Vivere in modo autosufficiente è diventato una tendenza. Soddisfare i propri bisogni energetici è giusto e corretto da ogni punto di vista. È positivo per l'ambiente e anche per l'economia.
Il sole fornisce così tanta energia che il fabbisogno energetico di una famiglia può spesso essere soddisfatto con soli 10-20 m² di pannelli solari. Questa energia, che altrimenti verrebbe convertita in calore, non viene sprecata ma trasformata in lavoro utile e infine in altre forme di energia, mantenendo così l'equilibrio energetico.
I moderni sistemi di accumulo di energia immagazzinano l'energia in eccesso in modo che possa essere utilizzata di notte o quando non c'è abbastanza sole.
Ma cosa fare se non c'è abbastanza sole per diversi giorni? Dovreste installare un sistema di accumulo di energia con una capacità sufficiente a durare per diversi giorni? Tuttavia, questo è spesso troppo costoso ed è anche poco economico continuare ad aggiornare le batterie indefinitamente per paura che le luci si spengano e si rimanga al buio.
È necessaria una soluzione sensata al problema, che possiamo offrire nella maggior parte dei casi. L'energia deve essere immessa nel sistema e lo si fa con un generatore .
Il cuore di un sistema solare con accumulo è l'inverter, che genera la corrente alternata per i consumatori di energia interni. Questo può essere un inverter monofase o trifase. Ma come dovrebbe il generatore supportare l'inverter? Quali parametri dovrebbe avere? Che forma di tensione dovrebbe assumere? Queste domande vengono poste frequentemente.
La soluzione migliore sarebbe semplicemente immagazzinare un po' di energia nell'unità di stoccaggio quando necessario, garantendo un'alimentazione continua a parametri normali. In questo caso, il generatore non deve funzionare continuamente, ma solo occasionalmente per mantenere l'equilibrio energetico del sistema solare con stoccaggio.
Generatore CC 48V per sistemi solari con accumulo:
I sistemi solari con accumulo a batteria da 48V sono molto comuni. Questa tensione rimane nella gamma a bassa tensione, dove non sono necessarie misure protettive speciali, tuttavia è ancora possibile ottenere una potenza tipica domestica di 5 kW e oltre.
Ora abbiamo il generatore DC nella nostra gamma, che funziona come fonte di alimentazione DC con punto di massima potenza e può caricare direttamente la maggior parte delle unità di accumulo di energia a 48V dei sistemi solari o eolici.
Il Generatore DC KS 48V-DC è appositamente progettato per sistemi di accumulo a batteria da 48V il cui intervallo di tensione operativa si sovrappone con l'intervallo 48-54V.
Ecco i parametri delle batterie più comuni a confronto:
| Stato di carica SOC, % | Tensione LiFePo4 (16x3,2 V) | Tensione LiFePo4 (15x3,2 V) | Tensione LiIon (14x3,7V) | Tensione LiIon (13x3,7V) | Spannung AGM (4x12V) | Tensione Piombo-Acido (4x12V) |
| 100 | 54.4 | 51.0 | 58.0 | 53.9 | 52.0 | 50.4 |
| 90 | 53.2 | 49.9 | 56.7 | 53.1 | 51.0 | 50.0 |
| 80 | 53.0 | 49.7 | 55.4 | 51.9 | 50.0 | 49.7 |
| 70 | 52.8 | 49.5 | 54.1 | 50.7 | 49.2 | 49.3 |
| 60 | 52.6 | 49.3 | 52.8 | 49.5 | 48.6 | 48.8 |
| 50 | 52.5 | 49.2 | 51.5 | 48.3 | 48.2 | 48.2 |
| 40 | 52.3 | 49.1 | 50.2 | 47.1 | 47.8 | 47.6 |
| 30 | 52.0 | 48.8 | 48.9 | 45.8 | 47.2 | 47.0 |
| 20 | 51.6 | 48.4 | 47.6 | 44.6 | 46.6 | 46.3 |
| 10 | 48.0 | 45.0 | 46.3 | 43.4 | 46.0 | 45.2 |
È assolutamente necessario prestare attenzione a parametri come la tensione di carica massima, la corrente consigliata e anche la capacità utilizzabile:
| Lade- parametro, max |
LiFePo4 16 celle (16x3,2 V) |
LiFePo4 15 celle (15x3,2 V) |
LiIon 14 celle (14x3,7V) |
LiIon 13 celle (13x3,7V) |
AGM 4 batterie (4x12V) |
Piombo-acido 4 Batterie (4x12V) |
| Tensione, V | 57.6 | 54.0 | 58.0 | 53.9 | 58.0 | 57.2 |
| Corrente, C | 1.0 | 1.0 | 0.5 | 0.5 | 0.2 | 0.2 |
| Capacità utilizzabile, % | 90-100 | 90-100 | 90-100 | 90-100 | 50-80 | 50 |
La tensione di uscita massima del KS 48V-DC è stata scelta in modo tale che non si verifichi sovraccarico anche con batterie AGM e al piombo-acido, comunemente utilizzate in un impianto solare con accumulo. Questa si trova nell'ambito della carica di mantenimento e non può danneggiare le batterie, anche se il generatore funziona per diverse ore.
Se la tensione sulla barra collettrice a 48V dell'impianto solare sale a 57V (ad esempio, a causa di altre fonti di corrente continua), il generatore si arresta immediatamente indipendentemente dalla modalità.
Le batterie al litio sono dotate di controller BMS e un sovraccarico è quindi ulteriormente escluso.
Il KS 48V-DC funziona come un caricabatterie o un modulo di carica con curva caratteristica IoU:
Il KS 48V-DC svolge la stessa funzione di altre fonti di corrente continua collegate al bus a 48V dell'impianto solare con accumulo, ma fornisce energia non in modo permanente, bensì solo in base alle necessità.
Attraverso la modalità AUTO o EXTERNAL CONTROL esistenti, è possibile realizzare diversi algoritmi funzionali. Nella scelta tra la modalità AUTO e EXTERNAL CONTROL, è importante prestare attenzione alle particolarità del sistema da alimentare. Quando il generatore è in funzione ed è l'unica fonte di corrente continua sul bus a 48V dell'impianto solare, esso assume praticamente l'intera alimentazione elettrica, poiché la sua tensione di uscita in tal caso rimane sempre leggermente superiore alla tensione della batteria.
FUNZIONAMENTO IN MODALITÀ AUTO
Il generatore in modalità AUTO monitora la tensione dell'accumulatore di energia dell'impianto solare e si avvia automaticamente al raggiungimento del valore di tensione inferiore di 47,5-48V. Tempo di reazione circa 5 secondi.
Il generatore carica la batteria con una tensione fino a 53,5-54V e con una corrente fino a 70-75A e si spegne non appena la tensione raggiunge 53,5-54V e la corrente di carica scende sotto i 20A. Tempo di reazione circa 30 secondi.
Il generatore può essere avviato in qualsiasi momento premendo il pulsante START indipendentemente dalla tensione della batteria, ma verrà arrestato entro 30 secondi dopo che il prelievo di corrente scende sotto i 20A.
La spia verde (indicatore di funzionamento) rimane accesa ininterrottamente quando l'assorbimento di corrente supera i 20A e lampeggia quando l'assorbimento di corrente scende sotto i 20A.
Se in un determinato caso l'assorbimento di corrente non dovesse mai scendere tecnicamente sotto i 20A (barra di alimentazione a 48V), si dovrebbe utilizzare la modalità EXTERNAL CONTROL, in modo che il generatore non funzioni ininterrottamente.
FUNZIONAMENTO IN MODALITÀ CONTROLLO ESTERNO
Il generatore in modalità EXTERNAL CONTROL viene avviato chiudendo i contatti del CONTROL TERMINAL e fermato aprendo gli stessi. Questa modalità consente di adattare il generatore in modo ottimale a diversi sistemi di accumulo di batterie tramite il controllo esterno di dispositivi con contatti senza potenziale, ampliando notevolmente il campo di applicazione del generatore. Con il ponte tra i contatti del CONTROL TERMINAL, il generatore si avvia immediatamente non appena l'interruttore rotativo viene posizionato su ON e si arresta in posizione OFF. Tale utilizzo è consigliato per poter avviare e fermare manualmente il generatore indipendentemente dalla tensione della batteria.
Molti dispositivi sono dotati di contatti senza potenziale (inverter, UPS, batterie con controller BMS, monitor batteria, relè temporizzati, ecc.) e ciò consente di realizzare tutti i possibili algoritmi per l'uso del generatore.
PROTEZIONE DA SOVRATENSIONE E SOVRACCARICO
Se la tensione sulla barra collettrice a 48V o sulla batteria da alimentare dovesse per qualsiasi motivo raggiungere i 57V o più, il generatore si spegne immediatamente.
La tensione di uscita del generatore viene ridotta quando si supera la corrente massima e può scendere al di sotto di 48V; tuttavia, se scende troppo, viene riconosciuta come un cortocircuito e il generatore viene immediatamente spento.
DA OSSERVARE ASSOLUTAMENTE:
Il generatore a corrente continua KS 48V-DC deve essere utilizzato solo con accumulatori di energia a 48V elencati nella tabella sopra. È fondamentale prestare attenzione ai parametri dell'intero sistema di alimentazione. Nei sistemi solari in cui il bus a 48V è alimentato esclusivamente dall'inverter, è importante assicurarsi che il collegamento di altre fonti di corrente continua al bus a 48V sia consentito e non causi interferenze nel controllo (soprattutto con gestione energetica basata sui flussi di energia) dell'impianto.
SOLUZIONI CON UN GENERATORE DI CORRENTE ALTERNATA 230V:
Consigliamo di utilizzare generatori inverter come fonte di corrente alternata esterna per l'alimentazione di emergenza degli inverter off-grid, poiché possono mantenere molto meglio la forma della tensione, il che può essere molto importante per i consumatori di energia sensibili.
Variante con il Generatore Inverter KS 6000iES ATS della Versione 2 dove l'INGRESSO RETE monitora i 230V, ma non li inoltra all'uscita in modalità standby:
Questa soluzione è da utilizzare SOLO con impianti solari dotati di accumulo e un inverter off-grid, e solo per soluzioni di isola energetica!
Il generatore inverter KS 6000iES ATS versione 2 si avvia non appena il monitor della batteria interrompe la tensione a 230V derivata dall'uscita dell'inverter all'INGRESSO RETE del generatore e si arresta quando la tensione ritorna.
Si deve notare che il generatore deve fornire energia sia per i consumatori di elettricità da alimentare sia per la ricarica dell'unità di accumulo di energia.
Nel caso di un sistema solare con accumulo e inverter ibrido, non è possibile collegare alcun generatore al lato di ingresso (a causa dell'immissione) e l'unica opzione è caricare l'accumulo di energia tramite un caricatore adeguato, a condizione che il sistema di gestione dell'energia (se disponibile) lo consenta.
Variante con il generatore inverter KS 6000iES ATS versione 2:
Il generatore mostrato nello schema elettrico non è installato permanentemente, ma può essere collegato alla presa Schuko preinstallata e alla presa di alimentazione CEE 230V 16A secondo necessità. Ciò consente di utilizzare il generatore in modalità mobile se necessario.
L'interruttore rotativo OFF-RUN sul lato destro del generatore combina il rubinetto del carburante, l'interruttore di alimentazione interna a 12V e l'interruttore di accensione. Quando il generatore non è in uso, dovrebbe rimanere in posizione OFF per evitare che la batteria al litio integrata del generatore si scarichi. Il generatore viene fornito con la batteria scollegata, che deve essere collegata sotto il pannello laterale sinistro durante il primo utilizzo. La batteria viene ricaricata dal modulo di ricarica interno ogni volta che il generatore è in funzione o viene applicata una tensione di 230V all'INGRESSO RETE (indipendentemente dalla posizione dell'interruttore rotativo).
La connessione MAINS INPUT 230V viene monitorata non appena l'interruttore rotativo è impostato su RUN e l'interruttore ATS è acceso. Se la tensione di 230V al MAINS INPUT viene a mancare, il controller ATS avvia il generatore e commuta la sua presa di uscita sul modulo inverter.
Il cavo per il monitor della batteria è protetto contro sovraccarico e contatto. Il monitor della batteria utilizzato dovrebbe essere in grado di commutare i 230V dall'uscita dell'inverter.
Esempio di un monitor della batteria con un interruttore a 230V:
Dichiarazione di non responsabilità:
Questo manuale è inteso solo come guida, è illustrativo e deve essere adattato alle circostanze e condizioni specifiche del sito durante l'installazione. L'installazione stessa deve essere eseguita in conformità a tutte le norme e regolamenti. Non ci assumiamo alcuna responsabilità per installazioni errate e le loro conseguenze.
