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Città intelligente: Monitoraggio continuo della qualità dell'aria grazie a soluzioni UPS innovative

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La nostra storia di successo con VAISALA GmbH

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La digitalizzazione delle infrastrutture urbane è fondamentale per migliorare la qualità della vita nelle moderne Smart City. Un pilastro centrale di questa trasformazione è il monitoraggio ad alta risoluzione della qualità dell'aria. Per generare dati completi, i sensori devono essere precisi, durevoli e, soprattutto, autosufficienti. Un progetto congiunto tra Vaisala e Bicker Elektronik, che ha come esempio la città di Darmstadt, dimostra come sia stato superato un ostacolo tecnico importante: l'alimentazione discontinua fornita dall'illuminazione stradale.

La sfida: Alimentazione solo di notte
Per ottenere un monitoraggio il più completo possibile, sono stati definiti circa 40 punti di misura. Per evitare i costi proibitivi della posa di nuovi cavi elettrici sotterranei, i trasmettitori di qualità dell'aria Vaisala AQT530 dovevano essere installati direttamente sui pali della luce esistenti. Il problema? Questi pali trasportano solo una corrente di 230 VCA quando i lampioni sono accesi di notte.

Tuttavia, per ottenere dati validi 24/7, il sistema deve funzionare senza interruzioni per tutto il giorno. Ciò ha reso necessaria una soluzione di gruppo di continuità (UPS) in grado di:

- Resistere a fluttuazioni di temperatura estreme (da -20 a +50 °C).

- Ricaricarsi rapidamente durante le brevi notti d'estate per coprire le lunghe ore di luce.

- Funzionano senza manutenzione per una durata di almeno 10 anni.

La soluzione: Buffering intelligente con tecnologia LiFePO4
Gli ingegneri di Bicker Elektronik hanno soddisfatto questi requisiti con l'UPSI-2406IP-38AC, una soluzione su misura per esterni alloggiata in un robusto contenitore in alluminio con grado di protezione IP65. Il cuore del sistema è costituito dalla tecnologia al litio ferro fosfato (LiFePO4).

Caratteristiche tecniche:

- Conversione e ricarica CA/CC: Durante la notte, il sistema converte 230 VAC in 24 VDC, alimentando il sensore e caricando contemporaneamente l'accumulatore di energia ad alta capacità.

- Transizione senza soluzione di continuità: Non appena le luci stradali si spengono al mattino, un interruttore MOSFET scollega l'ingresso in pochi microsecondi. L'accumulatore di energia alimenta quindi il sensore e il gateway senza interruzioni per tutto il giorno.

- Longevità e TCO: con un massimo di 6.000 cicli di carica e una durata di vita superiore a 10 anni, il sistema offre un significativo vantaggio in termini di costo totale di proprietà (TCO) rispetto alle tradizionali batterie al piombo-gel.

- Sicurezza: La chimica del LiFePO4 è eccezionalmente stabile e rende praticamente impossibile la fuga termica anche in condizioni esterne difficili.

Conclusioni e vantaggi
Questa collaborazione ha portato a una soluzione economica e sostenibile che evita la necessità di costosi aggiornamenti dell'infrastruttura sfruttando l'architettura di illuminazione esistente.

"Grazie alla collaborazione con Bicker Elektronik, si sono aperte possibilità completamente nuove per l'utilizzo autonomo dei nostri sistemi di misura in funzionamento continuo 24/7" > Jens Dickau, Direttore Vendite Sistemi Meteorologici Stradali, Vaisala GmbH

Questo progetto evidenzia come il successo dei concetti di Smart City dipenda non solo da una tecnologia di rilevamento avanzata, ma anche da soluzioni di alimentazione intelligenti e robuste che garantiscano la fluidità e l'affidabilità dei dati.