Sensor de Irradiación: Tipos y uso

Para optimizar el rendimiento de las plantas fotovoltaicas, es crucial disponer de datos de irradiancia precisos y fiables. Aquí es donde entran en juego los Sensores de Irradiación. Estos sensores especializados miden la intensidad de la radiación solar y proporcionan datos importantes para ayudar a los operadores de plantas fotovoltaicas a medir y mejorar su producción de energía.

¿Qué es un Sensor de Irradiación?

Los Sensores de Irradiación son dispositivos que miden la cantidad de luz solar que incide sobre una superficie específica en un periodo de tiempo determinado. Estos sensores se utilizan ampliamente en plantas fotovoltaicas (FV) para medir la cantidad de radiación solar que está disponible para su conversión en electricidad. Los datos recogidos por los Sensores de Irradiación son fundamentales para el funcionamiento y el mantenimiento eficaces de las plantas fotovoltaicas. Se utilizan para optimizar el rendimiento de los paneles fotovoltaicos y garantizar que funcionan con la máxima eficiencia.

¿Cuáles son los tipos de Sensores de Irradiación?

Hay dos tipos principales de Sensores de Irradiación en términos de Señal de Salida: Modbus y Analógica.

Sensor de Irradiación con salida Modbus RTU

Los Sensores de Irradiación Modbus son Sensores con Salida Digital que utilizan protocolos de comunicación Modbus, RTU o TCP/IP, para transmitir datos al datalogger o sistema SCADA a través de un bus RS485 de 2 hilos. La longitud del cable de comunicación entre el Sensor de Irradiación Modbus y el Datalogger puede ser de hasta 1200m según las pruebas realizadas por el equipo de I+D de SEVEN.

Los Sensores de Irradiación de SEVEN con Salida Modbus RTU son compatibles con muchas marcas reconocidas de dataloggers, y con todos los sistemas Scada-PLC que soporten el Protocolo Modbus RTU. Los Sensores de Irradiación de SEVEN también son compatibles con SunSpec.
SEVEN fabrica diferentes modelos de Sensores de Irradiación Modbus basados en el número de sensores externos a conectar. Todos estos modelos incluyen un sensor interno de temperatura de la célula para calcular el valor de irradiación compensado por temperatura.
La siguiente tabla resume las diferentes opciones que SEVEN ofrece para los modelos de Sensores de Irradiación Modbus.

Modelo	Descripción del Sensor de Irradiación
3S-IS	No se puede conectar ningún Sensor externo
3S-IS-1	1 puerto de entrada que permite la conexión de Sensor de Temperatura Ambiente o Sensor de Temperatura del Módulo
3S-IS-2	2 puertos de entrada que permiten la conexión del Sensor de Temperatura Ambiente o del Sensor de Temperatura del Módulo y del Sensor de Velocidad del Viento
3S-IS-2T	2 puertos de entrada que permiten la conexión del Sensor de Temperatura Ambiente y el Sensor de Temperatura del Módulo
3S-IS-3	3 puertos de entrada que permiten la conexión del Sensor de Temperatura Ambiente, el Sensor de Temperatura del Módulo y el Sensor de Velocidad del Viento
3S-IS-4	4 puertos de entrada que permiten la conexión del Sensor de Temperatura Ambiente, el Sensor de Temperatura del Módulo, el Sensor de Velocidad del Viento y el Sensor de dirección del Viento o el Sensor de Humedad Relativa
3S-IS-5	5 puertos de entrada que permiten la conexión del Sensor de Temperatura Ambiente, el Sensor de Temperatura del Módulo, el Sensor de Velocidad del Viento, el Sensor de Dirección del Viento y el Sensor de Humedad Relativa.

Además de los modelos arriba mencionados, SEVEN ofrece también un modelo económico de Sensor de Irradiación con salida Modbus RTU que se utiliza en proyectos de pequeña escala, como proyectos residenciales. Este modelo no incluye el sensor interno de temperatura de la célula, lo que significa que el valor de irradiación que proporciona no está compensado por la temperatura.

Otro modelo de Sensor de Irradiación Modbus puede ser añadido a esta gama de modelos, que es el Sensor de Irradiación de Doble Orientación. Como su nombre indica, este modelo está especialmente diseñado para plantas fotovoltaicas con dos orientaciónes, generalmente proyectos sobre tejado. Para el cálculo correcto del coeficiente de rendimiento de las plantas de doble orientación, se debe utilizar este sistema, ya que calcula el valor medio de irradiación en función del número de paneles en cada Dirección mediante el uso de un Sensor de Irradiación adicional conectado al maestro, que tiene una tarjeta electrónica diseñada a medida.

Sensor de Irradiación con Salida Analógica

Los Sensores de Irradiación Analógicos utilizan señales analógicas para transmitir datos al Datalogger o Sistema SCADA. SEVEN provee dos tipos de Señales Analógicas para los Modelos de Sensores de Irradiación; 4-20mA y 0-1,5V. Ambos modelos incluyen un sensor interno de temperatura de la celda para medir el valor de rradiación compensado por temperatura. Mientras que el Sensor de Irradiación con 4-20mA se utiliza con Dataloggers y sistemas SCADA que tengan un puerto de entrada de 4-20mA, el Sensor de Irradiación con 0-1,5V se utiliza con Dataloggers con puerto de entrada de 0-1,5V o 0-2V, como SolarEdge.

¿Cuál es la diferencia entre el Sensor de Irradiación Modbus y el analógico?

El Sensor de Irradiación con Salida Analógica puede transferir los datos al datalogger utilizando un cable de no más de 20 metros. De lo contrario, pueden producirse interferencias en la señal que pueden dar lugar a lecturas inexactas de los datos. Esta es la razón principal por la que los usuarios pueden preferir la opción Modbus aunque es más cara que la analógica.
Por otro lado, ya sea que la salida sea Modbus o Analógica, la precisión del Sensor de Irradiación SEVEN es de 1,2%<2%, lo que significa que todos pueden ser utilizados para Sistemas de Monitoreo Clase A según IEC61724-1. De hecho, ambos modelos son calibrados y probados usando procedimientos similares; Cada sensor es calibrado bajo un Simulador Solar Clase AAA según IEC 60904-2 usando una celda de referencia calibrada por ISFH-Alemania, y antes de despachar cualquier Sensor de Irradiación, es probado bajo luz solar natural usando una celda de referencia calibrada de Fraunhofer ISE, Alemania.