Zastosowanie generatorów Könner & Söhnen w elektrowniach słonecznych

W przypadku braku energii z paneli słonecznych bardzo ważne jest posiadanie niezależnego od pogody źródła zasilania do ładowania akumulatorów w domowej elektrowni słonecznej.

Generatory TM Könner & Söhnen ze wbudowanym systemem ATS (automatyczne załączanie rezerwy) są wystarczająco mocne, aby ładować akumulatory większości małych elektrowni słonecznych i mogą automatycznie włączać się lub wyłączać się w razie potrzeby.
W niniejszej instrukcji proponujemy rozwiązania, które można zastosować w większości domowych elektrowni słonecznych, a także z pewnymi dostosowaniami w innych systemach z akumulatorami.

Zadaniem generatora w tym przypadku jest wyłącznie zasilanie ładowarki akumulatorów elektrowni słonecznej. Dostarczanie konsumentom odbywa się za pomocą „czystego” napięcia sinusoidalnego z falownika.

Uruchamianie i zatrzymywanie generatora są kontrolowane przez styki kontrolera napięcia akumulatora lub programowalne styki bezpotencjałowe falownika. Styki te powinni wytrzymać napięcie 250 V i prąd do 1 A. Napięcie wyjściowe falownika jest dostarczane przez te styki do jednostki ATS generatora i służy do zasilania samego ATS, a także do ładowania akumulatora. Przerwanie lub wznowienie zasilania zewnętrznego zasilacza ATS powoduje uruchomienie lub zatrzymanie generatora.

Do ładowania akumulatora zaleca się użycie zewnętrznej ładowarki ze wbudowanym korektorem współczynnika mocy. Do pochłaniania energii impulsów napięciowych powstałych w wyniku nieliniowości poboru przez ładowarkę przy współczynnikach mocy mniejszych niż 0,95, zaleca się zastosowanie obciążenia kompensacyjnego (np. żarówki).

Moduły ładujące stosowane w falownikach mają zwykle współczynnik mocy 0,5-0,7 i mogą powodować znaczne zniekształcenia napięcia wyjściowego generatora, ponieważ pobierają energię tylko z części fali sinusoidalnej, co może uszkodzić generator. Kompensacyjne obciążenie liniowe zapewnia obciążenie nieobciążonych odcinków sinusoidy i tłumienie impulsów napięciowych szkodliwych dla generatora. Ponadto wbudowane moduły ładujące mają zwykle niewielką moc i są przeznaczone do powolnego ładowania akumulatora.

Jeśli do ładowania akumulatora używany jest wbudowany moduł inwertera (falownika), funkcja „bypass” musi być wyłączona. Jeśli nie jest to możliwe, zaleca się stosowanie generatora inwerterowego KS 8100iE ATSR z zewnętrzną jednostką ATS KS ATS 4/25 Gasoline, ponieważ jego napięcie wyjściowe jest mniej podatne na odkształcenia niż w przypadku konwencjonalnych generatorów i może być skierowane do konsumentów.

Zastosowany wyłącznik automatyczny zapewnia, że napięcie jest dostarczane do ładowarki dopiero po uruchomieniu generatora. Przerywając obwód wyłącznika automatycznego 2, testuje się uruchomienie generatora bez uruchamiania automatycznego przełącznika, dopóki napięcie jest przyłożone po jego stronie N. Poprzez przerwanie obwodu wyłącznikiem automatycznym 1 można przetestować pełną funkcjonalność systemu, w tym działanie ładowarki.

Zalecany obwód zasilania podczas korzystania z zewnętrznej ładowarki i zewnętrznego kontrolera napięcia akumulatora:
article-green-01

Zalecany schemat połączeń w przypadku korzystania z zewnętrznej ładowarki i programowalnych styków bezpotencjałowych (250 V 1 A) falownika:

article-green-02

Zalecany schemat podłączenia w przypadku korzystania z wbudowanej ładowarki inwerterowej (funkcja „bypass” jest wyłączona) i zewnętrznego kontrolera napięcia akumulatora:

article-green-03

Zalecany schemat połączeń w przypadku korzystania z wbudowanej ładowarki inwerterowej (funkcja „bypass” jest wyłączona) i programowalnych styków bezpotencjałowych (250 V 1 A):

article-green-04

Nasze generatory są początkowo dostarczane jako system IT bez połączenia neutralnego z obudową generatora. Styk PE w gniazdach jest podłączony do obudowy generatora, a przewody przewodzące prąd L i N są izolowane. Uziemienie przewodu neutralnego generatora odbywa się na wyjściu przełącznika automatycznego (system TN).

Uwaga:
1. Moc generatora powinna obejmować dokładnie pobór mocy ładowarki, w tym moc bierną i należy ją wziąć pod uwagę przy obliczaniu parametrów systemu.
2. Wyłącznik automatyczny na wyjściu generatora przy niewielkich przeciążeniach nie działa natychmiast, ale po pewnym czasie, co jest normą dla wyłącznika. Czas reakcji wyzwalacza termicznego przy niewielkich przeciążeniach może wynosić nawet godzinę.
3. Ze względu na złożony charakter poboru prądu zaleca się aby ładowarka podłączona do generatora nie przekraczała 80% znamionowej mocy wyjściowej generatora.
4. Nawet ładowarki z transformatorami niskiej częstotliwości mają zazwyczaj współczynnik mocy około 0,75 i zużywają moc bierną. Ładowarki z przełączanymi przetwornicami mogą mieć współczynnik mocy około 0,5-0,7, a tylko przetworniki z korektorem współczynnika mocy – około 0,95. Dane te są zwykle pomijane przez producentów ładowarek, ale są bardzo ważne dla działania generatora. Dlatego zalecamy zwrócenie się o te dane do producenta lub samodzielne wykonanie pomiarów.
5. Prąd płynący przez kabel do generatora jest bardzo mały, ponieważ energia jest pobierana tylko do działania wewnętrznego modułu ATS i doładowania akumulatora generatora. Zalecany przekrój poprzeczny każdego przewodu kabla łączącego z generatorem to 1-1,5 mm². Wyłączniki automatyczne SV 1 i SV 2 mogą mieć wartość znamionową 1-2 A.
6. Kabel łączący obciążenie z gniazdem CEE (elastyczna miedź) generatora musi mieć przekrój poprzeczny każdego przewodu 4 – 6 mm².
7. Uziemienie obudowy generatora można wykonać zarówno przez styk PE w gnieździe CEE, jak i podłączając kabel z magistrali głównej do śruby uziemiającej na generatorze.

W każdym przypadku konieczne może być dostosowanie planu połączenia w zależności od użytych komponentów.

Wyłączenie odpowiedzialności:
Niniejsza instrukcja i schematy połączeń są przede wszystkim zaleceniem i powinny być w razie potrzeby dostosowane do rzeczywistych warunków pracy, biorąc pod uwagę wszystkie przepisy i normy dla danego obszaru. Jako producent generatorów nie ponosimy odpowiedzialności za nieprawidłową instalację, eksploatację i ich konsekwencje.