Um unabhängig von der Arbeit der städtischen Infrastruktur zu sein, ist es notwendig, die Möglichkeit von Stromausfällen im Voraus vorherzusehen und eine Option für die Notstromversorgung zu entwickeln. Wir erklären Ihnen, wie Sie die volle Energieautonomie einer Baustelle oder eines Hauses erreichen..
Sie können jede der derzeit bekannten Quellen als Backup verwenden, es spielt keine Rolle. Es geht um das allgemeine Konzept und den Bau eines Gerätekomplexes, mit dem Strom umgewandelt und seine Versorgung erhalten werden kann.
Anforderungen an die Baustelle
Wenn die Baustelle wirklich erfordert, dass das Stromnetz jederzeit angeschlossen bleibt, muss ein Raum für spezielle Geräte zugewiesen werden. Es muss unter anderem die erforderliche Menge an primären Feuerlöschmitteln enthalten..
Die Tür zum Gelände sollte zum Schutz vor Fremden mit einem Vorhängeschloss verschlossen werden. An der Tür sollte ein Kontaktsensor installiert sein, der an das Alarmsystem und den Stromkreis angeschlossen ist, um in den manuellen Modus zu wechseln.
Zusätzlich zum Batteriepark kann ein Notstromaggregat im Raum aufbewahrt werden. Dies ist aus Sicherheitsgründen durchaus akzeptabel. Wenn Sie den Generator jedoch automatisch in Innenräumen starten möchten, müssen Sie ihn mit einer Abgasanlage ausstatten.
Hybrid-Netzkonfiguration
Das Zentrum eines hybriden Stromnetzes ist immer ein Gerät, dessen Funktionsprinzip einem Wasserversorgungsverteiler sehr ähnlich ist. Geräte mit elektronischer Steuerung ermöglichen es Ihnen, den Arbeitsalgorithmus über die Serviceschnittstelle einzustellen. Relaisschaltungen sind nicht so einfach einzurichten.
Der zweite integrale Bestandteil ist der Batteriepark, dessen Gesamtkapazität auf der Grundlage des maximalen Energieverbrauchs der Anlage und des längsten Zeitraums berechnet wird, in dem die Anlage im negativsten Szenario der Unfallbeseitigung vollständig ohne Stromversorgung bleibt. Dieser Zeitraum kann von einigen Sekunden (der Zeit, in der der Generator in Betrieb genommen wird) bis zu mehreren zehn Stunden (bei systematischen Rollabschaltungen) reichen..
1 – Generator; 2 – Sonnenkollektoren; 3 – Steuerung; 4 – Batterien; 5 – Zähler; 6 – Wechselrichter; 7 – Laststeuerrelais; 8 – Verbraucher
Im Batteriepark sind ein oder mehrere Wechselrichter über einen Laderegler angeschlossen. In der Regel erhalten diese Verbraucher die höchste Priorität, sodass das System immer den maximalen Batterieladezustand beibehält und in erster Linie Strom aus dem Netzwerk für seine eigenen Bedürfnisse bezieht..
Das Funktionsprinzip des Systems ist aufgrund der Konzepte von Überschuss, Mangel und Kapazität leicht vorstellbar. Energie wird immer auf der Linie mit der höchsten Priorität zugewiesen, auch zum Nachteil anderer Verbraucher. Wenn im Netzwerk nicht genügend Energie vorhanden ist, ist eine der Sicherungsquellen beteiligt. Sobald der Strombedarf verschwindet, wird dem Verbraucher der ersten Priorität Strom entzogen und an den zweiten, der Rest an den dritten gesendet. Wenn das System mehr Energie als nötig produziert, kann es den Überschuss in das Stadtnetz einspeisen oder die Quellen einzeln stoppen..
Stromverteilungsausrüstung
Ein ziemlich komplexer Arbeitsalgorithmus wird automatisch ausgeführt. Der Automatisierungsgrad sowie die Anzahl der angeschlossenen Quellen und Verbraucher können jedoch von Modell zu Modell stark variieren..
Der erste Teil des Systems ist ein herkömmlicher Solarregler wie MPPT Pro. Es hat die Aufgabe, zwischen dem Verbraucher der ersten Priorität und der Hauptlast zu wählen. Unterwegs können Sie auf dem Display die aktuellen Parameter der ersten Verbindung des Systems sehen und einige Betriebsparameter einstellen. Bitte beachten Sie, dass der Regler vollständig mit dem Wechselrichter kompatibel sein und reinen Sinusstrom liefern muss. Gängige und kostengünstige Solarregler beschränken sich nur auf das Vorfiltern von Oberschwingungen. Dies kann jedoch mit zusätzlichen Geräten behoben werden..
Die zweite Verbindung ist die Laststeuereinheit, die die Last auf alle sekundären Verbraucher verteilt. Im einfachsten Fall enthält das Gerät ein oder mehrere Laststeuerungsrelais (Prioritätsrelais wie ABB LSS). Der Nachteil eines Relaisgeräts besteht darin, dass seine Einstellungen nur manuell eingestellt werden und sich die aktuelle Eingangsleistung des Systems ständig ändert. Daher ist eine solche Verteilung nur für die einfachsten Netze akzeptabel, beispielsweise wenn der Verbrauch tagsüber begrenzt werden muss, damit die Batterien vollständig aufgeladen werden können..
Bitte beachten Sie, dass Sie mit dreiphasigen Prioritätsrelais nicht nur Prioritätsverbraucher, sondern auch Prioritätsnetzteile auswählen können. In diesem Fall können Sie ein ziemlich komplexes Schema erstellen, bei dem die Reserve durch mehrere Quellen dargestellt wird: einen Solarpark, einen zweiten Stadteingang, eine Windkraftanlage oder einen Generator..
Verbesserung der Effizienz autonomer Systeme
Eine andere Möglichkeit, die Energieautonomie zu erhöhen, besteht darin, für Energieeinsparungen zu kämpfen und die Systemeffizienz zu erhöhen. Dies gilt vor allem für Steuergeräte. Die Verluste und der Eigenverbrauch sind gering, aber konstant: In großen Anlagen kann sie mehrere kW / Tag betragen. Der Wirkungsgrad von Relaisgeräten ist viel geringer, während er bei Halbleiterbauelementen zwischen 90 und 98% liegt..
Sie können die Effizienz des Systems auch erhöhen, indem Sie die Effizienz von Sicherungsquellen erhöhen. Für Sonnenkollektoren ist eine rechtzeitige Reinigung unerlässlich. Es ist nicht überflüssig, Azimut-Tracking-Geräte so zu installieren, dass das Licht immer in einem Winkel nahe einer geraden Linie auf die Plattenebene trifft. Ein fortschrittliches Zünd- und Drosselsteuersystem ist für den Generator von entscheidender Bedeutung. In Zeiten, in denen der Verbrauch leicht sinkt, verbraucht der Generator einen Teil des Kraftstoffleerlaufs.
Es ist sehr vernünftig, die Belastung des Systems auf kostengünstige Weise zu minimieren: Kaufen Sie Geräte mit einer hohen Energieeinsparungsklasse, wechseln Sie zu LED-Lichtquellen und minimieren Sie die Stromkosten für die Heizung. Eine gute Hilfe in dieser Angelegenheit kann die Verlegung eines Niederspannungs-Beleuchtungsnetzes und eine direkte Versorgung von Haushaltsgeräten mit 12 oder 24 Volt (mit deren Umwandlung) unter Umgehung des Wechselrichters sein. Solche organisatorischen Maßnahmen führen oft zu noch mehr Ergebnissen bei geringeren Kosten als eine ständige Kapazitätserhöhung..
Vollständige und teilweise Vervielfältigung
Um die Fehlertoleranz des Systems zu erhöhen, muss es in den ersten Betriebsmonaten getestet und Schwachstellen identifiziert werden. Ein Beispiel wäre der Fall, wenn der Solarpark an mehreren bewölkten Tagen hintereinander insgesamt weniger Energie produziert als benötigt wird, weshalb die Batterien kurz vor der Entladung stehen. Das Energiedefizit kann sehr gering sein (1–2 kW / Tag), absorbiert jedoch in wenigen Tagen die gesamte verfügbare Reserve. Die Lösung des Problems ist eine zusätzliche Flotte von Batterien mit geringer Kapazität, die in der Lage ist, den täglichen Bedarf bei fehlender Erzeugung zu decken.
Es wird auch empfohlen, Steuerungs- und Konvertierungsgeräte zu duplizieren, aber ihre Kosten sind zu hoch. Es ist sinnvoll, einen zusätzlichen Wechselrichter (zu den drei bereits stehenden) hinzuzufügen, damit dieser bei einem Ausfall sofort ausgetauscht werden kann. Manchmal macht es keinen Sinn, eine teure Steuerung zu duplizieren, daher wird sie durch eine einfachere Relaisschaltung ersetzt, die bei Reparaturarbeiten nach einem elementaren Szenario arbeiten kann.
Was sind die Optionen für eine autonome Stromversorgung bei einem Stromausfall und gibt es möglicherweise preisgünstige Alternativen zu herkömmlichen Generatoren?