Примеры решений для задач автономного и резервного питания

Постановка задачи, исходные данные

     Загородный дом площадью 150 м2 отапливается твердотопливным котлом. Котел снабжен внутренней системой резервирования. Необходимо обеспечить резервное питание циркуляционных насосов системы отопления.

Суммарная мощность насосов - 100 Вт.

Максимальный прогнозируемый период отключения - 9 часов.

​

Решение    

       Система построена на базе инвертора МАП Pro 12-1,3. Основные параметры инвертора:

Номинальная мощность                             - 0,8кВт.

Максимальная мощность                           - 1,3 кВт.

Пиковая мощность (5 сек)                          - 2,5 кВт.

Напряжение аккумуляторной батареи      - 12 В.

 

         Состав аккумуляторной батареи - 1 аккумулятор Delta DT 12-100, напряжение - 12 В, емкость - 100 А*ч.

         Аккумулятор изготовлен по технологии AGM, герметичный, необслуживаемый, срок службы 7-10 лет.

     Выбранная емкость аккумуляторной батареи позволяет обеспечивать 5-часовые отключения с разрядом 48% от общей емкости батареи и 10 часовые отключения с разрядом 95%. Паспортное снижение емкости аккумуляторов к концу срока службы - до 60% от первоначальной.

​

​

Цены

(расчет для курса 1$=65 руб.)    

​

                                    Материалы

Наименование                                    Количество, шт.       Цена, руб.            Сумма, руб.

МАП Pro 12-1,3                                                 1                          27 900                      27 900

Аккумулятор Delta 12-100                                1                          12 695                      12 695

Скидка по акции                                                                                                            -1 987

                                                                                              ИТОГО:                            38 608

                                    Работы

Наименование                                    Количество, шт.       Цена, руб.            Сумма, руб.

Монтаж, пусконаладка                                    1                           4 320                         4 320

​

Общая стоимость комплекса: 42 928 рублей.

2. Резервное питание для небольшого  загородного дома

Постановка задачи, исходные данные

​

Загородный дом площадью 190 м2, подключен к сети электроснабжения. Выделенная мощность - 10 кВт, одна фаза. Необходимо обеспечить резервное питание на период возможных отключений электроэнергии. Увеличение мощности электроснабжения - не требуется. Работа системы за пределами прогнозируемых отключений - не требуется. Удаленный мониторинг и управление - не требуется. Комплекс разместить вблизи электрощита  - теплое помещение, отдельная вентиляция отсутствует. Стеллаж для размещения аккумуляторов - не требуется.

​

Для построения конфигурации системы резервирования проводим анализ энергопотребления. Определяем мощность электрооборудования, пусковую нагрузку, частоту использования. Результаты анализа представлены в следующей таблице: 

              Прогнозируемые параметры отключений:

      Усредненный объем отключений                                          - 20 часов в месяц.

      Средняя продолжительность одного отключения               - 5 часов.

      Максимальная продолжительность одного отключения    - 10 часов.

 

​

Решение    

​

       Задача не предусматривает одновременную работу с несколькими источниками энергии. Кроме того, заказчик не ставит задачу работы системы за пределами продолжительности прогнозируемых отключений (5 и 10 часов). Поэтому для системы резервного питания на данном объекте достаточно использовать инвертор МАП Pro 24-6. Основные параметры инвертора:

Номинальная мощность                             - 4 кВт.

Максимальная мощность                           - 6 кВт.

Пиковая мощность (5 сек)                          - 9 кВт.

Напряжение аккумуляторной батареи      - 24 В.

 

       Состав аккумуляторной батареи - 8 аккумуляторов Challenger А12-200, у каждого напряжение - 12 В, емкость - 202 А*ч.

       Аккумуляторы изготовлены по технологии AGM, герметичные, необслуживаемые.

     Выбранная емкость аккумуляторной батареи позволяет обеспечивать 5-часовые отключения с разрядом 41% от общей емкости батареи и 10 часовые отключения с разрядом 81%. Такая глубина разрядов в сочетании с усредненным объемом отключений (20 ч в месяц) позволяет использовать аккумуляторы в щадящем режиме. Это, в свою очередь, позволяет использовать аккумуляторы в течение всего паспортного срока службы - 12 лет. При этом паспортное снижение емкости аккумуляторов к концу срока службы - до 60% от первоначальной.

        Выбранная емкость АКБ также позволяет обеспечивать непрерывное энергоснабжение дома в течение  39 часов в экономном режиме (только системы охраны и жизнеобеспечения).

        Восстановление полного заряда АКБ - не более 9 часов.

​

       Расчетная пиковая (пусковая) мощность имеющегося в доме оборудования (10,65 кВт) превышает возможности инвертора по пиковым перегрузкам (9 кВт). Достижение пиковых нагрузок возможно только если в электроснабжении по каким-то причинам был перерыв, и мы после перерыва подаем питание с инвертора. При этом все подключенное оборудование запускается одновременно. Для снижения пусковой мощности предусмотрен модуль распределенного пуска на основе таймеров, запускающий оборудование по очереди.

​

​

​

Цены

(расчет для курса 1$=65 руб.)    

​

                                    Материалы

Наименование                                    Количество, шт.       Цена, руб.            Сумма, руб.

МАП Pro 24-6                                                    1                          78 900                      78 900

Аккумулятор Challenger А12-200                    8                          25 612                    204 896

Электромонтажный комплект                         1                            3 750                        3 750

Модуль распределенного пуска                     1                            3 200                         3 200

Скидка по акции                                                                                                            -20 490

                                                                                              ИТОГО:                            270 256

                                    Работы

Наименование                                    Количество, шт.       Цена, руб.            Сумма, руб.

Монтаж, пусконаладка                                    1                          24 500                     24 500

​

Общая стоимость комплекса: 294 756 рублей.

Постановка задачи, исходные данные

​

Загородный дом площадью 250 м2, подключен к сети электроснабжения. Выделенная мощность - 10 кВт, одна фаза.

      Необходимо обеспечить резервное питание на период возможных отключений, а также предусмотреть возможность работы в автономном режиме в случае продолжительных аварий электросетей.

      Выделенной мощности недостаточно, необходимы кратковременные увеличения мощности до 16 кВт, ежедневно,  суммарной продолжительностью до 1 часа.

      Удаленный мониторинг и управление системой - не требуется.

      Необходимо организовать подключение и бесперебойное питание газового котла.

      Для размещения комплекса имеется хозяйственное теплое помещение с вентиляцией.

      Имеется дизельный генератор мощностью 5 кВт

​

      Анализ энергопотребления, аналогичный п.1, дал следующие результаты:

      В период штатного энергоснабжения:

               Средняя нагрузка - 3,1 кВт.

               Максимальная нагрузка - 16 кВт.

               Пиковая (пусковая) нагрузка - 20,5 кВт.

      В период отключений:

              Средняя нагрузка - 1,8 кВт.

              Максимальная нагрузка - 5 кВт.

              Пиковая (пусковая) нагрузка - 12 кВт.

​

Решение

​

      Задачу увеличения мощности в режиме "подкачки" решают инверторы МАП Hybrid и МАП Dominator. Поскольку сеть однофазная и не требуется удаленное управление системой, достаточно ограничиться моделью МАП Hybrid с максимальной мощностью 9 кВт. В режиме подкачки он способен добавить до 6 кВт мощности. Продолжительность подкачки определяется емкостью аккумуляторной батареи. Напряжение аккумуляторной батареи может быть 24 или 48 В. Выбираем 48 В, т. к. у этой модели выше КПД (96%), а также ниже требования к мощности низковольтной проводки.

     

      Требования к аккумуляторной батарее определяются спецификой работы на объекте - ежедневные циклы разряда-заряда, а также вероятность глубоких разрядов. Для установки комплекса имеется отдельное помещение, поэтому есть возможность использовать малоообслуживаемые панцирные аккумуляторы МикроАрт. Обладая очень большим ресурсом по циклам заряда (до 1500) и устойчивостью к глубоким разрядам, они имеют одно важное преимущество перед аналогичными AGM  или гелевыми аккумуляторами - невысокую цену.                

        Для данного объекта мы выбрали батарею из 24 аккумуляторов МикроАрт 2-200 с напряжением 2 В и емкостью 210 А*ч. Снабжаем их пробками рекомбинации, которые удерживают внутри аккумулятора выделяемые в процессе работы газы (водород и кислород) и возвращают их обратно, превращая в воду. С такими пробками аккумулятор практически не требует обслуживания, профилактические проверки проводятся раз в три года. Для соединения аккумуляторов в батарею используем перемычки заводского изготовления, что гарантирует от потерь энергии в местах соединений.

     Выбранная батарея позволяет обеспечить подкачку необходимой мощности (6 кВт) непрерывно в течение 1 часа 15 минут. Если необходимая добавочная мощность будет меньше, то соответственно увеличится время возможной подкачки.

         Восстановление батареи после полного разряда происходит в течение 5 часов.

 

       При отключении электроэнергии в питающей сети  комплекс способен обеспечить среднее энергопотребление объекта в течение 4 часов (или до 11 часов в экономном режиме). По истечении 4 часов, если электроснабжение не восстановлено, система запускает генератор с помощью устройства САП-90 - системы автоматического пуска. САП-90 работает в связке с МАП Hybrid. Генератор запускается с запасом по времени, производится его прогрев, после чего он подключается для питания объекта и зарядки аккумуляторов. Таким образом, переход на питание от генератора происходит без перерыва в электроснабжении и вся произведенная генератором энергия расходуется оптимальным образом - на питание объекта и отправку излишков в аккумуляторы. После того, как аккумуляторы будут заряжены, генератор отключается, инвертор переходит в режим генерации и повторяется 4-часовой цикл. 

 

       Пиковая пусковая нагрузка на объекте не превышает возможностей инвертора, поэтому система распределенного пуска в данном случае не требуется. 

​

​

​

Цены

(расчет для курса 1$=65 руб.)    

​

                                    Материалы

Наименование                                                        Количество, шт.       Цена, руб.            Сумма, руб.

МАП Hybrid 48-9                                                                 1                          110 900                   110 900

Аккумулятор МикроАрт 2-210                                         24                              4100                     98 400

Система автоматического пуска САП-9,0                        1                            20 500                     20 500

Пробка рекомбинации водорода RP-500                      24                              2 300                     55 200

Перемычка 105                                                                 20                                360                        7 200

Перемычка 220                                                                   3                                590                        1 770

Электромонтажный комплект                                           1                             3 400                        3 400

Электролит 10 л                                                                 8                                 610                      4 880

​

                                                                                                                ИТОГО:                            302 250

                                    Работы

Наименование                                    Количество, шт.       Цена, руб.            Сумма, руб.

Монтаж, пусконаладка                                    1                          27 300                     27 300

​

Общая стоимость комплекса: 329 550 рублей.

Постановка задачи, исходные данные

Автономное питание для метеостанции на основе инвертора Conext SW+, гелевых панцирных аккумуляторов Challenger, солнечных панелей МикроАрт, дизельной электростанции 3 кВт. 

​

Некоторые типовые решения представлены на странице Солнечная энергия