei ca. 8,5 Watt liegen. Die Messung steht nach der Installation dann noch an. Der Verbrauch ist für mich hart an der Grenze des Vertretbaren. Ich wüsste aber derzeit nicht, wo ich noch einsparen könnte.
Im Höchstfall könnte ich das Gehäuse in einem dunklen Farbton lackieren. Das spart jedenfalls auch im Winter und der Übergangszeit noch die Heizung etwas ein. Und die Temperaturen sind als Messstation für Außen eh nicht nutzbar.

Viele Grüße und gut Wind,

André
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Re: Wie gefährlich ist Hagel für KWEA's wirklich ?

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Gepostet: 22.06.2017 - 22:02 Uhr  ·  #35
Hallo zusammen,

ich wollte mich nocheinmal kurz melden.
Vorhin gab es auch hier in Ostwestfalen ein Gewitter mit einem kleinen Hagelereignis (Gott sei Dank nur klein...). Nun konnte der Sensor nochmal getestet werden. Die Korngöße war 1cm und drunter.

Ein paar Körner fielen und schon kam die SMS... :D .

Im Anhang ist einmal ein Screenshot vom FHEM-System, was die beiden Werte
mitloggt. Der blaue Graph zieht plötzlich stark nach unten.
Also laufen tut es anscheinend. Da ja selten Hagel fällt, hat man zwischendurch auch Zeit, alles weiter zu entwickeln. Das heißt, dass nun auch bei drohendem Gewitter die KWEA abgeschaltet werden kann. Weil es da ja gerade rockt.

Das ganze wird über ein Sensor erfasst und dieser kann dann ein Relais auslösen.
Dieses wird dann ab ca. 15 km Entfernung zum Gewitter ausgelöst.

Viele Grüße

André
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Re: Wie gefährlich ist Hagel für KWEA's wirklich ?

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Gepostet: 24.06.2017 - 07:35 Uhr  ·  #36
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Re: Wie gefährlich ist Hagel für KWEA's wirklich ?

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Gepostet: 03.09.2017 - 09:30 Uhr  ·  #37
Hallo in die Runde,

es gibt wieder ein paar Neuerungen in meinem Projekt.
Das Hauptupdate ist jetzt, dass die Messwerte des Hagelsensors komplett in ein WLAN Netzwerk eingebunden werden können.
Ein kleines OLED-Display zeigt dann vor Ort nicht nur die Messdaten an, sondern auch die Daten, wo sich der Sensor eingeloggt hat, also die SSID und die IP-Adresse. Ich hatte vor ca. 4 Wochen die externe Messstation abgebaut, um ihr ein solches Update zu verpassen. Es war noch die Hardware der aller ersten Generation verbaut. Doch zwischenzeitlich hat sich einiges getan, sodass es da jetzt das WLAN - Update gab. Auch die Messkammer wurde auf den aktuellsten Stand gebracht. So wie bei meiner Messung, die so recht gut läuft.

Das ganze wird dann bei mir vom FHEM Server abgefragt und als Graph ausgewertet. Dazu wird eine Portweiterleitung und ein DynDNS-Dienst
genutzt. Ich warte jetzt nur noch auf die Lieferung der LED-Heizung. Das dauert dann doch manchmal länger, als einem lieb ist.



Zu dem Gewittersensor:

Ein großer Dank gilt hier unserem Forumsmitglied Timohome !
Ich hatte für ihn ein einfaches Modell gebaut. Er betreibt es seit dieser Woche
Mittwoch an seinem 7,5 kW SmartWind. Laut seiner Aussage läuft er bis jetzt recht gut. Wir werden aber auch da sehen, wenn vll. auch erst wieder nächstes Jahr, wenn die Gewittersaison losgeht.
Die Messung muss eigentlich erst etwas an die Umgebung wo sie betrieben wird, angepasst werden. Mal sehen, wie die Standardeinstellung von mir bei ihm läuft.

Viele Grüße

André
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Re: Wie gefährlich ist Hagel für KWEA's wirklich ?

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Gepostet: 12.09.2017 - 21:29 Uhr  ·  #38
So !

Ich nochmal.. :D .

Heute ging nun der Hagelsensor mit WLAN-Erweiterung extern an den Start.
Das Logging funktioniert tadellos.

Anbei nun noch ein Bild der Graphen.
Luftfeuchte und Außentemperatur werden auch geloggt. Die LED-Heizung schafft gute 8 °C über Umgebung. Bin gespannt, wie der Winter damit wird.

Heute gab es hier Gewitter. Aber ohne Hagel.

VG

André
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Logging - Hagelsensorgerät 2
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Re: Wie gefährlich ist Hagel für KWEA's wirklich ?

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Gepostet: 16.12.2017 - 18:59 Uhr  ·  #39
Guten Abend,

hier nochmal ein kurzes Update zum Projekt.

Der Hagelsensor, also insbesondere der Messkopf ist jetzt komplett fertig entwickelt. Er reagiert bereits auf Graupel mit einer Korngröße von unter einem Millimeter Größe. Somit ist die Entwicklung nun, nach über 2 Jahren, so aufgebaut, dass man ohne Probleme und zuverlässig messen kann.

Die Programmierung ist nochmals etwas abgewandelt worden, sodass die WLAN Verbindung nun absolut stabil läuft.
Diese wird komplett mit FHEM überwacht.
Auch meiner Station habe ich nun dieses WLAN-Update verpasst. So werden beide Werte geloggt.

Für unser Forumsmitglied "Timohome" kommt eine Variante mit Verwendung einer HomeMatic Funkstrecke zum Einsatz. So sendet der Kombisensor "HaGew", so sein Name, bei einem nahem Gewitter oder einem Hagelereignis, ein Signal an den Empfänger. HomeMatic bietet da einfach die nötige Flexibilität und auch technische Affinität, um es in ein solches Projekt implementieren zu können.

Der Sensor wird wahrscheinlich im März an ihn ausgeliefert. Auch dieser Sensor wird dann, nach Absprache mit Timo, via FHEM überwacht. Weiteres neues Highlight ist auch die Benachrichtigung aufs Handy wenn ein bestimmtes Ereignis eintritt. Das wird per Push-Nachricht und Handy-App realisiert.

Soweit der aktuelle Stand...

Viele Grüße

André
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Re: Wie gefährlich ist Hagel für KWEA's wirklich ?

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Gepostet: 28.01.2018 - 21:07 Uhr  ·  #40
Hallo liebe Leute,

bei meinem Projekt gab es jetzt nochmals eine kleine Steigerung.
Der HaGew loggt jetzt seine Temperaturwerte vom Hagelsensor eigenständig mit und man kann diese auf einer Webseite abrufen. Komplett ohne FHEM und nur für den Benutzer. Die Daten bleiben auf dem Gerät. Push-Nachricht funktioniert auch tadellos.

Ich hänge euch einfach mal die Bedienungsanleitung mit an.

Wer Interesse hat, kann sich diese einmal anschauen.

Viele Grüße

André
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Titel: HaGew Dokumentation
Information: Bedienungsanleitung für den HaGew - Sensor
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