Sensor Iradiasi Silikon untuk Pemantauan Kinerja PV

Sel Referensi PV Modbus RS485 untuk Pengukuran Iradiasi Bidang Susunan

Itu Sensor Iradiasi Silikon JW-TBQ-GJ(LC13) adalah sensor sel referensi fotovoltaik yang dikembangkan untuk mengukur iradiasi matahari di pembangkit listrik PV, sistem surya atap, proyek pengujian modul, dan stasiun cuaca surya.

Sensor ini menggunakan sel penginderaan silikon monokristalin dengan respons spektral yang mirip dengan modul PV silikon kristalin konvensional. Hal ini memungkinkan sensor untuk memberikan data iradiasi yang secara akurat mencerminkan energi matahari yang tersedia untuk susunan PV yang dipantau.

Dengan output RS485, komunikasi Modbus standar, kompensasi suhu bawaan, dan pelindung luar ruangan IP65, sensor ini dapat dihubungkan ke pencatat data, RTU, PLC, sistem SCADA, dan platform pemantauan PV.

Alat ini dapat beroperasi sebagai sensor iradiasi independen atau diintegrasikan ke dalam sistem yang lengkap. solusi pemantauan energi terbarukan dengan sensor cuaca, sensor suhu modul, peralatan komunikasi, dan manajemen data berbasis cloud.

Gambaran Umum Produk

JW-TBQ-GJ(LC13) juga umumnya digambarkan sebagai:

• Sel referensi PV
• Sel referensi silikon
• Sensor iradiasi fotovoltaik
• Sensor iradiasi POA
• Sensor iradiasi sel referensi

Berbeda dengan sensor cahaya serbaguna, sensor ini dirancang khusus untuk memantau radiasi matahari yang diterima oleh modul fotovoltaik.

Karena elemen sensornya berbasis teknologi silikon kristal, responsnya terhadap sinar matahari lebih mendekati respons modul PV silikon kristal daripada respons banyak instrumen radiasi spektrum luas. Hal ini membuatnya cocok untuk perbandingan kinerja, analisis operasional, dan pemantauan bidang susunan panel surya.

Sensor tersebut mengubah respons sel silikon menjadi pembacaan iradiasi digital yang dapat ditransmisikan melalui RS485 Modbus ke pengontrol lokal atau platform pemantauan jarak jauh.

Apa yang Diukur oleh Sensor Ini?

Sensor tersebut mengukur intensitas radiasi matahari yang mengenai permukaan sensornya.

Jika dipasang dengan sudut kemiringan dan orientasi yang sama dengan modul PV, maka alat ini dapat memberikan iradiasi bidang susunan, yang umumnya disingkat sebagai iradiasi POA.

Iradiasi POA mewakili energi matahari yang mencapai permukaan miring susunan panel surya. Ini sangat berguna untuk membandingkan:

• Radiasi matahari yang tersedia
• Output PV yang diharapkan
• Output inverter aktual
• Suhu modul
• Efisiensi sistem
• Rasio kinerja
• Kehilangan radiasi yang disebabkan oleh awan atau bayangan.
• Perbedaan antara rangkaian PV atau bagian array.

Sensor ini tidak secara langsung mengukur keluaran daya PV. Sebaliknya, sensor ini memberikan referensi lingkungan yang dapat dibandingkan dengan data produksi listrik.

Mengapa Menggunakan Sel Referensi Silikon di Pembangkit Listrik Fotovoltaik?

Pembangkit listrik fotovoltaik tidak dapat mengevaluasi kinerja secara akurat hanya dengan menggunakan daya keluaran saja.

Penurunan produksi listrik dapat disebabkan oleh:

• Radiasi matahari yang lebih rendah
• Awan yang lewat
• Suhu modul tinggi
• Debu atau kotoran
• Bayangan sebagian
• Degradasi modul
• Keterbatasan inverter
• Kegagalan string
• Kerugian kabel
• Pembatasan jaringan listrik

Dengan mengukur iradiasi di dekat susunan panel fotovoltaik, operator dapat memisahkan perubahan yang disebabkan oleh sinar matahari yang tersedia dari perubahan yang disebabkan oleh peralatan atau kondisi operasional.

Sebagai contoh, output yang lebih rendah saat iradiasi rendah mungkin normal. Output yang lebih rendah di bawah iradiasi yang kuat dapat mengindikasikan masalah kinerja sistem yang perlu diselidiki.

Pemantauan Iradiasi Bidang Susunan

Sensor biasanya dipasang dengan kemiringan dan azimut yang sama dengan modul PV yang dipantau.

Metode pemasangan ini memungkinkan permukaan sensor untuk menerima sinar matahari dalam kondisi yang mirip dengan kondisi yang dialami oleh susunan sensor.

Data bidang array dapat mendukung:

• Analisis rasio kinerja PV
• Penilaian hasil panen
• Evaluasi kinerja inverter
• Perbandingan string
• Analisis kehilangan tanah
• Studi degradasi modul
• Deteksi kesalahan
• Pelaporan Operasi dan Pemeliharaan
• Prakiraan cuaca matahari
• Platform kembaran digital dan analitik

Untuk pembangkit listrik tenaga surya skala besar dengan orientasi susunan panel yang berbeda, mungkin diperlukan beberapa sensor.

Titik pemantauan terpisah dapat dipertimbangkan untuk:

• Susunan yang menghadap ke timur dan menghadap ke barat
• Blok pelacak yang berbeda
• Bagian kemiringan tetap dan pelacakan
• Teknologi modul yang berbeda
• Zona inverter terpisah
• Area dengan kondisi naungan yang berbeda
• Bagian-bagian tanaman yang tersebar secara geografis

Cara Kerja Sensor Iradiasi Silikon

1. Energi Matahari Mencapai Sel Sensor

Sinar matahari mencapai permukaan sensor silikon monokristalin.

2. Sel Menghasilkan Respons Listrik

Sel silikon menghasilkan sinyal listrik yang terkait dengan intensitas radiasi yang diterima oleh permukaan sensor.

3. Kompensasi Suhu Diterapkan

Respons sel silikon berubah seiring dengan perubahan suhu.

Fungsi kompensasi suhu bawaan membantu mengurangi penyimpangan pengukuran yang disebabkan oleh perubahan suhu luar ruangan dan meningkatkan konsistensi pemantauan jangka panjang.

4. Sinyal Diubah Menjadi Data Digital

Elektronik sensor memproses sinyal dan mengubahnya menjadi nilai iradiasi.

5. Data Ditransmisikan Melalui RS485 Modbus

Nilai yang diukur dikirim ke pencatat data, RTU, PLC, komputer industri, atau platform pemantauan melalui antarmuka RS485.

Komunikasi Modbus RS485

JW-TBQ-GJ(LC13) menggunakan komunikasi RS485 dan mendukung protokol Modbus standar.

RS485 cocok untuk pemantauan industri dan luar ruangan karena mendukung:

• Komunikasi kabel yang stabil
• Jaringan multi-perangkat
• Pengkabelan lapangan jarak jauh
• Integrasi dengan pengontrol industri
• Pembacaan data berbasis register standar
• Akuisisi sensor terpusat

Sensor ini dapat dihubungkan ke:

• pencatat data PV
• Unit terminal jarak jauh
• Sistem PLC
• Sistem SCADA
• Pengontrol stasiun cuaca
• Gerbang industri
• Perangkat komputasi tepi
• Server pemantauan lokal
• Platform pemantauan cloud

Sebelum melakukan integrasi sistem, pastikan alamat komunikasi, kecepatan baud, pengaturan paritas, peta register, dan format data dalam dokumen protokol komunikasi terbaru.

Spesifikasi Teknis Umum

Spesifikasi teknis harus dikonfirmasi menggunakan lembar data terbaru sebelum pengadaan.

Untuk proyek-proyek teknik, mohon konfirmasi juga:

• Rentang pengukuran iradiasi
• Resolusi
• Waktu respons
• Kisaran suhu pengoperasian
• Kisaran suhu penyimpanan
• Panjang kabel
• Jenis konektor
• Peta register Modbus
• Dimensi sensor
• Dimensi lubang pemasangan
• Metode kalibrasi
• Dokumentasi kalibrasi
• Persyaratan perlindungan terhadap lonjakan arus dan petir

Sensor Iradiasi Silikon vs Pyranometer

Sensor iradiasi silikon dan piranometer sama-sama mengukur iradiasi matahari, tetapi keduanya menggunakan teknologi penginderaan yang berbeda dan melayani kebutuhan proyek yang berbeda.

Sensor silikon seringkali lebih disukai ketika proyek membutuhkan referensi iradiasi yang ekonomis, respons cepat, dan terkait erat dengan perilaku modul PV silikon kristal.

Pyranometer termopile mungkin lebih cocok ketika proyek membutuhkan:

• Pengukuran radiasi matahari spektrum luas
• Data referensi meteorologi
• Kepatuhan terhadap kelas piranometer yang ditentukan
• Pemantauan iradiasi tingkat penelitian
• Perbandingan antara berbagai teknologi PV
• Ketertelusuran kalibrasi tingkat tinggi

JW-IoT juga menyediakan Sensor Radiasi Matahari Pyranometer Kelas A dengan Output RS485, A Sensor Radiasi Matahari Kelas C untuk Pemantauan 2000 W/m² dan sebuah Sensor Radiasi Matahari Total Fotolistrik untuk Pemantauan Iradiasi RS485.

Sensor yang tepat harus dipilih sesuai dengan akurasi yang dibutuhkan, respons spektral, standar proyek, anggaran, dan tujuan pemantauan.

Data Daya Sel Referensi Silikon vs Modul PV

Sel referensi silikon mengukur intensitas radiasi matahari yang masuk.

Pengukuran pemantauan kelistrikan PV:

• Tegangan DC
• Arus DC
• Daya DC
• Keluaran AC
• Efisiensi inverter
• Hasil energi

Pengukuran-pengukuran ini tidak boleh saling menggantikan.

Sensor iradiasi menunjukkan berapa banyak energi matahari yang tersedia. Sistem pemantauan listrik menunjukkan berapa banyak energi yang dihasilkan oleh sistem PV.

Membandingkan kedua kumpulan data tersebut membantu operator mengevaluasi apakah pembangkit listrik tersebut mengubah energi matahari yang tersedia menjadi listrik secara efisien.

Pemantauan Rasio Kinerja

Rasio Kinerja, atau PR, umumnya digunakan untuk mengevaluasi kinerja pembangkit listrik PV yang dinormalisasi.

Perbandingan tingkat proyek yang disederhanakan menggunakan:

• Intensitas radiasi terukur
• Kapasitas PV terpasang
• Keluaran energi aktual
• Suhu modul
• Periode pemantauan
• Kerugian sistem

Sensor iradiasi silikon menyediakan input iradiasi matahari yang dibutuhkan oleh banyak sistem pemantauan PR.

Untuk analisis yang andal, data iradiasi harus disinkronkan dengan:

• Data inverter
• Data meteran
• Suhu modul
• Suhu sekitar
• Kondisi angin
• Catatan alarm
• Ketersediaan tanaman
• Periode pembatasan

Pemasangan sensor yang salah atau perawatan yang buruk dapat secara langsung memengaruhi hasil PR.

Panduan Pemasangan

Pasang dengan kemiringan yang sama seperti susunan panel surya.

Untuk pengukuran bidang susunan panel surya, sensor harus sesuai dengan sudut kemiringan dan azimut modul PV yang dipantau.

Bahkan perbedaan sudut yang kecil pun dapat menyebabkan perbedaan pengukuran, terutama ketika matahari berada di posisi rendah.

Hindari Naungan

Jangan memasang sensor di tempat yang mungkin terteduh oleh:

• Kerangka modul
• Struktur pemasangan
• Kabel
• Kotak sambungan
• Pagar pembatas
• Sensor terdekat
• Vegetasi
• Bangunan
• Komponen pelacak

Permukaan sensor harus menerima sinar matahari yang sama tanpa halangan seperti modul yang dipantau.

Pilih Lokasi Perwakilan

Titik pemasangan harus mewakili kondisi operasi dari susunan panel surya target.

Hindari lokasi-lokasi yang tidak biasa yang dipengaruhi oleh:

• Refleksi lokal
• Naungan permanen
• Penumpukan debu yang berlebihan
• Aliran air
• Pembuangan panas
• Salju yang tertiup angin
• Pembersihan yang tidak merata

Tanaman berukuran besar mungkin memerlukan beberapa titik pengukuran.

Jaga Kebersihan Permukaan Sensor

Debu, pasir, serbuk sari, kotoran burung, semprotan garam, dan noda air dapat mengurangi intensitas radiasi yang terukur.

Sensor tersebut harus diperiksa dan dibersihkan sebagai bagian dari jadwal perawatan rutin pembangkit listrik tenaga surya.

Untuk studi pengotoran, pastikan metode pembersihan sesuai dengan tujuan pemantauan.

Lindungi Kabel

Arahkan kabel RS485 melalui saluran atau baki kabel yang sesuai.

Menghindari:

• Tikungan tajam
• Koneksi longgar
• Bagian kabel panjang yang tidak ditopang
• Kontak langsung dengan lembaran belakang modul panas
• Genangan air pada konektor
• Pemasangan paralel di samping kabel daya tinggi tanpa pemisahan yang memadai.

Gunakan proteksi lonjakan arus dan petir jika diperlukan sesuai dengan desain proyek.

Informasi Instalasi Rekaman

Dokumen:

• Nomor seri sensor
• Tanggal pemasangan
• Lokasi GPS
• Bagian array
• Sudut kemiringan
• Azimut
• Panjang kabel
• Alamat Modbus
• Saluran pencatat data
• Informasi kalibrasi
• Riwayat perawatan

Informasi ini penting untuk pemecahan masalah dan penelusuran data jangka panjang.

Pemasangan Sisi Depan dan Sisi Belakang

Konfigurasi produk saat ini mendukung pemasangan pada permukaan panel PV atau sisi belakangnya.

Metode yang dipilih harus sesuai dengan tujuan pemantauan dan aksesori pemasangan.

Posisi Depan atau Bidang Susunan

Posisi ini umumnya digunakan ketika sel sensor harus menerima sinar matahari yang sama secara langsung dengan permukaan modul PV.

Sensor tersebut tidak boleh menimbulkan bayangan pada area modul aktif.

Struktur Pemasangan Sisi Belakang

Pemasangan sisi belakang dapat merujuk pada pemasangan braket sensor ke bagian belakang atau rangka modul sambil menjaga permukaan penginderaan tetap menghadap ke atas.

Permukaan sensor itu sendiri harus tetap tidak terhalang dan sejajar dengan bidang modul.

Jangan memasang permukaan sensor aktif menghadap ke bawah kecuali aplikasi tersebut secara khusus memerlukan pengukuran iradiasi pantulan atau sisi belakang dan konfigurasi produk mendukungnya.

Skenario Aplikasi

Pembangkit Listrik Tenaga Surya Skala Besar

Sensor ini dapat dipasang pada pembangkit listrik tenaga surya dengan kemiringan tetap atau yang dapat digerakkan untuk mendukung:

• Pemantauan iradiasi
• Analisis rasio kinerja
• Perbandingan zona inverter
• Diagnostik Operasi dan Pemeliharaan
• Penilaian hasil panen
• Investigasi kesalahan

Sistem Tenaga Surya Atap

Untuk PLTS atap komersial dan industri, sensor ini dapat memberikan referensi iradiasi lokal untuk membandingkan keluaran sistem yang diharapkan dan yang sebenarnya.

Stasiun Cuaca PV

Sensor ini dapat dikombinasikan dengan:

• Sensor suhu dan kelembaban lingkungan
• Sensor suhu modul PV
• Sensor kecepatan dan arah angin
• Alat pengukur curah hujan
• Sensor tekanan atmosfer
• Pencatat data
• Gerbang komunikasi

Jelajahi lebih lanjut sensor radiasi untuk proyek pemantauan surya dan cuaca yang lengkap.

Pengujian Modul PV

Sensor ini dapat mendukung pengujian perbandingan terhadap:

• Modul PV individual
• Sudut kemiringan yang berbeda
• Teknologi modul yang berbeda
• Metode pembersihan
• Metode pendinginan
• Konfigurasi pemasangan
• Kondisi naungan

Pengoperasian dan Pemeliharaan Pembangkit Listrik Tenaga Surya

Tim O&M dapat membandingkan data iradiasi dan produksi untuk mengidentifikasi:

• Kehilangan output yang tidak terduga
• Inverter berkinerja buruk
• Kelainan tingkat senar
• Kerugian akibat pengotoran
• Peristiwa bayangan
• Kerusakan sensor
• Masalah sinkronisasi data

Pemantauan PV Terdistribusi

Struktur RS485 yang ringkas membuat sensor ini cocok untuk sistem terdistribusi yang membutuhkan banyak titik pemantauan iradiasi yang terhubung ke gateway lokal atau platform terpusat.

Penelitian Energi Terbarukan

Sensor ini dapat digunakan dalam penelitian terapan yang meliputi:

• efisiensi PV
• Variabilitas iradiasi
• Suhu modul
• Prakiraan cuaca matahari
• Kehilangan akibat pengotoran
• Efek awan
• Model hasil energi

Sistem Pemantauan PV Lengkap

Sistem pemantauan lingkungan PV yang lengkap dapat mencakup:

1. Sensor iradiasi silikon
2. Sensor suhu modul PV
3. Sensor suhu dan kelembaban lingkungan
4. Sensor kecepatan angin
5. Sensor arah angin
6. Alat pengukur curah hujan
7. Sensor pemantauan pengotoran
8. Kamera seluruh langit
9. Pencatat data atau RTU
10. Jaringan komunikasi RS485
11. Gateway 4G, Ethernet, atau LoRaWAN
12. Platform pemantauan cloud
13. Integrasi API atau SCADA
14. Perlindungan terhadap lonjakan arus dan petir

JW-IoT Pemantauan Energi Terbarukan Portofolio ini mencakup pemantauan lingkungan pertanian tenaga surya, pemantauan tenaga surya atap, pemantauan tenaga surya terapung, stasiun cuaca pembangkit PV, dan sistem pemantauan PV berbasis IoT.

Kualitas Data dan Kesalahan Instalasi Umum

Data iradiasi yang dapat diandalkan bergantung pada lebih dari sekadar spesifikasi sensor.

Penyebab umum pembacaan yang tidak akurat meliputi:

• Sudut kemiringan yang salah
• Azimut salah
• Bayangan sebagian
• Permukaan sensor yang kotor
• Kabel longgar
• Pengaturan Modbus yang salah
• Penurunan tegangan
• Interpretasi register yang salah
• Ketidaksesuaian jam sensor dan inverter
• Lokasi pemasangan yang buruk
• Kondisi pembersihan yang berbeda antara sensor dan modul.
• Menggunakan satu sensor untuk berbagai orientasi susunan.
• Catatan kalibrasi hilang

Data harus divalidasi setelah instalasi dengan membandingkan:

• Output sensor saat kondisi langit cerah
• Instrumen iradiasi terdekat
• Tren energi PV
• Suhu modul
• Posisi matahari yang diharapkan
• Data situs bersejarah

Rekomendasi Perawatan

Inspeksi Rutin

Periksa sensor untuk:

• Kontaminasi permukaan
• Kerusakan mekanis
• Braket longgar
• Keausan kabel
• Korosi
• Masuknya air
• Kerusakan konektor
• Bayangan yang tak terduga

Pembersihan

Bersihkan permukaan sensor dengan metode yang lembut dan tidak abrasif.

Jangan menggunakan alat tajam atau bahan kimia keras yang dapat merusak permukaan optik atau sensor.

Validasi Data

Tinjau data untuk:

• Pembacaan garis datar
• Pergeseran mendadak
• Nilai malam hari yang tidak realistis
• Hilangnya komunikasi berulang kali
• Perbedaan dari sensor terdekat
• Penyimpangan yang tidak dapat dijelaskan dari keluaran PV

Kalibrasi

Persyaratan kalibrasi bergantung pada standar proyek, persyaratan kontrak, dan ketidakpastian pengukuran yang dibutuhkan.

Konfirmasikan interval kalibrasi yang disarankan dan dokumentasi yang tersedia sebelum memesan.

Cara Memilih Sensor Iradiasi yang Tepat

Pilih sensor iradiasi silikon ketika:

• Proyek ini terutama memantau modul PV silikon kristal.
• Diperlukan iradiasi bidang susunan.
• Pemantauan operasional yang cepat sangat penting.
• Diperlukan beberapa titik pemantauan.
• Integrasi RS485 Modbus lebih disukai.
• Biaya proyek harus dikendalikan.
• Sensor ini akan mendukung analisis PR dan O&M.

Pertimbangkan piranometer termopile ketika:

• Diperlukan pengukuran spektrum luas.
• Proyek ini menentukan kelas piranometer.
• Diperlukan pengukuran referensi meteorologi.
• Ketertelusuran kalibrasi memiliki prioritas lebih tinggi.
• Berbagai teknologi PV harus dibandingkan.
• Proyek ini membutuhkan data radiasi berkualitas penelitian.

Informasi Pemesanan

Untuk merekomendasikan konfigurasi yang tepat, mohon berikan informasi berikut:

• Aplikasi proyek
• Negara instalasi
• kapasitas pembangkit listrik tenaga surya
• Teknologi modul PV
• Sistem kemiringan tetap atau sistem pelacak
• Jumlah orientasi larik
• Jumlah titik pemantauan
• Rentang iradiasi yang dibutuhkan
• Akurasi yang dibutuhkan
• Protokol komunikasi
• Panjang kabel
• Pencatat data atau tipe SCADA
• Persyaratan kalibrasi
• Kuantitas
• Tanggal pengiriman yang diharapkan

Mengapa Memilih JW-IoT?

JW-IoT menyediakan sensor dan dukungan integrasi sistem untuk proyek pemantauan energi surya fotovoltaik dan energi terbarukan.

Dukungan proyek yang tersedia meliputi:

• Pemilihan sensor iradiasi
• Konfigurasi stasiun cuaca PV
• Pemantauan suhu modul
• Integrasi RS485 Modbus
• Konfigurasi RTU dan pencatat data
• Komunikasi 4G dan Ethernet
• Koneksi platform cloud
• Integrasi API dan SCADA
• Layanan OEM dan private-label.
• Panduan instalasi
• Dukungan teknis jarak jauh

Minta Penawaran

Untuk informasi harga, dokumen teknis, informasi protokol Modbus, dan dukungan konfigurasi proyek, mohon berikan jenis pembangkit listrik PV Anda, titik pemantauan, persyaratan komunikasi, panjang kabel, dan jumlahnya.

Hubungi JW-IoT untuk pemilihan produk dan penawaran harga.

Jelajahi lebih lanjut Sensor Radiasi JW-IoT untuk pemantauan fotovoltaik, meteorologi, pertanian, dan penelitian.