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May. 2019

Un sensor IoT autónomo propulsado por energía solar, basado en Loadsensing

Un sensor IoT autónomo propulsado por energía solar, basado en Loadsensing

Visión general

Worldsensing desarrolla una solución para la monitorización de suciedad en paneles fotovoltaicos

El propósito del Proyecto REFER es mejorar las alternativas energéticas disponibles para los edificios, proporcionando diferentes opciones tecnológicas que aumenten la flexibilidad y, en última instancia, fomenten la generación de energía renovable y módulos de eficiencia energética. El proyecto estudia y prueba nuevas tecnologías en entornos reales con el objetivo de hacer la gestión de los edificios y su consumo energético más eficiente en general. Worldsensing participa en el proyecto como proveedor tecnológico para la gestión eficiente de edificios, desarrollando en particular dispositivos IoT alimentados por energía solar y probando sus funcionalidades en casos piloto reales.


En el campo de la energía verde, los paneles solares son una de las fuentes más utilizadas en todo el mundo para generar energía renovable. La eficiencia de los paneles cuantifica la capacidad del sistema para captar energía limpia del sol, convirtiendo la luz solar en electricidad. Los paneles están compuestos por células fotovoltaicas (PV) que acumulan polvo y suciedad gradualmente con el tiempo; por ello, es crucial mantenerlos limpios. Según estudios ambientales, la acumulación de suciedad reduce el rendimiento de los paneles, disminuyendo significativamente su eficiencia.

Caso de uso real para probar la solución de monitorización de suciedad

Como parte de los casos de uso reales dentro del proyecto REFER, se ha desplegado una prueba en una biblioteca pública ubicada en Montgat (Barcelona) mediante una instalación monitorizada donde tres sensores han identificado patrones de suciedad en paneles fotovoltaicos (PV). El sistema cuenta con un indicador de suciedad que puede contrastarse con los niveles de eficiencia que muestran las células. La combinación de estos dos parámetros se utiliza para sugerir que el panel fotovoltaico debe ser limpiado. Esto implica un aumento en la eficiencia, ya que la suciedad puede ser eliminada tan pronto como comience a reducir el rendimiento de los paneles.

Salida absoluta de suciedad de 3 nodos en la biblioteca de Montgat (Barcelona)

The dirt monitoring solution developed by Worldsensing comprises a dirt sensor and a Loadsensing IoT (Internet of Things) node powered by a solar panel. The light captured by the sensor is taken as reference and it is then compared to the light captured using a glass protector that replicates the coating used in PV panels. By calculating the difference in illuminance between them it is possible to identify the dirt accumulated on the PV cell and corresponding maintenance actions can be suggested.

Sensor de suciedad (izquierda) y célula fotovoltaica (derecha) tal como fueron desplegados en el caso de uso de prueba en la biblioteca pública de Montgat (Barcelona). El nodo IoT Loadsensing se puede ver en el centro, debajo de la célula fotovoltaica.

Mejor rendimiento: duración de la batería mejorada

Una célula fotovoltaica mejorada ha sido desarrollada por el socio del proyecto IREC (Instituto Catalán de Investigación Energética). Esta nueva célula fotovoltaica garantiza autonomía solar completa tanto para el nodo Loadsensing como para el sensor de suciedad. Además, se ha desarrollado e implementado una solución para monitorizar el estado de la batería recargable.

Monitoring of the state of charge for the three nodes deployed at the library

La monitorización del estado de la batería ha demostrado la disponibilidad a largo plazo de los nodos, incluso cuando se requiere una tasa de muestreo de datos alta (tan frecuente como 1 por minuto). Con nodos en tasas de muestreo normales (de cada 15 minutos a cada 1 hora), las baterías se recargan sin problemas. Esto representa una mejora muy significativa en la vida útil de la batería del sistema: las baterías ahora se recargan continuamente, proporcionando operación ilimitada del nodo IoT Loadsensing.

Esta solución ha sido desarrollada como parte de la Comunidad Energética RIS3CAT (Comunitat RIS3CAT Energia), un instrumento de I+D del Gobierno de Cataluña (Generalitat de Catalunya – ACCIÓ).

Acerca del proyecto REFER
El proyecto REFER tiene como objetivo mejorar las alternativas energéticas disponibles para los edificios, dotándolos de flexibilidad mediante varias opciones para abordar la generación de energía renovable y módulos de eficiencia energética. La realidad de las ciudades actuales es que los edificios tienen distintos usos y características. Algunos son residenciales y otros son edificios industriales y/o comerciales. El consumo energético y, por tanto, las opciones para mejorar la gestión de la energía están relacionadas con la naturaleza del edificio, por lo que son diferentes y deben ser abordadas con prudencia. El gran desafío de este proyecto es mejorar la eficiencia energética de los edificios existentes y de las nuevas construcciones, donde es más fácil incorporar nuevas tecnologías y conocimientos. El proyecto REFER se centra en dos enfoques: la eficiencia energética y la rehabilitación flexible de edificios residenciales y terciarios.