Системи резервного електроживлення — застосування та варіанти виконання

Одне зі стандартних рішень при виникненні завдання забезпечення резервного електроживлення будь-якого об'єкта — це встановлення дизельної електростанції.

Що робити, якщо її встановлення на об'єкті неможливе? Відсутній майданчик, немає місця для установки тощо?

Існує рішення — це встановлення інверторної системи резервного електроживлення. У цій системі два основних компоненти. Перший — це інвертор, другий це комплект акумуляторних батарей. Інвертор, або перетворювач, забезпечує споживачів електроживленням, яке виробляється за рахунок енергії акумуляторних батарей (АКБ).

До складу інвертора входить комутатор режимів роботи від мережі або від АКБ. При цьому перемикання на роботу від АКБ відбувається при зникненні основного електропостачання. Крім того, такий пристрій може містити вбудований зарядний пристрій, який стежить за станом батарей і забезпечує заряд АКБ при наявності зовнішнього електропостачання.

Можливе застосування систем резервного електроживлення для споживачів:

• системи охорони і відеоспостереження різних об'єктів;
• системи автоматики опалення різних об'єктів, включаючи циркуляційні насоси;
• вузлові точки провайдерів домашніх мереж: інтернету і кабельного телебачення;
• пересувні мобільні лабораторії, комплекси різноманітного призначення, що потребують наявності бортової мережі 220 В для електроживлення обладнання;
• різні споживачі, які потребують резервного електроживлення при довготривалих збоях основної мережі електропостачання.

Інверторні системи автономні та працюють в автоматичному режимі. Інтервали між періодичними обслуговуваннями можуть бути досить тривалими з мінімально можливими витратами.

Переваги установки інверторної системи 1-16 кВт у приміщенні в порівнянні з Дизельною Електростанцією (ДЕС) тієї же потужності 1-16 кВт з системою автоматики і підігріву двигуна:

• менша вартість устаткування, відсутність необхідності робіт з організації припливно-витяжної вентиляції і системи відводу вихлопних газів;
• відсутність витрат на шумоізоляцію (рівень шуму вентиляторів інвертора, щита IP54);
• відсутність необхідності перемикача вводів АВР (вартість опції автоматичного запуску і перемикання на генератор від 200 до кількох тисяч у.о.). Інверторна система містить перемикач, що виконує функцію АВР автоматично;
• немає необхідності періодичних тестових запусків;
• відсутнє періодичне обслуговування інверторної системи (заміна масла, фільтрів, долив палива);
• періодичне обслуговування інверторної системи дешевше;
• власне електроспоживання інверторної системи можна порівняти з електроспоживанням системи підігріву генератора, яка балансується;
• менша використовувана площа для інверторної системи в приміщенні;
• вкладення коштів в акумуляторну батарею можна порівняти з витратами на обслуговування генератора: заміна охолоджуючої рідини, масла, дизпалива;
• інверторна система дозволяє використовувати додаткові джерела енергії: вітрогенератор і/або фотоелектричні модулі.

Як це працює?

Рис.1. Електрична схема системи резервного електроживлення

Компонування системи резервного електроживлення

Рис.2. Компонування щита резервного електроживлення IP54

Рис.3. Компонування акумуляторних батарей системи резервного електроживлення

Таке виконання актуально для застосування в технічних приміщеннях. Наприклад, для вузлових точок провайдерів домашніх мереж — інтернету і кабельного телебачення. Виконання IP54 дозволяє обмежити вплив запиленості та підвищених температур у технологічних приміщеннях на інвертор. При такому виконанні можна домогтися значного збільшення експлуатаційного ресурсу та надійності системи.

Один з основних елементів системи: інвертор

Багатофункціональний інвертор/зарядний пристрій, який поєднує у собі функції інвертора, сонячного зарядного пристрою контролера заряду МРРТ * і зарядного пристрою для акумуляторних батарей. Компактне джерело резервного електроживлення. Універсальний РК-дисплей дозволяє користувачеві конфігурувати за допомогою легкодоступних кнопок: зарядний струм акумуляторної батареї, пріоритет зарядного пристрою змінного струму/сонячного зарядного пристрою, допустиму вхідну напругу для різних типів навантажень.

* МРРТ-режим, який дозволяє контролеру заряду відбирати максимально можливий струм від джерела енергії (сонячних панелей (ФЕП)) при різних рівнях освітлення панелей.

Характеристики:

• Інвертор, вихідна напруга: синусоїдальна;
• Вбудований контролер сонячного заряду МРРТ;
• Діапазон вхідної напруги для побутових приладів і персональних комп'ютерів за допомогою настроювання РК-дисплея або за допомогою Програмного Забезпечення;
• Конфігурується струм зарядки акумуляторної батареї Програмним Забезпеченням (ПЗ) і за допомогою налаштування функціональними кнопками з відображенням на РК-дисплеї;
• Конфігурований пріоритет зарядного пристрою змінного струму/сонячного зарядного пристрою за допомогою настроювання ПЗ і РК-дисплея;
• Робота з вхідним джерелом змінної напруги (від мережі або автономного генератора);
• Автоматичний перезапуск під час відновлення вхідної напруги;
• Захист від перевантаження/перевищення температури/короткого замикання;
• Інтелектуальний режим роботи зарядного пристрою акумуляторних батарей для забезпечення їх оптимальної роботи;
• Функція холодного пуску — ввімкнення і подача електроживлення в навантаження при відсутності зовнішніх джерел електропостачання.

Рис.4. Модель 1-3 кВА і Модель 4 кВА/5 кВА Панель керування та візуального виведення даних

Панель керування та візуального виведення даних, показана на рис.4, знаходиться на передній панелі інвертора. Вона включає три індикатори, чотири функціональні клавіші та РК-дисплей, на якому відображається робочий стан та інформація про вхідну/вихідну потужність.

Основна область застосування інвертора/зарядного пристрою

Область застосування включає також наступні опціональні пристрої для роботи системи:
— Мережа зовнішнього електропостачання або Генератор (опція);
— Фотоелектричні модулі (опція).

Цей інвертор може подавати електроживлення на всі види навантажень.

Рис.5. Основна область застосування

Оцінка бюджету інсталяції

Для споживачів з постійним навантаженням 4-5 кВт вартість комплекту обладнання з кабельними з'єднаннями, встановленням автоматів, монтажем обладнання в середньому буде становити від 700 у.о. за 1 кВт і за 1 годину автономної роботи. Це залежить від класу і функціоналу інвертора, що використовується. При цьому загальний час автономної роботи буде вимірюватися декількома годинами (2-6-8-10-24-36 годин). Це приблизно вдвічі дешевше, ніж використовувати Джерело безперебійного живлення (ДБЖ) для забезпечення 8 годин автономної роботи при потужності 6-8 кВт. Безумовно, виконання IP54, складність монтажу, вживані матеріали можуть вплинути на остаточну вартість системи. Але цей підхід дозволяє цілком адекватно оцінити бюджет реалізації такого завдання.

Одна з особливостей цих інверторів — робота з використанням фотоелектричних панелей (ФЕП).

При використанні ФЕП можна домогтися компенсації заряду АКБ від сонячної енергії, а при заряджених АКБ використовувати енергію ФЕП для роботи споживачів.

Програмне забезпечення, яке входить до комплекту, дозволяє здійснити різні настройки і пріоритети роботи: мережа, використання ФЕП, настройки під параметри використовуваних АКБ, струм заряду та багато іншого. Програмне забезпечення дає можливість зберігати статистику роботи системи резервного електроживлення. Більш детальну інформацію про роботу системи можна отримати в інструкції користувача.

Для консультації з різних питань: час автономної роботи від АКБ, вартість основного обладнання або системи в зборі, вартість монтажу систем резервного електроживлення можна зв'язатися з фахівцями нашої компанії.