Sensor de Irradiación con Salida Modbus RTU

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO

La irradiancia solar es la potencia por unidad de superficie recibida del sol y medida por el Piranómetro Fotovoltaico, es decir, el Sensor de Irradiación, como radiación electromagnética en vatios por metro cuadrado (W/m²). Este sensor consta de una célula solar de silicio monocristalino, que se activa con la luz y produce una corriente eléctrica que se convierte en milivoltios (mV) gracias a la resistencia de derivación conectada en su parte posterior. En la parte posterior de la célula hay un sensor de temperatura que mide la temperatura de la célula, lo que provoca una pequeña desviación de la corriente. La temperatura aumenta en proporción inversa a la producción de corriente de la célula. La célula monocristalina y el sensor de temperatura están conectados a una tarjeta electrónica diseñada para calcular el valor de irradiación solar en W/m² con compensación de temperatura. Gracias al diseño de esta tarjeta, es posible conectar hasta 7 sensores diferentes, y proporciona un puerto RS485 para la transferencia de datos en protocolo Modbus RTU. SEVEN proporciona también la conformidad SunSpec.

CARACTERÍSTICAS DE CONSTRUCCIÓN

Célula monocristalina: La célula está laminada con 2 láminas de EVA, una lámina de Tedlar y vidrio templado de 3 mm a 180 °C de temperatura homogénea y bajo efecto de vacío. El tamaño de la célula monocristalina es de 52×52 mm² o 31x31mm².

Caja del sensor: Es una caja de aluminio con protección UV. La caja del sensor tiene dos accesos de apertura y los agujeros de montaje en sus lados son para una fácil instalación en el sitio. Hay tres opciones para la clase IP: IP54, IP65 e IP68. Para fines de ventilación, hay agujeros de 1 mm en la parte inferior de la caja, o un tapón de ventilación en su lado.

Conectores: Cada conector de plástico con protección UV tiene un número de patilla diferente, lo que evita cualquier confusión de conexión durante la instalación in situ. Los cables de conexión se suministran en longitudes de 1,5 m o 3 m. El Sensor de Irradiación de SEVEN está diseñado como dispositivo “plug & play” y de fácil manejo para el usuario final.

DATOS TÉCNICOS

Código del Artículo	3S-IS
Celda Solar	Silicio Monocristalino (31 mm x 31 mm)
Shunt de Corriente	Resistor shunt de alta precisión soldada directamente a los terminales de la celda
Rango de Irradiación	0 – 1600 W/m²
Incertidumbre	≤2%; según el estándar IEC67724-7 Clase A
Resolución	0.1 W/m² ≤ 1W/m² ; según el estándar IEC67724-7 Clase A
Tiempo de Respuesta	1 seg. menos de 3 seg; según el estándar IEC67724-7 Clase A
Desviación	Muy pequeña de <0.3% / año
Campo de Visión	Más grande que 160°; según el estándar IEC67724-7 Clase A
Ángulo de Inclinación-Azimutal	0°- 0° , ≤ 1°; según el estándar IEC67724-7 Clase A
Tasa de Producción	1/s
Salida	RS485 hasta 38400 Baudios
Protocolo de Comunicación	Modbus RTU
Alimentación	12 a 30 V DC
Consumo de Anergía	30 mA max @24 VDC
Conexión Eléctrica	Cable LIYYC11Y PUR de 3 m, resistente a los rayos UV y a la intemperie
Aislamiento galvánico	1000 V entre fuente de alimentación y bus RS485
Tipo de Sensor de Temperatura de la Célula	PT1000; Clase A según el estándar EN 60751
Temperatura de Funcionamiento	-40°C a +85°C
Humedad de Funcionamiento	0% a 100 %
Dimensiones de la Caja	142 mm x 110 mm x 40 mm (Anchura x Longitud x Profundidad)
Peso	0.3 kg
Clasificación IP	IP54 (IP65, IP68 opcionales)
Material de la Caja del Sensor	Aluminio
Norma de Cumplimiento	IEC 61724-1:2021 y IEC 60904
Calibración	Cada sensor se calibra en un simulador solar de clase AAA según las normas IEC 60904-2 e IEC 60904-4 utilizando una célula de referencia calibrada por ISFH-Alemania.
Manejo	La prueba se realiza con luz solar natural utilizando una célula de referencia calibrada de Fraunhofer ISE, Alemania.

CABLEADO DE SENSORES EXTERNOS

DETALLES DEL SENSOR DE IRRADIANCIA DE SEVEN

El sensor de irradiancia o piranómetro PV es un sensor fotovoltaico que se utiliza para medir la cantidad de energía solar en luz natural y se usa particularmente en meteorología. Mide la potencia de la radiación solar total en vatios por metro cuadrado.

El sensor de radiación solar es una solución simple y económica para monitorear el rendimiento del sistema solar en cualquier momento. Totalmente fabricado como una celda para el sistema fotovoltaico y equipado con un sistema de compensación de temperatura, el sensor de irradiancia mide con precisión y fiabilidad la energía suministrada y el rendimiento del sistema. Así podrá beneficiarse del mejor rendimiento de sus paneles solares.

SENSOR DE IRRADIACIÓN CON SALIDA MODBUS RTU

En términos de conexión o comunicación con otros sensores y registradores de datos, existen varios tipos de sensores de irradiación con diferentes señales de salida, como el Sensor de Irradiación con salida Modbus RTU y el Sensor de Irradiación con salida analógica.

En primer lugar, Modbus es un protocolo de comunicación en serie muy utilizado por dispositivos electrónicos industriales. En Modbus, la conexión se establece entre un maestro (host) y esclavos (dispositivos conectados a puertos COM). El Modbus permite acceder a la configuración de los periféricos y leer las medidas.

El Sensor de Irradiación con salida Modbus RTU es una caja de conexiones avanzada, resistente a la intemperie y fabricada con materiales resistentes a los rayos UV. Está construido a partir de una célula solar monocristalina conectada a una derivación de alta precisión. Contiene una salida Modbus que se utiliza para enviar las mediciones obtenidas por el sensor al registrador de datos a través de un cable RS485. Este tipo de Sensores de Irradiación Modbus también dispone de hasta cinco puertos de entrada que permiten la comunicación con cinco sensores externos como son; Sensor de Temperatura del Módulo, Sensor de Temperatura Ambiente, Sensor de Velocidad del Viento, Sensor de Dirección del Viento y Sensor de Humedad Relativa.

COMPONENTES DEL SENSOR DE IRRADIACIÓN

Un sensor de irradiación consta esencialmente de 3 partes principales: Caja protectora, Célula fotovoltaica y Tarjeta electrónica.

La célula fotovoltaica, que tiene una estructura de silicio monocristalino, es la parte que absorbe la radiación solar. Tiene las mismas características que una celda de panel fotovoltaico. Por tanto, se comporta de la misma forma que el panel bajo el efecto de la luz y el calor. Luego, con la ayuda de un microprocesador, la tarjeta electrónica adquiere la capacidad de recopilar los datos procesados.