el

Εφεδρική ισχύς για συστήματα ηλιακής ενέργειας

Άρθρα
19 Απρίλιος 2024
Backup power for solar power systems

Όλο και περισσότερα νοικοκυριά εξοπλίζονται με διάφορους τύπους φωτοβολταϊκών συστημάτων. Τα σύγχρονα φωτοβολταϊκά πάνελ είναι ήδη ικανά να μετατρέπουν περίπου το 20% της ηλιακής ενέργειας σε ηλεκτρική, γεγονός που καθιστά αυτόν τον τύπο παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας πολύ ελκυστικό.

Εφεδρική γεννήτρια ισχύος για ηλιακά συστήματα χωρίς και με αποθήκευση μπαταρίας

Η καρδιά του συστήματος PV είναι ο μετατροπέας. Υπάρχουν μετατροπείς συνδεδεμένοι στο δίκτυο, υβριδικοί και εκτός δικτύου.

Οι μετατροπείς on-grid και υβριδικοί συγχρονίζονται με το δημόσιο δίκτυο και είναι σε θέση να τροφοδοτούν την περίσσεια ενέργειας στο δημόσιο δίκτυο.

Η γεννήτρια εφεδρικής ισχύος για ηλιακά συστήματα δεν μπορεί να αντικαταστήσει το δημόσιο δίκτυο για μετατροπείς συνδεδεμένους στο δίκτυο και υβριδικούς μετατροπείς, διότι δεν μπορεί να απορροφήσει την πλεονάζουσα ενέργεια. Η ανάδραση από τον μετατροπέα μπορεί να προκαλέσει ζημιά στη γεννήτρια.

Μια εξαίρεση μπορεί να είναι οι μετατροπείς, οι οποίοι διαθέτουν μια επιπλέον είσοδο γεννήτριας, όπου η ανάδραση μπορεί να αποτραπεί 100% από τους ενσωματωμένους αισθητήρες ρεύματος. Ωστόσο, μια τέτοια γεννήτρια πρέπει να έχει παραμέτρους τάσης που είναι αποδεκτές για τον μετατροπέα, κάτι που δεν ισχύει πάντα με μια συμβατική γεννήτρια ισχύος.

Σε περίπτωση διακοπής ρεύματος, η γεννήτρια εφεδρικής ισχύος σε ένα ηλιακό σύστημα με μετατροπέα συνδεδεμένο στο δίκτυο θα πρέπει να παρέχει ηλεκτρική ενέργεια μόνο στους καταναλωτές που δικαιούνται εφεδρική ισχύ, με τον μετατροπέα και οποιαδήποτε υπάρχουσα αποθήκευση AC να παραμένουν στην πλευρά του δημόσιου δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας και να αποσυνδέονται σε όλους τους πόλους με έναν διακόπτη μεταφοράς, ώστε η γεννήτρια να μην λειτουργεί παράλληλα με τον μετατροπέα ή την αποθήκευση AC.

Διάγραμμα σύνδεσης της εφεδρικής παροχής ρεύματος 230V για το ηλιακό σύστημα κατά τη χρήση γεννητριών inverter χωρίς λειτουργία ATS:

Εφεδρική παροχή ρεύματος για ηλιακό σύστημα και γεννήτριες αναστροφέα χωρίς λειτουργία ATS

Είναι επίσης δυνατή η αυτόματη μεταγωγή σε εφεδρική παροχή ρεύματος για τους καταναλωτές ρεύματος 230V όταν χρησιμοποιούνται γεννήτριες με λειτουργία ATS.

Διάγραμμα σύνδεσης της εφεδρικής παροχής ρεύματος 230V για το ηλιακό σύστημα με τη γεννήτρια inverter KS 5500iES ATSR με εξωτερική μονάδα ATS KS ATS 4/25 Inverter:

Εφεδρική παροχή ρεύματος για ηλιακό σύστημα με KS 5500iES ATSR

 

Διάγραμμα σύνδεσης της εφεδρικής παροχής ρεύματος 230V για το ηλιακό σύστημα με τη γεννήτρια inverter KS 8100iE ATSR με εξωτερική μονάδα ATS KS ATS 4/25 Βενζίνη:

Εφεδρική παροχή ρεύματος για ηλιακό σύστημα με KS 8100iE ATSR και εξωτερικό ATS

Η εφεδρική παροχή ρεύματος σε όλες τις περιπτώσεις που περιγράφονται παραπάνω είναι 230V. Με αυτόν τον τρόπο, σχεδόν όλοι οι καταναλωτές ηλεκτρικής ενέργειας στο σπίτι μπορούν να τροφοδοτηθούν σε περίπτωση διακοπής ρεύματος. Οι τριφασικοί καταναλωτές (εάν υπάρχουν) πρέπει να τροφοδοτούνται ξεχωριστά. Οι τριφασικοί καταναλωτές με ηλεκτρονικό έλεγχο συνήθως χρειάζονται ένα "καθαρό" ημιτονοειδές κύμα, το οποίο ένας συμβατικός γεννήτριας ρεύματος δεν μπορεί να παράγει. Περισσότερες πληροφορίες σχετικά με την εφεδρική παροχή ρεύματος 230V και 400V μπορείτε να βρείτε στο ενημερωτικό μας υλικό.

Εάν η γεννήτρια δεν πρόκειται να εγκατασταθεί μόνιμα ή βρίσκεται μακριά από τον διακόπτη μεταφοράς, συνιστούμε τη χρήση των μοναδικών μας γεννητριών inverter με εσωτερική μονάδα ATS. Ωστόσο, αυτό απαιτεί τη χρήση εξωτερικού αυτόματου διακόπτη μεταφοράς προτεραιότητας στη μία πλευρά.

Η γεννήτρια παρακολουθεί την τάση στην πρίζα, η οποία είναι συνδεδεμένη πριν από τον διακόπτη και προστατεύεται από έναν διακόπτη κυκλώματος και έναν RCD ή από RCBO (προστασία υπερφόρτωσης και επαφής σε ένα). Αυτή η πρίζα χωρίς τη συνδεδεμένη γεννήτρια μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως κανονική εξωτερική πρίζα. Αυτή η πρίζα είναι χωρίς ρεύμα κατά τη διάρκεια διακοπής ρεύματος και αυτό είναι κρίσιμο για τον έλεγχο ATS της γεννήτριας. Είναι ένα σήμα για την εκκίνηση της γεννήτριας.

 

Διάγραμμα σύνδεσης της εφεδρικής παροχής ρεύματος 230V για το ηλιακό σύστημα με τη γεννήτρια inverter KS 6000iES ATS Έκδοση 2, στην οποία η ΕΙΣΟΔΟΣ ΔΙΚΤΥΟΥ παρακολουθεί τα 230V, αλλά δεν τα προωθεί στην έξοδο σε κατάσταση αναμονής:

Διάγραμμα της εφεδρικής παροχής ρεύματος για το ηλιακό σύστημα με το KS 6000iES ATS Έκδοση 2 [1]

Η γεννήτρια στο διάγραμμα κυκλώματος δεν είναι μόνιμα εγκατεστημένη, αλλά συνδέεται στην προεγκατεστημένη πρίζα και στην είσοδο CEE 230V 32A όπως απαιτείται. Αυτό σημαίνει ότι η γεννήτρια μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί εν κινήσει εάν χρειαστεί. Μια σταθερή εγκατάσταση είναι φυσικά επίσης δυνατή, αλλά χρειάζεστε έναν κατάλληλο χώρο και ένα σύστημα εξάτμισης για αυτό.

Η γεννήτρια είναι συνδεδεμένη στην πλευρά Ν του αυτόματου διακόπτη μεταφοράς, ο οποίος διαθέτει προτεραιότητα μεταγωγής, έτσι ώστε όταν επανέρχεται η κύρια παροχή ρεύματος, ο διακόπτης να μην μεταβαίνει αμέσως στο δίκτυο κοινής ωφέλειας, αλλά μόνο όταν η γεννήτρια διακόψει την έξοδό της. Η γεννήτρια KS 6000iES ATS έκδοση 2 αναλύει την τάση στη σύνδεση MAINS INPUT για περίπου 1 λεπτό και μόνο τότε διακόπτει την έξοδο και έτσι επιτρέπει τη μεταγωγή στην κύρια παροχή ρεύματος. Αυτό αντιστοιχεί στον κανονισμό σύμφωνα με τον οποίο μια αυτόματη συσκευή μεταγωγής δεν πρέπει να μεταβαίνει αμέσως στο δημόσιο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας, αλλά με καθυστέρηση 1 λεπτού.

Η αυτόματη λειτουργία είναι δυνατή μόνο με την έκδοση KS 6000iES έκδοση 2 (χωρίς μεταγωγή από την ΕΙΣΟΔΟ ΔΙΚΤΥΟΥ στην έξοδο). Η λειτουργία ATS πρέπει να ενεργοποιηθεί ώστε η γεννήτρια να ξεκινά αυτόματα εάν δεν υπάρχει πλέον τάση στην πρίζα και συνεπώς δεν υπάρχει πλέον τάση στην ΕΙΣΟΔΟ ΔΙΚΤΥΟΥ.

Υβριδικοί μετατροπείς με σύστημα αποθήκευσης DC από φωτοβολταϊκά μεταβαίνουν σε λειτουργία εφεδρικής ισχύος σε περίπτωση διακοπής ρεύματος. Κατά τη διαδικασία, η ενέργεια που παρέχεται από τα ηλιακά κύτταρα και αποθηκεύεται στη μονάδα αποθήκευσης φωτοβολταϊκών καταναλώνεται.

Τα ηλιακά συστήματα με υβριδικό μετατροπέα συνήθως διαθέτουν τράπεζα μπαταριών με μικρότερες χωρητικότητες, καθώς προορίζονται μόνο για την αποθήκευση της πλεονάζουσας ενέργειας για χρήση τη νύχτα, κ.λπ. Αλλά τι κάνετε όταν ο ήλιος δεν λάμπει και η αποθηκευμένη ενέργεια εξαντλείται; Τότε χρειάζεστε μια γεννήτρια.

Σε αυτή την περίπτωση, συνιστούμε τη φόρτιση της αποθήκευσης ενέργειας (μόνο DC) από μια εφεδρική γεννήτρια ισχύος, ώστε ο υβριδικός μετατροπέας να μπορεί να συνεχίσει να τροφοδοτεί το σπίτι όπως συνήθως.

Η αποθήκευση ενέργειας φορτίζεται είτε από μια γεννήτρια εναλλασσόμενου ρεύματος με φορτιστή είτε από μια γεννήτρια συνεχούς ρεύματος. Ο φορτιστής ή η γεννήτρια συνεχούς ρεύματος πρέπει να ταιριάζει με την αποθήκευση ενέργειας φωτοβολταϊκών.

Διάγραμμα σύνδεσης της εφεδρικής παροχής ρεύματος για το ηλιακό σύστημα με τη γεννήτρια αναστροφέα KS 6000iES ATS Έκδοση 2, στην οποία η ΕΙΣΟΔΟΣ ΔΙΚΤΥΟΥ παρακολουθεί τα 230V, αλλά δεν τα προωθεί στην έξοδο σε κατάσταση αναμονής.

Διάγραμμα της εφεδρικής παροχής ρεύματος για το ηλιακό σύστημα με το KS 6000iES ATS Έκδοση 2 [2]

Η μονάδα ελέγχου τάσης της μπαταρίας παρακολουθεί την τάση της μπαταρίας και διακόπτει τα 230V στην πρίζα Schuko εάν η τάση της μπαταρίας πέσει κάτω από την καθορισμένη τιμή. Η γεννήτρια ξεκινά και παρέχει την εναλλασσόμενη τάση στον φορτιστή, ο οποίος με τη σειρά του φορτίζει τη μονάδα αποθήκευσης ενέργειας για να παρέχει επαρκή ενέργεια στον μετατροπέα.

Το KS 6000iES ATS είναι εξοπλισμένο με μια μπαταρία λιθίου που φορτίζεται όσο υπάρχει 230V στην ΕΙΣΟΔΟ ΔΙΚΤΥΟΥ ή ο γεννήτριας λειτουργεί. Η μπαταρία είναι πάντα φορτισμένη και έτοιμη για χρήση. Η μπαταρία λιθίου έχει μικρή χωρητικότητα, αλλά διαθέτει υψηλό ρεύμα εκκίνησης και επαναφορτίζεται σχετικά γρήγορα μετά την εκκίνηση του γεννήτριας.

ΠΡΟΣΟΧΗ!
Ένα τέτοιο διάγραμμα κυκλώματος είναι δυνατό μόνο με τη γεννήτρια KS 6000iES ATS έκδοση 2! Ανάλογα με το σχεδιασμό του φορτιστή (ανάλογα με τον συντελεστή ισχύος και τον τύπο κατανάλωσης ρεύματος), η ικανότητα φόρτισης σύμφωνα με ένα τέτοιο διάγραμμα κυκλώματος μπορεί να φτάσει έως και 2-4 kW.

Σε συστήματα με διαχείριση ενέργειας, μόνο η διαδικασία φόρτισης της αποθήκευσης φωτοβολταϊκών λαμβάνεται συχνά υπόψη από τον ελεγκτή MPPT. Ρωτήστε τον κατασκευαστή του μετατροπέα σας εάν η φόρτιση της τράπεζας μπαταριών από εξωτερική πηγή DC είναι τεχνικά επιτρεπτή και δεν προκαλεί σφάλματα.

Μια τέτοια πηγή ισχύος DC θα πρέπει να λειτουργεί ως μονάδα φόρτισης με χαρακτηριστικό IU, γεγονός που καθιστά αδύνατη τη χρήση μιας καθαρής πηγής τάσης DC. Μια τέτοια συσκευή φόρτισης ή μονάδα φόρτισης θα πρέπει να διαθέτει το λεγόμενο "Σημείο Μέγιστης Ισχύος" όπου η τάση μειώνεται όταν το ρεύμα εξόδου φτάνει την μέγιστη τιμή. Η αποστολή της μονάδας φόρτισης δεν είναι να φορτίσει πλήρως την μπαταρία, αλλά τουλάχιστον μερικώς, ώστε να μπορεί να διατηρηθεί η παροχή ισχύος. Η πλήρης φόρτιση της μπαταρίας γίνεται από τα ηλιακά πάνελ μέσω του ελεγκτή φόρτισης.

Η εφεδρική παροχή ρεύματος μέσω της φόρτισης της αποθήκευσης μπαταρίας έχει σαφή πλεονεκτήματα όσον αφορά τους καταναλωτές ρεύματος που πρέπει να τροφοδοτηθούν. Η παροχή ρεύματος συνεχίζεται με ένα "καθαρό" ημιτονοειδές κύμα που παράγει ο μετατροπέας. Η μέγιστη ισχύς εξακολουθεί να καθορίζεται από τις παραμέτρους του μετατροπέα και της αποθήκευσης ενέργειας. Ο γεννήτριας χρειάζεται μόνο να συμπληρώσει με επαρκή ενέργεια.

Μορφή τάσης δικτύου DSO

Μορφή τάσης μετατροπέα

Σε συστήματα όπου η κατανάλωση ενέργειας δεν είναι σταθερή (π.χ. ένα σπίτι ή ένα γραφείο), η γεννήτρια δεν λειτουργεί συνεχώς, αλλά μόνο όταν απαιτείται. Αφού η μπαταρία φορτιστεί μέχρι την τάση που έχει οριστεί στον παρακολουθητή μπαταρίας, η γεννήτρια απενεργοποιείται και οι καταναλωτές ηλεκτρικής ενέργειας τροφοδοτούνται από την μπαταρία μέσω του μετατροπέα. Με αυτόν τον τρόπο, είναι δυνατή η αδιάλειπτη παροχή ενέργειας μακροπρόθεσμα, κάτι που είναι πολύ σημαντικό σε περίπτωση παρατεταμένης διακοπής ρεύματος. Η γεννήτρια λειτουργεί με διαλείμματα και έχει επίσης χρόνο να κρυώσει. Το καύσιμο χρησιμοποιείται επίσης βέλτιστα επειδή ο κινητήρας δεν χρειάζεται να λειτουργεί χωρίς φορτίο.

Οι μετατροπείς εκτός δικτύου δεν τροφοδοτούν το δημόσιο δίκτυο και παρέχουν μόνο στους συνδεδεμένους καταναλωτές ηλεκτρικής ενέργειας. Αυτοί οι μετατροπείς λειτουργούν σε συνδυασμό με αποθήκευση ισχύος DC και συνήθως διαθέτουν σύνδεση για εξωτερική πηγή ισχύος AC που μπορεί να παρέχει ενέργεια όταν χρειάζεται.

Ανάλογα με τη ρύθμιση του μετατροπέα, αυτή η εξωτερική πηγή εναλλασσόμενου ρεύματος πρέπει επίσης να είναι σε θέση να παρέχει επαρκή ενέργεια για τη φόρτιση της μπαταρίας. Σε αυτό το πλαίσιο, ορισμένοι μετατροπείς διαθέτουν μια επιπλέον ρύθμιση που περιορίζει τη συνολική ισχύ που μπορεί να αντλήσει ο μετατροπέας από μια εξωτερική πηγή εναλλασσόμενου ρεύματος. Αυτή η ισχύς στη συνέχεια διαιρείται μεταξύ της αποθήκευσης μπαταρίας συνεχούς ρεύματος και των καταναλωτών ισχύος που πρέπει να τροφοδοτηθούν.

Η φόρτιση των μπαταριών με υψηλή ισχύ από μια πηγή εναλλασσόμενου ρεύματος έχει ιδιαιτερότητες που πρέπει να ληφθούν υπόψη, ειδικά όταν χρησιμοποιείται γεννήτρια. Η άεργη ισχύς και οι μεταβατικές διαδικασίες που δημιουργούνται κατά τη διαδικασία φόρτισης μπορούν να προκαλέσουν ζημιά στη γεννήτρια.

Οι περισσότεροι φορτιστές AC/DC ή μονάδες φόρτισης έχουν κατανάλωση ρεύματος παλμικού τύπου στην πλευρά AC και φορτίζουν τη συσκευή αποθήκευσης μπαταρίας με παλμικό τρόπο:

Ρεύμα κατανάλωσης (με πράσινο) του φορτιστή

Ρεύμα φόρτισης (με πράσινο) της μπαταρίας

Η εναλλασσόμενη τάση εμφανίζεται με κίτρινο χρώμα. Στην περίπτωση φορτιστών ή μονάδων φόρτισης χωρίς διόρθωση συντελεστή ισχύος, καταναλώνονται μόνο τα μέγιστα του ημιτονοειδούς κύματος.

Η φόρτιση της μπαταρίας μέσω του μονάδας φόρτισης που είναι εγκατεστημένη στον μετατροπέα συχνά παρουσιάζει το ίδιο πρόβλημα. Η μπαταρία φορτίζεται εξαιρετικά παρορμητικά:

Στα αριστερά με κίτρινο είναι η τάση της μπαταρίας και στα δεξιά είναι η τάση του δικτύου. Με πράσινο είναι το ρεύμα φόρτισης που μετράται στο καλώδιο της μπαταρίας κατά τη φόρτιση μέσω του μετατροπέα.

Το ρεύμα φόρτισης αυτών των μονάδων φόρτισης ρυθμίζεται από το πλάτος παλμού, το οποίο μπορεί να επιδεινώσει το πρόβλημα της άνισης φόρτωσης του ημιτονοειδούς κύματος:

Η αποθήκευση ενέργειας του συστήματος φωτοβολταϊκών φορτίζεται με 100 παλμούς ανά δευτερόλεπτο (σε τάση 50Hz). Σε μια τέτοια περίπτωση, το σύστημα δεν πρέπει να υπολογίζεται μόνο με τιμές RMS, αλλά πρέπει επίσης να λαμβάνονται υπόψη οι στιγμιαίες τιμές πλάτους.

Η κατανάλωση ρεύματος παλμού έχει συντελεστή ισχύος 0,5-0,7, που μπορεί να οδηγήσει σε υψηλή άεργη ισχύ. Εάν τροφοδοτείτε τον φορτιστή ή το μονάδα φόρτισης του μετατροπέα από το δίκτυο κοινής ωφέλειας, αυτό αντισταθμίζεται από άλλους καταναλωτές ηλεκτρικής ενέργειας στο δίκτυο κοινής ωφέλειας. Είναι διαφορετικό όταν χρησιμοποιείτε μια γεννήτρια.

Ένας γεννήτρια και οι καταναλωτές ηλεκτρικής ενέργειας σχηματίζουν ένα κλειστό σύστημα, τα στοιχεία του οποίου επηρεάζουν το ένα το άλλο και είναι πολύ σημαντικό να ταιριάζουν μεταξύ τους και το σύστημα να μην ταλαντώνεται.

Γεννήτρια με τεχνολογία αναστροφέα

Συμβατική γεννήτρια

Η κατανάλωση ρεύματος παλμικού τύπου σημαίνει ότι, στην καλύτερη περίπτωση, δεν μπορείτε να χρησιμοποιήσετε περισσότερο από το μισό της ονομαστικής ισχύος της γεννήτριας και πρέπει να ληφθούν επιπλέον μέτρα κατά των αρμονικών που προκαλούνται από την κατανάλωση ρεύματος παλμικού τύπου για να σταθεροποιηθεί το κύκλωμα.

Στην πράξη, συχνά οδηγεί σε ασταθή λειτουργία του μονάδας φόρτισης και ακόμη και σε ζημιά στη γεννήτρια, όπως υπερθερμασμένα πηνία, σπασμένος ρυθμιστής τάσης ή μονάδα μετατροπέα.

Στις περισσότερες περιπτώσεις, οι μετατροπείς εκτός δικτύου μεταφέρουν την εξωτερική πηγή ενέργειας και τη φορτώνουν σε παλμούς για να φορτίσουν το δικό τους σύστημα αποθήκευσης φωτοβολταϊκών, γεγονός που μπορεί να παραμορφώσει τη μορφή τάσης μιας συμβατικής γεννήτριας σε τέτοιο βαθμό που μπορεί να επηρεάσει ευαίσθητους καταναλωτές ενέργειας.

Συνιστούμε τη χρήση γεννητριών inverter ως εξωτερική πηγή εναλλασσόμενου ρεύματος για εφεδρική παροχή ισχύος από inverters εκτός δικτύου, οι οποίες μπορούν να διατηρήσουν τη μορφή της τάσης τους πολύ καλύτερα, κάτι που μπορεί να είναι πολύ σημαντικό για ευαίσθητους καταναλωτές ηλεκτρικής ενέργειας.


Διάγραμμα σύνδεσης της εφεδρικής παροχής ρεύματος 230V για το ηλιακό σύστημα με τη Γεννήτρια Inverter KS 6000iES ATS Έκδοση 2, στην οποία η ΕΙΣΟΔΟΣ ΔΙΚΤΥΟΥ παρακολουθεί τα 230V, αλλά δεν τα προωθεί στην έξοδο σε κατάσταση αναμονής:

Εφεδρική παροχή ρεύματος για ηλιακό σύστημα με τη Γεννήτρια Inverter KS 6000iES ATS Έκδοση 2 (με αυτόνομους μετατροπείς και νησίδες ισχύος)

Αυτή η λύση πρέπει να χρησιμοποιείται ΜΟΝΟ με μετατροπείς εκτός δικτύου και νησίδες ισχύος!

Η γεννήτρια inverter KS 6000iES ATS έκδοση 2 ξεκινά μόλις η μονάδα ελέγχου τάσης της μπαταρίας διακόψει την τάση 230V που διακλαδίζεται από την έξοδο του inverter προς την ΕΙΣΟΔΟ ΔΙΚΤΥΟΥ της γεννήτριας και σταματά όταν αυτή επανέλθει.

Θα πρέπει να σημειωθεί ότι η γεννήτρια πρέπει να παρέχει την ενέργεια τόσο για τους καταναλωτές ηλεκτρικής ενέργειας που θα τροφοδοτηθούν όσο και για τη φόρτιση της συσκευής αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας.

Στην περίπτωση λύσεων εκτός δικτύου με έναν μετατροπέα εκτός δικτύου, η αποθήκευση ενέργειας (DC) μπορεί να φορτιστεί από μια γεννήτρια + φορτιστή, όπως ακριβώς και στα συστήματα με υβριδικούς μετατροπείς. Με αυτόν τον τρόπο, η τροφοδοσία ρεύματος 3 φάσεων από τον μετατροπέα μπορεί να συνεχίσει να λειτουργεί.

Διάγραμμα σύνδεσης της εφεδρικής παροχής ρεύματος για το ηλιακό σύστημα με τη Γεννήτρια Inverter KS 6000iES ATS Έκδοση 2, στην οποία η ΕΙΣΟΔΟΣ ΔΙΚΤΥΟΥ παρακολουθεί τα 230V, αλλά δεν τα προωθεί στην έξοδο σε κατάσταση αναμονής:

Εφεδρική παροχή ρεύματος για ηλιακό σύστημα με KS 6000iES ATS Έκδοση 2 [3]

 

Η αποθήκευση μπαταρίας DC μπορεί επίσης να φορτιστεί απευθείας από μια κατάλληλη γεννήτρια DC, εάν αυτό είναι τεχνικά εφικτό για το εκάστοτε φωτοβολταϊκό σύστημα.

Παράδειγμα χρήσης του KS 48V-DC σε λύση ενεργειακής νησίδας:

KS 48V-DC σε μια λύση νησίδας ισχύος


Παράδειγμα χρήσης του KS 48V-DC με έναν υβριδικό μετατροπέα με την αποθήκευση ενέργειας 48V:

KS 48V-DC με υβριδικό μετατροπέα και αποθήκευση ενέργειας 48V

Η γεννήτρια συνεχούς ρεύματος συνδέεται απευθείας με τη συσκευή αποθήκευσης ενέργειας 48V προκειμένου να τη φορτίσει απευθείας.

Το KS 48V-DC μπορεί είτε να παρακολουθεί την τάση της μπαταρίας από μόνο του είτε να ελέγχεται εξωτερικά μέσω "ξηρών" επαφών.

Η γεννήτρια ξεκινά σε λειτουργία AUTO όταν επιτευχθεί η χαμηλότερη τιμή τάσης των 48V, φορτίζει την μπαταρία με τάση έως 54V και με ρεύμα έως 70A και απενεργοποιείται όταν η τάση φτάσει τα 53.5-54V και το ρεύμα φόρτισης πέσει κάτω από 20A. Η γεννήτρια μπορεί επίσης να ξεκινήσει και να σταματήσει χειροκίνητα ή εξωτερικά μέσω επαφών PF, επιτρέποντας διαφορετικές εφαρμογές και ενσωμάτωση σε υπάρχοντα συστήματα. Η γεννήτρια δεν διαθέτει δική της μπαταρία και χρησιμοποιεί την ενέργεια από την μπαταρία για να ξεκινήσει σε λειτουργία AUTO και EXTERN CONTROL. Η χειροκίνητη εκκίνηση με το σχοινί εκκίνησης είναι επίσης δυνατή.

Παραδείγματα υποστηριζόμενης αποθήκευσης μπαταριών 48V DC:

  1. 4 μπαταρίες AGM συνδεδεμένες σε σειρά με εύρος τάσης περίπου 48-54V
  2. Μπαταρίες με 14 κυψέλες LiIon συνδεδεμένες σε σειρά με εύρος τάσης περίπου 47-56V
  3. Μπαταρίες με 16 κυψέλες LiFePo4 συνδεδεμένες σε σειρά με εύρος τάσης περίπου 48-54V
  4. Μπαταρίες με 15 κυψέλες LiFePo4 συνδεδεμένες σε σειρά με εύρος τάσης περίπου 45-51V (συνιστάται η λειτουργία ΕΞΩΤΕΡΙΚΟΥ ΕΛΕΓΧΟΥ).

Ανάλογα με την αποθήκευση ενέργειας και τον μετατροπέα, θα πρέπει να χρησιμοποιείται είτε η λειτουργία AUTO είτε η λειτουργία ΕΞΩΤΕΡΙΚΟΥ ΕΛΕΓΧΟΥ. Η λειτουργία της γεννήτριας είναι να χρησιμεύει ως εφεδρική πηγή ενέργειας και, εάν είναι απαραίτητο, να φορτίζει μερικές kWh ενέργειας στην αποθήκευση μπαταρίας DC, ώστε οι καταναλωτές ενέργειας που τροφοδοτούνται από τον μετατροπέα να παραμένουν τροφοδοτούμενοι ακόμη και όταν υπάρχει πολύ λίγη ενέργεια από τον ήλιο και χωρίς ενέργεια από το δίκτυο DSO (λύση νησίδας ενέργειας ή αποτυχία δικτύου). Έτσι, η γεννήτρια συνήθως λειτουργεί περίπου 1-2 ώρες και στη συνέχεια απενεργοποιείται. Το σπίτι τροφοδοτείται από την αποθήκευση μπαταρίας DC, η οποία μπορεί επίσης να αντισταθμίσει τις αιχμές ενέργειας όταν η γεννήτρια λειτουργεί.

Ένα σπίτι συνήθως καταναλώνει μόνο μερικές εκατοντάδες βατ συνεχώς και μόνο όταν ενεργοποιηθεί μια ισχυρή συσκευή αυξάνεται η κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας κατά μερικά kW, οπότε η ενέργεια μπορεί να προέρχεται τόσο από τη γεννήτρια όσο και από την αποθήκευση μπαταρίας, καθώς οι δύο λειτουργούν παράλληλα. Με αυτόν τον τρόπο, η κατανάλωση ενέργειας μπορεί για λίγο να υπερβεί την απόδοση της γεννήτριας και η παροχή ρεύματος στο σπίτι μπορεί να συνεχιστεί όπως συνήθως.

Η γεννήτρια σε λειτουργία AUTO απενεργοποιείται όταν το ρεύμα πέσει κάτω από 20A. Χρόνος απόκρισης περίπου 30 δευτερόλεπτα. Εάν η κατανάλωση ρεύματος στο σπίτι είναι συνεχώς πάνω από 1 kW, συνιστούμε τη χρήση της λειτουργίας EXTERNAL CONTROL ή την απενεργοποίηση της γεννήτριας χειροκίνητα.

Χάρη στις διαφορετικές λειτουργικές λειτουργίες, η γεννήτρια μπορεί να ενσωματωθεί σε διάφορα συστήματα παροχής ενέργειας.

Η γεννήτρια συνεχούς ρεύματος είναι πολύ πιο αποδοτική ως προς την κατανάλωση καυσίμου και επιτρέπει την αδιάλειπτη εφεδρική παροχή ρεύματος για αρκετές ημέρες, καθώς η γεννήτρια λειτουργεί με διαλείμματα και έχει αρκετό χρόνο να ψυχθεί.

Η γεννήτρια DC εκτελεί την ίδια λειτουργία με ένα ηλιακό πάνελ + ελεγκτή φόρτισης και είναι πολύ πιο αποτελεσματική από τον συνδυασμό "γεννήτρια AC + φορτιστής". Το ρεύμα φόρτισης από τη γεννήτρια DC δεν είναι παλμικό (υπάρχει μόνο κυμάτωση) και έτσι στο ίδιο μέγιστο επιτυγχάνεται πολύ υψηλότερη αποτελεσματική τιμή, κάτι που είναι επίσης πολύ σημαντικό για τις μπαταρίες και τους ελεγκτές BMS (για μπαταρίες λιθίου).

Η γεννήτρια συνεχούς ρεύματος διαθέτει πολλαπλά πηνία και ηλεκτρονικό έλεγχο, γεγονός που καθιστά το ρεύμα εξόδου πολύ πιο ομαλό. Έτσι φαίνεται το ρεύμα φόρτισης (με πράσινο χρώμα) μιας μπαταρίας LiFePo4 (μια ακραία περίπτωση) σε ρεύμα 40A και 70A (τιμή rms):

Η κυμάτωση της τάσης εξόδου της γεννήτριας DC είναι χαμηλή, γεγονός που μπορεί να προκαλέσει κυμάτωση του ρεύματος φόρτισης σε μια μπαταρία LiFePo4. Καθώς αυξάνεται το ρεύμα φόρτισης, η διαφορά μεταξύ της τάσης της ίδιας της μπαταρίας και της τάσης της γεννήτριας αυξάνεται, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε μείωση της κυμάτωσης του ρεύματος φόρτισης.

Μια γεννήτρια συνεχούς ρεύματος για τη φόρτιση των μπαταριών αποτελεί μια καλή λύση από κάθε άποψη και σε ορισμένες περιπτώσεις δεν υπάρχει καλύτερη, αν υπάρχει, εναλλακτική.

Πολλά KS 48-DC μπορούν να συνδεθούν παράλληλα για να αυξήσουν τη συνολική απόδοση ή να εξασφαλίσουν την παροχή ρεύματος για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα.

Όλα τα KS 48-DC είναι συνδεδεμένα με τη ράβδο διανομής 48V, στην οποία είναι επίσης συνδεδεμένες άλλες πηγές DC, αποθήκευση ενέργειας και μετατροπείς.

Ανάλογα με την απαιτούμενη ισχύ, ένας ορισμένος αριθμός γεννητριών μπορεί να ενεργοποιηθεί μέσω εξωτερικού ελέγχου, να λειτουργήσει εναλλάξ, κ.λπ.

Εάν όλες οι γεννήτριες συνεχούς ρεύματος που είναι συνδεδεμένες στον ζυγό 48V βρίσκονται σε λειτουργία AUTO, μόνο μία γεννήτρια θα ξεκινήσει, με τα ηλεκτρονικά ελέγχου να αντιδρούν λίγο νωρίτερα, και οι υπόλοιπες θα ξεκινήσουν μόνο εάν είναι απαραίτητο, π.χ. εάν η ισχύς από την πρώτη γεννήτρια δεν είναι επαρκής και η τάση αποθήκευσης της μπαταρίας συνεχίζει να μειώνεται, ή εάν έχει προκύψει βλάβη στην πρώτη γεννήτρια. Έτσι, οι γεννήτριες συνεχούς ρεύματος θα υποστηρίζουν η μία την άλλη, κατά κάποιο τρόπο, για να διατηρήσουν την τάση στον ζυγό 48V.
Αυτή η ιδιότητα είναι πολύ σημαντική σε συστήματα όπου απαιτούνται αρκετά kW ισχύος. Απλώς χρησιμοποιείτε αρκετές KS 48-DC για να καλύψετε με ασφάλεια την απαίτηση ισχύος. Όπου μέρος των γεννητριών μπορεί να παραμείνει ως εφεδρεία σε περίπτωση που κάποια από τις ενεργές γεννήτριες DC παρουσιάσει δυσλειτουργία (π.χ. έλλειψη καυσίμου).

Ακολουθεί ένα παράδειγμα για το πώς να χρησιμοποιήσετε πολλαπλά KS 48-DC ταυτόχρονα:

Παράδειγμα χρήσης πολλαπλών KS 48-DC ταυτόχρονα

Αποποίηση ευθυνών

Αυτές οι οδηγίες μπορούν να ληφθούν μόνο ως σύσταση, είναι ενδεικτικές και πρέπει να προσαρμοστούν στις ακριβείς τοπικές συνθήκες και περιστάσεις κατά την εγκατάσταση. Η ίδια η εγκατάσταση πρέπει να πραγματοποιείται σύμφωνα με όλα τα πρότυπα και κανονισμούς. Δεν φέρουμε καμία ευθύνη για λανθασμένες εγκαταστάσεις και τις συνέπειές τους.

Προϊόντα στο άρθρο

  • Τάση, V: 230
  • Μέγιστη ισχύς, kW: 5.5
  • Ονομαστική ισχύς, kW: 5
  • Εκκίνηση κινητήρα: Χειροκίνητο/ηλεκτρικό
  • Καταστήματα: 1 x Schuko 230 V, 1 x CEE 230 V 32 A
  • Τάση, V: 230
  • Μέγιστη ισχύς, kW: 8.5
  • Ονομαστική ισχύς, kW: 8
  • Εκκίνηση κινητήρα: Ηλεκτρικός
  • Καταστήματα: 1 x Schuko 230 V, 1 x CEE 230 V 32 A
  • Τάση, V: 230
  • Μέγιστη ισχύς, kW: 5.5
  • Ονομαστική ισχύς, kW: 5
  • Εκκίνηση κινητήρα: Χειροκίνητο/ηλεκτρικό/αυτόματο
  • Καταστήματα: 1 x CEE 230 V 32 A
  • Τάση, V: 48-55
  • Εκκίνηση κινητήρα: "Αυτόματο και Χειροκίνητο/Εξωτερικό"
  • Τάση, V: 48-54
  • Εκκίνηση κινητήρα: Αυτόματο και Χειροκίνητο/Εξωτερικό

Πρόσφατα Προβλεπόμενα