Applicazioni

Un cliente dall’estero ci ha chiesto un sistema di monitoraggio e datalogging per un impianto fotovoltaico. La richiesta non era solo di controllare semplicemente i valori elettrici come corrente e tensioni, ma anche di monitorare alcuni parametri ambientali in un Paese dove
avvengono grandi escursioni termiche durante il giorno.

Proposta

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

  • Temperatura
  • Umidità
  • Radiazioni solari
  • Velocità del vento

Il datalogger NI2400 sarà il cuore del sistema. Questo robusto dispositivo, derivato dalla serie di datalogger geotecnici Next Instruments, è l’apparecchiatura ideale per questa applicazione.

NI2400 ha ingressi protetti e rivestimento conformale su tutta l’elettronica interna; questo è molto importante in caso di installazione esterna perchè con grandi variazioni di temperatura c’è la possibilità di formazione di umidità interna. 2 GB di memoria dati interna non volatile e un server web incorporato sono altre caratteristiche distintive di questa applicazione, insieme alla possibilità di lavorare per alcuni mesi con una piccola batteria al piombo sigillata.

Richieste

Misurazione correnti

I trasduttori di corrente di tipo NI-T201DC sono installati sui cavi elettrici e collegati al datalogger su un interfaccia da 4.20 mA per effettuare questa fondamentale misura. Simile ad un normale TA, questi trasduttori possono misurare le correnti DC fino a 100A come dispositivo galvanico isolato ed è protetto da sovratemperatura. Sono interfacciati al datalogger con connessioni da 4-20 mA.

Misurazione voltaggio

Per misurare questo valore in modo sicuro e affidabile, abbiamo proposto il NI-Z204. Il modulo Z204 può misurare valori di tensione alternati e/o continui con alta precisione. Questi sensori possono avere anche l’interfaccia corrente-loop, ma abbiamo deciso in questo caso di configurare le uscite come 0. 10V, con collegamento diretto agli ingressi del data logger.

Misurazione di temperatura ed uminidità

Questa installazione esterna richiede un sensore di alta qualità, come il dispositivo che abbiamo scelto; NI-EE160 è un sensore di temperatura e relativa umidità. Questo sensore è collegato al datalogger NI2400 tramite un’interfaccia 4-20 mA.

Radiazioni solari

Un dispositivo chiamato “solarimetro” è di solito utilizzato per misurare le radiazioni del sole. Questo sensore trasmette continuamente al datalogger il livello di irradianza solare. Il solarimetro sul nostro catalogo, il NI-DW6450 è perfettamente adatto per questa applicazione, con un costo moderato. Si basa su un sensore a celle di silicio, che è la migliore tecnologia di misura di radiazione solare per il campo 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 automaticamente e registrerà i valori di tensione in W/m2.

Misurazione velocità del vento

E’ necessario un anemometro per misurare la velocità del vento, un dispositivo normalmente utilizzato nelle stazioni meteo. Il tipo semplice e classico di ventose è ancora l’anemometro più affidabile per questo tipo di applicazioni, come il NI-WSS01. Abbiamo collegato l’alimentatore dell’anemometro all’uscita di potenza del datalogger e l’uscita del sensore ad uno degli ingressi analogici NI2400 (l’anemometro emette un livello di tensione fino a 2.0V). Anche qui, il datalogger è in grado di effettuare la conversione tra tensione e velocità del vento.

FTP Transfer , Modbus TCP o Cloud Monitoring

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

NI2400 funziona in questo modo: invia i dati al server tramite FTP e poi il “PV Software Analysis” li elabora. Il secondo modo di lavorare è tramite MODBUS TCP/IP, se supportato dal software scada. La terza soluzione possibile è il “Cloud Monitoring Service” che è compatibile con le viste tablet e smartphone.

NI2400 Cloud Web Portal è un servizio web per monitorare e controllare da remoto tutti i dispositivi di campo. Accedendo al portale si è di fronte a un portale ospite di “servizi di gestione cloud” che consentono di monitorare e controllare le apparecchiature in modo veloce, efficiente e professionale.

Conclusione

Questo è un esempio di monitoraggio del sistema di generazione di energia solare con datalogger universale NI2400, che include non solo le misurazioni relative all’energia prodotta, ma anche vari parametri ambientali. Con il collegamento di un modem radio al datalogger, il cliente può ottenere un monitoraggio remoto completo dell’impianto, con la possibilità di inviare allarmi definiti dall’utente via e-mail o SMS.