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SOLIS-40 une station météo multiparamètres pour la surveillance d’une centrale photovoltaïque

station météo avec pluviomètre pour installation de surveillance dans un champ photovoltaïque - station météo SOLIS-40 SLG Instruments

La norme IEC 61724 pour la surveillance du rendement d’un champ photovoltaïque, décrit les variables de production des modules photovoltaïques à enregistrer en continu ainsi que, plusieurs données météorologiques ayant des influences certaines sur l’efficacité de l’installation.

Description de la station météo :

La station météo SOLIS-40 a été conçue pour fonctionner en continu durant de nombreuses années sans intervention particulière. L’ensemble des capteurs et l’électronique de gestion sont fixés le long d’un mât vertical en acier de quatre mètre et fixés sur un massif bétonné d’un demi-mètre cube. L’ensemble est sécurisé par un ensemble de trois haubans. Les capteurs permettent la mesure des données climatiques en temps réel et sont enregistrées par un Datalogger ayant pour fonction l’acquisition des signaux électriques des capteurs et le stockage des valeurs dans une mémoire de 2 Mo avant restitution sur requête d’un automate PLC ou d’une interrogation en différé. L’alimentation électrique de l’ensemble est pourvue par un panneau solaire, mais peut aussi, lorsque qu’une source de courant domestique est disponible sur le site, être alimentée autrement.

Description exhaustive des capteurs :

Dans la norme IEC 61724, relative aux paramètres devant être enregistrés pour le suivi d’une centrale photovoltaïque, certains sont obligatoires et d’autres recommandés. La station SOLIS-40 regroupe l’ensemble des paramètres obligatoires et ajoute certains préconisés pour une meilleure compréhension des conditions exogènes ayant une influence sur le rendement de l’installation.

Rayonnement solaire global :

La norme définit comme étant

« L’éclairement total, également connu sous l’appellation éclairement dans le plan du champ de modules, défini comme étant la puissance rayonnante, directe et diffuse, incidente sur une unité de surface inclinée. »

Le capteur utilisé pour mesurer le rayonnement solaire global est un pyranomètre du second standard (ISO9060) et couvrant la plage spectrale 305 à 2800 nm. Ce capteur est monté sur un bras équipé d’une rotule permettant son inclinaison dans un angle équivalent à celui des modules photovoltaïques.

Vitesse du vent et direction du vent :

La vitesse du vent est prise par un anémomètre monté en tête du mât de mesure. La norme précise

« Les paramètres tels que la vitesse du vent sont optionnels, mais ils peuvent être exigés par des contrats spécifiques ou lorsque le champ photovoltaïque est soumis à des conditions de fonctionnement extrêmes. »

Nous utilisons un anémomètre-girouette classique avec trois coupelles qui ne nécessite aucun entretien particulier durant de longues périodes. La direction du vent est mesurée au moyen d’un transmetteur équipé d’une palette.

Mesure de la température et humidité de l’air ambiant :

La température est prise à une hauteur de 1,5 m au-dessus du sol. Afin de conserver une mesure fiable et compte tenu de l’environnement autour de la station météo, les modules photovoltaïques forment de véritables murs qui ne permettent pas toujours un renouvellement d’air convenable, nous plaçons le capteur de température dans un abri à ventilation forcée. Le procédé de ventilation forcée a été conçu pour renouveler en permanence l’air dans la chambre du capteur de température (et/ou humidité). Avec ce procédé, la température sous abri est plus précise et ne subit aucune inertie.

Mesure de la température du module :

Deux sondes de température de surface très précises sont fixées au dos des modules photovoltaïques suivant les recommandations décrites dans la méthode A de la CEI 61829. Les sondes utilisées sont de type Pt100 et spécialement étudiées pour prendre la température par contact, pour cela, la sonde est rectangulaire et recouverte d’une fine couche d’argent offrant une large surface de mesure adaptée.

Mesure des précipitations :

La mesure des précipitations pluvieuses est optionnelle et permet de connaître la hauteur d’eau reçue par le site exprimé en millimètre par jour. Le matériel utilisé est un pluviomètre automatique constitué d’un cône de réception de la pluie en aluminium avec une profondeur importante afin de minimiser le rebond des gouttes. La surface de captage ainsi que la capacité des augets basculants sont conformes à la recommandation de la WMO. La station météo calcul le cumul de précipitation journalière et la vitesse des précipitations.

Système d’acquisition des données (datalogger) :

Le système d’acquisition des données est un élément important de la station météo. Nous utilisons un datalogger de la famille E-Log pour les multiples possibilités offertes, sa très faible consommation et son adaptabilité à tous les types de signaux de sortie disponibles sur les capteurs et transmetteur du marché. Les capacités de dialogue informatique avec une automate (PLC) au protocole MODBUS ou avec des périphériques réseaux (ADSL, GPRS, GSM DATA) en font un outil très souple et performant.

Protection contre la foudre :

La protection de notre station météorologique SOLIS-40 contre la foudre est effectuée au moyen d’une tige de 1,5 m enfoncée dans le sol. Cette protection permet de dévier les charges statiques et foudroiements proches.

Composition d'une station météo SOLIS-40

Schéma d'un station météo SOLIS-40 SLG Instruments
Référence Désignation
anémomètre et girouette
DNA122#C Anémomètre-girouette, sortie directe fréquence et potentiomètrique, très faible consommation (4 mA). Certificat d'étalonnage ISO
précipitation
DQA130.1#C Pluviomètre à augets, cuve en aluminium ouverture 333 cm2. Certificat d’étalonnage.
DYA040 Support pluviomètre en croix pour montage au sommet d’un tube diamètre 50 mm.
DYA058 Bras de déport latéral pour pluviomètre.
pyranomètre
SR20-TR Pyranomètre global à thermopile, standard secondaire ISO9060
Installation dans le plan des panneaux photovoltaïques
DYA035 Bras horizontal avec rotule pour fixation et inclinaison d’un pyranomètre.
panneau photovoltaïque
DYA101#S Panneau photovoltaïque 40 W
DYA064 Support panneau photovoltaïque sur mât diamètre 50 mm.
température de l'air
DMA672.1 Transmetteur de température et humidité pour E-Log, câble longueur 3 m
DYA231#S Abri blanc avec ventilation forcée, alimentation 12 V.
température du module
DLE124#S Sonde plate PT100 recouverte d’une couche d’argent, câble 10 m.
système d'acquisition des données
ELO305 Datalogger E-Log avec 12 entrées sur bornes, afficheur, mémoire 2 Mo, 2 RS-232.
DEA504 Convertisseur RS-485 pour E-Log.
DEA610  
MG0560 Batterie 40 Ah pour montage dans boitier ELF345
DEA718 GSM industriel 900/1800 MHz avec modem et antenne.
ELA110 Câble de connexion datalogger E-Log avec modem GSM DEA718
DYA074 Fixation de montage sur mât diamètre 43-67 mm pour boitiers 50x40 IP65, série ELF1/2/3xxx
ELF345#S Boitier 50x40 cm. Complet avec régulateur et fixation pour batterie 15 ou 40 A/h
mât et fixation au sol
DYA011.1 Mât météo hauteur 4 m, diamètre 50 mm
DYA020 Base pour mât météo diamètre 50 mm à fixer dans un massif en béton.
DYA020.1 Ensemble de trois boulons d’ancrage pour base DYA020
DYA028#S Ensemble de haubans avec collier pour mât météo (2 à 3 m)
DYA026.1 Ensemble de trois piquets pour DYA028
protection anti-foudre
DYA094#S Fil de cuivre diamètre 50 mm2, longueur 10 m pour paratonnerre
DYA098 Tige de décharge en terre, longueur 1,5 m.

Documentation PDF

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