Автономная система электроснабжения применяется в том случае, когда нет возможности подключиться к централизованным электросетям. В качестве источника электроэнергии в состав автономной системы электроснабжения могут входить:
- дизельная или газовая электростанция;
- дизельная или газовая электростанция + инвертор напряжения + АКБ
-ветроэлектрическая установка (ВЭУ) + инвертор напряжения + АКБ ;
-солнечная батарея (СБ) + инвертор напряжения + АКБ.
Для неподготовленного человека сделать правильный выбор очень непростая задача. Ориентируясь на наш 10-ти летний опыт, мы определили, что в 90% стоящих задач сделать выбор можно довольно просто, ориентируясь на величину предполагаемой потребляемой мощности и суточный/недельный график ее потребления. И именно эти параметры мы просим честно, обман/самообман в данном вопросе очень критичен, предоставить Заказчика (или рассчитываем вместе с ним).
Величина мощности среднесуточная и часовая определяет, какую систему электроснабжения выбрать. ПРИМЕР: длительное потребление от инвертора с АКБ мощности более 4 кВт крайне неэффективно, и приводит к ускоренному выходу АКБ из строя (довольно большой разрядный ток). В наших системах при превышении мощности в 4-5 кВт, в течение 3-5 минут, автоматически заводится электростанция и принимает нагрузку на себя. При снижении мощности нагрузка снова переключается на инвертор и АКБ.
График потребления мощности определяет, какую систему управления электроснабжением практичнее применить в данном случае. ПРИМЕР: Загородный дом для постоянного проживания. Потребляемая среднечасовая мощность в присутствии хозяев 6-10кВт/час, в отсутствии хозяев и ночное время 0,5-1,5кВт/час. Смысла тратить энергию АКБ при потреблении 6-10кВт/час нет никакого, АКБ разрядятся быстро, а потом будут 8 часов заряжаться, когда нагрузки в доме уже не будет. Разумнее всего в данной системе совместно со штатной системой управления (запуск/останов по разряду АКБ) применить суточный таймер времени. Таймер позволит наиболее эффективно использовать ресурсы электростанции и АКБ.
Теперь, давайте очень кратко (подробно на это можно потратить месяцы) разберем источники электроэнергии и наше отношение к ним. Ветроэлектрические установки (ВЭУ) и солнечные батареи (СБ) (возобновляемые источники электроэнергии) имеют ограниченную мощность к тому же сильно зависящую от внешних факторов: времени суток, погодных условий. Так указанная в характеристиках мощность ветрогенератора рассчитана на номинальную силу ветра (для 3х лопастных ВЭУ это около 10ти м/с) и зависимость от ветра носит далеко нелинейный характер. Скажем при снижении скорости ветра в 2 раза по отношению к номинальной, мощность ветрогенератора может составлять не более 10%. СБ в пасмурную погоду выдают около 3% мощности. Поэтому ветрогенераторы и СБ если и используются в автономных системах электроснабжения рассчитанных на современный загородный дом, то чаще в качестве дополнительных источников электроэнергии, которые, надо сказать, могут существенно улучшить работу автономной системы электроснабжения в целом. Но на роль основного источника электроэнергии в автономной системы электроснабжения лучше всего подходит дизельная или газовая электростанция (далее электростанция) жидкостного охлаждения 1500 об/мин. Такие электростанции имеют достаточно большой ресурс 20000-40000 часов, а также экономичный расход топлива.
Мы предлагаем автономную систему электроснабжения, работающую следующим образом: потребители дома получают электроэнергию от аккумуляторной батареи (АКБ) через инвертор, преобразующий постоянный ток в переменный 220В. При разряде АКБ производится автоматический запуск электростанции, который принимает на себя электроснабжение дома, одновременно происходит заряд АКБ от зарядного устройства (ЗУ). После окончания заряда аккумуляторов электропотребление автоматически возвращается на аккумуляторы, а электростанция останавливается. Таким образом, цикл замкнулся.
Это если коротко. На самом деле все происходит несколько сложнее. Время электроснабжения дома от АКБ зависит от емкости аккумуляторов и потребляемой электрической мощности. В свою очередь срок эксплуатации АКБ существенным образом будет зависеть от глубины разряда аккумуляторов в цикле. Чем меньше Вы разряжаете АКБ, тем дольше она Вам прослужит. Но и если не давать аккумуляторам разряжаться, теряется смысл автономной системы, будет постоянно работать электростанция, которая станет попросту автономным источником электроэнергии. Поэтому необходим компромисс между ресурсами АКБ и электростанции. По нашему опыту эксплуатации автономной системы электроснабжения данный компромисс находится в разряде АКБ на 80% емкости. Заряд АКБ, применяемых в автономных системах электроснабжения происходит неравномерно: аккумуляторы способны 90% емкости набрать за 4-6 часов заряда, а до 100% они будут заряжаться еще 5-7 часов, ДГ, при этом, будет работать практически в холостую. Исходя из сказанного мы программируем работу автономной системы электроснабжения таким образом, что разряд АКБ происходит на 80% а заряд - до 90% емкости аккумуляторов. Для предотвращения снижения емкости АКБ, в следствии недозаряда, периодически проводится лечебный цикл с разрядом АКБ до 10% с последующим зарядом до 100% емкости. Обычно в программе зарядного устройства лечебным является каждый 10-й цикл. На сроке эксплуатации АКБ существенным образом сказывается способность ЗУ обеспечивать заряд согласно предписанию завода изготовителя аккумуляторов. Такой заряд может обеспечить только "интеллектуальное" ЗУ с ШИМ-модулированием и изменяемыми параметрами заряда.
Обратившись к нам Вы можете быть уверены, что предложенное нами оборудование и наш опыт монтажа и обслуживания автономных систем электроснабжения позволит наилучшим образом решить Ваши задачи.
