sistemas de comunicación en huertos solares
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HUERTOS SOLARES
Como nuevo concepto de inversión, están proliferando en España los huertos solares. Se
trata de pequeñas instalaciones fotovoltaicas para la venta de energía, a pequeña escala, a
la red eléctrica. Se instalan en terrenos compartidos, consiguiendo dividir los gastos de
infraestructura entre diferentes propietarios. A grosso modo, una hectárea de terreno
puede llegar a producir la energía suficiente para abastecer a 100 familias.
Estructura del huerto solar
La infraestructura de un huerto solar se compone del sistema de generación de
energía, el sistema de medida, el sistema de comunicaciones y los sistemas de
vigilancia.
En el sistema de generación se encuentra el panel solar y el inversor. El panel solar
recoge la energía solar para transformarla a tensión continua de 12, 24 o 36V, a
través de un conjunto de módulos compuestos de series de células. Cada célula es
capaz de suministrar entre 0,4 y 0,5 Voltios.
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El Inversor transforma la tensión continua a tensión alterna, para poder ser
insertada en la red.
El sistema de medida lo forman sensores que miden la generación y el
autoconsumo.
El sistema de comunicaciones se encarga de recoger todos los datos y
transmitirlos al equipo de control.
Finalmente, el sistema de vigilancia se encarga de detectar intrusiones para evitar
vandalismos y robos.
Sistema de medida
Las mediciones que se deben tener en cuenta son la temperatura del panel, la luz, la
corriente y el voltaje. La temperatura es decisiva en el rendimiento de un panel
solar. El rendimiento de un panel baja cerca de un 0,4% por grado de diferencia. Los
niveles de luz, corriente y voltaje de cada panel determinan su correcta orientación y
permiten controlar el buen funcionamiento de éste, posicionando el panel a través de
pequeños motores. El sensado de la corriente procedente del inversor permite obtener la
cantidad de energía suministrada a la red.
Sistema de comunicaciones
Los sensores más precisos del mercado entregan esta información mediante
salidas electrónicas analógicas. Para poder gestionarlas, transmitirlas al sistema
de control y que éste pueda actuar sobre el posicionamiento del panel, es
necesario un sistema de comunicaciones basado en buses industriales.
Dentro su amplia gama de modelos, ICPDAS ofrece la unidad remota PET-7017 CR.
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Este modelo permite adquirir señales analógicas, enviarlas por Modbus TPC/ Modbus UDP,
y controlar actuadores digitales según las órdenes recibidas. Dispone de 8 entradas
analógicas y 4 salidas digitales. Las entradas analógicas están protegidas contra
sobrevoltaje (240Vrms) y las salidas digitales están aisladas.
Además, dispone de dos puertos Ethernet, hecho que, también permite montar una
topología en Daisy-Chain, reduciendo el número de puertos Ethernet necesarios en el bus.
La arquitectura resultante se muestra en la siguiente figura:
Sin embargo, a pesar de las dimensiones reducidas de un huerto solar, el número de
paneles a controlar sigue siendo numeroso. Una estructura de red en Daisy-Chain no es
aconsejable para tantos números de nodos. La configuración óptima consiste en
combinar diferentes anillos de paneles conectados por switches al sistema de
control, tal como muestra la siguiente figura:
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El switch utilizado en esta configuración también forma parte de la gama de productos de
ICPDAS. Se trata del modelo NS-208PSE-4 CR para carril DIN.
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Dispone de 8 puerto industriales de 10/100Mbps. Aparte de ser full y half dúplex, y ofrecer
detección ante excesos de temperatura, corriente y bajadas de tensión, dispone de gestión
automática de alimentación. Para alimentar el switch se aconseja utilizar la fuente para
carril DIN MDR-60-48, de 60W, con protecciones ante cortocircuitos, sobrecargas y
sobrevoltaje y ventilación por convección.
La lista de dispositivos seleccionados para esta aplicación se muestra en la siguiente tabla.
PET-7017 CR Terminal para Modbus/TCP de 8 entradas analógicas protegidas contra
sobre voltaje y 4 salidas digitales aisladas.
NS-208PSE-4 CR Switch industrial de 8 puertos 10/100Mbps y 4 PoE.
MDR-60-48 Fuente de alimentación 48V 60w
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