Wielopunktowy SYSTEM MONITORINGU temperatury, wilgotności i ciśnienia

Jeśli zastanawiałeś się jak zmierzyć rozkład temperatury, wilgotności czy ciśnienia w kilku pomieszczeniach (magazynach, chłodniach itp.) jednocześnie, bądź też potrzebujesz znać rozkład tych parametrów w obiektach typu silos zbożowy, układ wentylacji, farmach fotowoltaicznych czy nawet w poszczególnych pomieszczeniach budynku, to doskonałym rozwiązaniem do takich celów jest SYSTEM MONITORINGU od Ntronic.

Wielopunktowy system pomiaru temperatury, wilgotności i ciśnienia opiera się na cyfrowym przetworniku pomiarowym TD2. Urządzenie komunikuje się z cyfrowymi czujnikami rozmieszczonymi na monitowanym obiekcie. Fenomenem systemu jest sposób komunikacji przetwornika z czujnikami. Podłączone są one do wspólnej magistrali równolegle. Identyfikacja czujników, odbywa się na podstawie unikalnego numeru ID, odczytywanego z każdego czujnika razem z pomiarem. Sposób podłączenia czujników z modułem TD2 obrazuje poniższa grafika.

Na wielopunktowy system pomiaru składa się:

• System nadrzędny (komputer PC lub PLC) z odpowiednim oprogramowaniem,
• Przetworniki pomiarowe – moduły TD2
• Elementy komunikacji sterownika i przetworników,
• Sieć czujników

Do OBSŁUGI WIELOPUNKTOWEGO MONITORINGU można wykorzystać aplikację NtroConfig dedykowaną do obsługi czujników w urządzeniu TD2. Umożliwia ona podgląd odczytywanych pomiarów, porządkowanie czujników w pamięci Modbus przetwornika: nadawanie im nazw, kolejności, rozdzielczości pomiarów czy nawet korekcji pomiarów. Aplikacja współpracuje z przetwornikiem zarówno przez port USB jak i RS-485. Ten drugi z kolei pozwala na komunikację systemu z przetwornikiem na dystansie nawet 1,2 km.

Na życzenie klienta istnieje możliwość przygotowania specjalnej aplikacji do archiwizacji czy też wizualizacji pomiarów wykorzystując do tego np sterownik PLC, bądź wyświetlacz HMI, bądź też rozwinięcia aplikacji NtroConfig umożliwiając systemowi lokalizację miejsc zagrożonych (informacja o czujniku, dla którego została przekroczona dopuszczalna temperatura, wilgotność czy ciśnienie), w razie potrzeby generacji alarmu. Ponadto system taki można wyposażyć w rysowanie przebiegów mierzonych wartości, co umożliwia analizę zjawisk zachodzących w monitorowanym obiekcie.

System nadrzędny może komunikować się z przetowrnikiem pomiarowym TD2 bezpośrednio przez złącze USB lub RS-485 lub z wykożystaniem konwerterów:

• ETHERNET <-> RS-485,
• RS-232 <-> RS-485,
• USB <-> RS-485

Czujniki

Dane przesyłane z czujników mają formę cyfrową i są analizowane pod kątem zakłóceń (poprawności sumy CRC). Odczytywane wartości są zawsze wartościami zmierzonymi przez czujniki. Nie występuje ryzyko zakłócenia pomiaru, gdyż zakłócone dane są odrzucane przez moduł TD2.

Komunikacja z czujnikami jest stricte cyfrowa, nie ma potrzeby martwić się wpływem długość przewodów na wartość pomiaru, jak ma to miejsce w czujnikach rezystancjach czy termoparowych.

Unikalny numer seryjny każdego czujnika powoduje, że nie musimy prowadzić oddzielnych przewodów do każdego z czujnika.

System obsługuje czujniki temperatury, wilgotności i ciśnienia. Na życzenie klienta istnieje możliwość opracowania dodatkowego czujnika mierzącego pożądaną wartość.

Zastosowanie

• Silosy zbożowe, suszarnie, pieczarkarnie, magazyny płaskie
• Serwerownie,
• Klimatyzacje, wentylacje i ciepłownictwo,
• Monitoring dla potrzeb HACCP,
• Wielopunktowy pomiar temperatury, wilgotności i ciśnienia
• Rozkład temperatur w farmach słonecznych
• Systemy regulacji temperatury.
• Budynek inteligentny
• W zależności od wymagań użytkownika system oferowany jest w różnych wariantach. Poniżej przedstawię warianty pracy urządzenia wkilku zastosowaniach

Pomiar temperatury i wilgotności w silosie zbożowym

Temperatura i wilgotność przechowywanego w silosie ziarna stanowią niemal najważniejsze parametry świadczących o jego stanie. W przechowywanym zbożu zachodzą procesy biologiczne, najistotniejszy z nich to oddychanie – zboże pobiera z otoczenia tlen i oddaje dwutlenek węgla, wodę i ciepło. Powoduje to w efekcie ubytek masy ziarna. Wspomniane parametry wilgotność i temperatura decydują o szybkości i intensywności tego procesu. Wzrost temperatury i wilgotności przyspiesza proces oddychania ziarna.

Powietrze znajdujące się między ziarnami cechuje się słabą przewodnością cieplną, więc odprowadzanie ciepła z ziaren jest utrudnione. Powoduje to dalszy wzrost temperatury. Ten stan nazywany jest samozgrzewaniem ziarna. Utrzymywanie się przez dłuższy czas podwyższonej temperatury w silosie skutkuje pogorszeniem parametrów ziarna, czego następstwem jest obniżenie jego klasyfikacji oraz spadku wartości rynkowej. Optymalne wartości wilgotności magazynowanego zboża powinny zawierać się w przedziale 13-14%. Temperatura może osiągać większe rozpiętości, zaleca się jednak utrzymywanie jej poniżej 13°C ze względu na brak rozmnażania i żerowania szkodników owadzich oraz brak rozwoju pleśni w takich warunkach.

Decydujący wpływ na czas magazynowania ziarna ma wartość temperatury. Ze zmniejszaniem temperatury rośnie czas możliwego przechowywania zboża bez pogorszenia jego jakości. Dzięki temu ziarno można przechowywać wystarczająco długo, by można je było sprzedać w korzystnej cenie. Temperatura i wilgotność w silosie powinna być systematycznie monitorowana, zarówno ze względu na szkodniki i grzyby, jak i z uwagi na proces oddychania. Kontrolując te parametry, można zapewnić odpowiednie warunki zabezpieczające ziarno przed zniszczeniem oraz obniżeniem jakości ziarna, co przekłada się na jego wartość rynkową.

Doskonałym rozwiązaniem umożliwiającym utrzymanie kondycji ziarna w silosie jest Wielopunktowy SYSTEM MONITORINGU temperatury i wilgotności od Ntronic. Pozwala on na bieżące monitorowanie rozkładu tych parametrów w całej objętości zbiornika/silosu, nie tylko na powierzchni czy dnie zbiornika. Monitoring parametrów przechowywanego ziarna umożliwia odpowiednie reagowanie w zależności od stanu ziarna. Można w odpowiednim momencie wentylować ziarno, by utrzymać jego wilgotność i temperaturę na optymalnym poziomie, albo podjąć decyzję o jego sprzedaży czy spożytkowaniu.

Za pomiarów w silosie odpowiada Sonda pomiarowa zbudowana z czujników HUMi1N mierzących jednocześnie temperaturę i wilgotności, albo samych czujników temperatury (wersja tańsza). Czujniki rozmieszczone i przytwierdzone są do liny co 1 m. Koniec liny przystosowany jest do zamocowania na dachu silosu. Wszystkie czujniki łączy trójżyłowy przewód elektryczny, który jest wyprowadzony poza silos i umożliwia podłączenie przetwornika TD2 do odczytu pomiarów.

Podgląd mierzonych wartości z przetwornika TD2 możliwy jest także bezpośrednio przez port USB na froncie urządzenia. Do alarmowania można wykorzystać wyjście przekaźnikowe dostępne na wyprowadzonych zaciskach nr 11, 12, 13 przetwornika.

Rejestracja pomiarów w systemach budynku inteligentnego

Budynek inteligentny jest to zintegrowany system zarządzania wszystkimi znajdującymi się w budynku instalacjami. Taką instalacją możemy w pełni zarządzać. Ma ona zdolność generowania i wymiany informacji, która może zostać wykorzystana do sterowania, zarządzania, bądź nadzoru. Ponadto, stosując systemy inteligentnego budynku, można sterować i zarządzać innymi systemami, w które dom jest wyposażony (klimatyzacja, ogrzewanie, kontrola świtała. Instalacje tego typu są często drogimi rozwiązaniami, a stosując wielopunktowy system pomiaru z przetwornikiem TD2 w instalacji budynku inteligentnego można stosunkowo tanio doprowadzić pomiary mierzonych wielkości (temperatura, wilgotność czy ciśnienie) do takiego systemu. Ponadto na życzenie klienta istnieje możliwość opracowania np. włącznika światła przekazujące go informacje żądania zapalenia oświetlenia w danym pomieszczeniu, czy też innego urządzenia wykonawczego. Cena pojedynczego punktu pomiarowego jest stosunkowo niska, pozwala to na dokładny monitoring obiektów, stosując pomiary nawet w każdym pomieszczeniu obiektu.

Przykładem zastosowania może być reakcja systemu na zbyt wysoką temperaturę w konkretnym pomieszczeniu, polegająca na włączeniu wentylatora tylko i wyłącznie w tym pomieszczeniu. System taki może np. chronić nasz dom/obiekt przed przegrzaniem. Bardziej skrajnym przykładem mogą być szklarnie gdy chcemy, aby temperatura pozostała w konkretnych granicach.

System ten, może mieć też odwrotne zastosowanie. Jeśli jest potrzeba utrzymania niskiej temperatury, system nadrzędny może załączać chłodzenie obiektu. Taką sytuację spotkamy np w chłodniach, gdzie zależy nam na utrzymaniu odpowiednio niskiej temperatury, bez nadmiernego chłodzenia wszystkich obiektów.

Pomiar temperatury instalacji fotowoltaicznej

Panele fotowoltaiczne stosuje się od przeszło 20 lat. Ich główne zastosowanie to wytwarzanie energii elektrycznej. Podczas ich eksploatacji powstają uszkodzenia, takie jak: punktowe wypalenia – tzw. „hot spoty”, pęknięcia szkła, defekty złącz elektrycznych, wypalenie puszki przyłączeniowej, delaminacja, pęknięcia i mikropęknięcia ogniw czy brązowienie folii EVA. Te uszkodzenia wpływają na spadek ich wydajności i często są przyczyną ich niesprawności.

Temperatura paneli fotowoltaicznych jest kluczowym parametrem i ma istotny wpływ na ich sprawność oraz bezawaryjną pracę. Niestety, fakt ten jest często pomijamy podczas eksploatowania przydomowej instalacji. Za brak kontroli temperatury paneli możemy zapłacić wysoką cenę, zwłaszcza w czasie dużych upałów.

Wzrost temperatury paneli spowodować może zarówno rosnącą temperaturą powietrza, jak i wadliwość danego panelu. Aktualnie coraz większą uwagę przykłada się do monitoringu nagrzania paneli PV. Jest to kwestia kluczowa dla poprawnego działania instalacji. Dystrybutorzy często nie udzielają takich informacji wprost, to jednak w książeczce charakterystyki sprzętu wyczytamy, w jakich temperaturach panele będą funkcjonowały poprawnie. Zwykle górna granica to 85 – 90°C. Jak pokazuje praktyka osiągnięcie takiej temperatury w panelach, nawet w warunkach polskiego klimatu, jest jak najbardziej realne.

Wpływ temperatury na wydajność paneli

W upalne dni nagrzewanie się paneli prowadzi do spadku ich wydajności o średnio 0,45 %/°C (spadek o prawie pół punktu procentowego na każdy stopień Celsjusza). Nie jest to duża wartość, ale gdy nasza instalacja jest duża – może powodować odczuwalne zmniejszenie produkcji energii elektrycznej.

Rozwiązaniem tego problemu może być system Wielopunktowego pomiaru opisywany w tym artykule. Rozlokowanie czujników na powierzchni paneli pozwala ocenić, czy monitorowane spadki mocy są spowodowane wysokimi temperaturami, czy może przyczyna leży w zakłóceniach pracy układu. Dodatkowo rejestracja temperatury pozwala na weryfikację praktycznego uzysku energii z danymi zawartymi w karcie katalogowej.

Rozbudowa systemu

Czujniki w systemie wielopunktowego pomiaru z modułem TD2 łączone są równolegle do trójżyłowej magistrali. Umożliwia to łatwą rozbudowę sieci czujników tz. dodanie kolejnego punku pomiarowego, gdy np chcemy kontrolować kolejne pomieszczenie/obiekt. Wystarczy wpiąć czujnik do istniejącej magistrali i dodać go w konfiguracji systemu. Poza tym na życzenie klienta firma Ntronic może opracować czujnik kontrolujący inną wielkość fizyczną/stan pożądany w systemie.

Akcesoria

tel: +48 518 459 388
norbert.szymczyk@ntronic.pl