Autonómne napájanie v prípade výpadku napájania

Obsah článku

• Požiadavky na stavenisko
• Konfigurácia hybridnej siete
• Zariadenia na rozvod energie
• Zlepšenie účinnosti autonómnych systémov
• Úplná a čiastočná duplikácia

Na to, aby sme boli nezávislí od práce mestskej infraštruktúry, je potrebné predvídať možnosť výpadkov energie a prísť s možnosťou záložného napájania. Povieme vám, ako dosiahnuť úplnú energetickú autonómiu stavebného objektu alebo domu.

Na zálohovanie môžete použiť ktorýkoľvek zo známych zdrojov, na tom nezáleží. Bude to o všeobecnej koncepcii a konštrukcii komplexu zariadení schopných premeny elektriny a zachovania jej dodávky.

Požiadavky na stavenisko

Ak stavenisko skutočne vyžaduje nepretržité pripojenie napájacieho systému, je potrebné vyhradiť priestor pre špeciálne vybavenie. Okrem iného musí obsahovať požadované množstvo primárnych hasiacich prostriedkov..

Dvere do miestnosti by mali byť zamknuté visiacim zámkom, aby boli chránené pred cudzími ľuďmi. Na dvere by mal byť nainštalovaný kontaktný senzor, ktorý by mal byť pripojený k zabezpečovaciemu systému a obvodu na prechod do manuálneho režimu.

Okrem parkoviska batérií je možné v miestnosti uložiť aj núdzový generátor. Z bezpečnostného hľadiska je to celkom prijateľné, ale ak plánujete automatické spustenie generátora vo vnútri, musíte vybaviť výfukovým systémom..

Konfigurácia hybridnej siete

Stred hybridnej rozvodnej siete je vždy zariadením, ktorého princíp činnosti je veľmi podobný rozdeľovaču vody. Elektronicky ovládané zariadenia vám umožňujú nastaviť algoritmus prevádzky prostredníctvom servisného rozhrania, reléové obvody nie sú také jednoduché nastaviteľné.

Druhou neoddeliteľnou súčasťou je batériový park, ktorého celková kapacita sa počíta na základe maximálnej spotreby energie zariadenia a najdlhšej doby, keď zariadenie zostane úplne bez napájania v najnegatívnejšom scenári vylúčenia nehody. Táto perióda sa môže pohybovať od niekoľkých sekúnd (čas, kedy je generátor uvedený do prevádzky) až po niekoľko desiatok hodín (pri systematických odstaveniach).

1 – generátor; 2 – solárne panely; 3 – ovládač; 4 – batérie; 5 – počítadlo; 6 – menič; 7 – relé na reguláciu záťaže; 8 – spotrebitelia

Batériový park má jeden alebo viac meničov pripojených prostredníctvom regulátora nabíjania. Títo zákazníci majú spravidla najvyššiu prioritu, preto systém vždy udržuje maximálnu úroveň nabitia batérie a primárne preberá energiu zo siete pre vlastné potreby..

Princíp systému je ľahko predstaviteľný na základe koncepcií nadmerného, ​​nedostatku a kapacity. Energia sa vždy prideľuje na najvyššej prioritnej úrovni, a to aj na úkor ostatných spotrebiteľov. Ak v sieti nie je dostatok energie, je zapojený jeden zo záložných zdrojov. Hneď ako zmizne potreba elektriny, odberateľ s prvou prioritou je odpojený od elektrickej energie a do druhej je odoslaný, zvyšok do tretej. Ak systém vyprodukuje viac energie, ako je potrebné, môže prebytok preložiť do mestskej siete alebo zastaviť zdroje jeden po druhom..

Zariadenia na rozvod energie

Automaticky sa vykonáva pomerne zložitý algoritmus práce. Stupeň automatizácie, ako aj počet pripojených zdrojov a spotrebiteľov sa však môžu v jednotlivých modeloch značne líšiť..

Prvou časťou systému je spoločný solárny regulátor, napríklad MPPT Pro. Úlohou je vybrať medzi spotrebiteľom s prvou prioritou a hlavným zaťažením. Popri tom môžete na displeji vidieť aktuálne parametre prvého spojenia systému a nastaviť niektoré prevádzkové parametre. Pamätajte, že ovládač musí byť plne kompatibilný s invertorom a musí poskytovať čistý sínusový prúd. Bežné a lacné solárne regulátory sa obmedzujú iba na harmonické predfiltrovanie, ale to je možné napraviť pomocou ďalších zariadení..

Druhým článkom je riadiaca jednotka záťaže, ktorá rozdeľuje záťaž medzi všetkých sekundárnych spotrebiteľov. V najjednoduchšom prípade jednotka obsahuje jedno alebo viac relé na reguláciu záťaže (prioritné relé ako ABB LSS). Nevýhodou reléového zariadenia je to, že jeho nastavenia sa nastavujú iba manuálne a súčasný vstupný výkon systému sa neustále mení. Preto je takáto distribúcia prijateľná iba pre najjednoduchšie siete, napríklad keď je potrebné obmedziť spotrebu počas dňa, aby sa batérie mohli úplne nabiť..

Vezmite prosím na vedomie, že pomocou trojfázových prioritných relé si môžete vybrať nielen prioritných odberateľov, ale aj prioritné napájacie zdroje. V tomto prípade môžete vytvoriť pomerne zložitú schému, v ktorej je rezerva reprezentovaná niekoľkými zdrojmi: solárna farma, druhé mesto, veterná turbína alebo generátor..

Zlepšenie účinnosti autonómnych systémov

Ďalším spôsobom, ako zvýšiť energetickú autonómiu, je bojovať za úspory energie a zvýšiť účinnosť systému. Toto sa týka predovšetkým ovládacích zariadení. Jeho straty a vlastná spotreba sú nízke, ale konštantné: vo veľkých systémoch môže dosahovať niekoľko kW / deň. Účinnosť reléového zariadenia je omnoho nižšia, zatiaľ čo u polovodičových zariadení je to 90–98%.

Účinnosť systému môžete tiež zvýšiť zvýšením účinnosti záložných zdrojov. V prípade solárnych panelov je nevyhnutné včasné čistenie. Nebude zbytočné inštalovať zariadenia na sledovanie azimutu tak, aby svetlo vždy narazilo na rovinu panelu pod uhlom doprava. Pokročilý systém zapaľovania a sýtiča je pre generátor kritický. Počas období, keď spotreba mierne klesá, generátor spotrebúva časť paliva na voľnobežných otáčkach.

Je veľmi rozumné minimalizovať zaťaženie systému dostupnými spôsobmi: nákup vybavenia s vysokou triedou úspory energie, prepínanie na svetelné zdroje LED, minimalizovanie nákladov na elektrickú energiu na vykurovanie. Dobrou pomocou v tejto veci môže byť inštalácia nízkonapäťovej osvetľovacej siete a priame napájanie domácich spotrebičov 12 alebo 24 V (s konverziou) obchádzaním meniča. Takéto organizačné opatrenia často vedú k ešte lepším výsledkom pri nižších nákladoch ako pri stálom zvyšovaní kapacity..

Úplná a čiastočná duplikácia

Aby sa zlepšila odolnosť systému proti poruchám, je potrebné ho otestovať v prvých mesiacoch prevádzky a zistiť nedostatky. Príkladom by mohol byť prípad, keď solárna farma v priebehu niekoľkých zamračených dní v rade vyprodukuje menej energie, ako je potrebné, a preto sú batérie na konci vybitia. Energetický deficit môže byť veľmi malý (1–2 kW / deň), ale o niekoľko dní absorbuje celú dostupnú rezervu. Riešením problému je ďalšia flotila nízkokapacitných batérií, ktorá dokáže v prípade nedostatočnej výroby doplniť dennú potrebu..

Odporúča sa tiež duplikovať ovládacie a konverzné zariadenia, ale ich cena je príliš vysoká. Má zmysel pridať ďalší menič (k trom už existujúcim), takže ak jeden zlyhá, môže sa okamžite vymeniť. Niekedy nemá zmysel duplikovať drahý ovládač, takže je nahradený jednoduchším reléovým obvodom, ktorý môže počas opravy pracovať podľa elementárneho scenára..