Fuente de alimentación autónoma en caso de corte de energía

El contenido del artículo

• Requisitos para el sitio de construcción.
• Configuración de red híbrida
• Equipo de distribución de energía
• Mejorando la eficiencia de los sistemas autónomos
• Duplicación total y parcial

Para ser independiente del trabajo de la infraestructura de la ciudad, es necesario prever de antemano la posibilidad de cortes de energía y proponer una opción de suministro de energía de respaldo. Te diremos cómo lograr la plena autonomía energética de una obra o casa..

Puede utilizar cualquiera de las fuentes conocidas actualmente como copia de seguridad, no importa. Se tratará del concepto general y construcción de un conjunto de equipos capaces de convertir electricidad y preservar su suministro..

Requisitos para el sitio de construcción.

Si el sitio de construcción realmente requiere que el sistema de energía se mantenga conectado en todo momento, es necesario asignar una habitación para equipos especiales. Entre otras cosas, debe contener la cantidad requerida de medios primarios de extinción de incendios..

La puerta del local debe estar cerrada con candado para protegerse de extraños. Se debe instalar un sensor de contacto en la puerta, conectado al sistema de alarma y al circuito para la transferencia al modo manual..

Además del parque de baterías, se puede almacenar un generador de emergencia en la habitación. Esto es bastante aceptable desde el punto de vista de la seguridad, pero si planea encender automáticamente el generador en el interior, entonces debe equiparse con un sistema de escape..

Configuración de red híbrida

El centro de una red eléctrica híbrida es siempre un dispositivo cuyo principio de funcionamiento es muy similar a un colector de suministro de agua. Los dispositivos controlados electrónicamente le permiten configurar el algoritmo de operación a través de la interfaz de servicio, los circuitos de relé no son tan fáciles de configurar.

La segunda parte integral es el parque de baterías, cuya capacidad total se calcula en función del consumo máximo de energía de la instalación y el período más largo en el que la instalación permanece completamente sin suministro eléctrico en el escenario más negativo de la eliminación del accidente. Este período puede variar desde unos pocos segundos (el tiempo que se pone en funcionamiento el generador) hasta varias decenas de horas (con paradas continuas sistemáticas)..

1 – generador; 2 – paneles solares; 3 – controlador; 4 – baterías; 5 – contador; 6 – inversor; 7 – relé de control de carga; 8 – consumidores

El parque de baterías tiene uno o más inversores conectados a través de un controlador de carga. Como regla, estos consumidores reciben la máxima prioridad, por lo que el sistema siempre mantiene el nivel máximo de carga de la batería y principalmente toma energía de la red para sus propias necesidades..

El principio de funcionamiento del sistema es fácil de imaginar, basado en los conceptos de exceso, escasez y capacidad. La energía siempre se asigna en la línea de mayor prioridad, incluso en detrimento de otros consumidores. Si no hay suficiente energía en la red, una de las fuentes de respaldo está involucrada. Tan pronto como desaparece la necesidad de electricidad, la energía se retira del consumidor de la primera prioridad y se envía al segundo, el resto al tercero. Si el sistema genera más energía de la necesaria, puede verter el excedente en la red de la ciudad o detener las fuentes una por una..

Equipo de distribución de energía

Un algoritmo de trabajo bastante complejo se realiza automáticamente. Sin embargo, el grado de automatización, así como el número de fuentes y consumidores conectados, puede variar mucho de un modelo a otro..

La primera parte del sistema es un controlador solar convencional como MPPT Pro. Se le asigna la tarea de elegir entre el consumidor de primera prioridad y la carga principal. En el camino, en la pantalla puede ver los parámetros actuales del primer enlace del sistema y establecer algunos parámetros operativos. Tenga en cuenta que el controlador debe ser totalmente compatible con el inversor y entregar una corriente de onda sinusoidal pura. Los controladores solares comunes y económicos se limitan solo a los armónicos de prefiltrado, pero esto se puede remediar con dispositivos adicionales..

El segundo enlace es la unidad de control de carga, que distribuye la carga entre todos los consumidores secundarios. En el caso más simple, la unidad incluye uno o más relés de control de carga (relés de prioridad como ABB LSS). La desventaja de un dispositivo de relé es que su configuración solo se establece manualmente y la potencia de entrada actual del sistema cambia constantemente. Por lo tanto, tal distribución es aceptable solo para las redes más simples, por ejemplo, cuando es necesario limitar el consumo durante el día para permitir que las baterías se carguen por completo..

Tenga en cuenta que al utilizar relés de prioridad trifásicos, no solo puede seleccionar consumidores prioritarios, sino también fuentes de alimentación prioritarias. En tal caso, puede crear un esquema bastante complejo en el que la reserva esté representada por varias fuentes: una granja solar, una segunda entrada de la ciudad, una turbina eólica o un generador..

Mejorando la eficiencia de los sistemas autónomos

Otra forma de aumentar la autonomía energética es luchar por el ahorro energético y aumentar la eficiencia del sistema. Esto se aplica principalmente a los equipos de control. Sus pérdidas y su propio consumo son bajos, pero constantes: en grandes instalaciones puede ascender a varios kW / día. La eficiencia de los equipos de relés es mucho menor, mientras que para los dispositivos semiconductores es del 90 al 98%..

También puede aumentar la eficiencia del sistema aumentando la eficiencia de las fuentes de respaldo. La limpieza oportuna es esencial para los paneles solares. No será superfluo instalar dispositivos de seguimiento de azimut para que la luz siempre incida en el plano del panel en un ángulo cercano a una línea recta. Un sistema avanzado de control de encendido y estrangulamiento es fundamental para el generador. Durante los períodos en los que el consumo cae ligeramente, el generador consume parte del combustible en reposo.

Es muy razonable minimizar la carga en el sistema de manera asequible: compre equipos con una clase de alto ahorro de energía, cambie a fuentes de luz LED y minimice los costos de electricidad para calefacción. Una buena ayuda en este asunto puede ser el tendido de una red de iluminación de bajo voltaje y un suministro directo de 12 o 24 voltios a los electrodomésticos (con su conversión), sin pasar por el inversor. Estas medidas organizativas a menudo dan incluso más resultados a un costo menor que un aumento constante de la capacidad..

Duplicación total y parcial

Para aumentar la tolerancia a fallas del sistema, es necesario probarlo en los primeros meses de operación e identificar debilidades. Un ejemplo sería el caso cuando, durante varios días nublados seguidos, una granja solar en total produce menos energía de la que se requiere, por lo que las baterías están a punto de descargarse. El déficit energético puede ser muy pequeño (1–2 kW / día), pero en pocos días absorbe toda la reserva disponible. La solución al problema es una flota adicional de baterías de pequeña capacidad, que es capaz de reponer la necesidad diaria en caso de falta de generación..

También se recomienda duplicar dispositivos de control y conversión, pero su costo es demasiado alto. Tiene sentido agregar un inversor adicional (a los tres que ya están en pie), de modo que si uno falla, pueda ser reemplazado instantáneamente. A veces no tiene sentido duplicar un controlador costoso, por lo que se reemplaza con un circuito de relé más simple que puede funcionar de acuerdo con un escenario elemental durante el trabajo de reparación.