Worldsensing entwickelt eine Schmutzüberwachungslösung für Photovoltaik-Paneele
Barcelona, Mai 2019
Der Zweck des REFER-Projekts ist es, die verfügbaren Energiealternativen für Gebäude zu verbessern, indem verschiedene technologische Optionen bereitgestellt werden, die die Flexibilität erhöhen und letztendlich die Erzeugung von erneuerbaren Energien und Energieeffizienzmodulen fördern. Das Projekt untersucht und testet neue Technologien in realen Umgebungen mit dem Ziel, die Verwaltung von Gebäuden und deren Energieverbrauch generell effizienter zu gestalten. Worldsensing beteiligt sich an dem Projekt als Technologieanbieter für effizientes Gebäudemanagement, insbesondere durch die Entwicklung von IoT-Geräten, die mit Solarenergie betrieben werden, und testet deren Funktionalitäten in realen Pilotanwendungsfällen.
Im Bereich der grünen Energie sind Solarmodule eine der weltweit am häufigsten genutzten Quellen zur Erzeugung erneuerbarer Energie. Der Wirkungsgrad der Paneele quantifiziert die Fähigkeit des Systems, saubere Energie von der Sonne zu ernten und Sonnenlicht in Elektrizität umzuwandeln. Die Paneele bestehen aus Photovoltaik-Zellen (PV-Zellen), die im Laufe der Zeit Staub und Schmutz ansammeln; daher ist es wichtig, sie sauber zu halten. Umweltstudien zufolge verringert die Ansammlung von Schmutz die Leistung der Paneele und senkt ihre Effizienz erheblich.
Realer Anwendungsfall zum Testen der Schmutzüberwachungslösung
Als Teil der realen Anwendungsfälle innerhalb des REFER-Projekts wurde ein Test bei einem öffentliche Bibliothek in Montgat (Barcelona) durch eine überwachte Installation, bei der drei Sensoren Verschmutzungsmuster an Photovoltaik (PV)-Paneelen identifiziert haben. Das System profitiert von einem Verschmutzungsindikator, der mit den Wirkungsgraden, die die Zellen anzeigen, abgeglichen werden kann. Die Kombination dieser beiden Parameter wird verwendet, um vorzuschlagen, dass das PV-Panel gereinigt werden sollte. Dies bedeutet eine Steigerung des Wirkungsgrads, da Verschmutzungen entfernt werden können, sobald sie beginnen, die Leistung der Module zu verringern.
Absolute Schmutzausgabe von 3 Knoten in der Bibliothek Montgat (Barcelona)
Die von Worldsensing entwickelte Lösung zur Schmutzüberwachung besteht aus einem Schmutzsensor und einem Loadsensing IoT-Knoten (Internet der Dinge), der von einem Solarpanel gespeist wird. Das vom Sensor erfasste Licht wird als Referenz genommen und dann mit dem Licht verglichen, das mit einer Glasschutzfolie erfasst wird, die die in PV-Panels verwendete Beschichtung nachbildet. Durch die Berechnung des Unterschieds in der Beleuchtungsstärke zwischen beiden ist es möglich, den auf der PV-Zelle angesammelten Schmutz zu identifizieren und entsprechende Wartungsmaßnahmen vorzuschlagen.
Schmutzsensor (links) und Photovoltaikzelle (rechts), wie sie im Testanwendungsfall in der öffentlichen Bibliothek von Montgat (Barcelona) eingesetzt wurden. In der Mitte, unterhalb der Photovoltaikzelle, ist der Loadsensing-IoT-Knoten zu sehen.
Bessere Leistung: verbesserte Batterielebensdauer
Eine verbesserte photovoltaische Zelle wurde vom Projektpartner entwickelt IREC (Katalanisches Institut für Energieforschung). Diese neue Photovoltaikzelle gewährleistet die volle solare Autonomie sowohl für den Loadsensing-Knoten als auch für den Schmutzsensor. Zusätzlich wurde eine Lösung zur Überwachung des Akkustandes entwickelt und implementiert.
Überwachung des Ladezustands für die drei in der Bibliothek eingesetzten Nodes
Die Überwachung des Batteriestatus hat die Langzeitverfügbarkeit der Knoten gezeigt, selbst wenn eine hohe Datenabtastrate angefordert wird (so häufig wie 1 pro Minute). Bei Knoten mit normaler Datenabtastrate (von alle 15 Minuten bis alle 1 Stunde) wurden die Batterien ohne Probleme wieder aufgeladen. Dies bedeutet eine sehr deutliche Verbesserung der Batterielebensdauer des Systems - die Batterien laden sich nun kontinuierlich auf und ermöglichen einen unbegrenzten Betrieb des Loadsensing-IoT-Knotens.
Diese Lösung wurde im Rahmen der Energiegemeinschaft RIS3CAT (Comunitat RIS3CAT Energia) entwickelt, einem Forschungs- und Entwicklungsinstrument der katalanischen Regierung (Generalitat de Catalunya - ACCIÓ).
Über das REFER-Projekt
Das REFER-Projekt zielt darauf ab, die verfügbaren Energiealternativen für Gebäude zu verbessern und ihnen Flexibilität mit mehreren Optionen zu geben, um die Erzeugung von erneuerbaren Energien und Energieeffizienzmodulen anzugehen. Die Realität in den heutigen Städten ist, dass Gebäude unterschiedliche Nutzungen und Bestimmungen haben. Einige von ihnen sind Wohngebäude und andere sind Industrie- und/oder Gewerbegebäude. Der Energieverbrauch und folglich auch die Optionen zur Verbesserung des Energiemanagements hängen mit der Art des Gebäudes zusammen und sind daher unterschiedlich und müssen mit Bedacht angegangen werden. Die große Herausforderung dieses Projekts besteht darin, die Energieeffizienz bestehender Gebäude und neuer Konstruktionen zu verbessern, wo es einfacher ist, neue Technologien und Wissen einzubinden. Das REFER-Projekt konzentriert sich auf zwei Ansätze: auf die Energieeffizienz und die flexible Sanierung von Wohn- sowie Tertiärgebäuden.
Über Worldsensing
Worldsensing ist ein weithin anerkannter globaler IoT-Pionier. Der 2008 gegründete Technologieanbieter mit Sitz in Barcelona liefert Operational Intelligence für traditionelle Industrien und Städte. Mit über 90 Mitarbeitern und Büros in Barcelona, London und Los Angeles ist Worldsensing weltweit aktiv und hat bereits Projekte in über 60 Ländern auf 6 Kontinenten durchgeführt.
Dieses Projekt wurde von der Europäischen Union im Rahmen des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (FEDER) kofinanziert. RIS3CAT wurde im Rahmen des Programa Operatiu FEDER (2014-2020) kofinanziert, um Anreize für die Durchführung von F+E-Projekten in Katalonien zu schaffen, die eine große Auswirkung auf das Territorium und die Unternehmen haben.
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Maite Garcia
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