Пусть солнце наполнит энергией вашу жизнь!
"Ваш Солнечный Дом" - Ваше решение проблемы автономного энергоснабжения
Тел.: 499-7489064, 916-3850200, 495-7339970 д.200734
ГЛАВНАЯ -> Автономное электроснабжение
документы этого раздела
Общая информация
C сетью или без?
Дизель-аккумуляторная система
Автономная энергосистема
Методы построения систем
Гибридные системы с ВИЭ
Ветросолнечная станция
АС системы электроснабжения
Энергоснабжение поселков
Запрос на расчет системы

| версия для печати

Дизель-аккумуляторная система автономного электроснабжения

В настоящее время подавляющее большинство домовладельцев и малых предпринимателей решает вопрос автономного электроснабжения своего дома или коммерческого объекта путем установки бензиновой или дизельной электростанции. Выбор таких электростанций огромен, можно найти недорогие генераторы от нескольких сотен ватт до нескольких сотен кВт.

Преимущества и недостатки такого решения, а также советы по выбору генератора подробно описаны в статьях раздела нашего сайта "Библиотека-Автономное энергоснабжение":

Однако, питание только от генератора имеет несколько довольно существенных недостатков.

  1. Постоянный шум и загрязнение воздуха. Особенно это заметно ночью, на даче и т.п. Очень скоро ваши соседи будут вас ненавидеть за то, что вы портите воздух и мешаете слушать птичек или поющих насекомых
  2. Необходимость иметь запас горючего и необходимость его постоянного обновления - срок хранения бензина не превышает нескольких месяцев, солярку можно хранить примерно до года.
  3. Работа генератора с малой загрузкой очень неэффективна и ведет к перерасходу топлива. Подробнее - см. графики зависимости расхода топлива от загруженности генератора.
  4. Очень часто на дачах живут пожилые люди, которым очень сложно запустить генератор (особенно, если у него ручной старт)
  5. Генераторы с воздушным охлаждением нельзя эксплуатировать непрерывно более 6-8 часов. Затем нужно делать перерыв на 1-2 часа.
  6. При таких режимах работы моторесурс двигателя генератора очень быстро заканчивается, и нужно либо менять генератор, либо производить капитальный ремонт его двигателя (который сравним по стоимости с ценой дешевого электрогенератора).

Как увеличить срок службы вашей бензо или дизельэлектростанции и хоть как-то уменьшить вышеуказанные проблемы?

В настоящее время стало возможным использовать технологии, разработанные для создания систем автономного электроснабжения малых населенных пунктов, при которых оптимизируются размер и режимы работы дизельной станции. При этом цена оказывается вполне по силам одной семье.

Deisel Battery Hybrid SystemОсновной принцип заключается в том, что теперь генератор может работать 6 и менее (если применяется дополнительный возобновляемый источник энергии) часов в день. В остальное время энергия поступает от аккумуляторных батарей через инвертор. Аккумуляторная батарея в этом случае заряжается каждый раз, когда запускается генератор. Более того, возможен заряд от солнечной батареи, ветроустановки или микроГЭС (при их наличии).

Встроенный в инвертор микропроцессор контролирует нагрузку и зарядный ток аккумуляторов так, что дизель-генератор (ДГ) всегда работает в оптимальном режиме. Генератор работает только такой период времени, при котором обеспечивается адекватный заряд аккумуляторной батареи (АБ). Общее количество потребляемой электроэнергии остается на том же уровне; экономия средств происходит за счет того, что, во-первых, ДГ работает меньшее количество времени, что увеличивает периоды между капитальными ремонтами, и, во-вторых, вследствие оптимальной загрузки ДГ уменьшается удельное потребление топлива, т.е. количество топлива для выработки одного кВт*ч электроэнергии.

Такая генератор-аккумуляторная система электроснабжения состоит из жидкотопливного генератора, аккумуляторной батареи и инвертора с функцией зарядного устройства. Двусторонний инвертор управляет потоками энергии между ДГ, АБ и нагрузкой. Инвертор также имеет встроенный процессор, который можно программировать на определенное расписание и режимы работы. Обычно инверторы имеют отдельную или встроенную систему автоматизации пуска и останова генератора в зависимости от напряжения на АБ. То есть при снижении напряжения на аккумуляторах, дается сигнал на запуск генератора, а после прохождения необходимых зарядных циклов (обычно от генератора аккумуляторы заряжаются 2-3 стадиями - фаза заряда максимальным током, фаза абсорбции (насыщения) и, для аккумуляторов с жидким электролитом - фаза выравнивания).

Солнечные батареи или ветротурбины могут быть легко интегрированы в такую систему электроснабжения. Генерируемая ими энергия будет сокращать время работы ДГ и снизит зависимость от снабжения топливом. Можно рассчитать так систему, что базовая нагрузка будет обеспечиваться энергией от возобновляемых источников энергии, а ДГ будет генерировать энергию для обеспечения дополнительной и пиковой нагрузки, а также будет резервным источником энергии на случай пасмурных или безветренных дней, когда энергии от ВИЭ будет недостаточно.

добавление мощности от АБНекоторые модели инверторов могут также генерировать энергию параллельно с ДГ, таким образом можно получить получить пиковую мощность, равную суммарно мощности ДГ и инвертора. Эта функция есть в инверторах Xantrex (называется power shaving, работает с некоторыми ограничениями), Steca Xtender (называется Smart boost), SMA и Rich Electric. Именно эта особенность позволяет использовать дизель-генератор, рассчитанный не на пиковую мощность нагрузки, а на среднюю. Это позволяет сэкономить на стоимости генератора. Стоимость системы будет зависеть от мощности нагрузки, типа ДГ и ББП, емкости АБ и степени автоматизации системы.

Когда в доме потребляется более нескольких кВт*ч в сутки (обычно более 10 кВт*ч/сутки), наиболее надежным и экономически эффективным способом электроснабжения является дизель-аккумуляторная станция. При этом солнечная и другие виды возобновляемой энергии могут быть легко интегрированы в такую систему. К сожалению, ввиду вероятностного характера прихода солнечной энергии или ветра, невозможно создать экономически эффективную систему электроснабжения, обеспечивающую надежное электроснабжение, только с применением возобновляемых источников энергии.

Типичный отзыв владельца генератор-аккумуляторной системы (взят отсюда):

В эти выходные подключил свежекупленный [ББП] на даче и сразу понял, что зря не обзавёлся им раньше. За три дня генератор пришлось включить всего дважды, причём второй раз - только для подзарядки перед отъездом, и это с двумя батареями вместо четырёх. Топлива ушло немногим больше половины бака, а ведь обычно его приходилось заливать не менее двух раз! Разумеется, никаких ограничений потребления не делали - электрочайник, водогрей, котёл, телевизор, инструменты - всё использовалось в обычном режиме. Тот, кто провёл лето под треск генератора, да с постоянными плясками вокруг оного, оценит.

Дополнительные замечания по дизель-аккумуляторной системе:

Работа:
Работа дизель-инверторно-аккумуляторной станции контролируется микропроцессорами инвертора и системы автозапуска ДГ. В настоящее время предлагаются инверторы фирмы Xantrex, Steca (Studer), Rich Electric и SMA. Они имеют очень гибкие настройки. Некоторые режимы работы описаны ниже. Более подробная информация содержится в руководствах по эксплуатации и на сайте производителя.

Нагрузка генератора
Максимальная нагрузка ДГ может быть установлена в настройках. Обычно выбирается оптимальная загрузка ДГ, примерно соответствующая 80% от номинальной мощности дизель-генератора. Инвертор будет стараться поддерживать нагрузку ДГ на этом уровне путем перераспределения потоков энергии между нагрузкой и зарядом АБ.

Пуск и останов ДГ
Можно запрограммировать ДГ для автоматического запуска и остановки в соответствии с выбранным критерием, например, временем суток, уровнем нагрузки или степенью заряженности АБ. Обычно в периоды малой нагрузки вся энергия берется из АБ через инвертор. Этот период может быть 18 или 20 часов в сутки, в зависимости от характера и величины потребления энергии. Инвертор будет защищать АБ от глубокого разряда.

Выбор емкости АБ
Чем больше емкость АБ, тем реже будет включаться ДГ для ее заряда. Это, в общем случае, приводит к увеличению срока службы дизель-генератора. Поэтому, при выборе емкости АБ нужно найти оптимальный ее размер, обеспечивающий, в зависимости от параметров нагрузки, минимальную стоимость, срок службы и минимальное время работы ДГ.

Увеличение пиковой мощности системы

Системы на базе "продвинутых" инверторов может добавлять энергию от аккумуляторов во время пиковой нагрузки. Например, максимальная мощность вашего ДГ может быть 5 кВт, а пиковая нагрузка утром или вечером у вас в доме - 10 кВт. Покупать ДГ мощностью 10 кВт при использовании такой системы не нужно - необходимые дополнительные 5 кВт некоторое время можно получать от аккумуляторной батареи. Нужно только следить, чтобы АБ успевала заряжаться в те периоды времени, когда нагрузка снижается до 1-3 или менее кВт.

Какие аккумуляторы нужно использовать,

В дизель-аккумуляторных системах желательно использовать гелевые аккумуляторы глубокого разряда, или специальные аккумуляторы с жидким электролитом (например, серия OPzS). То есть такие аккумуляторы, которые выдерживают много циклов глубокого разряда, и по возможности, быстро заряжаются. В любом случае, фаза насыщающего заряда (при постоянном напряжении) должна быть не менее 2 часов, а систему автозапуска генератора желательно настраивать на более высокое напряжение включения (примерно 11,5 В на каждый 12В аккумулятор). Также, системах с емкостью АБ более 500 А*ч рекомендуется использовать аккумуляторы требуемой емкостью и напряжением 2 В. Они обладают большим сроком службы и лучшей надежностью. В любом случае, практически все производители не рекомендуют соединять более 4 цепочек аккумуляторов параллельно.

Иногда, если есть желание и умение обслуживать аккумуляторы, целесообразно использовать щелочные железо-никелевые аккумуляторы с жидким электролитом - они очень хорошо выдерживают глубокие разряды и могут быстро заряжаться от генератора. Однако, следует учитывать, что для заряда щелочных аккумуляторов требуются другие напряжения - они могут разряжаться до более низкого напряжения, но для полного заряда требуют более высокого напряжения от зарядного устройтсва. Такое высокое напряжение могут обеспечивать только некоторые ББП (например, SMA) или специальные зарядные устройства.

Обязательно соблюдайте требования по расположению аккумуляторов. Если используются негерметичные аккумуляторы, должны быть принудительная вентиляция и взрывобезопасная "выносная" конструкция окон. Даже если используются герметичные аккумуляторы, нужна хорошая естественная вентиляция и ни в коем случае нельзя размещать электронное и коммутационное оборудование непосредственно над аккумуляторами или в одном с ними шкафу.
Почитайте дополнительно замечания по выбору и режимам работы аккумуляторов совместно с генератором.

Для продления срока службы аккумуляторов очень важно установить правильные параметры и режимы работы системы. Обычно, установки по умолчанию не подходят для работы системы в режиме заряда АБ только от генератора. Это приводит к преждевременному выходу из строя аккумуляторов. Нам известны случаи, когда АБ работали всего несколько месяцев из-за того, что они слишком глубоко разряжались и хронически недозаряжались. Это приводит к быстрой сульфатации пластин аккумуляторов и выходу их из строя.

Обучение и поддержка
Обычно для того, чтобы полностью овладеть настройками и узнать особенности системы, пользователям требуется некоторое время. Просто объяснить потребителю, как работает система, и оставить ему руководство на 150-300 страницах, не всегда достаточно. Такая система довольна сложна, и требует определенного навыка при установке и эксплуатации.

Мы обеспечиваем наших потребителей необходимой поддержкой как во время установки, так и в первое время после запуска гибридной системы электроснабжения. Программирование системы производится нашими специалистами с учетом пожеланий пользователя системы. Мы также обеспечиваем поддержку по телефону и электронной почте. Если требуется, возможна организация выезда специалиста для настройки и восстановления системы (пока ближайшее Подмосковье и Москва). Однако упор делается на обучение потребителя, чтобы он сам мог управлять и обслуживать свою систему электроснабжения.

Обслуживание
Система должна периодически проверяться, для того чтобы быть уверенным, что все работает правильно. В частности, нужно проверять электрические соединения, а также уровень электролита в АБ (в случае использования АБ с жидким электролитом). Одного раза в месяц обычно достаточно. В случае применения АБ с жидким электролитом инвертор может быть запрограммирован на автоматический выравнивающий заряд аккумуляторов. Обычно такой период устанавливается между 21 и 30 днями. Обслуживание инвертора должно включать в себя проверку режимов его работы, очистку от пыли и грязи, подтяжку электрических соединений и т.п.

Надежность работы
После установки и запуска системы, наиболее частой неполадкой является невозможность синхронизации инвертора и ДГ. Это случается в основном из-за того, что ДГ не может обеспечить допустимую частоту напряжения в пределах 46-54 Гц. Решением проблемы является ручная регулировка частоты вращения ДГ с целью вернуть его частоту к 50 Гц. Это может потребовать присутствия механика-дизелиста. Другая проблема заключается в том, что у устаревших моделей инверторов при полном отключении питания его настройки теряются. После этого нужно перенастроить инвертор.

Неправильная высоковольтная проводка
Можно вывести инвертор из строя, если неправильно выполнить разводку сети 220 В. Это может привести также к поражению электрическим током. Поэтому необходимо, чтобы электрические работы проводил сертифицированный электрик, имеющий необходимые допуски.

Молнии
Был также один случай выхода системы из строя из-за отсутствия системы молниеотвода и разрядников. Это привело к выходу из строя дорогостоящего электронного оборудования. Поэтому обязательно нужно устанавливать все предусмотренные электрические защитные приборы в систему. Обязательно в доме должна быть оборудована система заземления - без этого гарантий на работу системы не дается. По желанию заказчика на линии устанавливаются разрядники для защиты от импульсных перенапряжений на стороне постоянного и переменного тока.

Конденсация
При высокой влажности конденсация может быть проблемой. Можно предусмотреть некоторые меры для предотвращения отрицательного влияния конденсации, например постоянную небольшую нагрузку на инвертор, что предотвращает его "засыпание" и препятствует конденсации влаги внутри него. В любом случае инвертор должен быть расположен в сухом и хорошо вентилируемом помещении.

Примеры установленных объектов вы можете посмотреть в разделе Опыт использования

За последние 30 минут сайт посетило 51 чел.

Наши координаты:
Москва, 10-я Парковая, 18.
Тел.: +7 (499) 7489064, (499) 7489072, (495) 9568850 доб.200734, email:

При копирования ссылка на источник обязательна. Читайте Правила копирования информации
По всем вопросам работы сайта обращайтесь: