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Produktinformation

Monitoring und Überwachung der Energieeffizienz von PV Anlagen

Produktinformation IPV

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System Strom- und Spannungsüberwachung von Solar Modulen Überwachung Schaltzustände

Geber Shunt- und induktive Sensoren in der Strangleitung Normsignale von Temperatur-, Wind-, Einstrahlungssensoren Türschalter Digitale Ausgänge Wechselrichter

Solarkraftwerke

Solarparks

Dachanlagen

Funktion und VorteileAnlagen zur Erzeugung alternativer Energien müssen wirtschaft-lich und zuverlässig betrieben werden, damit sie ein Maximum an Energie einspeisen können.

Dazu gehört die lückenlose Information über die Effizienz dieser Anlagen. Eine dauerhafte Überwachung ermöglicht aber auch die Früherkennung von Fehlern in der Anlage bzw. den Solarmodu-len. Weiterhin kann zusätzlich eine Kontrolle von Zugängen bzw. Zuständen von Anlagen-Komponenten eingerichtet werden. Die Erfassung der Daten des Gleichstromsystems ist modular aufge-baut. Es gibt Komponenten, die den Strom der einzelnen Stränge oder die Spannung messen, die Temperatur von Sensoren auf den Solarpanels, sowie Signale von Wind- und Einstrahlungssensorenerfassen.

Merkmale Einsatzgebiete

Über Digital-In Module können Schaltzustände von Türschaltern oder Wechselrichtern überwacht werden. Die einzelnen Hutschie-nen-Komponenten werden je nach Anforderung und Anzahl in den Generatoranschlusskästen auf dem Feld oder im Schaltschrank einer lokalen Leitzentrale montiert. Sie sind dort jeweils über einen internen Bus mit einer dezentralen intelligenten Einheit verbunden, die die gesammelten Daten dann über einen seriellen Bus (Modbus RS485 oder CAN) an die nächsthöhere Instanz weitergibt.Die modulare Bauweise erlaubt vielfältige Kombinationsmöglichkei-ten und Erweiterungen.

Die Module sind nicht daher nur für Solarparks, sondern auch für die Überwachung von kleineren Anlagen geeignet.

Produktinformation IPV

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Die Strom-Spannungs-Kennlinie eines Solarmoduls, das aus mehreren in Serie geschalteten Solarzellen besteht, spiegelt die charakteristischen Eigenschaften dieses Stromgenerators wider. Die Kennlinie eines Solarmoduls ähnelt dem einer einzelnen Zelle, abgesehen vom abweichenden Skalierungsfaktor. Die Solarmodulewerden wiederum in Serien- und/oder Parallelschaltung verbunden, um entweder mehr Strom oder mehr Spannung zu erhalten.

Anhand der Kennlinien sieht man wie wichtig es ist, dass die Betriebsspannung der Module vom nachfolgenden Wechselrichter nicht weit unter den MPP gedrückt wird um potenzielle Verluste zu vermeiden. Verändern sich die Eigenschaften der Zellen im Lauf der Zeit durch innere oder äußere Einflüsse, lässt sich die Ver-schlechterung sofort aus den Überwachungsmesskurven erkennen. Je nach dem, wie viele Solarmodule zu einem Strang zusammen-gefasst sind, können aufgetretene Fehler auch schnell physisch präzise lokalisiert werden.Die Energieausbeute dieser Strings hängt zusätzlich noch wesent-lich von einer Fehlanpassung, z.B. hervorgerufen durch Verschat-tung einzelner Zellen oder unterschiedlichen Innenwiderständen, ab.

Unter normalen Betriebsbedingungen haben die Modulefolgende typische Kennlinie:

Abb.1 Schematische Darstellung der I-U KennlinieAbb.3 Schematische Darstellung des Einfluss der Verschattung bei von ca. 10..75 % (durchgezogen ideale Kennlinie) tellung der I-U Kennlinie

Abb. 2 Schematische Darstellung der Kennlinie maximale Leistung

Abb. 4 Schematische Darstellung des Einfluss der Einstrahlungsin-tensität von 100 W/m² bis 1000 W/m² (durchgezogene Kennlinie)

Die Spannung am MPP beträgt ungefähr 80% der Leerlaufspannung eines Solarmoduls.

Der MPP (Maximum Power Point) ist der Betriebspunkt, an dem die maximale Leistung als Produkt aus Zellenstrom und Spannung erzielt wird:

Der Ausgangsstrom eines Solarmoduls ist proportional zur Intensi-tät der Sonneneinstrahlung. Die maximale Strahlungsleistung auf der Erde liegt zwischen 800 und 1200 W/m².

24 V

24 V

°C

Feldbus

Spannung SpannungStrang 1 ... Strang n ...

Strom-stärke

Strom-stärke

max. 800 mFeldbus

m/s w/m2

Produktinformation IPV

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Geräteübersicht

Verstärker Eingang Ausgang Seite

Sens

or

Span

nung

Stro

m

Sign

alSp

annu

ng

Sign

alSt

rom

Pt10

0

Dig

ital-O

ut

Inte

rn (S

PI)

Mod

bus

RS

485

CA

NIPV Spannung 5

IPV Strom 5

IPV Signale AD 6

IPV Signale D 6

IPV Kommunikation 7

Zubehör 8

Standard, Optional, jeweils für einen Sensortyp, Irrtümer und technische Änderungen vorbehalten.

Der Energieertrag eines Solarmoduls wird durch die Zelle mit dem niedrigsten Energieertrag bestimmt. Verändern sich die Eigenschaf-ten der Zellen im Lauf der Zeit durch innere oder äußere Einflüsse, lässt sich die Verschlechterung sofort aus den Überwachungsmess-kurven erkennen. Je nach dem, wie viele Solarmodule zu einem Strang zusammengefasst sind, können aufgetretene Fehler auch schnell physisch präzise lokalisiert werden.Die Energieausbeute von Solarmodulen wird auch von der Tempe-ratur der Zellen beeinflusst, da die Zellenspannung mit zunehmen-der Temperatur sinkt. Zu Referenzzwecken misst man daher in ei-nem Array exemplarisch die Temperatur an einer charakteristischenStelle.

Abb. 5 Schematische Darstellung des Einfluss der Modultemperatur bei (von links) +80..25 °C (durchgezogene Kennlinie)

Die Temperatur kann über einen Sensor mit Signalstrom- oder -spannungsausgang erfasst werden.Pt100 Sensoren können bei entsprechender Anpassung auch direkt gemessen werden.Über den Signalstrom- oder -spannungseingang können auch Daten von Sensoren für Wind- oder Einstrahlungsmessung erfasst werden und in die Überwachung der Anlage mit einfließen. Schalt-zustände z.B. von Türen lassen sich mit den digitalen Eingängen überwachen. Damit kann Sicherheitsaspekten (Zugangskontrolle) oder das Abschalten von Wechselrichtern Rechnung getragen werden. Mit den nachstehend aufgeführten Mess-Modulen kann eine effektive Überwachung der Energieausbeute von Solaranlagen sichergestellt werden. Weiterhin können Fehler von bzw. in Strän-gen je nach Konzeption des Überwachungssystems schnell erkannt und größere Verluste vermieden werden.

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Produktinformation IPV

IPV Spannung IPV Strom

IPV SpannungMerkmaleDieses IPV Modul dient der Messung von Gleichspannungen vonSolar-Modulen zur Überwachung der Stränge in mittleren undgroßen Anlagen.

Technische Daten

Versorgungsspannung 24 V DC ± 10 %

Leistungsaufnahme bei Nenn-spannung ca. 0,25 W

Spannungsfestigkeit 1000 V DC

Umgebungstemperatur -25..+60 °C

Messmodul Spannung1 Messkanal pro ModulGenauigkeit

max. 1000 V DC± 2 %

AnschlussSpannungsversorgung und interner Bus über T-BusAnschluss im Gehäuse

Messgröße SpannungKontakt über Power-Schraubklemmen 10 mm²

Abmessungen

Bestellschlüssel1. 2. 3.

IPV - - -

1. Eingang1 1 Kanal

2. Messgröße1 Spannung

3. Ausgang5 Bus (intern)

IPV StromMerkmaleDieses IPV Modul dient der Messung von Gleichströmen von So-lar-Modulen zur Überwachung der Stränge in mittleren und großenAnlagen.

Technische Daten

Versorgungsspannung 24 V DC ± 10 %

Leistungsaufnahme bei Nenn-spannung ca. 1,0 W (bei Volllast)

Spannungsfestigkeit 1000 V DC

Umgebungstemperatur -25..+60 °C

Messmodul Strom (2 Kanäle)über AnschlusssteckerGenauigkeitMessmodul Strom (2 Kanäle)berührungslosGenauigkeit

± 25 A bei max. 1000 V DC< 1,5 %

± 50 A bei max. 1000 V DC< 1,5 %

AnschlussSpannungsversorgung und interner Bus über T-BusAnschluss im Gehäuse

Messgröße Strom Kontakt über Power-Schraubklemmen 10 mm²,kontaktlos über Durchführung

Abmessungen

Bestellschlüssel1. 2. 3.

IPV - - -

1. Eingang2 2 Kanäle (mit Anschlussstecker)3 2 Kanäle (berührungslos)

2. Messgröße2 Strom

3. Ausgang5 Bus (intern)

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1

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Produktinformation IPV

IPV Signale AD IPV Signale D

IPV Signale ADMerkmaleDieses IPV Modul dient der Erfassung von analogen und digitalenSignalen in Solar-Anlagen.

Technische Daten

Versorgungsspannung 24 V DC ± 10 %

Leistungsaufnahme bei Nenn-spannung 0,5 W)

Spannungsfestigkeit 1000 V DC

Umgebungstemperatur -25..+60 °C

Messmodul AD SignaleEingang – Analog (2 Kanäle)für Signalstrom oder -Spannungalternativ TemperaturEingang– Digital (2 Kanäle)für Schaltkontakte

0.. 20 mA oder 0.. 10 VPt100

offen >16 kΩ

AnschlussSpannungsversorgung und interner Bus über T-Bus Anschluss Gehäuse

Messgrößen über Schraubklemmen 2,5 mm²

Abmessungen

Bestellschlüssel1. 2. 3.

IPV - - -

1. Eingang2 je 2 Kanäle Analog und Digital

2. Messgröße3 Analog-I und Digital4 Analog-Pt100 und Digital5 Analog-U und Digital

3. Ausgang5 Bus (intern)

IPV Signale DMerkmaleDieses IPV Modul dient der Erfassung von digitalen Signalen inSolar-Anlagen.

Technische Daten

Versorgungsspannung 24 V DC ± 10 %

Leistungsaufnahme bei Nenn-spannung 0,25 W

Spannungsfestigkeit 1000 V DC

Umgebungstemperatur -25..+60 °C

Messmodul D SignaleEingang– Digital (8 Kanäle)für Schaltkontakte

bis 24 Voffen >16 kΩ

AnschlussSpannungsversorgung und interner Bus über T-Bus Anschluss Gehäuse

Messgrößen über Schraubklemmen 2,5 mm²

Abmessungen

Bestellschlüssel1. 2. 3.

IPV - - -

1. Eingang8 8 Kanäle Digital

2. Messgröße6 Digital

3. Ausgang5 Bus (intern)

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1

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Produktinformation IPV

IPV Kommunikation

IPV Signale ADMerkmaleDieses IPV Modul dient der Erfassung von analogen und digitalenSignalen in Solar-Anlagen.

Technische Daten

Versorgungsspannung 24 V DC ± 10 %

Leistungsaufnahme bei Nenn-spannung 0,5 W)

Spannungsfestigkeit 1000 V DC

Umgebungstemperatur -25..+60 °C

Messmodul AD SignaleEingang – Analog (2 Kanäle)für Signalstrom oder -Spannungalternativ TemperaturEingang– Digital (2 Kanäle)für Schaltkontakte

0.. 20 mA oder 0.. 10 VPt100

offen >16 kΩ

AnschlussSpannungsversorgung und interner Bus über T-Bus Anschluss Gehäuse

Messgrößen über Schraubklemmen 2,5 mm²

Abmessungen

Bestellschlüssel1. 2. 3.

IPV - - -

1. Eingang2 je 2 Kanäle Analog und Digital

2. Messgröße3 Analog-I und Digital4 Analog-Pt100 und Digital5 Analog-U und Digital

3. Ausgang5 Bus (intern)

IPV Signale DMerkmaleDieses IPV Modul dient der Erfassung von digitalen Signalen inSolar-Anlagen.

Technische Daten

Versorgungsspannung 24 V DC ± 10 %

Leistungsaufnahme bei Nenn-spannung 0,25 W

Spannungsfestigkeit 1000 V DC

Umgebungstemperatur -25..+60 °C

Messmodul D SignaleEingang– Digital (8 Kanäle)für Schaltkontakte

bis 24 Voffen >16 kΩ

AnschlussSpannungsversorgung und interner Bus über T-Bus Anschluss Gehäuse

Messgrößen über Schraubklemmen 2,5 mm²

Abmessungen

Bestellschlüssel1. 2. 3.

IPV - - -

1. Eingang8 8 Kanäle Digital

2. Messgröße6 Digital

3. Ausgang5 Bus (intern)

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1

IPV KommunikationMerkmaleDieses IPV Modul dient der externen Übertragung von Daten derStrom-, Spannungs- und Signalmodule zur Überwachung vonSträngen in mittleren und großen Solar-Anlagen.

Dabei werden die Daten der einzelnen Messmodule über einen in-ternen seriellen Bus von ihm gesammelt und aufbereitet. Bis zu 18Teilnehmer können am internen Bus betrieben, sowie bezüglichKennnummer und Messbereichen entsprechend konfiguriert wer-den. Die Messdaten werden dann digitalisiert über einen Feldbus(Modbus RS485 oder CAN) an eine übergeordnete Instanz (z.B.örtliche Leitzentrale oder bei kleineren Anlagen Datenlogger)weitergeleitet.

Technische Daten

Versorgungsspannung 24 V DC ± 10 %

Leistungsaufnahme bei Nenn-spannung 10 W bei 8 Teilnehmern

Spannungsfestigkeit 1000 V DC

Umgebungstemperatur -25..+60 °C

Modul Kommunikationinternextern

seriellFeldbus (Modbus RS485, CAN

Bus)

AnschlussSpannungsversorgung und externer Bus überSchraubklemmen 2,5 mm²

Messgrößen und Versorgung der Module über in-ternen Bus mit T-Bus Anschluss im Gehäuse

Abmessungen

Bestellschlüssel1. 2. 3.

IPV - - -

1. Eingang5 Bus (intern)

2. Messgröße9 alle

3. Ausgang7 CAN Bus8 Modbus RS485

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1

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Produktinformation IPV

Zubehör

ZubehörDiverse Temperaturfühler und Messumformer (Details siehe Haupt-katalog)

Kabelfühler GTF 101 P

Pt100, Pt1000 Komplett mit Kabelhülse und Kabel (losen Enden)Sehr robust

Temperaturfühler mit Messumformer GTMU

Optimale Anpassungsmöglichkeit durch 4 verschiedene Ausführungen

PT100 oder NiCr-Ni Fühler inkl. Messumformer Montagefertig und sofort einsatzbereit

Messset Temperatur SL-Pt eco Set

Wasserdichtes und stoßgeschütztes Handmessgerät (mit Silikonschutzhülle)

Wasserdichter Temperaturfühler Hochwertiger Koffer Werkskalibierung mit Bescheinigung Kostenlose Werkskalibrierung nach 1 Jahr mit

automatischer Erinnerung vom Kalibrierlabor

pi-ma-ipv_zub_d V1.10-00

1

9pi-ipv_system_d V1.40-00

Produktinformation IPV

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Produktinformation IPV

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Produktinformation IPV

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