Cómo los nodos LoRaWAN optimizan la monitorización fotovoltaica en grandes parques solares

Las grandes centrales solares a escala industrial pueden abarcar cientos o incluso miles de hectáreas. En una superficie tan extensa, la irradiancia solar, la temperatura de los módulos fotovoltaicos, las condiciones del viento, las precipitaciones y las condiciones ambientales locales rara vez son idénticas en todos los puntos.

Una sola estación meteorológica puede proporcionar datos de referencia útiles, pero puede que no represente las condiciones en toda la planta.

Por eso muchos grandes proyectos fotovoltaicos se están orientando hacia... arquitecturas de monitorización distribuida, donde se instalan múltiples nodos de sensores en diferentes bloques de la matriz y se conectan a un sistema de monitoreo central.

A Nodo de monitorización fotovoltaica LoRaWAN Ofrece una forma práctica de construir este tipo de red sin necesidad de tender largos cables de comunicación entre cada punto de monitorización.

LoRaWAN es una tecnología de red de área amplia de baja potencia diseñada para comunicaciones IoT de largo alcance y baja velocidad de datos. Su arquitectura de red generalmente conecta los dispositivos finales de campo a una o más pasarelas, que luego reenvían los datos a través de redes IP a un servidor de red o plataforma de aplicación.

En el caso de las centrales solares, esta arquitectura permite recopilar datos distribuidos sobre la irradiancia, la temperatura de los módulos, las condiciones meteorológicas y el estado de los equipos, al tiempo que simplifica la infraestructura de comunicación.

¿Por qué las grandes centrales solares necesitan un sistema de monitorización distribuida?

Las condiciones ambientales dentro de una gran planta fotovoltaica pueden variar significativamente de una zona a otra.

Las diferencias pueden deberse a:

• movimiento de las nubes
• elevación del terreno
• orientación del módulo
• sombreado
• acumulación de polvo
• exposición al viento
• precipitaciones locales
• temperatura superficial
• vegetación
• distancia entre bloques fotovoltaicos

Si una planta depende de un solo punto de monitoreo ambiental, los operadores pueden tener dificultades para determinar si la reducción en la producción de energía se debe a problemas con los equipos o simplemente a las condiciones climáticas locales.

Una red de monitorización distribuida puede proporcionar datos de varias ubicaciones representativas.

Por ejemplo, se pueden instalar nodos de monitorización separados en:

• diferentes bloques inversores
• diferentes elevaciones del terreno
• secciones este y oeste de la planta
• áreas con diferentes orientaciones de módulos
• lugares expuestos a diferentes condiciones de polvo
• zonas meteorológicas representativas

Cada nodo puede recopilar datos ambientales y transmitirlos a un sistema de monitorización central.

Esto crea un conjunto de datos ambientales más representativo para el análisis del rendimiento.

El sistema existente de JW-IoT Sistema de monitorización de energía solar fotovoltaica con automatización IoT Está diseñado en torno a este tipo de arquitectura distribuida, que integra datos de radiación solar, meteorológicos, de módulos fotovoltaicos, eléctricos y de comunicación para la monitorización centralizada de la planta.

El reto del despliegue de sensores cableados en grandes plantas fotovoltaicas

RS485 sigue siendo uno de los métodos de comunicación más comunes para sensores industriales y equipos de monitorización fotovoltaica.

Para los puntos de monitorización situados cerca de un registrador de datos o una estación meteorológica, la comunicación por cable RS485 suele ser una excelente opción.

Sin embargo, conectar numerosos puntos de monitorización en una planta solar de gran tamaño puede plantear varios desafíos prácticos.

Grandes distancias de cable

Cuando los sensores se distribuyen a lo largo de grandes distancias, es posible que sea necesario que los cables de comunicación se crucen:

• filas de paneles fotovoltaicos
• caminos de acceso
• canales de drenaje
• estructuras de seguimiento
• bloques inversores
• Rutas de cables subterráneos

Esto aumenta la complejidad de la instalación.

Excavación de zanjas y conductos adicionales

Las redes de comunicación por cable de gran longitud pueden requerir lo siguiente:

• trincheras
• conductos
• cajas de conexiones
• bandejas portacables
• protección contra rayos
• protección contra sobretensiones

Por lo tanto, la red de comunicaciones puede convertirse en una parte importante de la instalación del sistema de monitorización.

Expansión difícil

Una planta de energía solar puede requerir inicialmente cinco puntos de monitoreo ambiental, pero posteriormente puede ampliarse a diez o veinte.

En una arquitectura totalmente cableada, la adición de nuevos puntos puede requerir nuevas rutas de cableado.

A menudo, la instalación de un nodo inalámbrico requiere menos modificaciones en la infraestructura de comunicaciones existente.

Complejidad del mantenimiento

Las fallas de comunicación en redes de cable largas pueden ser difíciles de localizar.

Las posibles causas incluyen:

• cables dañados
• entrada de agua
• terminales sueltos
• interferencia electromagnética
• daños por rayos
• conductos subterráneos dañados

Por lo tanto, para mediciones distribuidas que transmiten solo pequeños paquetes de datos de sensores, la comunicación inalámbrica puede ofrecer una alternativa atractiva.

¿Qué es un nodo de monitorización fotovoltaica LoRaWAN?

A Nodo de monitorización fotovoltaica LoRaWAN Es un dispositivo de adquisición de datos de campo que recoge mediciones de uno o más sensores de monitorización fotovoltaica y transmite los datos de forma inalámbrica a través de una red LoRaWAN.

Un nodo típico puede incluir:

sensores ambientales
↓
Interfaz RS485 / Modbus o analógica
↓
Nodo sensor LoRaWAN / RTU
↓
puerta de enlace LoRaWAN
↓
Enlace troncal 4G/Ethernet
↓
Plataforma en la nube / SCADA / EMS

En lugar de conectar cada sensor de campo directamente a una sala de control central, cada nodo de monitorización se convierte en un punto local de adquisición de datos.

La puerta de enlace LoRaWAN funciona como puente entre la red de sensores inalámbricos y la red basada en IP. En la topología estándar de estrella de estrellas de LoRaWAN, las puertas de enlace retransmiten paquetes entre los dispositivos finales y la infraestructura de red central.

Esta arquitectura resulta especialmente útil cuando los datos consisten en mediciones de sensores relativamente pequeñas que se transmiten periódicamente, en lugar de flujos de datos continuos de gran ancho de banda.

¿Cómo funciona LoRaWAN en la monitorización fotovoltaica?

Consideremos una planta solar de 300 MW dividida en varios bloques fotovoltaicos.

En lugar de instalar una única estación meteorológica central, el proyecto podría desplegar varios puntos de monitoreo ambiental.

Por ejemplo:

Bloque fotovoltaico A

• sensor de irradiancia
• sensor de temperatura del módulo
• Sensor de temperatura y humedad ambiente

Bloque B de paneles fotovoltaicos

• sensor de irradiancia
• sensor de temperatura del módulo

Bloque C de paneles fotovoltaicos

• sensor de irradiancia
• sensor de viento

Estación meteorológica central

• piranómetro
• temperatura del aire
• humedad
• velocidad del viento
• dirección del viento
• lluvia
• presión atmosférica

Cada punto de monitorización local conecta sus sensores a un nodo LoRaWAN.

El nodo envía periódicamente mediciones hacia la puerta de enlace LoRaWAN.

A continuación, la puerta de enlace transfiere los datos a:

• una plataforma de monitorización en la nube
• SCADA de planta
• sistema de gestión de energía
• Plataforma de O&M
• plataforma IoT de terceros

La arquitectura de monitorización de paneles solares fotovoltaicos existente de JW-IoT utiliza un modelo similar:

Sensores fotovoltaicos → Registrador de datos / Controlador IoT → Puerta de enlace LoRaWAN / 4G → Servidor en la nube → Aplicación web / móvil → Monitorización del rendimiento fotovoltaico

La solución existente también admite la integración de MQTT y API para sistemas de terceros.

Sensores típicos conectados a un nodo de monitorización fotovoltaica LoRaWAN

Un nodo de monitorización no necesita necesariamente medir todos los parámetros ambientales.

La combinación de sensores debe depender de la finalidad del punto de monitorización.

1. Sensor de irradiancia solar

La irradiancia solar es uno de los parámetros de referencia más importantes para evaluar la producción fotovoltaica.

Dependiendo del diseño de la planta, los sensores pueden monitorizar:

• Irradiancia horizontal global (GHI)
• Irradiancia del plano de la matriz (POA)
• irradiancia reflejada
• irradiancia de la celda de referencia

Para aplicaciones de monitorización meteorológica o de rendimiento de alta precisión, se puede utilizar un piranómetro.

JW-IoT proporciona una Piranómetro de clase A con sensor de radiación solar Diseñado para la monitorización profesional de la irradiancia en aplicaciones fotovoltaicas.

Configuración típica del nodo:

Sensor de irradiancia
→ RS485 / Modbus
→ Nodo LoRaWAN
→ Puerta de enlace
→ Plataforma de monitorización fotovoltaica

2. Sensor de temperatura del módulo fotovoltaico

La eficiencia de los módulos fotovoltaicos está fuertemente influenciada por la temperatura de funcionamiento.

La medición de la temperatura de los módulos ayuda a los operadores a comparar las condiciones ambientales con la generación de energía real.

Los sensores suelen estar montados en la superficie posterior de los módulos fotovoltaicos representativos.

JW-IoT Sensores de temperatura de módulos fotovoltaicos para la monitorización de plantas solares. Están diseñados específicamente para medir la temperatura de funcionamiento de los paneles fotovoltaicos.

La monitorización distribuida de la temperatura de los módulos puede ser especialmente valiosa cuando una granja contiene:

• tecnologías de módulos múltiples
• diferentes estructuras de montaje
• diferentes condiciones del terreno
• varias zonas de seguimiento
• diferentes condiciones de ventilación

En lugar de asumir que la temperatura de un módulo representa la de todo el emplazamiento, los operadores pueden comparar las condiciones térmicas entre zonas.

3. Temperatura y humedad ambiente

La temperatura ambiente proporciona un contexto importante para la temperatura de los módulos fotovoltaicos y el rendimiento del sistema.

Las mediciones de humedad también pueden ayudar a caracterizar las condiciones ambientales del lugar.

Estos parámetros pueden incluirse como sensores individuales o como parte de un sensor meteorológico integrado.

4. Velocidad y dirección del viento

El viento afecta a:

• refrigeración del módulo
• movimiento del polvo
• distribución de la suciedad
• operación de seguimiento
• carga mecánica
• seguridad del mantenimiento

Por lo tanto, las grandes plantas fotovoltaicas ubicadas en desiertos o terrenos abiertos pueden instalar sistemas de monitorización del viento en varios puntos representativos.

Los datos sobre la dirección del viento también pueden ayudar a explicar cómo se desplaza el polvo a través de los diferentes bloques fotovoltaicos.

5. Lluvias

Las precipitaciones afectan al funcionamiento de las centrales solares de diversas maneras.

Puede:

• eliminar el polvo de las superficies de los módulos
• influyen en los patrones de suciedad
• afectar el acceso al mantenimiento
• indican condiciones de tormenta
• contribuir a los riesgos de drenaje

El monitoreo distribuido de las precipitaciones puede resultar útil cuando el sitio abarca un área particularmente grande o topográficamente compleja.

6. Monitoreo de la suciedad

La suciedad acumulada en los paneles fotovoltaicos puede variar en las diferentes secciones de una planta solar.

Por ejemplo, los módulos ubicados cerca de:

• caminos sin pavimentar
• tierras agrícolas
• zonas de construcción
• límites del desierto
• fuentes de polvo predominantes

pueden experimentar mayores índices de suciedad que los módulos en otros lugares.

La combinación de información sobre la suciedad distribuida con datos de irradiancia y viento puede proporcionar un mejor apoyo para las estrategias de limpieza.

Combinaciones de sensores recomendadas

Los distintos puntos de monitorización pueden utilizar distintas configuraciones de sensores.

El objetivo no es duplicar una estación meteorológica completa en cada ubicación.

En cambio, la red debería ubicar los sensores adecuados donde los datos proporcionen el mayor valor operativo.

Arquitectura de puerta de enlace LoRaWAN y plataforma en la nube

Una red de parques solares escalable normalmente consta de cuatro capas.

Capa 1 — Capa de sensores

Los sensores de campo miden:

• irradiancia
• Temperatura del módulo fotovoltaico
• temperatura ambiente
• humedad
• viento
• lluvia
• ensuciamiento
• otros parámetros ambientales

Capa 2 — Nodo de monitorización LoRaWAN

El nodo de monitorización recopila las lecturas de los sensores.

Dependiendo de la interfaz del sensor, el nodo puede conectarse a través de:

• RS485
• Modbus RTU
• entrada analógica
• entrada de pulso
• entrada digital

Para muchas aplicaciones fotovoltaicas, el protocolo Modbus RS485 proporciona una interfaz práctica entre los sensores y el nodo inalámbrico local.

Capa 3 — Puerta de enlace LoRaWAN

Varios nodos LoRaWAN se comunican con una o más pasarelas.

A continuación, la puerta de enlace envía los datos de monitorización a través de un enlace troncal IP como por ejemplo:

• Ethernet
• 4G LTE
• red de fibra
• red de plantas existente

El uso de múltiples pasarelas también puede proporcionar una mejor cobertura del sitio y redundancia de red, dependiendo del diseño del proyecto.

LoRaWAN se diseñó como una arquitectura de red LPWA escalable, y la LoRa Alliance describe implementaciones que van desde instalaciones de una sola puerta de enlace hasta redes muy grandes.

Capa 4: Nube, SCADA o EMS

El destino final puede ser:

• Plataforma de monitorización JW-IoT
• SCADA de planta
• Plataforma de operación y mantenimiento solar
• sistema de gestión de energía
• nube privada
• Plataforma IoT para clientes

Los datos pueden utilizarse posteriormente para:

• paneles de control en tiempo real
• tendencias históricas
• gestión de alarmas
• Análisis del rendimiento fotovoltaico
• comparación ambiental
• planificación del mantenimiento
• gestión de múltiples sitios

Para proyectos que requieren un sistema completo a nivel de planta, consulte la Sistema de monitorización de energía solar fotovoltaica JW-IoT.

Ejemplo de arquitectura de monitorización fotovoltaica inalámbrica

Un despliegue típico a gran escala podría tener este aspecto:

Zona de monitoreo 1
Irradiancia POA + Temperatura del módulo
↓
Nodo LoRaWAN

Zona de monitoreo 2
Irradiancia POA + Temperatura del módulo
↓
Nodo LoRaWAN

Zona de monitoreo 3
Viento + Temperatura + Humedad
↓
Nodo LoRaWAN

Zona de monitoreo 4
Suciedad + Irradiancia
↓
Nodo LoRaWAN

Estación meteorológica principal de PV
Piranómetro + Viento + Lluvia + Temperatura + Humedad
↓
Registrador de datos / Nodo LoRaWAN

Todos los nodos inalámbricos
↓
Puerta de enlace LoRaWAN
↓
4G / Ethernet
↓
Plataforma en la nube / Servidor de red
↓
Plataforma de operación y mantenimiento fotovoltaico / SCADA / EMS

Este tipo de arquitectura híbrida permite que los sensores cableados permanezcan conectados localmente, al tiempo que reemplaza los cables de comunicación de larga distancia con LoRaWAN.

¿Por qué una arquitectura híbrida RS485 + LoRaWAN suele ser una buena opción?

Un punto importante es que LoRaWAN no necesariamente reemplaza a RS485.

En muchos proyectos fotovoltaicos, ambas tecnologías trabajan conjuntamente.

Nivel local

Conexiones RS485:

Sensor → Nodo LoRaWAN

Nivel de planta

LoRaWAN conecta:

Nodo de monitorización → Puerta de enlace

Nivel de nubes

Conexiones 4G, Ethernet o de fibra óptica:

Puerta de enlace → Servidor

Esta arquitectura combina la estabilidad de los sensores industriales cableados con la flexibilidad de la comunicación inalámbrica en campo.

Por ejemplo:

Piranómetro de clase A → RS485 → Nodo LoRaWAN → Puerta de enlace LoRaWAN → 4G → Nube

en vez de:

Piranómetro de clase A → varios cientos de metros de cable RS485 → registrador central

La arquitectura óptima depende de la disposición de la planta, la densidad de sensores, el terreno, la cobertura de comunicación y la infraestructura existente.

LoRaWAN frente a 4G frente a RS485 para la monitorización de sistemas fotovoltaicos

Estas tecnologías de comunicación no son necesariamente competidoras.

Cada uno desempeña un papel diferente.

Por lo tanto, una arquitectura común se convierte en:

Sensores RS485 → Nodo LoRaWAN → Puerta de enlace LoRaWAN → 4G/Ethernet → Nube

La solución de monitorización fotovoltaica de JW-IoT también incluye LoRaWAN para puntos de monitorización de grandes parques solares, 4G LTE para plantas fotovoltaicas remotas, RS485 Modbus para equipos de campo y Ethernet para sistemas a nivel de planta.

Estación meteorológica central frente a nodos LoRaWAN distribuidos

Una red de monitorización fotovoltaica útil normalmente no sustituye la estación meteorológica principal por nodos inalámbricos.

En cambio, ambos sistemas se complementan entre sí.

Estación meteorológica central de PV

La estación meteorológica principal proporciona mediciones meteorológicas de referencia de alta calidad.

Un sistema típico puede incluir:

• piranómetro
• Irradiancia POA
• temperatura del módulo
• temperatura del aire
• humedad
• velocidad del viento
• dirección del viento
• lluvia
• presión atmosférica

JW-IoT Estación de monitoreo meteorológico solar para centrales eléctricas fotovoltaicas. Está diseñado para centrales de energía solar, parques fotovoltaicos y otras aplicaciones de monitorización fotovoltaica.

Nodos LoRaWAN distribuidos

Posteriormente, los nodos de monitorización secundarios pueden proporcionar mediciones localizadas de áreas seleccionadas.

Por ejemplo:

Estación principal:
Referencia meteorológica completa

Nodo A:
Irradiancia POA + temperatura del módulo

Nodo B:
Irradiancia POA + temperatura del módulo

Nodo C:
Velocidad del viento + dirección del viento

Nodo D:
Suciedad + irradiancia

Esta combinación puede ofrecer una imagen mucho más representativa de las condiciones de la planta que cualquiera de las arquitecturas por separado.

Modelo de despliegue recomendado para grandes parques solares

No existe ninguna regla universal que establezca que cada bloque fotovoltaico requiera un nodo de monitorización.

La correcta implementación debe basarse en las condiciones del sitio.

Paso 1: Dividir la planta solar en zonas de monitoreo.

Considerar:

• bloques inversores
• topografía
• orientación del módulo
• diseño del rastreador
• terreno
• exposición al polvo
• diferencias climáticas locales

Paso 2: Identificar puntos de medición representativos

Seleccione ubicaciones donde las mediciones ambientales puedan representar zonas operativas significativas.

Evite instalar los nodos simplemente a distancias iguales sin tener en cuenta las condiciones reales del lugar.

Paso 3: Definir el paquete de sensores para cada nodo.

No todos los nodos necesitan todos los sensores.

Por ejemplo:

Nodo de rendimiento

• Irradiancia POA
• temperatura del módulo

Nodo meteorológico

• viento
• temperatura del aire
• humedad

Nodo de suciedad

• sensor de suciedad
• irradiancia

Paso 4: Planificar la ubicación de los puntos de acceso

La ubicación de la puerta de enlace debe tener en cuenta lo siguiente:

• dimensiones del sitio
• terreno
• obstrucción
• altura de montaje
• ubicación de la antena
• Estructuras fotovoltaicas
• salas eléctricas
• enlace de retorno de comunicaciones

La cobertura de radio siempre debe evaluarse en función de las condiciones reales del lugar, en lugar de basarse únicamente en la distancia teórica.

Paso 5: Definir los intervalos de reporte

Los sensores ambientales fotovoltaicos generalmente no requieren una transmisión continua de alto ancho de banda.

El intervalo de notificación adecuado debe depender de:

• requisitos de análisis de rendimiento
• requisitos de alarma
• tipo de sensor
• política de almacenamiento de la plataforma
• capacidad de la red
• Disponibilidad de batería o energía

Paso 6: Integrar la plataforma de monitorización

Antes de la implementación, confirme:

• protocolo de datos
• Registros Modbus
• formato de carga útil de LoRaWAN
• configuración del servidor de red
• Requisitos de MQTT
• Formato API
• marcas de tiempo
• identificadores de dispositivo
• lógica de alarma

Esto evita problemas de integración más adelante en el proyecto.

Ejemplo de implementación: Gran planta solar a escala industrial

Consideremos una gran planta fotovoltaica dividida en 20 zonas de monitorización.

Una posible arquitectura podría incluir:

• 1 estación meteorológica fotovoltaica principal
• 10 nodos de monitorización de irradiancia distribuidos
• 10 puntos de monitorización de la temperatura de los módulos fotovoltaicos
• 4 nodos de monitoreo de viento
• 2 puntos de monitoreo de precipitaciones
• varios gateways LoRaWAN
• 1 interfaz de nube o SCADA a nivel de planta

La arquitectura de monitorización podría ser:

Sensores fotovoltaicos
↓
Nodos LoRaWAN RS485
↓
Red de puerta de enlace LoRaWAN
↓
Enlace troncal 4G/Ethernet
↓
Servidor central
↓
Plataforma SCADA / EMS / O&M

El número exacto de nodos y pasarelas siempre debe determinarse en función del diseño de la planta y los resultados del estudio de radio, en lugar de mediante una fórmula fija.

Ventajas de los nodos de monitorización fotovoltaica LoRaWAN

Cableado de comunicaciones reducido

La comunicación inalámbrica puede reducir significativamente la necesidad de cables de señal largos entre puntos de monitorización distribuidos.

Expansión más sencilla

Se pueden añadir nuevos nodos de monitorización a medida que se expanda la planta solar o cuando sea necesario realizar mediciones adicionales.

Mejores datos espaciales

Las mediciones distribuidas ayudan a identificar variaciones localizadas que una sola estación meteorológica podría no detectar.

Monitoreo centralizado

Múltiples puntos de monitoreo ambiental pueden enviar datos a una plataforma de monitoreo a nivel de planta.

Integración flexible de sensores

Los sensores RS485 pueden permanecer cerca del punto de medición mientras que el nodo LoRaWAN se encarga de la transmisión inalámbrica a larga distancia.

Adecuado para emplazamientos fotovoltaicos remotos.

LoRaWAN está diseñado específicamente para la conectividad IoT de bajo consumo y amplio alcance, y puede implementarse como redes privadas, públicas o híbridas, según la aplicación.

¿Cuándo es LoRaWAN una buena opción para la monitorización de sistemas fotovoltaicos solares?

LoRaWAN es especialmente recomendable cuando:

• El parque solar cubre una gran superficie.
• Los puntos de monitoreo están distribuidos geográficamente.
• Instalar cables de comunicación es caro.
• Los sensores transmiten cantidades de datos relativamente pequeñas.
• Posteriormente se podrán añadir puntos de control adicionales.
• Se prefiere una red inalámbrica privada.
• Se puede instalar una puerta de enlace con una conexión de retorno fiable.

Sin embargo, LoRaWAN no debería reemplazar automáticamente todas las conexiones por cable.

Para datos de alta frecuencia, bucles de control estrechamente integrados o ubicaciones con una infraestructura de cableado existente y conveniente, la comunicación por cable puede seguir siendo preferible.

La mejor arquitectura de monitorización fotovoltaica suele ser un sistema híbrido que combina:

RS485 + LoRaWAN + 4G/Ethernet

Cómo seleccionar un nodo de monitorización fotovoltaica LoRaWAN

Antes de seleccionar un nodo, los ingenieros del proyecto deben confirmar los siguientes requisitos.

Interfaces de sensores

Compruebe si el nodo admite las salidas de sensor requeridas:

• Modbus RS485
• cosa análoga
• legumbres
• entrada digital

Número de sensores

Determina cuántos sensores deben conectarse a cada nodo.

Fuente de alimentación

Las posibles opciones incluyen:

• alimentación de CC
• energía solar
• alimentación de la batería
• energía híbrida

Banda de frecuencia de LoRaWAN

El plan de frecuencias regional debe coincidir con el país de despliegue.

Protección ambiental

Los dispositivos de monitorización fotovoltaica para exteriores deben seleccionarse en función de las características del emplazamiento:

• rango de temperatura
• exposición al polvo
• lluvia
• humedad
• exposición a los rayos UV

Integración de plataformas

Confirme la compatibilidad con lo requerido:

• servidor de red
• MQTT
• API
• servidor privado
• plataforma en la nube

Arquitectura de monitorización fotovoltaica JW-IoT LoRaWAN

JW-IoT puede configurar sistemas de monitoreo de parques solares distribuidos que combinen:

• sensores de irradiancia solar
• Piranómetros de clase A / clase B
• sensores de temperatura de módulos fotovoltaicos
• estaciones meteorológicas compactas
• sensores de viento
• pluviómetros
• sistemas de monitoreo de suciedad
• Adquisición de datos RS485
• nodos inalámbricos LoRaWAN
• Puertas de enlace LoRaWAN
• comunicación 4G
• monitorización en la nube
• Integración de API

Para un diseño completo a nivel de planta, visite:

Sistema de monitorización de energía solar fotovoltaica con automatización IoT

Para la estación principal de monitoreo meteorológico:

Estación de monitoreo meteorológico solar para centrales eléctricas fotovoltaicas.

Para la monitorización distribuida de la temperatura de los paneles:

Sensores de temperatura de módulos fotovoltaicos para la monitorización de plantas solares.

Para una medición de irradiancia de alta precisión:

Piranómetro de clase A con sensor de radiación solar

Estas páginas conforman una cadena de monitorización lógica, desde la capa de sensores hasta la monitorización solar a nivel de planta.

Preguntas frecuentes

1. ¿Qué es un nodo de monitorización fotovoltaica LoRaWAN?

Un nodo de monitorización fotovoltaica LoRaWAN es un dispositivo IoT de campo que recopila datos de la irradiancia solar, la temperatura del módulo o sensores ambientales y transmite las mediciones de forma inalámbrica a una puerta de enlace LoRaWAN.

Posteriormente, la puerta de enlace reenvía la información a una plataforma en la nube, un sistema SCADA o un sistema de gestión energética.

2. ¿Por qué utilizar LoRaWAN en una gran planta de energía solar?

LoRaWAN puede reducir la necesidad de cables de comunicación largos entre ubicaciones de monitorización distribuidas.

Resulta especialmente útil cuando los puntos de monitorización ambiental están distribuidos en una gran instalación fotovoltaica y solo es necesario transmitir periódicamente pequeños conjuntos de datos de los sensores.

3. ¿Pueden los sensores solares RS485 conectarse a LoRaWAN?

Sí.

Una arquitectura común es:

Sensor RS485 → Nodo LoRaWAN → Puerta de enlace → Nube

El nodo LoRaWAN actúa como interfaz local entre los sensores industriales y la red de comunicación inalámbrica.

4. ¿Qué sensores se pueden utilizar con un nodo de monitorización fotovoltaica LoRaWAN?

Los sensores típicos incluyen:

• sensores de irradiancia solar
• piranómetros
• sensores de temperatura de módulos fotovoltaicos
• sensores de temperatura y humedad ambiente
• sensores de viento
• pluviómetros
• sensores de suciedad

La combinación exacta depende de la finalidad de cada punto de monitorización.

5. ¿LoRaWAN reemplaza a la estación meteorológica fotovoltaica?

Normalmente no.

La estación meteorológica principal del sistema fotovoltaico normalmente proporciona datos meteorológicos de referencia, mientras que los nodos LoRaWAN distribuidos proporcionan mediciones localizadas adicionales en toda la planta solar.

El uso de ambos puede proporcionar una mejor cobertura espacial.

6. ¿Cuántos nodos LoRaWAN necesita una granja solar?

No hay un número fijo.

La cantidad requerida depende de:

• tamaño de la granja solar
• terreno
• Disposición del bloque inversor
• orientación del módulo
• variabilidad ambiental
• objetivos de seguimiento
• cobertura de comunicación

Por lo tanto, antes de la puesta en marcha, se debe elaborar un plan de puntos de control específico para cada emplazamiento.

7. ¿Se pueden integrar los datos fotovoltaicos de LoRaWAN en el sistema SCADA?

Sí, siempre que la puerta de enlace, el servidor de red y la capa de aplicación estén configurados para el método de integración requerido.

Dependiendo del proyecto, los datos pueden transferirse a través de MQTT, API u otros protocolos compatibles a una plataforma SCADA o de O&M de la planta.

La solución de monitorización de paneles solares fotovoltaicos existente de JW-IoT es compatible con la API MQTT Cloud y la integración con plataformas de terceros.

Construya una red de monitoreo fotovoltaico más escalable.

Las grandes centrales solares necesitan más de un dato medioambiental.

Una arquitectura de monitorización distribuida bien diseñada puede combinar sensores RS485 locales, nodos inalámbricos LoRaWAN, pasarelas LoRaWAN e integración en la nube o SCADA para crear una red de monitorización escalable en toda la planta.

JW-IoT puede configurar los sistemas de acuerdo con:

• capacidad de la planta fotovoltaica
• dimensiones del sitio
• número de zonas de vigilancia
• parámetros del sensor requeridos
• distancia de comunicación
• Banda de frecuencia de LoRaWAN
• requisitos de puerta de enlace
• Requisitos de integración en la nube o SCADA

Obtenga la configuración de monitorización fotovoltaica LoRaWAN

Envíanos:

1. Capacidad del parque solar
2. Dimensiones aproximadas del terreno
3. Número de bloques fotovoltaicos o zonas de monitorización
4. Sensores necesarios
5. País del proyecto
6. Plataforma SCADA/en la nube existente
7. Método de comunicación requerido

JW-IoT puede entonces recomendar una arquitectura preliminar que incluya nodos de sensores, pasarelas, métodos de comunicación e integración de la plataforma.

Solicitar una configuración de monitorización de energía solar fotovoltaica