Izpad električne energije? - Generator!

Čas branja 6 minute

Prekinitev napajanja - kaj zdaj? Če imate generator, ste na varnem. Vendar pa je treba, kot se pogosto dogaja, upoštevati več stvari, če ne želite na eni strani tvegati ognjemeta, na drugi strani pa imeti zanesljivega vira energije.

Zelo enostavno ....

Obstajajo ideje, kot je „potem bom svoj Jockel preprosto priključil v vtičnico v hiši“. Na srečo ima generator vtičnico in ne vtič kot izhod. Vendar to ne ovira tako domiselnih umov, da hitro izdelajo ustrezen kabel za vtičnico - deluje!
Potem ste zadovoljni, da vsaj ta faza „teče“, se naslonite nazaj in uživate v televizijskem filmu - dokler vas iz televizijskega sveta nenadoma ne iztrga glasen udar z bliskovitim plamenom in se znajdete v temi. Generator lahko prepoznate le v svetlobi hitro prijete svetilke.
Elektroenergetsko podjetje je preprosto odpravilo napako, ne da bi vprašalo, in ponovno vklopilo elektriko.

Sosedov kolega začudeno drgne oči, zmajuje z glavo in reče: „Kako lahko to narediš!“. Toda ob natančnejšem pregledu se izkaže, da je domnevni pametnjakovič le malo bolj premišljen: izklopil je vsaj RCD (z vsemi izolatorji).
Zdaj, ko njegov sosed sedi v temi, izklopi svoj generator, izvleče vtič svojega kabla iz generatorja in nato še iz svoje hišne vtičnice. Spretno ga je namestil na zunanjo stran stene hiše.
Nazadnje ponovno vklopi RCD - in vse je tako, kot je bilo vedno.

... ali ne?!

Zdaj, ko lahko uganete, kako tega NE storiti, si podrobneje oglejmo dejstva, zlasti v skladu z veljavnimi predpisi, ki niso nastali zaradi predpisov, temveč so bili dejansko razviti za zaščito našega premoženja - in nenazadnje naših življenj.

Elektrika iz vtičnice se morda zdi neškodljiva, vendar se v njej skriva veliko prevar in zvijač, ki so v posmrtno življenje katapultirale že marsikaterega nič hudega slutečega človeka. Nekatere napake se naredijo samo enkrat.

Napajanje v sili

Če omrežje odpove, ne le za kratek čas, temveč morda tudi za več dni, je potrebna zanesljiva proizvodnja električne energije. Kakšne vrste in za kakšno ceno - tudi finančno - je prikazano tukaj.

Na podlagi običajne enodružinske hiše s toplotno črpalko zrak-voda in standardnimi gospodinjskimi aparati s priključkom 3 x 20 A je cilj poiskati najbolj ekonomično rešitev.

Primerjava donosnosti vseh možnosti

Začnimo s pregledom štirih glavnih možnosti, ki so na voljo za to aplikacijo. Vsaka od teh rešitev ima svoje značilnosti, predvsem pa različne cene, ki lahko segajo od obvladljive naložbe do pravega malega premoženja.

Možnost A - mobilna dizelska enota

Začnimo z domnevno najpreprostejšo rešitvijo: mobilnim dizelskim generatorjem. Na prvi pogled je ta možnost videti privlačna: kompaktna naprava, ki jo je mogoče parkirati v kleti ali garaži in jo v nujnih primerih preprosto zagnati.

• Stroški pridobivanjaGenerator z zadostno močjo (14-20 kVA), kot je SDMO J17 ali FG Wilson P17.5, že bije z 6.500 do 11.000 evrov bistveno več kot pogosto navedenih 2.000-5.000 evrov, ki veljajo le za šibkejše naprave z močjo 8 kVA.

• Pomožni stroški: Za pravilno vključitev enote je treba Samodejno stikalo za prenos (ATS) potrebno, kar je 1.500 evrov. Električna napeljava stane še dodatnih 1.500 evrov.
  Skupaj približno 3.000 evrov.

• Stroški poslovanjaTakšna naprava med delovanjem porabi približno 3,5 do 5 litrov dizelskega goriva na uro, kar je 250 ur delovanja okrogla 1.400 do 2.000 evrov naredi razliko.
• Stroški vzdrževanja: Ob uporabi 250 ur na leto je skupno približno 1.000 ur na leto. 300 do 500 evrov je mogoče pričakovati.

Kakšni so argumenti za to?
- Naložba v opremo je razmeroma nizka.
- Enota je mobilna
- Enostavna popravila je pogosto mogoče opraviti na kraju samem.

Kaj govori proti njemu?
- Obstajajo brez samodejnega zagona (AMF), To pomeni, da je treba generator nastaviti in priključiti ob vsakem izpadu električne energije, saj v skladu z DIN VDE 0100-551 ni stacionarnega dovoljenja za trajno delovanje.
- Brez dodatnega ohišja naprava ni niti odporna na vremenske vplive niti zvočno izolirana.
- Nadgradnja sistema ATS je zapletena in ni dovoljena zaradi pomanjkanja ustreznega dovoljenja.

Možnost B - stacionarna dizelska enota

Stacionarni dizelski agregat s popolnoma samodejnim krmiljenjem. Na primer, sestavljen iz DPX-19800.1 z motorjem Perkins 403A-15G2 (17 kVA trajne moči), ATS DPX-27500 Logic (štirifazno preklapljanje s 45 A / 25 kVA), krmilnika DSE 6120 in veznega kontaktorja ABB ESB20-20N-14 N-PE.

• Stroški pridobivanja: Generator stane 7 150 evrov, ATS DPX-27500 1 580 evrov, vezni kontaktor ABB ESB20-20N-14 N-PE pa približno 30 evrov. Skupaj 8.760 EUR.
• Pomožni stroškiTemeljna plošča ali zvočno ohišje: od 800 do 2.000 evrov. Električna napeljava, ki jo izvede specializirano podjetje, stane od 2.000 do 4.000 evrov. Skupno povprečje 2.800 do 6.000 evrov.
• Stroški poslovanja so obvladljivi: poraba dizelskega goriva je 3,1 litra na uro pri obremenitvi 75%, tj. približno 1.255 evrov za 250 ur delovanja.
• Stroški vzdrževanjaLetno vzdrževanje v intervalih po 500 ur stane približno. 500 evrov. Mesečna poskusna uporaba (1-2 uri) stane približno 5 do 10 evrov na mesec.

Kakšni so argumenti za to?
- Popolnoma samodejni zagon AMF s krmilnikom DSE 6120.
- 17 kVA trajne moči pri samo 1.500 vrtljajih na minuto je več kot dovolj, tudi visok zagonski tok toplotne črpalke (na kratko lahko presega 200%) ni poseben izziv.
- Štirifazni preklop ATS (vključno z nevtralnim vodnikom) je v skladu s standardom DIN VDE 0100-551.
- Zaradi povezave N-PE prek pomožnega stikala KG ostanejo zaščitni odvodniki funkcionalni tudi v načinu zasilnega napajanja.
- Naprava ima stopnjo zaščite IP55, zato je odporna na vremenske vplive.
- Perkinsov motor je industrijski standard, rezervni deli so na voljo po vsem svetu, njegova življenjska doba pa je več kot 20 let.

Kaj govori proti njemu?
- Raven zvočnega tlaka je približno 68 dB(A) na razdalji 7 metrov.
- Gorivo je treba imeti na zalogi (največ 1 500 litrov brez posebnega dovoljenja).
- Da bi bila enota pripravljena za delovanje, je treba vsak mesec opraviti testni zagon.
- Glede na lokacijo je treba preveriti zahteve glede izpušnih plinov in hrupa (TA Lärm).
- Po potrebi je treba o namestitvi obvestiti upravljavca omrežja.

Možnost C - fotovoltaični sistem z baterijskim skladiščem

Kombinacija fotonapetostnega sistema in baterijskega domačega skladišča s trifaznim otočnim delovanjem je tehnološko najbolj elegantna rešitev. Sistem temelji na trije pretvorniki Victron MultiPlus-II 48/5000/70-50, konfiguriran kot trifazni sistem, Cerbo GX kot krmilnik sistema, sistem za shranjevanje LFP s kapaciteto 20-30 kWh (npr. BYD HVM+ ali Pylontech) in fotovoltaični sistem s kapaciteto vsaj 10 kWp.

• Stroški pridobivanja : Podrobneje si oglejmo stroškovno strukturo: Vsak od treh modelov MultiPlus-II stane od 575 do 650 EUR, skupaj torej od 1.725 do 1.950 EUR.
  Cerbo GX stane približno 350 evrov.
  Skladiščni rezervoar je največja posamična postavka: za 20 kWh morate izračunati od 6.000 do 10.000 evrov, za 30 kWh pa od 9.000 do 15.000 evrov.
  Fotovoltaični sistem z 10 kWp stane od 8.000 do 13.000 evrov.
  Skupaj 28.000 do 48.000 evrov neto.
• Pomožni stroškiNamestitev, vključno z zagonom, zahteva še eno 3.000 do 6.000 evrov.
• Operativni stroški: Praktično nič.
• Stroški vzdrževanjaza inverterje približno 100 evrov na leto.
• PV donosSistem z 10 kWp zagotavlja približno 9.000 kWh v srednji Evropi, do 11.000 kWh na jugu Švedske, približno 8.000 kWh v osrednji Švedski in 6.000 kWh na severu Švedske.

Kakšni so argumenti za to?
- Tiho in brez emisij.
- Čas preklopa v primeru izpada napajanja je krajši od 20 milisekund.
- Funkcija PowerAssist izravnava začetne tokove iz baterije
- Sistem je varčen tudi brez izpada omrežja, saj nenehno zmanjšuje količino električne energije, ki se odjema iz omrežja.
- Pomnilnik je skalabilen.

Kaj govori proti njemu?
- Visoka skupna naložba.
- PV sistem je nujno potreben. Pozimi, ko je malo sonca in daljši izpadi, je shranjevanje omejeno: 20 kWh zadostuje za približno 5-6 ur s 3,5 kW toplotno črpalko, 30 kWh pa za 8-9 ur.
- Preverite zagonski tok toplotne črpalke: Pri starejših kompresorjih z neposrednim zagonom lahko zagonski tok kratkoročno doseže 70-100 A. Pred odločitvijo o nakupu preverite podatkovni list (ključna beseda: Ilr = zagonski tok, LRA = Locked Rotor Ampere).
- Namestitev in zagon sta bolj zapletena kot pri navadnem dizelskem agregatu.

Možnost D - hibridna rešitev

Kombinacija možnosti B in možnosti C. Dizelska enota in . PV baterijski sistem, pri katerem se agregat zažene šele, ko je rezervoar prazen ali ko obstaja nevarnost večdnevnega izpada.

Stroški pridobivanjadodajanje možnosti B in C, pri katerih lahko pride do manjših sinergij s skupnimi namestitvenimi deli. Skupaj 35.000 do 55.000 evrov.

Stroški poslovanjaKer agregat deluje le, ko je rezervoar prazen, kar je morda 5-20 ur na leto, to pomeni porabo dizelskega goriva v višini približno 1,5 milijona EUR. 25 do 100 evrov dizelskega goriva na leto.

Kakšni so argumenti za to?
- Največja zanesljivost. Dizelski agregat je na voljo kot rezerva za večdnevne izpade električne energije.
- Največja samozadostnost.

Kaj govori proti njemu?
- Najvišja naložba med vsemi možnostmi.
- Sistemska integracija je zapletena.
- Ta rešitev je smiselna le pri zelo visokih varnostnih zahtevah ali na območjih s pogostimi in dolgotrajnimi izpadi električne energije.

Zaključek

Možnost B (DPX-19800.1 + ATS DPX-27500 Logic + DSE 6120 + ABB ESB20-20N-14) je edina popolnoma samodejna, standardno skladna in ekonomsko upravičena rešitev brez obstoječega sistema PV. Naložba realno 12.000-15.000 € neto, vključno z namestitvijo. Sistem, ki zanesljivo deluje desetletja, se v primeru izpada električne energije zažene popolnoma samodejno in izpolnjuje vse standardne zahteve.

Možnost C (3× Victron MultiPlus-II 3-fazni + shranjevanje LFP) je boljša izbira, če je na voljo ali je načrtovan fotovoltaični sistem. Bistveno višja naložba se amortizira v približno 8-14 letih zaradi stalnih prihrankov električne energije. Sistem je brez hrupa in emisij ter ponuja čas preklopa, krajši od 20 milisekund.

Možnost A na splošno ni priporočljiva za to aplikacijo - popolnoma samodejno zasilno napajanje toplotne črpalke s 14 kVA. Ni niti ekonomična (cene so bistveno višje od prej navedenih) niti tehnično primerna za samodejno delovanje. Vsakdo, ki kupi mobilno agregatno enoto, se mora zavedati, da je potrebno ročno posredovanje ob vsakem izpadu električne energije, bodisi sredi noči bodisi v vsakem vremenu.

Možnost D (hibridna) zagotavlja največjo zanesljivost. Cena 35.000-50.000 evrov pa je upravičena le v izjemnih primerih, na primer na območjih z zelo pogostimi in dolgimi izpadi električne energije ali z najvišjimi varnostnimi zahtevami.

Vse možnosti morajo biti nameščene, preizkušene in sprejete s strani pooblaščenega električarja v skladu z DIN VDE 0100-551 in DIN VDE 0100-600. Pred zagonom obvestite upravljavca omrežja.