[wiregate] Hinweis zum Umgebungslichtsensor (Wellenlängenintervall)

[cheater]

Liebe 1-Wire-Benutzer.

Da ich ja momentan in der Bauphase bin, habe ich mir bisher viele Gedanken über KNX und 1-Wire gemacht. Als hauptberuflicher Gärtner habe ich mir sogar einen 1-Wire Bus in 2 meiner Gewächshäuser gelegt. An dieser Stelle noch einmal herzlichen Dank an Herrn Werner für die gute Beratung.
In unserem damaligen Gespräch hatte er noch zu mir gemeint, das dann die kommenden Lichtsensoren ideal für mein vorhaben wären.

Mittlerweile bin ich auf der Meisterschule angelangt und um einiges an Erfahrung reicher (auch wenn die Schule erst seit einigen Wochen läuft), und muss sagen, dass dies so leider nicht ganz stimmt.

Folgendes Problem stelt sich hier:
Der Sensor weisst einen Spektralbereich von 475 - 650 nm aus. Das ist für das menschliche Auge in jedem Fall ausreichend. Das Problem ist nur, dass Pflanzen anders sehen als Menschen. Ein Mensch sieht einen relativ großen Bereich, nimmt die Helligkeit aber im gelblich-grünen Spektralbereich war (sinngemäß wiedergegeben, kein Anspruch auf Richtigkeit :-) ). Eine Pflanze jedoch benötigt zur Photosynthese hauptsächlich den Rot- und Blauanteil des Lichtes. Dies hat zur Folge, dass wenn der Mensch es noch als hell empfindet, kann es für Pflanzen jedoch schon dunkel sein (z.B. bei Wärmeschutzverglasungen, die verschieden Lichtspektren filtern).

Deshalb sei hier nur auf diesen Umstand einmal hingewiesen (auch wenn wahrscheinlich niemand mal in dieser Situation sein sollte ).

Grüße, Dominic

[daviid]

Achtung Ironie:

Dürfte wohl nur für Leute interessant sein die damit ihre Hanfplantage regeln wollen

[swiss]

Hallo Dominic

Naja der Helligkeitssensor ist hald kein Spektralanalysesensor. Dem Helligkeitssensor ist es relativ egal, ob der Raum durch natürliches Sonnenlicht (volles Farbspektrum), durch Glühlampen (erhöhte Rotanteile sonnst aber relativ gutes Farbspektrum) oder eine Energiesparlampen (sehr hohe Blau anteile und meisten sehr schlechtes Farbspektrum) erhellt wird. Dem Menschen geht es da gleich. Dem ist das Farbspektrum der Beleuchtung "relativ" egal. Hauptsache es ist hell...

Für deine Anwendung müsstest du also theoretisch direkt die Aussenhelligkeit messen (draussen) und Scheiben verwenden, die den relevanten Spektralbereich für die Pflanzen durchlässt. Dann hast du wohl die beste Erfassung. Wenn du es aber sehr viel genauer brauchst, wirst du um andere (spezielle) Messgeräte nicht herum kommen. ;-)

Eventuell könnte aber auch der Globalstrahlungssensor als zusätzliche Messgrösse dazu dienen die optimale Beleuchtung für die Pflanzen zu finden. Beim Pyranometer wäre der Spektralbereich wesentlich grösser aber der Messwert wird in W/m2 ausgegeben. Aber die Globalstrahlung sollte doch Theoretisch auch einen Einfluss auf das Planzenwachstum haben oder?

[cheater]

Also,
ich sehe das so, für den normalen Gebrauch tut der Helligkeitssensor seinen Dienst.
Für was ich ihn gebraucht hätte wäre eine Lichtsummenmessung (über 24 h) um damit eine Beleuchtung zu steuern. Das wäre nah an den Pflanzen am leichtesten und genausten gewesen.

Das Gewächshaus selbst ist mit normalen Glas eingedeckt. Das heißt, es ist sehr lichtdurchlässig und schluckt keinen besonderen Bereich des Farbspektrums, sondern "dunkelt" nur etwas ab durch Schmutz etc. Momentan wird ja das ganze Gewächshaus mit einem externen Sensor gesteuert, der den Messswert in Lux ausgibt. Wenn ich das jetzt im Unterricht richtig mitbekommen habe, ist hier die Spektralfarbe nicht relevant (da im Sonnenlicht die Farben sowieso ziemlich gleichmäßig vorhanden sind).

Unser zweites, wesentlich moderneres Gewächshaus ist mittlerweile mit einem anderen Sensor ausgestattet, der den Messwert in w/m² ausgibt. Von diesem Sichtpunkt her wäre mir es, sowieso lieber, wenn der Messfühler am Wohnhaus mit W/m² arbeiten würde. Bisher habe ich aber keinen Knx Sensor gefunden, der den Spektralbereich ausweist.

Am Wochenende werde ich nochmal sehen, ob im Handbuch unseres Klima-PCs etwas genaueres über den Sensor steht.

Grüße, Domi

[swiss]

Bei dem Fühler mit W/m2 (habe ich oben beschrieben) handelt es sich um einen Globalstrahlungssensor oder Pyranometer. Den gibt es von diversen Herstellern für KNX und wohl bald auch für 1-Wire. Ich denke da dürfte sich sicher was gescheites finden. ;-)

PS: Pyranometer arbeiten Typischerweise von 300nm bis 3'000nm reicht also vollkommen. Da gibt es eigentlich keine wesentliche Unterschiede von Hersteller zu Hersteller

[cheater]

Na das wäre dann ja perfekt! Und dann ja auch im Gwh einsetzbar!

[swiss]

Ja für Gewächshäuser wäre ein Pyranometer sicher ideal. ElabNet arbeitet derweil gerade an einer 1-Wire Lösung. Aber auch im KNX bereich gibt es Pyranometer. Einer der vorreiter in dem Bereich ist wohl die Firma Elsner die ursprünglich aus dem GwH/Wintergarten bereich kommt

Da würde ich einfach mal anfragen. Die geben dir sicher Auskunft

[StefanW]

Hallo,

Der Sensor weisst einen Spektralbereich von 475 - 650 nm aus. Das ist für das menschliche Auge in jedem Fall ausreichend. Das Problem ist nur, dass Pflanzen anders sehen als Menschen.

Unser Umgebungslichtsensor misst die Beleuchtungsstärke in LUX. Das was Du ansprichst ist eine Messung der Bestrahlungsstärke in Watt/m².

Das sind physikalisch verschiedene Messgrößen, wobei die Beleuchtungsstärke die fotometrische Entsprechung der Bestrahlungsstärke ist, also limitiert auf das vom Menschen sichtbare Wellenlängenintervall und auch gewichtet nach Empfindlichkeit.

Bei Sonnenlicht liegt - zumindest bei senkrechter Bestrahlung - der Anteil des sichtbaren Lichtes bei nur etwa 40% der gesamten Strahlung (= Globalstrahlung = Summe aus der direkten und indirekten Strahlung). Dieser Anteil ist bei senkrechter Einstrahlung immer gleich. Je weiter das Sonnenlicht aus geringeren Winkeln einstrahlt, desto länger ist der Weg durch die Atmosphäre und umsomehr werden kürzere Wellenlängen (blau) ausgefiltert.

Ja für Gewächshäuser wäre ein Pyranometer sicher ideal. ElabNet arbeitet derweil gerade an einer 1-Wire Lösung.

Richtig, wobei unsere Entwicklung "nur" eine recht gute Annäherung an ein richtiges Pyranometer ist. Letzteres kostet deutlich vierstellig und wir wollen mit unserem Globalstrahlungssensor knapp zweistellig bleiben im Preis. Soll bedeuten, für wissenschaftliche Zwecke wird unsere Modell nicht geeignet sein, für Beschattung, Prüfung von PV und Thermo usw. wird es sicher ausreichend sein.


lg

Stefan