Applicazione

Abbiamo ricevuto una richiesta da un cliente all’estero riguardante un sistema IoT di monitoraggio e registrazione dati per impianti fotovoltaici. Oltre al controllo dei valori elettrici come corrente e tensione, il cliente desiderava monitorare anche parametri ambientali in un paese con significative fluttuazioni di temperatura durante il giorno.

Proposta

Il sistema proposto non solo misurera e registrera le tensioni e correnti generate, ma monitorera anche i seguenti parametri:

  • Temperatura
  • Umidità
  • Radiazione solare
  • Velocità del Vento

Per raggiungere questo obiettivo, raccomandiamo di utilizzare il data logger NI2400 come componente centrale del sistema. Si tratta di un dispositivo molto resistente, progettato sulla base della serie di data loggers geotecnici di Next Instruments, ed è perfettamente adatto per questo tipo di applicazione.

Le caratteristiche del NI2400 includono ingressi schermati e un rivestimento protettivo su tutta l’elettronica interna, garantendo prestazioni ottimali anche nelle installazioni esterne dove possono verificarsi variazioni di temperatura e possibili accumuli di umidità. Con una memoria dati interna non volatile da 2 GB e un server web integrato, questo logger offre funzionalità ottimali per un monitoraggio efficiente e la gestione dei dati.

Requisiti

Misure di corrente

I trasduttori di corrente di tipo NI-T201DC sono installati sui cavi elettrici e collegati al registratore dati tramite un’interfaccia 4..20mA. Simili a un normale TA, questi trasduttori possono misurare correnti continue fino a 100A perché isolati galvanicamente e sono protetti dalle alte temperature. Sono interfacciati al registratore dati tramite connessioni 4-20 mA.

Misure di tensione

Per misurare questo valore in modo sicuro e affidabile, abbiamo suggerito l’NI20. Il modulo NI20 può misurare valori di tensione alternata e/o continua con elevata precisione.Per questo caso, abbiamo deciso di configurare le uscite come 0..10V, con un collegamento diretto agli ingressi del registratore dati.

Misurazione temperatura e umidità

Questa installazione esterna richiede un sensore di alta qualità, e per questo motivo abbiamo scelto il sensore di temperatura e umidità relativa NI-EE160. Questo strumento ha un’alta stabilità a lungo termine e resistenza contro agenti  inquinanti. Questo sensore è collegato al data logger NI2400 utilizzando un’interfaccia 4-20 mA.

Radiazione Solare 

Un dispositivo chiamato “solarimetro” misura la radiazione solare. Questo sensore trasmetterà continuamente il livello di irradiazione solare al registratore dati. Il solarimetro presente nel nostro catalogo, NI-DW6450, è perfettamente adatto a questa applicazione, e ha un costo contenuto. Si basa su un sensore a cella di silicio, che è la migliore tecnologia di misurazione della radiazione solare in un impianto fotovoltaico L’uscita dello strumento è un livello di tensione 0-3V, che abbiamo collegato a uno degli ingressi analogici del registratore dati. Il data logger NI2400 trasformerà e registrerà automaticamente i valori di tensione in W/m2.

Misurazione della velocità del vento

È necessario un anemometro, solitamente utilizzato nelle stazioni meteorologiche, per misurare la velocità del vento. Il tipo di anemometro semplice e classico con coppette è ancora il più affidabile per questo tipo di applicazione, come ad esempio il NI-WSS01. Abbiamo collegato l’alimentazione dell’anemometro all’uscita di alimentazione del registratore dati e l’uscita del sensore a uno degli ingressi analogici del NI2400 (l’anemometro emette un livello di tensione fino a 2,0V). Il registratore dati può effettuare la conversione tra tensione e velocità del vento.

Trasferimento FTP, Modbus TCP o Monitoraggio Cloud

In questo tipo di applicazione, i clienti di solito desiderano monitorare e analizzare i dati con il proprio software remoto. Il modo più semplice e la prima soluzione per comunicare con questo tipo di software è attraverso FTP.

In questo modo, il NI2400 funziona correttamente. Invia i dati al server tramite FTP e poi il software li elabora. Il secondo modo di lavorare è attraverso MODBUS TCP/IP se supportato dal tuo software Scada. La terza possibile soluzione è il “Cloud Monitoring Service” compatibile con la visualizzazione da tablet e smartphone.

NI2400 Cloud Web Portal è un servizio web per monitorare e controllare da remoto tutti i dispositivi in campo. Accedendo al portale, un host di servizi di gestione cloud che consente di monitorare e controllare l’impianto fotovoltaico in modo rapido, efficiente e professionale.

Conclusioni

Questo è un esempio di monitoraggio IoT degli impianti fotovoltaici utilizzando il Data Logger Universale NI2400. Questo sistema di monitoraggio va oltre la semplice misurazione dell’energia prodotta e include vari parametri ambientali. Collegando un modem radio al registratore dati, i clienti possono monitorare in remoto l’intero impianto energetico fotovoltaico. Questa installazione esterna consente misurazioni precise di radiazione solare e velocità del vento. Inoltre, l’uso della tecnologia IoT Cloud consente un monitoraggio efficiente ed efficace dell’impianto fotovoltaico, con l’opzione di ricevere allarmi definiti dall’utente via email o SMS.