Magazyn energii jako zasilanie awaryjne w firmie. Samodzielnie czy z agregatem — dobór Pramac SX, MX, LX

Zasilanie awaryjne w firmie: najpierw lista odbiorów, potem magazyn energii

Przy zasilaniu awaryjnym z magazynu energii rzadko podtrzymuje się cały obiekt. Wydziela się odbiory, które muszą pracować: serwer i sieć, kasy i terminale, telefonię, monitoring i alarm, urządzenia chłodnicze, część oświetlenia, czasem pompy albo pojedyncze maszyny. Resztę obiektu można przez godzinę czy dwie wyłączyć.

Dla każdego odbioru potrzebne są dwie wartości: moc pracy i to, czy ma silnik. Moc bierze się z tabliczek znamionowych albo, lepiej, z pomiaru cęgowego w godzinach szczytu. Silnik oznacza prąd rozruchowy, który bywa kilkukrotnie wyższy od prądu pracy, i to on najczęściej decyduje o wielkości magazynu.

Moc magazynu energii: kVA, cos φ i rozruch silników

Moc magazynu energii podaje się w kVA, czyli jako moc pozorną. Przy odbiorach rezystancyjnych (grzałki, część oświetlenia) 10 kVA daje około 10 kW. Przy silnikach, sprężarkach chłodniczych i zasilaczach impulsowych współczynnik mocy spada; przy cos φ 0,8 z 10 kVA zostaje 8 kW mocy czynnej. Magazyn 10 kVA pod odbiory 10 kW pracuje więc bez zapasu i przy pierwszym rozruchu sprężarki może zgłosić przeciążenie.

Rozruch pokrywa moc szczytowa, którą falownik utrzymuje przez 5 sekund: od 9 kW w SX 5/10 do 150 kW w LX PLUS 90/150. Prąd rozruchowy największego silnika, doliczony do reszty obciążenia, musi się w niej zmieścić.

W magazynach trójfazowych trzeba też patrzeć na fazy. MX 15/40 ma trzy falowniki po 5 kVA, MX 30/60 trzy po 10 kVA. Moc rozkłada się na fazy, więc duży odbiór jednofazowy nie może przekroczyć mocy przypadającej na jedną fazę, a odbiory jednofazowe trzeba rozłożyć możliwie równo.

Pojemność magazynu energii: na ile godzin wystarczy

Czas podtrzymania liczy się z energii użytecznej AC, którą podaje karta producenta. To wartość po uwzględnieniu głębokości rozładowania (90 %) i strat falownika, a więc mniejsza od pojemności baterii. SX 10/15 ma baterię 14,4 kWh, ale z gniazd oddaje 12,4 kWh.

Czas podtrzymania = energia użyteczna AC ÷ moc odbiorów. Przy 2 kW SX 10/15 pracuje około 6 godzin, MX 30/60 przy 10 kW około 5 godzin. To rachunek dla stałego obciążenia; w praktyce pobór zmienia się w ciągu dnia, więc warto policzyć go dla godzin pracy firmy.

Magazyny energii Pramac SX, MX i LX — moc, pojemność i czas podtrzymania

Pojemność baterii to wartość znamionowa, ta sama co w nazwach kart produktów. Energia użyteczna AC to energia, którą magazyn oddaje z gniazd po uwzględnieniu głębokości rozładowania 90 % i strat falownika. Dane: karty produktowe Pramac. Czas podtrzymania obliczony dla stałego obciążenia.

Przykład z ostatnich zapytań: firma potrzebowała podtrzymać przez 2 godziny odbiory trójfazowe 15 kW, w drugim wariancie 25 kW. Dla 15 kW potrzeba 30 kWh: MX 15/40 ma 32,8 kWh, ale 15 kVA mocy, czyli zapas tylko przy odbiorach o cos φ bliskim 1. Dla 25 kW potrzeba 50 kWh: MX 30/60 ma 49,8 kWh i 30 kVA, więc to dobór na granicy; z zapasem czasu pracy lepiej wypada LX 45/80. Jeśli wymagany czas jest dłuższy albo trudny do przewidzenia, rozsądniej dołożyć agregat niż kupować coraz większą baterię.

Magazyn energii z agregatem prądotwórczym: gdy awaria trwa dłużej

Magazyn energii sam wystarcza, dopóki ma naładowaną baterię. Na dłuższe awarie stosuje się układ z agregatem, w którym każde z urządzeń robi to, w czym jest dobre. Magazyn przejmuje zasilanie odbiorów, a agregat go ładuje.

Magazyny Pramac SX, MX i LX mają wejście do zasilania z agregatu (w SX PLUS, MX i LX osobne, obok wejścia z sieci) oraz sygnał automatycznego uruchomienia agregatu. Przy zaniku sieci odbiory pracują z baterii. Kiedy stan naładowania spadnie, magazyn uruchamia agregat, który zasila odbiory i jednocześnie ładuje baterię. Po naładowaniu agregat się wyłącza, a odbiory znowu pracują z magazynu.

Różnica w stosunku do samego agregatu jest najbardziej widoczna nocą i w weekendy, kiedy pobór w firmie spada do kilku kilowatów. Agregat dobrany do szczytu pracowałby wtedy godzinami na kilkunastu procentach mocy, a diesel na niskim obciążeniu spala się źle: zużywa więcej paliwa na każdą kilowatogodzinę i szybciej zbiera nagar. W układzie z magazynem agregat pracuje krótko i z dużym obciążeniem, więc spala mniej paliwa i nabija mniej motogodzin, a od motogodzin zależą interwały serwisowe.

Przy doborze agregatu do takiego układu trzeba pamiętać o trzech rzeczach:

• agregat musi pokryć pobór odbiorów i jednocześnie moc ładowania magazynu, dlatego dobiera się go razem z magazynem, a nie osobno,
• musi mieć sterownik z wejściem zdalnego startu, żeby magazyn mógł go uruchomić,
• przyłącze musi pasować do wejścia magazynu: w MX jest to gniazdo 63 A CEE trójfazowe, w LX 125 A CEE, w SX PLUS 10/40 jednofazowe 32 A CEE.

Jeśli firma ma już agregat, magazyn można dołożyć do istniejącego układu. Sprawdzamy wtedy moc agregatu i jego sterownik. Agregaty Pramac do pracy z magazynem znajdziesz w kategorii agregaty prądotwórcze Pramac, a o zasilaniu awaryjnym całych obiektów pisaliśmy we wpisie agregat prądotwórczy dla gminy, szpitala i szkoły.

Jak podłączyć magazyn energii do instalacji w firmie

Najprostszy wariant to odbiory podłączone na stałe do gniazd magazynu. Magazyn jest wpięty do sieci przez wejście CEE, ładuje się, a przy zaniku napięcia na wejściu zasila z akumulatora to, co jest podłączone do jego wyjść. SX 5/10 i SX 10/15 mają wyjścia 16 A Schuko, 16 A CEE i 32 A CEE; MX dodatkowo 32 A i 63 A trójfazowe; LX do 125 A trójfazowo. Każde gniazdo jednofazowe ma własny wyłącznik różnicowoprądowy, gniazda trójfazowe mają wspólny.

Jeśli magazyn ma zasilać obwody w rozdzielnicy, potrzebny jest projekt. Odbiory rezerwowane wydziela się na osobne obwody, a przełączenie między siecią a magazynem musi być wykonane tak, żeby napięcie z magazynu nie mogło trafić z powrotem do sieci dystrybucyjnej. Sposób włączenia uzgadniamy z producentem na podstawie schematu zasilania obiektu, a montaż wykonuje elektryk z uprawnieniami. Jeśli w firmie są urządzenia, które nie mogą mieć nawet chwilowej przerwy w zasilaniu, trzeba to zaznaczyć na etapie doboru.

Eksploatacja magazynu energii LFP

Akumulatory LFP (litowo-żelazowo-fosforanowe) są stabilne termicznie, a producent deklaruje dla nich 6000 cykli przy głębokości rozładowania 90 %. W magazynie zasilania awaryjnego, który przez większość czasu stoi naładowany, liczba cykli rzadko jest ograniczeniem. Falownik ma zabezpieczenia przed zwarciem, przeciążeniem, przegrzaniem i głębokim rozładowaniem, a stan magazynu można sprawdzać zdalnie przez moduł GSM.

Zakres pracy to od −10 do +50 °C, obudowa ma stopień ochrony IP44. Magazyn stojący zimą na zewnątrz zamawia się z zestawem zimowym CWK, z grzaniem baterii, które pozwala ładować ją do −8 °C i rozładowywać do −18 °C. Nie ma paliwa, oleju ani układu wydechowego do obsługi, a hałas jest niski: według producenta 55 dB z 1 m dla SX 10/15 i 58 dB z 1 m dla MX 30/60.

Firmy z fotowoltaiką mogą zamówić magazyn z regulatorem ładowania MPPT i ładować go bezpośrednio z paneli. Jeśli celem jest współpraca z istniejącą instalacją PV, zwiększenie autokonsumpcji albo obniżenie szczytów mocy, właściwym rozwiązaniem są stacjonarne magazyny Pramac dla przemysłu (od 50 kVA / 109 kWh), dobierane na podstawie profilu zużycia.

Magazyn energii jako zasilanie awaryjne — najczęstsze pytania

Czy magazyn energii zastąpi UPS?

Magazyn zasila odbiory podłączone do jego wyjść również wtedy, gdy na wejściu zabraknie napięcia. Jeśli jednak chodzi o urządzenia, które nie mogą mieć nawet chwilowej przerwy, sposób podłączenia potwierdzamy z producentem przed zakupem.

Czy trójfazowy magazyn energii uciągnie duży odbiór jednofazowy?

Tylko do mocy przypadającej na jedną fazę. W MX 15/40 to 5 kVA, w MX 30/60 10 kVA na fazę.

Czy magazyn energii można ładować tylko z agregatu, bez sieci?

Tak, magazyn ma wejście do zasilania z agregatu. W ten sposób pracuje też tam, gdzie nie ma przyłącza.

Ile lat wytrzyma bateria LFP w magazynie energii?

Producent podaje 6000 cykli przy rozładowaniu do 90 %. Przy zasilaniu awaryjnym, gdzie pełnych cykli jest niewiele, o żywotności bardziej niż liczba cykli decydują wiek baterii i temperatura, w jakiej pracuje.

Od czego zacząć dobór magazynu energii dla firmy?

Od listy odbiorów z mocami, informacji, czy instalacja jest jedno- czy trójfazowa, i wymaganego czasu podtrzymania. Z tymi danymi dobierzemy magazyn albo układ magazyn plus agregat.

Dobór i wycena magazynu energii dla firmy

Wszystkie modele są w kategorii magazyny energii Pramac. Wyślij nam listę odbiorów i wymagany czas podtrzymania, a dobierzemy magazyn i, jeśli trzeba, agregat do jego ładowania. Pro-Masz jest autoryzowanym dealerem Pramac.

Tel. +48 602 647 847, e-mail: biuro@pro-masz.pl