Soluzioni solari su misura per dare energia ai vostri progetti.

Pannelli solari su misura e OEM per sensori IoT, telecamere di videosorveglianza e stazioni meteo.

Dal prototipo alla produzione — un unico fornitore, un unico referente.
Precision agriculture IoT sensor node with solar panel on T-post in crop field

Alimentazione solare per reti di monitoraggio agricolo

Alimentate nodi per il monitoraggio del suolo, del microclima, dell'irrigazione e dei campi senza dover stendere cavi di rete su ogni appezzamento. LinkSolar aiuta a separare i sensori a basso consumo dai carichi legati a valvole, moduli cellulari, telecamere e riscaldatori, definendo il pannello, la batteria, il regolatore, la custodia e il sistema di montaggio sulla base dei consumi misurati, dell'irraggiamento solare nel mese peggiore, delle condizioni di campo e degli obiettivi del servizio.

Richiedete una verifica dell'alimentazione per l'agricoltura

Risposta rapida

Il monitoraggio in ambito agricolo è sia una questione di gestione dell'energia sia di progettazione dell'intera flotta di dispositivi. Piccole scelte di specifica si ripercuotono su decine o centinaia di nodi, mentre gli attuatori di valvole, i modem sempre connessi, le telecamere e i riscaldatori possono modificare completamente la classe di carico. Misurate ogni stato operativo, dimensionate l'impianto per il mese solare peggiore e la copertura della chioma prevista, impostando l'autonomia in base all'impatto di un'eventuale interruzione di dati o di controllo, anziché applicare un unico kit sovradimensionato a tutta la rete.

A chi è rivolta questa soluzione

  • Fornitori di tecnologie per l'agricoltura

    Team che integrano l'alimentazione solare in sistemi per l'umidità del suolo, il microclima, l'irrigazione, la telemetria o il monitoraggio delle colture.

  • Integratori di impianti di irrigazione

    Integratori che aggiungono controllo remoto delle valvole, monitoraggio della portata e comunicazioni sul campo in sistemi d'irrigazione distribuiti.

  • Grandi aziende agricole e cooperative

    Operatori che installano le proprie reti di sensori su campi, frutteti, pascoli, aree zootecniche e infrastrutture idriche.

  • Programmi di ricerca e sviluppo agricolo

    Team di sperimentazione e monitoraggio che necessitano di una raccolta dati automatizzata e ripetibile per l'intera stagione vegetativa.

Considerazioni tecniche

Pannello fotovoltaico compatto rappresentativo che alimenta un sensore agricolo generico tra i filari delle colture.

Rendimento economico per singolo nodo

Progettate la rete di dispositivi per classi di carico, non su un singolo caso massimo

Un margine trascurabile su una singola stazione diventa un costo rilevante quando viene replicato sull'intera rete. Iniziate misurando i wattora giornalieri effettivi per ciascuna tipologia di nodo, includendo gli stati di standby (sleep), rilevamento, aggancio radio, trasmissione, attuazione, illuminazione e riscaldamento.

Raggruppate i nodi che condividono consumi e impatti operativi simili. I nodi sensore in standby, i controller delle valvole, i gateway a connessione continua e le stazioni dotate di telecamere o riscaldamento richiedono specifiche di alimentazione distinte, anziché un'unica piattaforma dimensionata sul carico massimo.

Utilizzate l'irraggiamento solare del mese peggiore, le prestazioni della batteria corrette in base alla temperatura, le perdite di conversione, l'ombreggiamento delle colture, l'accumulo di sporcizia e l'obiettivo di autonomia approvato per giustificare il margine di ogni classe. In questo modo si mantengono sotto controllo sia l'affidabilità sia i costi dell'infrastruttura.

Esaminate il dimensionamento dei sensori IoT per l'agricoltura

Carichi di attuazione

Verificate il tipo di valvola prima di dimensionare il controller di irrigazione

Elettrovalvole bistabili (latching) utilizzano un breve impulso per cambiare stato e non consumano energia continua per mantenere la posizione. Un solenoide monostabile (non-latching) assorbe corrente di mantenimento per tutto il tempo in cui la valvola rimane aperta. Lo stesso controller di campo può quindi passare da un carico intermittente contenuto a uno dei consumi più elevati della rete.

Registrate tensione della bobina, corrente di spunto o di impulso, corrente di mantenimento se applicabile, durata dell'evento, interventi giornalieri, azionamento simultaneo di più valvole, perdite del controller e stato di sicurezza richiesto in caso di guasto (fail-safe). Verificate la corrente di picco e il calo di tensione della batteria oltre all'energia giornaliera.

Mantenete l'energia di attuazione separata dal bilancio della trasmissione radio e dei sensori, evitando che l'attivazione di una valvola causi il reset dei moduli di comunicazione. Se il tipo di valvola o il ciclo di lavoro cambiano in seguito, ricalcolate la potenza necessaria anziché ipotizzare che il pannello e la batteria originali abbiano un margine sufficiente.

Applicazioni rappresentative di sensori per l'agricoltura in frutteti, campi coltivati, pascoli e sistemi di irrigazione.

Ambiente agricolo

Progettate considerando la crescita delle chiome, macchinari, bestiame, polvere, trattamenti e corrosione

Punti d'installazione privi di ostacoli in primavera possono risultare ombreggiati dallo sviluppo della vegetazione in estate. Posizionate la superficie captante al di sopra della chioma prevista o modellate direttamente l'ombreggiamento stagionale, e considerate le perdite dovute a depositi di polvere o residui di trattamenti se le lavorazioni agricole sporcano regolarmente il vetro.

Installate pali e armadietti al di fuori del raggio d'azione dei macchinari e rendeteli ben visibili dalla cabina di guida. Se il bestiame può accedere all'installazione, valutate le sollecitazioni da sfregamento e urto oltre al carico del vento. In prossimità di stalle o depositi di liquami, considerate l'ammoniaca e l'umidità persistente come fattori corrosivi per elementi di fissaggio, rivestimenti, connettori e pressacavi.

I punti più bassi del terreno possono rappresentare la posizione ideale per i sensori, ma anche la zona più fredda e umida. Verificate i limiti di temperatura della batteria, il drenaggio, la gestione della condensa, la scelta delle valvole traspiranti, le anse antigoccia sui cavi e l'accessibilità per ispezioni e pulizia prima di standardizzare il kit da campo.

Leggete le note sulle batterie per climi freddi

Ciclo di vita e costi operativi (OPEX)

Definite manutenzione e omogeneità dei lotti come requisiti fondamentali della rete

Interventi programmati in loco possono essere sostenibili per una piccola fase pilota, ma gli spostamenti continui, la gestione degli accessi, la pulizia, la sostituzione delle batterie e la ricerca guasti incidono in modo determinante sui costi operativi su larga scala. Definire l'intervallo di manutenzione accettabile e l'impatto di una mancata trasmissione di dati o comandi prima di selezionare la riserva della batteria e le funzioni di monitoraggio.

Standardizzate connettori, polarità, fusibili, pressacavi, lunghezze dei cavi, etichette, interfacce di montaggio e sottogruppi sostituibili all'interno di ciascuna classe di carico. Il monitoraggio remoto di tensione, stato di carica, numero di riavvii della batteria o condizioni dell'armadio aiuta a pianificare prioritariamente le uscite dove un guasto comporta conseguenze operative.

Per i volumi di produzione, richiedete disegni tecnici verificati, limiti di collaudo elettrico, verifiche su tenuta e serracavi antistrappo, oltre a documentazione di qualità a livello di lotto idonea all'applicazione. I requisiti di certificazione e conformità devono essere verificati per i componenti esatti forniti e per il mercato di destinazione, senza fare affidamento su dichiarazioni generali del fornitore.

Esaminate le considerazioni di approvvigionamento per i sensori agricoli

Schema di riferimento dei componenti di alimentazione solare resistenti alle intemperie per un sensore agricolo.

Architettura di riferimento

Un'architettura per nodi da campo dimensionata in base agli stati misurati e all'impatto operativo

Un tipico nodo da campo collega il modulo fotovoltaico a un regolatore di carica e a una batteria compatibili con la chimica utilizzata, per poi impiegare uscite regolate e protette per il sensore, la radio e gli eventuali attuatori. L'involucro, gli ingressi dei cavi, i connettori, il montaggio e la strategia anticondensa fanno parte dell'impianto di alimentazione e non sono semplici accessori aggiunti dopo il dimensionamento.

Scegliete il regolatore in base alla tensione della stringa e della batteria, all'efficienza di conversione nell'intervallo operativo effettivo, all'autoconsumo, ai requisiti di carica a basse temperature, al comportamento di controllo del carico, alle esigenze di telemetria e al costo. Non selezionate PWM o MPPT basandovi esclusivamente su una soglia di potenza in watt del pannello.

La scelta finale del pannello e della batteria dipende da un profilo di carico misurato nelle 24 ore, dallo stato del modem, dal ciclo di lavoro dell'attuatore, dallo studio dell'irraggiamento solare nel mese peggiore, dalla temperatura, dall'ombreggiamento stagionale e dallo sporco, dall'autonomia richiesta e dal tempo di ripristino dopo un periodo di scarso irraggiamento. Utilizzate rami protetti separati nei punti in cui i picchi di attuazione, illuminazione IR o riscaldamento potrebbero disturbare le misurazioni dei sensori o le comunicazioni.

Esaminate la piattaforma di alimentazione solare remota

Come le piccole scelte progettuali incidono su una rete da campo

Valutate ogni decisione per singolo nodo e sull'intero parco impianti previsto. L'obiettivo non è il costo iniziale minimo a tutti i costi, bensì un equilibrio motivato tra affidabilità, interventi di manutenzione e hardware ripetibile.

DecisioneImpatto sul parco impiantiAzione di verifica
Margine supplementare per pannello o batteria

Un piccolo incremento per nodo diventa un costo rilevante di approvvigionamento e montaggio su una distribuzione su larga scala.

Giustificate il margine per classe di carico utilizzando l'energia misurata, l'irraggiamento del mese peggiore, la temperatura, l'ombra, lo sporco, l'autonomia e il tempo di ripristino.

Interventi programmati per batteria o pulizia

Spostamenti, accessi, manodopera e interruzioni dei dati possono incidere maggiormente sul costo del ciclo di vita quando ripetuti su nodi distanti.

Definite l'intervallo di manutenzione target, l'accessibilità per la pulizia, le parti ricambiabili e i dati remoti sullo stato del sistema prima di scegliere la riserva.

Difetto di connettori, pressacavi o cavi

Un tasso di difetti modesto si traduce in molteplici guasti sul campo, spesso durante l'alta stagione.

Standardizzate le interfacce e le verifiche di collaudo per polarità, crimpatura, tenuta stagno, serracavo e supporto del cavo.

Radio o modem sempre connessi

I comportamenti di attesa (idle), connessione, tentativi e scarsa copertura possono moltiplicare i requisiti di pannelli e batterie nell'intero parco dispositivi.

Misurate gli stati reali della rete e utilizzate la trasmissione dati a blocchi (batched) solo dove i requisiti di latenza e controllo lo consentono.

Eseguite un progetto pilota per ciascuna classe di carico in condizioni rappresentative di temperatura, copertura, coltura, nebulizzazione e manutenzione prima di definire i volumi per l'intero parco impianti.

Cosa misurare per i tipici nodi agricoli

Calcolate il bilancio energetico a partire dal tempo trascorso in ciascuno stato operativo. Utilizzate corrente e tensione misurate quando possibile, quindi convertite l'intera programmazione in wattora al giorno e fabbisogno di corrente di picco.

Tipo di nodoParametri da misurareConseguenze sulla progettazione
Sonda di umidità del suolo con trasmissione radio a blocchi

Corrente a riposo, stabilizzazione della sonda, tempo di campionamento, corrente di trasmissione, tentativi e intervallo di invio.

Rientra spesso nella classe di carico più bassa, ma la copertura radio e l'autoconsumo della conversione devono comunque essere verificati.

Stazione microclimatica

Riscaldamento dei sensori, strumenti meteorologici o di radiazione, carico del datalogger, programmazione radio ed eventuali ventole o aspiratori.

L'aggiunta di strumenti e una frequenza di campionamento più elevata possono far uscire la stazione dalla classe base dei sensori a riposo.

Unità di controllo valvole di irrigazione

Impulso bistabile o corrente di mantenimento non bistabile, durata e frequenza degli eventi, valvole simultanee e carico in standby.

Il tipo di valvola modifica sia l'energia giornaliera sia la progettazione della corrente di picco; verificatelo prima di dimensionare qualsiasi piattaforma di controllo condivisa.

Misuratore di portata con uplink cellulare

Connessione alla rete, trasmissione, tentativi, tempo in idle o connesso, intensità del segnale, intervallo di invio e carico di rilevamento locale.

La connettività continua o una scarsa copertura possono dominare il bilancio energetico; eseguite dei test con la rete e l'antenna previste.

Telecamera per cancelli agricoli o per campo

Frequenza di acquisizione, durata video, elaborazione edge, tempo del modem, illuminazione IR notturna, standby e corrente di picco all'avvio.

L'illuminazione notturna e le comunicazioni continue collocano di solito le telecamere in una classe di carico separata rispetto ai sensori.

Pluviometro riscaldato o sensore antigelo

Potenza del riscaldatore, logica del termostato, tempo di accensione previsto nelle peggiori condizioni meteo, rilevamento, registrazione e comunicazioni.

Il riscaldamento può condizionare il calcolo dell'impianto, della batteria e del ripristino invernale; convalidate le ipotesi di controllo con dati raccolti a basse temperature.

La sola potenza nominale non è sufficiente a descrivere un impianto sul campo soggetto a cicli di lavoro. Rilevate un profilo rappresentativo nelle 24 ore e la corrente di picco durante gli eventi radio, di azionamento valvole, IR o di riscaldamento.

Architettura di alimentazione di riferimento per nodi da campo

Le voci riportate di seguito rappresentano criteri di selezione e non intervalli fissi di prodotto o di potenza espressa in watt. I valori finali dipendono dalla classe del nodo misurato e dalle condizioni del sito analizzate.

BloccoCriterio di selezioneVerifica specifica per l'agricoltura
Modulo fotovoltaico

Energia del mese peggiore, tensione del modulo, ingresso del regolatore, perdite di conversione, obiettivo di ripristino e superficie di montaggio.

Modellate lo sviluppo della vegetazione, la polvere o le pellicole di deposito da spruzzo, l'inclinazione stagionale, il passaggio dei macchinari e l'accesso per la pulizia.

Batteria

Chimica, capacità utilizzabile in funzione della temperatura, limiti di carica, profilo di ciclo, corrente di picco, autonomia e intervallo di manutenzione.

Stabilite la riserva in base alle conseguenze di un'interruzione dei dati o del controllo, anziché applicare un unico valore target di autonomia all'intero parco dispositivi.

Regolatore di carica e del carico

Tensione della stringa e della batteria, curva di efficienza, autoconsumo, profilo di carica, controllo del carico, telemetria e protezioni.

Scegliete in base al quadro elettrico e al ciclo di vita completo; non utilizzate una semplicistica soglia di potenza in watt per decidere tra PWM e MPPT.

Custodia e collegamenti

Grado di protezione, esposizione ai raggi UV, controllo della condensa, sfoghi, pressacavi, connettori, fusibili, serracavo e accessibilità per la manutenzione.

Tenete conto delle escursioni termiche giornaliere, della polvere, della deriva degli spruzzi, dell'esposizione all'ammoniaca, delle zone di accumulo di umidità, degli insetti e dei danni ai cavi.

Montaggio

Dimensioni del pannello, adattamento al palo, inclinazione, vento, basamento, tenuta dei morsetti, supporto del cavo e intervallo di ispezione.

Posizionate sopra la vegetazione prevista e fuori dal raggio d'azione dei macchinari, quindi valutate il contatto con il bestiame e l'accesso per la manutenzione sul campo.

Utilizzate rami protetti separati nei punti in cui i picchi di valvole, IR, riscaldatori o modem potrebbero ripristinare il rilevamento dei sensori e le comunicazioni. Verificate la progettazione finale tramite misurazioni e un test pilota stagionale rappresentativo.

Prodotti e kit consigliati

  • Mini pannello solare in vetro da 113×113 mm mostrato di sbieco con angoli arrotondati e disposizione delle celle 3×3.
    Nodi misurati a bassissimo consumo

    Mini pannello solare in vetro da 2,3 W e 5,5 V per nodi a basso consumo misurato

    Valutate questo mini pannello compatto in vetro solo per un nodo sensore le cui perdite misurate in standby, rilevamento, trasmissione radio e conversione rientrano nell'energia disponibile del mese peggiore con la riserva di batteria richiesta. Verificate la tensione del circuito di carica, i limiti operativi alle alte e basse temperature, l'ombreggiamento della vegetazione, la protezione del montaggio, il cablaggio, la strategia di protezione dagli agenti esterni e l'esposizione a vibrazioni o impatti. Non è una scelta predefinita per valvole non bistabili, dispositivi cellulari sempre connessi, telecamere o sensori riscaldati.

    Visualizzate il mini pannello in vetro da 2,3 W
  • Profilo laterale del supporto a palo in alluminio con due fascette stringitubo su un palo rotondo.
    Pannelli con cornice da 5-50 W

    Supporto regolabile a palo per pannelli fotovoltaici con cornice da 5-50 W

    Utilizzate questa staffa regolabile solo quando il pannello con cornice selezionato, le dimensioni del pannello e il diametro del palo rientrano nell'intervallo dichiarato per il prodotto. Può aiutare a posizionare un piccolo modulo da campo al di sopra della vegetazione prevista e del terreno umido, ma l'installazione completa richiede comunque una verifica specifica sul sito in merito a vento, basamento, tenuta dei morsetti, ingombro dei macchinari, accesso al bestiame, esposizione alla corrosione, supporto dei cavi, inclinazione e intervallo di ispezione.

    Visualizzate il supporto regolabile a palo

Configurazioni di riferimento

Configurazioni tipiche come riferimento di pianificazione; il dimensionamento finale dipende dai dati del sito e del carico.

Scenario Soluzione di riferimentoPannello e strutturaRisultato atteso
Nodo sensore di umidità del suolo o microclima a riposo

Un sensore si attiva secondo una programmazione, stabilizza e campiona le sue sonde, registra i dati, trasmette un breve pacchetto LoRa o simile e torna in stato di riposo. Caratterizzate ogni stato all'intervallo di invio previsto prima di scegliere il sistema di alimentazione.

La progettazione tipica parte dai wattora giornalieri misurati, dall'irraggiamento solare nel mese peggiore, dall'ombreggiamento stagionale della vegetazione, da batteria e regolatore compatibili con la chimica, da un involucro compatto resistente alle intemperie, da cablaggi protetti e da un montaggio all'esterno del raggio di azione dei macchinari. Il mini pannello da 2,3 W viene preso in considerazione solo se il calcolo completo e le condizioni sul campo lo consentono.Una classe rappresentativa di nodi a basso consumo che evita di caricare il margine energetico di valvole, telecamere, riscaldatori o modem sempre connessi sull'intero parco sensori.
Unità di controllo valvole di irrigazione con monitoraggio del flusso

Un'unità di controllo gestisce una o più valvole di irrigazione, registra il flusso e segnala lo stato. La progettazione distingue nettamente l'impulso di una valvola bistabile dalla corrente di mantenimento di una non bistabile e include le operazioni simultanee, lo stato della radio, il comportamento di sicurezza (fail-safe) e il calo di tensione per picchi di corrente.

Dimensionate il modulo, la batteria, il regolatore, i conduttori, i fusibili e i rami protetti in base alla programmazione misurata delle valvole e delle comunicazioni. Utilizzate collegamenti sigillati e ispezionabili e posizionate il modulo al di sopra della vegetazione e degli spruzzi dove la verifica del sito lo consenta.Una classe rappresentativa di nodi di controllo la cui riserva riflette l'impatto operativo di un comando valvola mancato, ben superiore rispetto al ritardo nella lettura di un sensore.
Telecamera cellulare, pluviometro riscaldato o stazione da campo ad alto consumo

Una stazione ad alto consumo può combinare connessione cellulare continua, acquisizione immagini o illuminazione IR notturna, elaborazione edge, sensore di precipitazioni riscaldato o carichi di protezione dal gelo. Registrate un ciclo operativo completo e la logica di controllo per il clima freddo anziché basarvi su stime di potenza nominale.

Utilizzate un impianto fotovoltaico e una batteria specifici per il progetto, verifiche sulla conversione e sui picchi di corrente, rami di uscita protetti separati, controlli di carica a basse temperature dove necessario, protezioni da sovratensione adeguate al sito, nonché un involucro e un supporto ispezionabili e verificati per il vento e le attività agricole.Una classe rappresentativa ad alto consumo mantenuta separata dai nodi a riposo, in modo che l'elevato fabbisogno energetico di telecamere, riscaldatori o modem non diventi un requisito superfluo per l'intero parco dispositivi.

Domande frequenti

Di quanta energia solare ha bisogno un nodo sensore agricolo?

Calcolatela a partire dai wattora giornalieri misurati, dalla corrente di picco, dall'irraggiamento solare nel mese peggiore, dalla temperatura, dall'ombra della vegetazione, dallo sporco, dalle perdite di conversione, dall'autonomia richiesta e dal tempo di ripristino. Le sonde del suolo a riposo possono rientrare in una classe di alimentazione compatta, mentre le valvole non bistabili, i modem sempre connessi, le telecamere e i riscaldatori devono essere dimensionati separatamente. Una regola empirica basata sui soli watt del pannello non costituisce una specifica affidabile.

Ogni nodo di una rete agricola deve utilizzare lo stesso kit di alimentazione?

Di norma no. È opportuno standardizzare le interfacce e i componenti di ricambio, ma è bene separare almeno le classi di carico che presentano consumi o impatti d'interruzione nettamente diversi. Un sensore a riposo, un'unità di controllo valvole e una telecamera o una stazione riscaldata possono condividere le stesse convenzioni per connettori e involucri senza dover utilizzare lo stesso pannello e la stessa batteria.

Cosa succede quando la vegetazione delle colture cresce sopra il nodo?

La resa solare può diminuire proprio nella parte di stagione in cui i dati sono più critici. Posizionate la superficie captante al di sopra della chioma adulta prevista laddove le operazioni agricole lo consentano, oppure includete l'ombreggiamento stagionale misurato nel modello del mese peggiore. Verificate nuovamente gli ingombri quando cambiano il tipo di coltura, la disposizione dei filari o l'altezza di montaggio.

Le valvole di irrigazione bistabili e non bistabili modificano la progettazione dell'alimentazione?

Sì. Un solenoide bistabile impiega un impulso per cambiare stato, mentre un solenoide non bistabile assorbe corrente di mantenimento per tutto il periodo di apertura. Verificate la tensione della bobina, la corrente d'impulso o di mantenimento, la durata dell'evento, le valvole simultanee e il numero di eventi giornalieri, quindi verificate sia il calo di tensione per picchi di corrente sia l'energia totale giornaliera.

In che modo un grande parco sensori può ridurre gli interventi di manutenzione ordinaria?

Stabilite un obiettivo di manutenzione realistico, dimensionate l'impianto in base al mese peggiore, utilizzate una chimica e controlli di carica adeguati all'intervallo di temperatura, standardizzate le parti ricambiabili, specificate con cura connettori e pressacavi e monitorate da remoto lo stato dei nodi più critici. Alcune ispezioni e pulizie rimarranno necessarie; l'obiettivo è rendere la manutenzione pianificata e basata sul rischio anziché dettata da guasti evitabili.

Pianificate l'infrastruttura di alimentazione per la vostra rete di monitoraggio agricolo

Inviate il numero di nodi suddivisi per tipologia, le schede tecniche di sensori e radio, i log di corrente o energia misurati, l'intervallo di invio dati, lo stato del modem, i dettagli su bobine e cicli di lavoro delle valvole, la programmazione di illuminatori IR o riscaldatori della telecamera, la regione del sito, la tipologia di coltura e chioma, la temperatura minima, l'autonomia target, i vincoli di montaggio e gli obiettivi del servizio. LinkSolar verificherà le classi di carico, l'architettura di alimentazione, gli accessori di campo, la campionatura pilota e i requisiti di produzione per fornire un preventivo scaglionato.

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