Falha de energia? - Gerador!

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Corte de energia - e agora? Se tem um gerador, não há problema. Mas, como acontece muitas vezes, há uma série de aspectos a ter em conta se não quiser correr o risco de perder o fogo de artifício, por um lado, e ter uma fonte de energia fiável, por outro.

Muito fácil ....

Há ideias como „então vou ligar o meu Jockel a uma tomada em casa“. Felizmente, o gerador tem uma tomada e não uma ficha como saída. Mas isso não impede que mentes tão imaginativas façam rapidamente um cabo plug-plug adequado - funciona!
Depois, fica satisfeito por, pelo menos, esta fase estar a „funcionar“, recosta-se e desfruta do filme da televisão - até que, de repente, é arrancado do seu mundo televisivo por um forte estrondo com um clarão de chamas e dá por si sentado no escuro. O gerador só pode ser reconhecido como tal à luz de uma lanterna rapidamente agarrada.
A companhia de eletricidade simplesmente corrigiu a avaria sem perguntar e voltou a ligar a eletricidade.

O colega do lado esfrega os olhos de espanto, abana a cabeça e diz „Como é que podes fazer isso!“. Mas, numa inspeção mais atenta, o suposto espertalhão revela-se um pouco mais ponderado: pelo menos, desligou o RCD (com isolamento de todos os pólos).
Agora que o seu vizinho está às escuras, desliga o gerador, puxa a ficha do seu cabo de hobby para fora do gerador e depois para fora da tomada da sua casa. Ele tinha-o montado de forma inteligente no exterior da parede da casa.
Finalmente, volta a ligar o RCD - e tudo fica como sempre esteve.

... ou não?!

Agora que já sabe como NÃO o fazer, vamos analisar os factos mais detalhadamente, especialmente de acordo com os regulamentos aplicáveis, que não foram concebidos aqui por uma questão de regulamentos, mas que foram efetivamente desenvolvidos para proteger os nossos pertences - e, não menos importante, as nossas vidas.

A eletricidade da tomada pode parecer inofensiva, mas tem muitos enganos e truques guardados, que catapultaram muitos incautos para a vida depois da morte. Alguns erros só se cometem uma vez.

Alimentação eléctrica de emergência

Se a rede falhar, não apenas por um curto período de tempo, mas possivelmente durante dias, é necessária uma produção de energia fiável. Mas que tipo de energia e a que custo - incluindo o custo financeiro - é mostrado aqui.

Com base numa casa isolada normal com uma bomba de calor ar-água e aparelhos domésticos normais com uma ligação doméstica de 3 x 20A, o objetivo é encontrar a solução mais económica.

Comparação da rendibilidade de todas as opções

Comecemos por uma panorâmica das quatro principais opções disponíveis para esta aplicação. Cada uma destas soluções tem as suas caraterísticas próprias e, sobretudo, preços diferentes, que podem ir de um investimento razoável a uma verdadeira pequena fortuna.

Opção A - Unidade móvel a gasóleo

Comecemos pela solução supostamente mais simples: o gerador móvel a gasóleo. À primeira vista, esta opção parece atractiva: um dispositivo compacto que pode ser estacionado na cave ou na garagem e simplesmente ligado em caso de emergência.

• Custos de aquisiçãoUm grupo eletrogéneo com potência suficiente (14-20 kVA), como o SDMO J17 ou o FG Wilson P17.5, já bate com 6.500 a 11.000 euros significativamente mais do que os 2.000-5.000 euros frequentemente citados, que apenas se aplicam a aparelhos mais fracos de 8 kVA.

• Custos acessóriosPara integrar corretamente a unidade, é necessário um Interruptor de transferência automática (ATS) necessário, que é 1.500 euros. Além disso, a instalação eléctrica custa mais 1.500 euros.
  Total aprox. 3.000 euros.

• Custos de funcionamentoUm aparelho deste tipo consome cerca de 3,5 a 5 litros de gasóleo por hora durante o funcionamento, o que representa 250 horas de funcionamento rodada 1.400 a 2.000 euros faz a diferença.
• Custos de manutençãoCom um período de utilização de 250 horas / ano, um total de aprox. 300 a 500 euros é de esperar.

Quais são os argumentos a favor?
- O investimento em equipamento é comparativamente baixo.
- A unidade é móvel
- As reparações simples podem muitas vezes ser efectuadas no local.

O que é que se opõe a isso?
- Existem sem arranque automático (AMF), Isto significa que o gerador tem de ser montado e ligado sempre que houver uma falha de energia, uma vez que não existe uma autorização estacionária para funcionamento permanente de acordo com a norma DIN VDE 0100-551.
- Sem uma caixa adicional, o dispositivo não é à prova de intempéries nem de som.
- A adaptação de um ATS é complexa e não é permitida devido à falta de autorização correspondente.

Opção B - Unidade estacionária a gasóleo

O grupo gerador diesel estacionário com controlo totalmente automático. Por exemplo, constituído pelo DPX-19800.1 com motor Perkins 403A-15G2 (17 kVA de saída contínua), o ATS DPX-27500 Logic (comutação de quatro fases com 45 A / 25 kVA), um controlador DSE 6120 e um contactor de ligação ABB ESB20-20N-14 N-PE.

• Custos de aquisição: O gerador custa 7.150 euros, o ATS DPX-27500 1.580 euros e o contactor de ligação ABB ESB20-20N-14 N-PE custa cerca de 30 euros. Total 8.760 euros.
• Custos acessóriosPlaca de fundação ou caixa de som: 800 a 2.000 euros podem ser orçamentados. A instalação eléctrica por uma empresa especializada custa entre 2.000 e 4.000 euros. Média total 2.800 a 6.000 euros.
• Custos de funcionamento são controláveis: o consumo de gasóleo é de 3,1 litros por hora a uma carga de 75%, ou seja, aprox. 1,255 euros para 250 horas de funcionamento.
• Custos de manutençãoA manutenção anual em intervalos de 500 horas custa cerca de 500 euros. O período experimental mensal (1-2 horas) custa cerca de 5 a 10 euros por mês.

Quais são os argumentos a favor?
- Arranque AMF totalmente automático com o controlador DSE 6120.
- A potência contínua de 17 kVA a apenas 1.500 rpm é mais do que suficiente, mesmo a elevada corrente de arranque de uma bomba de calor (é possível um pouco mais de 200%) não constitui um desafio particular.
- A comutação ATS de quatro fases (incluindo o condutor neutro) está em conformidade com a norma DIN VDE 0100-551.
- Graças à ligação N-PE através de um interrutor auxiliar KG, os RCDs permanecem funcionais mesmo no modo de energia de emergência.
- O dispositivo tem uma classificação de proteção IP55, o que o torna resistente às intempéries.
- O motor Perkins é um padrão da indústria com disponibilidade mundial de peças sobressalentes e uma vida útil de mais de 20 anos.

O que é que se opõe a isso?
- O nível de pressão sonora é de cerca de 68 dB(A) a uma distância de 7 metros.
- O combustível deve ser mantido em stock (máximo de 1 500 litros sem autorização especial).
- É necessário efetuar um teste mensal para manter a unidade pronta a funcionar.
- Consoante o local, é necessário verificar os requisitos em matéria de gases de escape e de ruído (TA Lärm).
- Se necessário, o operador da rede deve ser informado da instalação.

Opção C - Sistema fotovoltaico com armazenamento de baterias

A combinação do sistema fotovoltaico e do armazenamento doméstico de baterias com funcionamento em ilha trifásica é a solução tecnologicamente mais elegante. O sistema baseia-se em três inversores Victron MultiPlus-II 48/5000/70-50, configurado como um sistema trifásico, um Cerbo GX como controlador do sistema, um sistema de armazenamento LFP de 20-30 kWh (por exemplo, BYD HVM+ ou Pylontech) e um sistema fotovoltaico com uma capacidade de pelo menos 10 kWp.

• Custos de aquisição : Vejamos mais de perto a estrutura de custos: Os três MultiPlus-II custam entre 575 e 650 euros cada, totalizando entre 1.725 e 1.950 euros.
  O Cerbo GX custa cerca de 350 euros.
  O depósito de armazenamento é o elemento mais importante: para 20 kWh, é necessário calcular 6 000 a 10 000 euros, para 30 kWh 9 000 a 15 000 euros.
  O sistema fotovoltaico com 10 kWp custa entre 8.000 e 13.000 euros.
  Total 28.000 a 48.000 euros líquidos.
• Custos acessóriosA instalação, incluindo a colocação em funcionamento, requer mais 3.000 a 6.000 euros.
• Custos de funcionamento: Praticamente zero.
• Custos de manutençãopara os inversores de cerca de 100 euros por ano.
• Rendimento fotovoltaicoUm sistema de 10 kWp fornece cerca de 9 000 kWh na Europa Central, até 11 000 kWh no Sul da Suécia, cerca de 8 000 kWh no Centro da Suécia e 6 000 kWh no Norte da Suécia.

Quais são os argumentos a favor?
- Silencioso e sem emissões.
- O tempo de comutação em caso de falha de energia é inferior a 20 milissegundos
- A função PowerAssist amortece as correntes de arranque da bateria
- O sistema é económico mesmo sem uma falha na rede, uma vez que reduz continuamente a quantidade de eletricidade retirada da rede.
- A memória é escalável.

O que é que se opõe a isso?
- O elevado investimento total.
- O sistema fotovoltaico é absolutamente essencial. No inverno, quando há pouco sol e interrupções mais longas, o armazenamento é limitado: 20 kWh são suficientes para cerca de 5-6 horas com uma bomba de calor de 3,5 kW, 30 kWh para 8-9 horas.
- Verifique a corrente de arranque da sua bomba de calor: Com compressores de arranque direto mais antigos, a corrente de arranque pode atingir brevemente 70-100 A. Verifique a folha de dados antes de tomar uma decisão de compra (palavra-chave: Ilr = corrente de arranque, LRA = Ampere de rotor bloqueado).
- A instalação e a colocação em funcionamento são mais complexas do que com um simples grupo gerador a gasóleo.

Opção D - A solução híbrida

A combinação da opção B e da opção C. Unidade diesel e Sistema de baterias fotovoltaicas, em que o grupo eletrogéneo só arranca quando o depósito de armazenamento está vazio ou quando existe o risco de um corte que dure vários dias.

Custos de aquisiçãoA adição das opções B e C, que permitem obter pequenas sinergias através de trabalhos de instalação conjuntos. Total 35.000 a 55.000 euros.

Custos de funcionamentoUma vez que o grupo gerador só funciona quando o depósito de armazenamento está vazio, o que corresponde a cerca de 5-20 horas por ano, isto corresponde a um consumo de gasóleo de aproximadamente 25 a 100 euros de gasóleo por ano.

Quais são os argumentos a favor?
- Máxima fiabilidade. O grupo eletrogéneo a gasóleo está disponível como reserva para falhas de energia que durem vários dias.
- Máxima autossuficiência.

O que é que se opõe a isso?
- O investimento mais elevado de todas as opções.
- A integração de sistemas é complexa.
- Esta solução só faz sentido para requisitos de segurança muito elevados ou em zonas com cortes de energia frequentes e prolongados.

Conclusão

A opção B (DPX-19800.1 + ATS DPX-27500 Logic + DSE 6120 + ABB ESB20-20N-14) é a única solução totalmente automática, em conformidade com a norma e economicamente viável sem um sistema fotovoltaico existente. Investimento realista de 12.000-15.000 euros líquidos, incluindo a instalação. Um sistema que funciona de forma fiável durante décadas, arranca de forma totalmente automática em caso de falha de energia e cumpre todos os requisitos normalizados.

A opção C (3× Victron MultiPlus-II trifásico + armazenamento LFP) é a escolha superior se estiver disponível ou planeado um sistema fotovoltaico. O investimento significativamente mais elevado é amortizado ao longo de um período estimado de 8 a 14 anos através da poupança contínua de eletricidade. É silencioso, livre de emissões e oferece um tempo de comutação inferior a 20 milissegundos.

A opção A não é geralmente recomendada para a presente aplicação - alimentação eléctrica de emergência totalmente automática de uma bomba de calor com 14 kVA. Não é económico (os preços são significativamente mais elevados do que o indicado anteriormente) nem tecnicamente adequado para o funcionamento automático. Quem compra um grupo eletrogéneo móvel deve ter em conta que é necessária uma intervenção manual sempre que há uma falha de energia, seja a meio da noite ou em qualquer situação meteorológica.

A opção D (híbrida) oferece a máxima fiabilidade. No entanto, o preço de 35.000-50.000 euros só se justifica em casos excepcionais, por exemplo, em zonas com cortes de energia muito frequentes e prolongados ou com os mais elevados requisitos de segurança.

Todas as opções requerem instalação, teste e aceitação por um eletricista autorizado, de acordo com as normas DIN VDE 0100-551 e DIN VDE 0100-600. Informar o operador da rede antes da colocação em funcionamento.