Applicazione

Un cliente dall’estero ci ha chiesto informazioni su un sistema di monitoraggio e datalogging per un impianto fotovoltaico. La richiesta non era solo quella di controllare semplicemente grandezze elettriche come correnti e tensioni ma anche di monitorare alcuni parametri ambientali in un Paese dove durante il giorno si verificano forti escursioni termiche.

Proposta

Il sistema misura e registra le tensioni e la corrente generate, ma anche altri parametri come:

  • Temperatura
  • Umidità
  • Radiazione solare
  • Velocità del Vento

Il datalogger NI2400 è il cuore del sistema. Questo dispositivo molto robusto, derivato dalla serie di datalogger geotecnici Next Instruments, è il device ideale per questo tipo di applicazioni.

NI2400 ha ingressi protetti e rivestimento su tutta l’elettronica interna; questo è molto importante in caso di installazione all’aperto con forti escursioni termiche e possibilità di formazione di umidità interna. 2 GB di memoria dati interna e un web-server integrato sono altre caratteristiche distintive di questa applicazione, insieme alla possibilità di lavorare per alcuni mesi con una piccola batteria al piombo.

Requisiti

Misure di corrente

I trasduttori di corrente tipo NI-T201DC sono installati sui cavi elettrici e collegati al datalogger su un’interfaccia 4..20mA per eseguire questa misura fondamentale. Simili ad un normale TA, questi trasduttori possono misurare correnti DC fino a 100A come dispositivi isolati galvanicamente, e sono protetti da sovratemperatura. Sono interfacciati al datalogger su connessioni 4-20 mA.

Misure di tensione

Per misurare questo valore in modo sicuro e affidabile, abbiamo suggerito NI-Z204. Il modulo Z204 è in grado di misurare valori di tensione alternata e/o continua con elevata precisione. Questi sensori possono avere anche interfaccia current-loop, ma abbiamo deciso per questo caso di configurare le uscite come 0..10V, con collegamento diretto agli ingressi del datalogger.

Misurazione di temperatura e umidità

Questa installazione all’aperto richiede un sensore di alta qualità, esattamento come il dispositivo che abbiamo scelto: il sensore di temperatura e umidità relativa NI-EE160. Questo strumento ha un’elevata stabilità a lungo termine e resistenza agli agenti inquinanti. Questo sensore è collegato al datalogger NI2400 utilizzando un’interfaccia 4-20 mA.

Radiazione Solare

Un dispositivo chiamato “solarimetro” viene solitamente utilizzato per misurare la radiazione del sole. Questo sensore trasmette continuamente al datalogger il livello di irraggiamento solare. 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 celle di silicio, che rappresenta la migliore tecnologia di misurazione della radiazione solare per il settore fotovoltaico. L’uscita dello strumento è un livello di tensione 0-3V, che abbiamo collegato ad uno degli ingressi analogici del datalogger. Il data logger NI2400 trasformerà e registrerà automaticamente i valori di tensione in W/m2.

Misurazione della velocità del vento

Per misurare la velocità del vento è necessario un anemometro, un dispositivo normalmente utilizzato nelle stazioni meteorologiche. Il semplice, classico tipo a ventose è ancora l’anemometro più affidabile per questo tipo di applicazioni; come il modello NI-WSS01. Abbiamo collegato l’ingresso di alimentazione dell’anemometro all’uscita di alimentazione del datalogger e l’uscita del sensore a uno degli ingressi analogici di NI2400 (l’anemometro emette un livello di tensione fino a 2,0 V). Il datalogger è in grado anche qui di effettuare la conversione tra tensione e velocità del vento.

Trasferimento FTP, Modbus TCP o Monitoraggio Cloud

In questo tipo di applicazioni, i clienti di solito vogliono monitorare i dati e analizzarli con un software remoto o “PV Software Analysis”. Il modo più semplice – e la prima soluzione – per poter comunicare con questo tipo di software è tramite FTP.

NI2400 può funzionare in due modi; o invia i dati al server tramite FTP e poi il “PV Software Analysis” li elabora, oppure tramite MODBUS TCP/IP, se questo è supportato dal vostro 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 ci si trova di fronte a un portale host di “servizi di gestione cloud” che consentono di monitorare e controllare le apparecchiature in campo in modo rapido, efficiente e professionale.

Conclusioni

Questo è un esempio di monitoraggio di un sistema di generazione di energia solare con NI2400 Universal Datalogger, comprendente non solo le misure relative all’energia prodotta, ma anche vari parametri ambientali. Con la connessione di un radio-modem al datalogger, il cliente può ottenere una panoramica completa da remoto dell’impianto, con possibilità di inviare allarmi definiti dall’utente tramite e-mail o SMS.