Regensensor/-Heizung

Nachdem ich mich endlich durchgerungen habe, meinen Regensensor nicht mehr so zu vernachlässigen , benötigte ich für meine Höhenlage und dem entsprechenden Winterwetter auch eine Heizung für meinem Regensensor, damit der Schnee auch als Regen erfasst werden kann.

Die Regensensoren der Huger Wetterstationen (WM-918/WMR-918) haben nur einen Durchmesser von 100 mm, damit wird eine nicht akzeptable Regenauflösung von 1 mm erreicht.
(Der ELV Regensensor hat eine Regenauflösung von ca. 0.36 mm bei einem Trichterdurchmesser von 130 mm)
Mein Huger Regensensor wurde mit einem Trichter von 164 mm Durchmessser vergrößert.
Der tatsächliche Trichterdurchmesser beträgt allerdings nur 157 mm (2 x 3,5 mm Rand).
Die Befestigungschrauben sind Blechschrauben aus V2A-Material (rostfrei).

Ansicht Tichteraufsatz	Trichter-Innenansicht

Voraussetzung für unten stehende Berechnung ist ein abgeglichener Regenmengenkalibrierfaktor
Berechnung für ELV-Sensor bei 0,1 Liter Wasser:
Aufgrund des Trichterdurchmessers von 130mm = Fläche von 0,0133 m² muß bei 0,1 Liter Wasser ein als Sollwert eine Regenmenge von 7,534 l/m² = 7,534 mm herauskommen.
Das Verhätnis von Sollwert zu Istwert ergibt den Kalibrierfaktor.

Sollwert (hier 7,534 mm) x alter Kalibrierfaktor
Neuer Kalibrierfaktor = --------------------------------------------------------------
Istwert (Anzeige nach dem Einfüllen des Wassers)

Bei den Hugersensoren muss sehr langsam (mindestens 30 min) eingegossen werden, sonst erfolgt eine Überlaufanzeige am Display!
Anzeige HHH.H mm/hr

Berechnung für neuen Regenmengenkalibrierfaktor bei Huger-Sensor:
Fläche alter Sensor mit 100 mm Durchmesser: 0,1 * 0,1 * 3,14159 / 4 = 0,00785 m²
Fläche neuer Sensor mit 157 mm Durchmesser: 0,157 * 0,157 * 3,14 / 4 = 0,01936 m²
Bei 0,00786 m² Fläche wird 1 mm = 1 l/m² angezeigt, deshalb muß bei der größeren Fläche (0,01936)
die 1 mm auf 0,405 mm (0,00785*1,0/0,01936) korrigiert werden.
Da der Regensensor von der größeren Fläche nichts weiß, müssen die übermittelten Werte auf die neue,
größere Fläche normiert werden -> Regenkalibierfaktor = 0,405
-> der Regensensor hat jetzt eine Auflösung von 0,405 mm (anstatt 1 mm).
Für die Hugersensoren benötigt man dann eine entsprechende Software, die den größeren Regensensordurchmesser auch berücksichtigt, das Display zeigt dann falsche Werte an!

Berechnung für neuen Regenmengenkalibrierfaktor bei ELV-Sensor:
Fläche alter Sensor mit 130 mm Durchmesser: 0,130 * 0,130 * 3,14159 / 4 = 0,013273 m²
Fläche neuer Sensor mit 157 mm Durchmesser: 0,157 * 0,157 * 3,14 / 4 = 0,01936 m²
Bei 0,01389 m² Fläche wird 0,360 mm = 0,360 l/m² angezeigt, deshalb muß bei der größeren Fläche (0,01936)
die 0,360 mm auf 0,247 mm (0,01327*0,360/0,01936) korrigiert werden.
Da der Regensensor von der größeren Fläche nichts weiß, müssen die übermittelten Werte auf die neue,
größere Fläche normiert werden -> Regenkalibierfaktor = 0,247
-> der Regensensor hat jetzt eine Auflösung von 0,247 mm (anstatt 0,360 mm).

Regensensor-Heizung
Mein Aufbau basiert auf der Anregung von Mischa, ich hab hier nur noch meine Besonderheiten eingebracht.

	Hier sehen Sie die Stromversorgung für die Heizung Es ist ein Solarmodul mit 50 Watt und 12 Volt im Einsatz Die Leistung des Solarmoduls wird in 2 Solarbatterien - 280 Ah (200/80) gepuffert Im Sommer wird damit (unter anderem) eine Regenwasserpumpe betrieben.
	Hier die Schaltzentrale für die Regenheizung. Ursprünglich war hier ein alter Elektro-Thermostat im Einsatz. Dieser hatte einen Schaltbereich von 0 - 30 °C; bei einem Einstellwert von 2 °C schaltete dieses Gerät allerdings schon bei ca. 10 °C ein. Deshalb wurde der mechanische Thermostat gegen einen elektronischen Thermostat ausgetauscht. Technische Daten: Modul -10°C..+100°C Modul -25°C..+35°C Betriebspannung: 12 ... 15V= Stromaufnahme: ca. 4 mA, bei angezogenem Relais ca. 40 mA Schaltkontakt: 1 x Um / 8A Schalttemperatur: von -10 °C bis +100 °C -25°C..+35°C einstellbar Abmessungen: 72 x 50 mm 69 x 50 mm
	Schaltzentrale alt im Detail. Es handelt sich hier um einen Bausatz der Fa. Conrad Best.Nr. 194883 (Preis 12,95 €) Temperatur-Schalter -10°C..+100°C Diese Schaltung wurde allerdings modifiziert (siehe 2 grüne Drähte). Da die Schaltung bei kleineren Temperaturen als ... einschalten (Relais) sollte. mußte dafür die Beschaltung des IC1 Pin2 und Pin3 getauscht werden. Ich wollte die Leiterbahnen nicht durchtrennen, so habe ich einfach die Beinchen 2 und 3 des IC-Sockels umgebogen und dort zwei Drähte angelötet und hiermit die Vertauschung vorgenommen. Damit schaltet dieses Modul nur noch bei fallenden Temperaturen (als eingestellt) das Relais ein. Originaltext Bedienungsanleitung: ... Weiterhin kann bei Überschreiten der eingestellten Temperatur (Relais zieht an) ein Lüfter, Gebläse ... - wollte ich eben nicht.
	Schaltzentrale neu im Detail. Bausatz der Fa. Conrad Best.Nr. 117587 (Preis 12,95 €) Temperatur-Schalter -25°C..+35°C Diese Schaltung wurde allerdings modifiziert. siehe Bestückungplan Die Schaltung soll bei kleineren Temperaturen als ... einschalten (Relais), dies wurde durch Einfügen eines zusätzlichen Transistor erreicht. Die in der "alten" Schaltung angewandte Methode (Pin 2/3 tauschen) war hier leider nicht erfolgreich (Relais flattern im Schaltzeitpunkt) Schaltplan (mit Modifikation) Diese Schaltung wurde auch mit einer Verpolungs-Schutzdiode versehen (alte Schaltung ging wegen Verpolung kaputt). Ausserdem wurde eine zusätzliche Minus-Klemme für direkten Heizungsanschluß eingebaut. Als Leuchtdiode kommt eine Low-Current Version zum Einsatz (deshalb Widerstand 4,7K Ohm anstatt 470 Ohm).
	Heizfolie Hier handelt es sich um eine alternative Heizfolie von Fa. Conrad Best.Nr. 532878 Preis 5,60 € Daten: 110x77 mm, 12 Volt, 12 Watt
	Meine eingesetzte Heizfolie Von Fa. Conrad Best.Nr. 189149 Preis 7,13 € (1 Paar) Daten: 100x65 mm, 12 Volt, 12 Watt Alternativ Heizfolienpaar Best.Nr. 189163 Preis 8,67 € Daten: 130x70 mm, 12 Volt, 15 Watt - eventuell die bessere Wahl für ELV-Geräte, da die größer sind, als die Huger-Regenmesser
	Verdrahtung Heizfolie Ich habe die Heizfolien (Best.Nr. 189149) verwendet, mit den hier sichtbaren Klemmen kann ich entscheiden, welche Leistung die Heizung haben soll: in Reihe 6 W, nur eine Heizfolie 12 W, parallel geschaltet 24 W. Welche tatsächliche Leistung ich benötige, wird dieser Winter zeigen. Feststellung nach Wintereinbruch: 6 W und auch 12 W sind unzureichend (nach Trichtervergrößerung auf 157 mm Durchmesser). Zur Zeit ist eine Heizleistung von 24 W in Betrieb. Wobei wahrscheinlich auch 18 W ausreichend sind. Die Heizleistung ist mittlerweilen elektronisch (0-24 W) einstellbar. Bausatz: 12V Dimmer Best.Nr. 191116 - Schaltplan
	Anbringung Heizfolien Die Heizfolien haben eine Klebeschicht, mit der sie im inneren des Regensensors aufgeklebt werden. Wichtig dabei ist, daß die Anschlußdrähte die Regenwippe nicht behindern.

Abgleich Temperaturschalter:
Ich wollte meinen Schalter nicht mit Eiswasser abgleichen, so hab ich während der letzten Tage und bei der gewünschten Aussentemperatur von ca. +2 °C, das Einstell-Poti für den Einschaltwert eingestellt - läßt sich leicht mit der vorhandenen LED kontrollieren, die das angezogenes Relais signalisiert!

Der Temperaturschalter ist z. Zt. auf ca. +3 °C und kleinste Temperaturdifferenz eingestellt.

Anmerkung zur erwähnten Bezugsquelle Conrad - normalerweise habe ich zu den Artikeln dieser genannten Firma kein großes Vertrauen mehr (z.B. meine Huger Wetterstation stammt von dort - auf meinen Ärger damit möchte ich gar nicht eingehen), man kann hier bei Nicht-Gefallen/Funktionieren relativ einfach zurückgeben.

Für eine detailiertere Beschreibung für die Verdrahtung und Stromversorgung möchte ich auf Mischas Beschreibung
"Der beheizte Niederschlagsmesser" verweisen, der hat das perfekt gemacht!

Weiterer Schaltungsvorschlag für
Regenmesserheizung von Hr. Dr. Jürgen Wolf

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