[Christian Benedetto]

Salve ragazzi, sono completamente estraneo a questo mondo, ma ho intenzione di costruire pian piano una stazione meteo che sia resistente ed autonoma da installare in montagna. 

Dunque vorrei partire dalle basi. Un Raspberry chiuso in una cassettina quanto può durare, contando che sarebbe esposta ai vari fenomeni atmosferici (giornate di molto sottozero, pioggia, neve, vento) ? 
Ci sono dei modelli un po' più predisposti e resistenti? Magari un case particolare.

La mia intenzione è quella di alimentarla, se possibile, con pannellino solare e all'occorrenza una batteria. 
Fattibile?
Un caro saluto

[ippogrifo]

Prima di tutto di quanti sotto-zero parliamo? A prescindere dalla capacità intrinseca del raspberry di sopportare temperature di molti gradi sotto zero (°C) si possono presentare anche fenomeni di condensazione dell'umidità sul circuito stampato. Il raspberry, essendo un prodotto commerciale rientra nei limiti operativi di temperatura da 5/10°C a 40/50°C (non avendo questa necessità non ho approfondito). Se racchiuso in un box stagno (no cassettina), pioggia, neve e vento (questo fenomeno comunque da non trascurare) non creerebbero un problema diretto.
Del raspberry vi è una "soluzione" industriale, per il Pi4 è il CM4 e la board di prototipazione CM4IO, ma anche in questo caso non credo che possano sopportyare temperature di parecchio sotto zero.
Per fenomeni di condensa all'interno del box si possono utilizzare dei semplici assorbitori in bustina, ma per temperaure di molti, molti gradi sotto zero non vedo altra soluzione che il riscaldamento/coibentazione del box.
L'alimentazione tramite fotovoltaico è possibile (fatte salve le verifiche operative di temeratura dei pannelli), ma considerando la necessità energetica del solo Pi, cioè senza sensori, è di 7-8 W più quella necessaria per i sensori esterni, la vedo una soluzione problematica: se nevica i pannelli fotovoltaici sono inutili e quindi la capacità della batteria che normalmente si utilizza in mancanza di irradiazione solare deve essere molto elevata.
Per farti un esempio,in area del centro Italia, per un carico di 10W durante l'inverno sono stati necessari circa 8 mq di pannelli ed una batteria di 170 A/h (per tre giorni di mancanza di insolazione).
A mio avviso il sistema è fattibile se ti appoggi ed utilizzi una alimentazione a 220 VAC (verificando il range operativo dei sensori esterni)

[Zzed]

Ti riporto qualche mia esperienza, diretta e indiretta.
Ho un Raspberry in scatola  all'esterno da diversi anni, acceso h24. Alla scatola (che era stagna) ho applicato due prese d'aria anti insetto (recuperate da un contenitore più grande industriale in dismissione) per dare un minimo di circolazione d'aria per convezione che aiuti anche a evitare la condensa. Ho applicato un piccolo sacchetto "silca gel" all'interno, probabilmente superfluo. nessun problema per le temperature (se non lo scollamento del dissipatore sulla CPU in estate, risolto usando del nastro biadesivo apposito invece del (pessimo) adesivo di serie. Nel nord Italia (massimo -10 negli ultimi anni) non ho mai avuto problem idi freddo, è più problematico il caldo, che bloccava il dongle wifi verso la fine del pomeriggio delle lunghe assolate giornate estive. Sostituito il PI1 con Pi3 solo per evitare il dongle, risolto il problema.
Raspberry (esperienza indiretta) resiste tranquillamente funzionante anche in un contenitore stagno trasparente dimenticato sul piazzale in asfalto rovente in estate in una città sud-amercana. quasi 90 gradi.
Raspberry (esperienza ancora più indiretta) resiste tranquillamente funzionante a temperature molto rigide, se alloggiato in un contenitore opportunamente coibentato. Basti pensare ai tanti voli su pallone sonda ionosferici. Ovviamente dipende da quanto calore auto.produce (modello e carico di lavoro), ma potrebbe vivere tranquillamente a -20, -30 -40 senza riscaldatori ausiliari. Se il contenitore è piccolo e ben isolato, l'auto-riscaldamento di alimentatore e raspberry lo mantengono a temperature consone per l'esercizio.

Per l'alimentazione da pannello fotovoltaico, il consumo indicato da Ippogrifo è quello di un Raspberry Pi 4 a pieno carico, mentre devi tenere conto del consumo medio del tuo utilizzo (immagino che una stazione meteo sia per la maggior parte del tempo con un consumo prossimo al minimo, che nel Pi 4 è intorno ai 3W. Inoltre, il Pi 4 è il meno indicato per un uso a batteria, Un Pi Zero, di Watt, ne consuma 1 al minimo e 1,7 al massimo (circa). Un microcontrollore, ancora meno.

Non mi tornano però i calcoli: prendendo il caso peggiore del Pi 4 e stando su un abbondante 5Wh di consumo, abbiamo circa 3,6kWh di consumo al mese.. stiamo dalla parte del giusto e teniamoci un po' di scorta, diciamo che ce ne servono 8 di kWh al mese, tra sensori e perdite in caricabatteria e convertitori e un buon margine di sicurezza.
Un pannello FTV standard da 120W dovrebbe produrre a quelle latitudini minimo 10kWh al mese, nei mesi peggiori , alle latitudini del nord Italia (nel simulatore online che ho trovato, ammesso che sia veritiero, ho messo Aosta).. in realtà, con il freddo i pannelli non si surriscaldano e rendono meglio. Con una buona inclinazione (60°) si limita l'accumulo di neve sui pannelli, ma c'è da valutare l'eventuale esposizione al vento.
   
Se invece si usa lo Zero, ad esempio, possiamo tenere conto di un consumo 5 volte inferiore, in quel caso, la batteria indicata da ippogrifo potrebbe durare ben più di una settimana e potrebbe bastare un modello più piccolo e comune, come una batteria d'auto (sempre coibentata per il freddo, magari in spesso strato di materiale espanso).

[ippogrifo]

Va valutato nel sistema fotovoltaico anche la possibilità che si presentino giorni contigui a bassissima insolazione che non permettono ai pannelli di erogare la potenza di picco di targa; inoltre a temperature basse la capacità nominale di una batteria al piombo diminuisce (una indicazione: https://www.elcoteam.com/media/productfi...ecnico.pdf).
Nel caso da me riportato come esempio, i calcoli portavano ad una batteria da 40A/h, portata successivamente a 70 ed infine a 170 (dopo alcuni mesi di verifiche ambientali). Capacità, quest'ultima, che ha garantito l'operarivita (anche con 72h di mancata/bassa insolazione) del dispositivo elettonico contenuto in armadio 24h/24h per anni.