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.

Основной 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, а также от солнечной батареи, ветроустановки или микроГЭС.

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 электроэнерги 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 гибридная дизель-аккумуляторная система электроснабжения состоит из ДГ, АБ 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.

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.

Инвертор может также генерировать энергию параллельно с ДГ, что означает, что вы можете получить пиковую мощность, равную суммарно мощности ДГ и инвертора. Именно эта особенность характеризует предлагаемый нами "интерактивный" инвертор. Стоимость системы будет зависеть от мощности нагрузки, типа ДГ, емкости АБ и степени автоматизации системы. .

Дополнительные замечания по дизель-аккумуляторной системе:

Работа:
Такая гибридная система контролируется микропроцессором. Микропроцессор является частью интерактивного инвертора. В настоящее время предлагаются инверторы фирмы Xantrex (Trace). Они имеют очень гибкие настройки. Некоторые режимы работы описаны ниже. Более подробная информация содержится в руководстве 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, миниимальную стоимость, срок службы и минимальное время работы ДГ.

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 страницах, не всегда достаточно. Такая система довольна сложна, и требует определенного навыка при установке и эксплуатации.

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.

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 если инвертор полностью отключается, 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. При поставке полной дизель-аккумуляторной системы мы устанавливаем также и необходимое оборудование для защиты от молний. Такая защита состоит из заземления и разрядников на щитах 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 вентиллируемом помещении.

solarhome.ru