Solarmodul-Monitoring schon in der Anschlussdose
Storm Energy: Erstes »Betriebssystem« für Solarmodule
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Aufbau und Funktionsweise des »SunSniffer OS«
Der Sensor ist entweder als System aus Messwertaufnehmer-IC und Zusatzbauelementen auf einer kleinen Leiterplatte oder demnächst als Ein-Chip-Lösung von NXP im QFN-Package verfügbar. Er wird üblicherweise schon bei der Produktion in die Anschlussdose eines Solarmoduls integriert, lässt sich aber auch nachträglich inklusive manueller Konfiguration installieren. Der Sensor misst die Spannung des Moduls und die Temperatur der Anschlussdose und überträgt die Daten zusammen mit der Seriennummer des Moduls per Powerline-Technik über ein DC-Kabel an den »SunSniffer«-Empfänger. Dieser entspricht der Schutzart IP65 und ist für Strings mit maximal 30 Solarmodulen ausgelegt. Er liest die Daten der Sensoren aus und misst den Strom mit 1 Prozent absoluter Messtoleranz. Anschließend sendet er die Daten an einen Webserver, der sie für den Anwender in einem Webportal analysiert und aufbereitet. Die Messungen in den Modulen finden alle 30 Sekunden statt, wobei die absolute Toleranz bei der Spannungsmessung 1 Prozent und bei der Temperaturmessung +-3 °C beträgt.
Verfügbar sind drei Arten von »SunSniffer«-Empfängern: der »SunSniffer 8-Port-Server«, der »SunSniffer 1-String-Empfänger« und der »SunSniffer Hall-Empfänger«. Der 8-Port-Server ist für maximal acht Strings konzipiert und somit für mittlere und größere Anlagen vorgesehen. Er bietet eine Webbox und einen Ethernet-RJ45-Anschluss für die Internet-Verbindung sowie einen RS-485-Eingang für Wechselrichter und externe Sensoren. Die Strings werden über MC4-kompatible Steckverbinder angeschlossen. Von der Webbox aus gelangen die Daten via Ethernet an den Webserver. Das Gerät misst nochmals die Spannung, so dass Leistungsverluste der DC-Kabel errechnet werden können, indem diese Spannungsdaten mit den Modulspannungsdaten der »SunSniffer«-Sensoren verglichen werden (Kabelleistungsverlust-Messung). Zudem verfügt es über eine Diebstahlschutz-Funktion, die im Falle einer Entwendung sofort per E-Mail, optional auch per SMS, Alarm schlägt.
Beim 1-String-Empfänger handelt es sich quasi um eine verkleinerte Ausgabe des 8-Port-Servers: mit denselben technischen Eigenschaften, aber eben für nur einen String.
Der Hall-Empfänger nimmt die Daten kontaktlos von den Sensoren entgegen. Die Strommessung erfolgt über den Hall-Effekt-Sensor, durch den das DC-Kabel hindurchgeführt wird. Im Gegensatz zum 8-Port-Server bietet der Hall-Empfänger die Spannungsmess- und die Diebstahlschutz-Funktion nicht. Ausgelegt ist der Hall-Empfänger für einen String; er lässt sich aber mit einer RS-485-Modbus-Leitung in Reihe schalten und somit flexibel für große und kleine Anlagen einsetzen. Über die externe »SunSniffer Webbox« gelangen die Daten der Modbus-Leitung an das Internet-Portal.
Im Schadensfall versendet das »SunSniffer«-System eine Warnung per E-Mail, auf Wunsch auch per SMS. In der Regel ist aber nicht die Beseitigung eines Fehlers der treibende Kostenfaktor, sondern die Suche - sie benötigt umso mehr Zeit, je größer die Anlage ist. Mittels einer Visualisierungs-Funktion können Anwender die ganze Anlage auf der »SunSniffer«-Oberfläche so darstellen, wie sie geplant und gebaut wurde. Die Identifikation der einzelnen Module erfolgt über die vom Sensor-IC übertragenen Seriennummern. Diese lassen sich direkt aus AutoCAD importieren.
Die optionale Funktion »SunSniffer Secure« ermöglicht die Notabschaltung jedes einzelnen Solarmoduls, so dass die Feuerwehr Brände ohne weitere Vorkehrungen löschen kann. Anhand der gemessenen Temperaturen in der Anschlussdose lassen sich die Module im Falle einer Überhitzung, erzeugt etwa durch einen Lichtbogen, ausschalten. Für den Abschaltvorgang ist der »SunSniffer«-Sensor zuständig. Das Abschaltsignal wird vom »SunSniffer«-Empfänger an den »SunSniffer«-Sensor gesandt. So lässt sich der Abschaltvorgang entweder über Parameter der Software oder über einen manuellen Schalter auslösen. Vor der Abschaltung sendet »SunSniffer Secure« ein Signal zur Bestätigung, dass die Anlage abgeschaltet wird. Die Übertragung des Signals erfolgt über das DC-Kabel. Generell ist eine zusätzliche Verkabelung von Kommunikationsleitungen nicht nötig.
- Storm Energy: Erstes »Betriebssystem« für Solarmodule
- Aufbau und Funktionsweise des »SunSniffer OS«
- Integration in Weidmüllers »Photovoltaik Junction Box«
