Приведено основное понятие системы автономного питания. Рассмотрены основные аспекты возможной работы систем автономного питания. Приведена и рассмотрена схема строения таких систем. Показаны и расписаны примеры использования систем автономного питания, а также систем управления, с помощью которых ими можно управлять дистанционно. Показаны основные направления использования дизельных генераторов и способов их управления. Рассмотрены примеры случаев, в которых есть место использования систем автономного питания.
Ключевые слова: автономное электропитание, система дистанционного управления, дизельный генератор.
Автономное электропитание — это полностью отделённая система электроснабжения, способная генерировать или отдавать накопленную электрическую энергию различным потребителям. Такая система в случае пропадания напряжения в основной городской электросети берет на себя силовую нагрузку имеющихся потребителей. Но к автономному питанию можно отнести и химические источники электроснабжения. Основной идеей создания такого вида энергоисточника — снабжение электроэнергией нагрузки, при условии отсутствия внешнего источника питания.
Об автономном электропитании больше можно слышать в тех случаях, когда идёт речь о полном отсутствии основного источника электропитания (т. е. городской электросети). В данном случае это самое автономное электропитание выступает в роли главной электроснабжающей системы. К таким случаям можно отнести осуществление электроснабжения загородного дома, удалённые от города места и т. д.
Работа автономной системы возможна (но с ограничениями):
- если отсутствует стабилизатор
- если отсутствует генератор и блок его запуска;
- если отсутствует инвертор и блок батареи;
- если отсутствует внешняя электрическая сеть.
Рис. 1. Схема автономной системы энергоснабжения
Автономная система (рис. 1) состоит из следующих частей:
- источник энергии (применяющийся и в единственном числе, и на взаимодополняющих условиях: 1) ветровая электрическая установка;
- 2) солнечная батарея);
- аккумуляторная батарея (в системах на возобновляемых источниках энергии это необходимый элемент);
- инвертор (преобразователь постоянного тока в переменный);
- контроллер заряда.
Автономные источники питания
В работе [1]рассматриваются автономные системы дистанционного управления приводной запорной арматуры на базе автономных комплексов телеметрии «АКТЕЛ».
Появление и повсеместное распространение сотовой связи позволило по-новому подойти к решению проблемы управления удалёнными объектами и их мониторинга.
К числу таких объектов в данной статье относятся крановые узлы газораспределительных сетей и запорные устройства на отдаленных и неохраняемых объектах.
Большинство традиционных автоматизированных систем дистанционного управления приводной запорной арматурой требовало наличие внешнего электропитания 220/380 В, при этом управление осуществлялось по проводным каналам связи.
Данные решения приводили к значительным материальным и организационным затратам: строительство новых ЛЭП, расход и учёт электроэнергии в процессе эксплуатации и т. д.
Решить эту проблему позволили автоматизированные системы дистанционного управления шаровыми кранами. Их отличием является дистанционное управление и контроль объекта по каналам сотовой связи стандарта GPS, взрывобезопасное исполнение и автономность, которая обеспечивается элементами питания в составе взрывозащищённых комплексов телеметрии.
Данные системы выдают сигнал тревоги на рабочее место оператора диспетчерской службы в случае превышения аварийных значений контролируемых параметров, несанкционированного доступа на объект и т. д.
В статье [2] рассматривается тема управления автономной системы трубопроводных сетей с помощью беспроводных спутниковых каналов передачи данных.
Процессы глобализации рынков нефти и газа, модернизация, строительство новых трубопроводов способствуют развитию инновационных систем удалённого мониторинга и управления объектами газораспределения.
Внедрение систем телематики позволило значительно сократить затраты на обслуживание трубопроводов, высвобождать транспортные и людские ресурсы, а также дает возможность проводить мониторинг технологических параметров на объекте в режиме реального времени, оперативно реагировать на возникновение аварийных ситуаций, путём удалённого управления повышать надёжность и безопасность распределительных сетей.
Применение спутникового канала связи и автономных систем телеметрии позволяет более значительно расширить географию внедрения комплексов управления запорной арматурой, повысить надёжность каналов связи, обеспечить безаварийность работы газораспределительных сетей.
Помимо этого, также рассматриваются вопросы автономного питания жилых домов, расположенных за городом, и способы дистанционного управления этих систем.
Например, в одной из статей рассказывается об использовании альтернативных источников автономного питания, т. е. использование энергии ветра, солнца и т. д.
Для использования световой энергии требуется наличие специальных солнечных панелей и контроллёра заряда, для ветровой — наличие ветрогенератора.
Но помимо всего этого также необходимо наличие инвертора с аккумулятором, что позволить обеспечить автономную работу всех бытовых приборов за счет использования альтернативных источников. А для регулирования этой системы используют специальные системы дистанционного управления, позволяющей регулировать и отслеживать распределение накапливаемой в аккумуляторах энергии. Например, модули Viessmann, КСИТАЛ: они позволяю регулировать затраты энергии на систему отопления или отключения электроэнергии путём SMS-оповещения. Это позволяет:
- заранее предотвратить промерзание труб в холодное время года;
- значительно снизить расход энергии на подогрев дома, переключаясь в разных режимах;
- всегда быть в курсе работы системы автономного питания.
Также в подобных статьях рассказывается об использовании дизельных генераторов как автономный источник питания.
Но необходимо для начала понять, где его использовать:
- для квартиры;
- коттеджа или дачи;
- офиса;
- промышленных и других производственных целей.
Предположим, что нам необходима система автономного электроснабжения для офиса. Будь то крупный офис или торгово-развлекательный центр — мощность может достигать 500кВт. Например, дизельный генератор DJ600 с двигателем на выбор: Doosan, Daewoo, VolvoPenta.
В любом случае необходима специальная отдельная площадка на открытом воздухе, оборудованная навесом, огороженная сеткой и оснащенная специальными датчиками, позволяющие определять расход энергии данной автономной системы.
Если планируете использовать автономное питание в квартире, то для этого годятся однофазные генераторы с мощностью от 3 до 8 кВт с воздушным охлаждением и всепогодным шумопоглощающим кожухом (например, СHAMPIONDG3601E, REDVERGRD5GF-MEW).
Для коттеджа или дачи имеет смысл применять подобные источники автономного питания в тех случаях, если:
А) в вашем районе отсутствуют сети централизованного электроснабжения;
Б) есть желание быть независимым от местных электросетей;
В) местность, где расположен дом, богата ресурсами возобновляемой энергии.
Для частного дома средних размеров рекомендуют использовать трёхфазный дизельный генератор мощностью 26,4 кВт с двигателем Inter или Perkins. Они оборудованы системой автоматического запуска и могут продолжительное время.
В заключении можно сказать, что автономные источники питания нельзя назвать роскошью. Они предоставляют возможность людям обеспечить нормальную жизнь или же работу в экстремальных ситуациях. Системы дистанционного управления, в свою очередь, позволяют следить за стабильностью работы этих источников, оценивать расход энергии, проводить мониторинг отдельных объектов в реальном времени, находясь при этом на расстоянии, и выявлять дефекты и отклонения от нормы в системе.
Литература:
- Кандарюк О. В. Автономные системы дистанционного управления приводной запорной арматуры на базе автономных комплексов телеметрии «АКТЕЛ» / О. В. Кандарюк, Ю. Д. Логанов, Ю. В. Китаев // Журнал «АрматуроСтроение». — 2011. — № 5 (74). — С. 73–75.
- Тюрин Н. Н. Системы рационального управления / Н. Н. Тюрин, М. С. Юдочкин // Журнал «ГазРоссии» — 2014. — № 3. — С.62–63.
- Автономное электроснабжение дома и дачи [Электронный ресурс] // Резервное снабжение 21 века. — URL: http://www.vega-volt.ru/application/autonomous-power-and-alternative-energy/ (дата обращения: 24.10.2016).
- Электрогенератор как источник автономного питания [Электронный ресурс]. — URL:http://www.dom-spravka.info/_alt_energo/gn_00.html (дата обращения: 25.10.2016).
- Автономный и резервный источник питания [Электронный ресурс] // «Электрик Pro». — URL: http://electrikpro.ru/rezer-avtonom-elpit-slzn-fyif.html (дата обращения: 25.10.2016).
