ГЛАВНАЯ -> Автономное электроснабжение
документы этого раздела
Общая информация C сетью или без? Дизель-аккумуляторная система Автономная Энергосистема Гибридные системы с ВИЭ	Ветросолнечная станция Энергоснабжение деревень Система САЭ Запрос на расчет системы

| версия для печати

Система автономного электроснабжения

Обострившиеся в последнее время проблемы с подключением загородных домов и удаленных объектов к сетям централизованного электроснабжения вынуждают к поиску альтернативных способов электроснабжения. Большой интерес вызывают системы с использованием энергии возобновляемых источников энергии. К сожалению, на большей части европейской территории России, ресурсы ветра недостаточны для обеспечения надежного электроснабжения. Солнечная энергия может обеспечить потребности среднего дома в электроэнергии с весны по осень, но в зимнее время, когда возрастает энергопотребление, ресурсов солнца также ясно недостаточно.

В последние годы стоимость подключения к сетям централизованного электроснабжения значительно возросла. Так, например, в Московской области стоимость подключения 1 кВт установленной мощности составляет более 1000 USD, стоимость прокладки ЛЭП в настоящее время колеблется от 12 до 20 тысяч USD за каждый километр. Добавьте сюда и стоимость строительства и оборудования подстанции, и окажется, что для отдельных домов и небольших поселений подключение к сетям централизованного электроснабжения является непозволительной роскошью.

Самым распространенным способом решения проблемы электроснабжения в таких случаях является использование генераторов переменного тока с приводом от бензинового или дизельного двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Однако такое решение требует высоких эксплуатационных расходов, связанных с доставкой дорогостоящего топлива и частым ремонтом ДВС.

Для работы бытового холодильника с компрессором мощностью 100-200 Вт необходим круглосуточный режим питания и непрерывная работа ДВС в неэкономичном режиме, близким к холостому ходу. Многократного снижения расхода топлива можно добиться путём применения очень дорогих быстро заряжаемых АБ и мощного зарядного устройства. Использование стандартного блока автоматического пуска ДВС почти удваивает стоимость системы.

В такой ситуации, учитывая вероятностный характер возобновляемых источников энергии, относительную дороговизну оборудования возобновляемой энергетики, наиболее оправданным решение является создание гибридной энергосистемы на базе жидкотопливного электрогенератора, а также фотоэлектрических батарей и/или ветроэлектрической установки. При этом фотоэлектрические батареи и ветроэлектрические установки выбираются исходя не из потребностей в электроэнергии, а для обеспечения некоторой базовой нагрузки (например, освещение, радио, иногда и холодильник), а остальная энергию производится жидкотопливным электрогенератором. В некоторых случаях, когда в месте эксплуатации оборудования практически нет возобновляемой энергии (например, дом в глухом лесу), можно обойтись и без солнечных батарей или ветроустановок.

Для систем электроснабжения небольшой мощности нами разработан новый электроэнергетический комплекс, работающий в полностью автоматическом режиме. Такой энергетический комплекс может дополняться ветрогенератором мощностью от 500 до 5000 Вт и фотоэлектрическими батареями мощностью от 200 до 10000 Вт.

В общем случае, система состоит из:

• серийного дизельного или бензинового электрогенератора, который дорабатывается специальным образом для сопряжения с системой автоматизации запуска и останова. Возможно применение практически любых генераторов с электростартом. Если ваш генератор имеет 2-ю систему автоматизации, это в многих случаях немного облегчает доработку генератора.
• Блока бесперебойного питания, состоящего из инвертора и мощного зарядного устройства
• Системы автоматического запуска и останова генератора в зависимости от напряжения на аккумуляторной батарее. Эта система может выполняться как встроенной в ББП, так и отдельным блоком
• аккумуляторной батареи с емкостью, достаточной для питания среднесуточной нагрузки
• дополнительного источника на возобновляемом энергоресурсе (солнечных фотоэлектрических модулей или ветроустановки)

Принцип работы системы

Блок-схема автоматизированной системы электроснабженияна базе ЖТГ и аккумуляторов показана на рисунке справа (нажмите на рисунок для увеличения)

Двигатель внутреннего сгорания (дизельный, бензиновый или работающий на сжиженном или природном газе) приводит во вращение электрогенератор переменного тока. Во время работы генератора, нагрузка питается напрямую от генератора через реле передачи, установленное в блоке бесперебойного питания. Одновременно происходит заряд аккумуляторных батарей. При этом микропроцессор ББП управляет зарядным током так, чтобы не перегружать генератор и обеспечить эффективный заряд аккумуляторной батареи.

Двигатель запускается в автоматическом режиме от встроенного стартера генератора, питаемым от встроенной стартерной АБ. Одновременно блок управления даёт команду на открытие клапана подачи топлива, после чего система переходит в режим генерации. Для увеличения срока службы основной АБ, блок управления постоянно контролирует величину напряжения на АБ и, в зависимости от напряжения, даёт команду или на пуск двигателя и заряд АБ, или на выключение двигателя и прекращение заряда АБ. Верхнее и нижнее значения напряжения на аккумулятора выбираются в зависимости от его типа и характера нагрузки.

Электронная часть системы выполняется на базе инверторов с зарядным устройством производства Steca-Studer, SMA или Xantrex. При некоторой доработке возможно использование инверторов Outback. Все эти инверторы выдают высококачественную электроэнергию с чистой синусоидой. Для экономии углеводородного топлива данный комплект может работать совместно с любым из источников, использующих возобновляемую энергию, например, солнечной батареей, микроГЭС или ветроэлектрической установкой.

В определенных режимах комплекс способен питать нагрузку, существенно превышающую мощность электрогенератора. Такие режимы обеспечиваются инверторами Steca (режим Smart Boost) и Xantrex (режим PowerShaving). В таких режимах мощность инвертора прибавляется к мощности генератора. Высокое качество синусоиды позволяют питать практически любую бытовую аппаратуру, в том числе и чувствительную к форме питающего напряжения нагрузку (например, асинхронные электродвигатели, аудио и видео аппаратуру и т.п.).

Все применяемые инверторы имеют многостадийный интеллектуальный заряд аккумуляторов, который позволяет наиболее эффективно использовать энергию генератора и обеспечивает максимальный срок службы аккумуляторов. При длительной максимальной нагрузке, во избежание быстрого разряда АБ, предусмотрена возможность принудительного ручного включения ДВС для подзаряда АБ, независимо от величины напряжения на АБ.

В такой автономной системе аккумуляторы работают в тяжелых циклических режимах. Поэтому необходимо применять аккумуляторы, хорошо работающие в этих режимах - гелевые или типа OPz. При применении аккумуляторов AGM нужно выставлять высокое напряжение для включения генератора, что может приводить к частым запускам генератора.

Таким образом, предлагаемая система имеет следующие преимущества:

1. Высокую эффективность работы при малой мощности нагрузки, что обеспечивает стоимость энергии на уровне централизованной электросети.
2. Автоматическое включение жидкотопливного генератора с накоплением энергии в аккумуляторах
3. Бесперебойную подачу электроэнергии.
4. Возможно экономное использование дешёвого газообразного топлива.
5. Питание нагрузки, требовательной к форме напряжения, например асинхронных двигателей насосов (в т.ч. циркуляционных в системах отопления), холодильников, различной электроники, силовых трансформаторов и т.п. При этом инвертор обеспечивает пусковые токи электродвигателей, превышающие номинальную мощность инвертора в 2-3 раза (для различных моделей)
6. Высокое качество электроэнергии на выходе со стабильными напряжением и частотой.
7. Возможность кратковременно увеличить мощность за счет сложения мощностей генератора и инвертора.

Позвоните нашим инженерам консультантам для того чтобы подобрать оптимальную конфигурацию автономной системы электроснабжения. Вы также можете Узнать цену и заказать такой автономный энергетический комплекс в типовой конфигурации в нашем Интернет-магазине

:: меню

:: Поиск по сайту

:: ICQ контакты

377081092    379315905

:: баннеры