[Файл №2] Живлення за допомогою станції KS 5200PS

Ви коли-небудь думали про те, щоб отримати безкоштовну енергію від сонця, щоб зменшити витрати на електроенергію? Хочете підготуватися до можливого відключення електроенергії, щоб продовжували працювати світло, опалення, холодильник тощо? Бажаєте заряджати свій електромобіль від сонця? Це можливо з сонячною електростанцією KS 5200PS! Сонячна електростанція KS 5200PS може працювати навіть з 4-6 панелями(залежно від вихідної напруги) і забезпечувати споживачів електроенергією до 5200 Вт. Вихідна напруга сонячного поля під навантаженням не повинна бути нижче 150 В. Максимальна напруга сонячного поля становить 450 В в режимі холостого ходу і 430 В під навантаженням. Вбудований контролер заряду MPPT може перетворювати до 5 кВт. Сонячна енергія використовується для живлення споживачів електроенергії та накопичується в акумуляторі станції. Станція KS 5200PS призначена для стаціонарного використання. Внутрішні

реле підключають зовнішнє джерело живлення змінного струму на обох

провідниках (L і N), коли воно використовується як джерело енергії.

Внутрішні реле відключають зовнішнє джерело живлення змінного струму

на обох провідниках (L і N), ящо станція перемикається в автономний режим.

Вихідний нульовий провід у автономному режимі підключається до PE

таким чином заземляючи його для створення системи TN для корректного

живлення будинку. Експлуатація станції без заземлення заборонена. Рекомендована схема у разі для 1-фазного живлення дому:

Сучасні будинки зазвичай мають 3-фазне підключення та споживання більше ніж 5200 Вт. У цьому випадку ми рекомендуємо використовувати схему зіспоживачами поділеними на одну групу без резервного живлення та 2 групи з резервним живленням як це наведено на схемі нижче. Рекомендована схема підключення з резервним живленням від KS 5200PS:

Усі споживачі електроенергії в будинку поділяються на ті що не мають резервного живлення та ті споживачі 230В, які мають резервне живлення від станції живлення KS 5200PS загальною потужністю до 5,2 кВт (при cos φ = 1). При розрахунку споживання необхідно враховувати коефіцієнт потужності та пускову потужність споживачів. Резервне живлення напругою 230 В чи 400 В?

Трифазний струм 400В зазвичай потрібен тільки для пристроїв, де потрібнеобертове поле. Це споживачі з 3-фазними двигунами. Такі споживачі як електроплита, потужні проточні водонагрівачі, електрокотел або сауна, підключаються до 3-х фаз тільки з метою розподілу навантаження в зовнішній мережі і фактично є споживачами 230 В, які можна живити від 230 В. Потужні споживачі електроенергії, такі як електричні плити, зазвичайпідключаються мідним кабелем 5 х 2,5 мм2, що забезпечує потужність до 4-5 кВт навіть при роботі від 1 фази 230 В. Однак ми рекомендуємо не вмикати більше пари конфорок або одну конфорку і не більше одного нагрівального елемента електричної духовки одночасно, щоб запобігти перевантаженню. Завжди враховуйте загальну потужність активних споживачів електроенергії. У разі спрацювання захисту від перевантаження вихід 230 В станції необхідно повторно активувати шляхом вимкнення/ввімкнення кнопкою на передній панелі. Розподіл для споживачів з часом перемикання на резервне живлення 1-2 сПотужні споживачі електроенергії, такі як кухонні прилади (включаючи електричну плиту), зазвичай живляться від 3 різних фаз загальної електромережі (з 3-фазним підключенням до будинку). У разі відключення електроенергії їх перемикають на KS 5200PS. Час перемикання більшості автоматичних перемикачів становить близько 1-2 секунд, що не повинно бути проблемою для більшості пристроїв. Зверніть увагу, що деякі кухонні прилади, наприклад, кавомашини, навіть в режимі очікування час від часу вмикають нагрівальні елементи, що може призвести до перевантаження, якщо ви вмикаєте також інші споживачі великої потужності. Тому ми рекомендуємо використовувати такі потужні споживачі, як пральна машина (потребує до 2500 Вт), кавомашина (потребує до 1500 Вт), посудомийна машина (потребує до 2200 Вт), чайник (1200-2400 Вт), бойлер для гарячої води (700-2200 Вт) з урахуванням споживання електроенергії. Блок перемикання для споживачів з часом реагування до 1-2 с

Ми рекомендуємо використовувати автоматичний перемикач з окремо виведеними контактами управління для перемикання між джерелами живлення. Такі перемикачі є на ринку у різних версіях. Вхід (на малюнку вище) такого автоматичного перемикача має пріоритет при виборі джерела живлення виходу. Якщо пріоритетне джерело живленнявимикається, перемикач перемикається на сторону без приорітету (часто їїназивають резервною), якщо на керуючі контакти цієї сторони подається напруга 230 В. Зворотне перемикання відбувається, як тільки на керуючі контакти пріоритетної сторони подається напруга 230В. Однак автоматичні вимикачі не повинні перемикати на загальну електромережу відразу після відновлення електропостачання, а лише із затримкою не менше 60 секунд після відновлення електропостачання. Це забезпечується реле із затримкою включення, яке відстежує напругу з електромережі та перемикає 230 В від сонячної електростанції на контакти управління автоматичного вимикача при зникненні живлення від зовнішньої електромережі. Приклад блоку комутації із затримкою зворотнього перемикання:

Якщо у вашому будинку підключено лише 1 фазу від зовнішньої електромережі:

Вихід KS 5200PS підключається до сторони з приорітетом, але контактиуправління залишаються знеструмленими (контакти реле затримки розімкнуті), доки є живлення від загальної електромережі та живлення навантаження здійснюється від зовнішньої мережі через сторону без пріоритету. Реле замикає свої контакти відразу після зникнення живлення від зовнішньої мережі і вихід перемикається на KS 5200PS, при умові якщо вона увімкнена. Реле затримкивключення розмикає контакти через 60 секунд після відновлення живлення від електричної мережі і перемикача перемикача в електричну мережу. Вимкнувши автоматичний вимикач (на малюнку ліворуч від реле), ви можетеперемкнути живлення примусово на сонячну електростанцію. Це дозволяєімітувати відключення електроенергії та перевірити роботу автоматичногоперемикача. Розподіл з функцією ДБЖ та сервісним перемикачем

Якщо в будинку є споживачі електроенергії, які потребують безперебійної роботи та меншого часу перемикання на резервне живлення, вони повинні живитися безпосередньо від виходу змінного струму KS 5200PS, що забезпечує час реагування на вимкнення електрики від зовнішньої мережі 20 мс. Це може бути важливо для комп’ютерів, серверів тощо. Однак ми рекомендуємо живити цих споживачів електроенергії через додатковий перемикач, щоб їх можна було переключити з виходу змінного струму електростанції на загальну електромережу, якщо KS 5200PS з будь-якої причини треба відключити.

Якщо у вас вдома немає споживачів електроенергії, для яких обов’язково потрібен ДБЖ з часом реагування 20 мс, ви можете забезпечити всіх споживачів електроенергії 230 В, які мають право на резервне живлення, через згаданий вище розподіл із часом перемикання 1-2 с. Енергії, накопиченої в акумуляторі електростанції, зазвичай вистачає на

кілька годин. Якщо Ви хочете забезпечити живлення на довший період часу,

Ви повинні використовувати додаткові джерела енергії, такі як резервний

генератор (інверторного типу) або сонячні панелі. Рекомендована схема підключення резервного генератора:

Блок перемикання на резервний генератор

Резервний генератор призначений для використання як джерело енергії, яке може знадобитися у разі тривалого відключення електроенергії. Це має бутиінверторний генератор з номінальною потужністю не менше 5 кВт, який також підходить для чутливих споживачів електроенергії та приймається KS 5200PS як загальна електромережа. Блок комутації повинен перемикати живлення від електромережі до генератора на всіх полюсах (L і N). Це може бути ручний перемикач або модуль АВР, який запускає генератор не відразу, а тільки при замиканні контактів управління сонячної електростанції.

Мобільні джерела живлення побудовані як ІТ-система з ізольованими активними провідниками. Нульовий провід резервного генератора необхідно заземлити на перемикачі за штекером живлення. Перемикач перемикає вхід змінного струму KS 5200PS між громадською електромережею (TT або TN) і резервним генератором (TN), щоб електропостачання в будівлі здійснювалося відповідно до правил із заземленим нейтральним провідником, а розподіл (це особливо стосується пристроїв захисного відключення) функціонував правильно. Якщо доступне зовнішнє джерело живлення змінного струму з прийнятнимипараметрами напруги, KS 5200PS перемикає живлення споживачів на це джерело, включно з нейтраллю і тому нейтральний провід такого джерела має бути заземлений ще до входу змінного струму станції. Нейтраль від зовнішньої мережі надходить в будинок вже заземленою. Нейтраль резервного генератора має бути заземлена шляхом під’єднання до заземлення будинку.

Генератор залишається ІТ-системою, але стає частиною системи TN, як тільки його підключають до штекеру живлення (наприклад, на зовнішній стіні будинку). Перемикання на аварійний генератор також може працювати автоматично. Приклад схеми з автоматичним перемикачем: Генератор запускається вручну Автоматичний перемикач негайно перемикає на генератор, як тільки він подає напругу. При відновленні живлення від електричної мережі, перемикання в електричну мережу відбувається не відразу, а лише тоді, коли генератор більше не подає напругу, оскільки генератор підключений до сторони перемикача зприорітетом. Для перемикання живлення генератор необхідно зупинити вручну. При використанні інверторного генератора KS 6000iES ATS можна реалізувати автоматичну зупинку генератору, якщо подача електроенергії від загальної електромережі відновиться і залишається стабільною протягом 1 хвилини.

Розетка 230V у нижній частині схеми повинна бути захищена автоматом захисту від перевантаження та диференційним реле, або диференційним автоматом, як показано на схемі. Кабель від розетки 230V йде до входу MAIN INPUT генератора. Таким чином контролюється напруга від електромережі та заряджається батарея генератора, щоб генератор завжди залишався готовим до роботи. Внутрішньо встановлений зарядний модуль постійно підключений до MAIN INPUT та заряджає батарею за потреби, доки напруга 230V подається до MAIN INPUT. Генератор запускається вручну. Для цього необхідно встановити поворотнийперемикач у положення RUN і активувати функцію ATS. Генератор виявляє, що на вході MAIN INPUT немає напруги, і запускається. Генератор автоматично зупиняється через 1 хвилину після відновлення постачання від зовнішньої мережі. Остання розробка інверторних генераторів від Könner & Söhnen матиме унікальну функцію зовнішнього керування з одночасним моніторингом напруги з загальної електромережі. Таким чином контролюються 2 параметри, що забезпечує повністю автоматичну роботу. Генератор запускається замиканням керуючих контактів і тільки при відсутності напруги на MAIN INPUT. Остання версія сонячної електростанції KS 5200PS також має додатковий вхід для підключення генератора постійного струму (серія KS 48V-DC), що робить автоматичну підзарядку акумулятора ще простішою. Такий генератор постійного струму може подати до 3,3 кВт на шину 48V електростанції, яка може одночасно живити аварійних споживачів електроенергії в будинку, а також заряджати акумулятор. Максимально можливий струм споживання навантаження, що живиться, залишається незмінним і відповідає максимальній потужності електростанції. KS 5200PS призначена для стаціонарної роботи з високовольтним сонячнимполем. Нейтраль KS 5200PS у автономному режимі (відсутнє зовнішнє джерело живлення змінного струму з допустимими параметрами напруги) підключається до PE (корпусу), а сама станція повинна бути заземлена або через з’єднання PE на вході/виході змінного струму, або через болт заземлення на корпусі. Рекомендована електрична схема з сонячними панелями:

Ми рекомендуємо при роботі станції з сонячними панелями встановити режим роботи SOL. Споживачі електроенергії підключені до виходу станції KS 5200PS перемикаються на живлення від сонячної енергії, якщо напруга батареї досягне значення „Battery stop charging voltage“, залишається на цьому рівні протягом 5 хвилин, і сонячна енергія все ще доступна протягом 5 хвилин. Вихід станції перемикається на живлення від зовнішнього джерела змінного стуму, як тільки напруга батареї знижується до значення „Battery stop discharging voltage“. Якщо від сонця надходить більше енергії, ніж потрібно споживачам електроенергії, підключеним до розділу з функцією ДБЖ, можна перемкнути на станцію також інших споживачів за допомогою безпотенційних програмованих контактів NC та C KS 5200PS. Приклад блоку комутації, керованого безпотенційними контактами KS 5200PS:

Програмовані безпотенційні контакти на KS 5200PS замикаються, як тількинапруга батареї досягає заданого значення „Battery stop charging voltage“ тавимикаються, як тільки батарея розряджається до „Battery stop discharging voltage“. Кабель до контактів KS 5200PS повинен бути захищений диференційнимавтоматом (RCBO), який захищає від витоку та від перевантаження. Розподіл який заживлений через автоматичний перемикач може мати моніторинг напруги за допомогою реле яке розмикає контакти якщо напруга на вході виходить за рамки допустимої активуючи таким чином перемикання:

Автоматичний перемикач перемикає живлення на станцію не лише у разівідключення зовнішньої електромережі, але також якщо її напруга виходить за межі параметрів, встановлених на моніторі напруги. Реле контролю напруги розмикає свої контакти, як тільки напруга виходить за межі налаштовані на реле і активує таким чином процес перемикання. Реле затримки вмикання забезпечує затримку зворотнього перемикання на зовнішню мережу. Налаштування сонячної електростанції KS 5200PS

Доступ до налаштувань сонячної станції KS 5200PS можливий за допомогоюпрограмного забезпечення SolarPowerMonitor через зовнішній комп’ютер.Завантажте програмне забезпечення Solar Power Monitor за посиланням, наданим виробником. Після розпакування ви знайдете 4 файли:

Спочатку потрібно встановити перші 2 файли - це драйвери, необхідні для зв'язку через USB. Потім встановлюємо програму SolarPowerMonitor.KS 5200PS підключається до USB-порту комп'ютера за допомогою кабелю, який входить у комплект поставки. Кінець кабелю з USB типу A під’єднується до комп’ютера, а кінець з USB типу B — до USB-порту електростанції. Після запуску SolarPowerMonitor шукає підключені станції. Одразу після знаходження KS 5200PS з'являється вікно з її поточним станом. Щоб отримати повний доступ до налаштувань, необхідно увійти під паролем «admin»:

Одразу після знаходження KS 5200PS з'являється вікно з її поточним станом. Щоб отримати повний доступ до налаштувань, необхідно увійти під паролем «admin». Доступ до налаштувань інвертора тепер відкритий:

Попередні налаштування KS 5200PS:

Попередньо встановлений режим роботи SUB. У цьому режимі внутрішня батарея електростанції заряджається лише від зовнішнього джерела змінного струму до значення "Battery stop charging voltage". Це приблизно 60% заряду. У цьому режимі батарея може бути заряджена до 100% лише від сонячної енергії через вхід PV. Оскільки KS 5200PS буде використовуватися як резерв, рекомендуємо змінити режим роботи на UTI, при якому батарея може заряджатися до 100%.

Ми рекомендуємо зменшити зарядний струм „Grid max charger current set“внутрішньої батареї від зовнішнього джерела змінного струму до 10-20 А(приблизно 550-1100 Вт зарядної потужності), щоб більше енергії було доступно для споживачів при використанні інверторного генератора у якосиі резервного джерела живлення та відсутності сонячної енергії. Наприклад, менші інверторні генератори з вихідною потужністю 1,8 кВт або більше можна використовувати як джерело живлення змінного струму за умови, що в будинку не активовано потужних споживачів електроенергії або споживачів електроенергії з великими пусковими струмами. Оскільки в режимі UTI електростанцію можна зарядити до 100%, під час закриття BMS може виникнути попередження зі звуковим сигналом. Однак це трапляється досить рідко і лише тоді, коли ви встановлюєте високий зарядний струм «Grid max charger current set». Щоб вимкнути звуковий сигнал, увімкніть опцію „BuzzForbide(only use by PV1800)“. Рекомендовані налаштування KS 5200PS для роботи без сонячних панелей:

Вимикач інверторного модуля 230 В на передній панелі електростанції має бути увімкнено, щоб вихід 230 В електростанції працював у автономному режимі в разі відключення зовнішньої електромережі. Рекомендовані налаштування KS 5200PS для роботи з сонячними панелями:

Для роботи з сонячними панелями ми рекомендуємо встановити режим роботи SOL. Параметр „Battery stop discharging voltage“ ми рекомендуємо встановити на 51-52V а „Battery stop charging voltage“ на 54V (SOC приблизно 60-80%):

Ми рекомендуємо залишити параметр „Charger source priority“ незмінним як „Solar and utility”, щоб акумулятор міг заряджатися до 51-52V („Battery stop discharging voltage“) від електромережі та сонячної енергії до 20-40%, якщо він був розряджений під час відключення електроенергії, наприклад. У разі відключення електроенергії споживачі живляться за рахунок енергії,накопиченої в акумуляторі та сонячної енергії:

Споживачі живляться від зовнішнього джерела змінного струму, а акумулятор заряджається як від мережі, так і від сонячної енергії, поки напруга акумулятора не досягне значення „Battery stop discharging voltage“ erreicht:

Вихід KS 5200PS живиться від зовнішнього джерела змінного струму, а акумулятор заряджається як від нього, так і від сонячної енергії, поки напруга акумулятора не досягне значення „Battery stop charging voltage“:

Якщо напруга батареї станції досягає значення „Battery stop charging voltage“ ісонячна енергія доступна ще на протязі 5 хвилин, KS 5200PS переходить у режим роботи off-grid та відключається від зовнішнього джерела змінного струму:

KS 5200PS залишається в автономному режимі, доки напруга батареї не впаде до значення „Battery stop discharging voltage“. Потім KS 5200PS перемикається на зовнішнє джерело живлення змінного струму, якщо воно доступнеKS 5200PS має «сухі» контакти керування, які можуть перемикати до 250В 1А, і які можуть використовуватися для керування генератором, якщо вони ще не використовуються для керування блоком перемикання. Контакти C і NO замикаються, як тільки напруга батареї падає до значення „Battery stop discharging voltage“ і розмикаються лише тоді, коли напруга батареї досягає значення „Battery stop charging voltage“. Якщо за допомогою KS 5200PS планується створити незалежне від зовнішньої електромережі живлення, ми рекомендуємо встановити робочий режим на UTI, щоб генератор міг заряджати батарею до 70-80% („Battery stop charging voltage“ 54V). Контакти C і NO станції розмикаються, як тільки напруга акумулятора досягає значення „Battery stop charging voltage“. Для швидшого заряджання акумулятора рекомендуємо встановити струм заряджання від зовнішнього джерела живлення на 30А. Таким чином, генератор не буде працювати надто довго, поки KS 5200PS знову не розімкне свої керуючі контакти C і NO. Ми рекомендуємо встановити значення „Battery stop discharging voltage“ на 50V, щоб генератор не запускався занадто рано, але лише тоді, коли значення SOC батареї досягне прибл. 15-20%.

Рекомендована схема підключення з інверторним генератором, який має контакти для зовнішнього керування СТАРТ/СТОП:

Схема стосується інверторних генераторів, які запускаються замиканням керуючих контактів і зупиняються їх розмиканням. Кабель управління підключається до безпотенційних контактів C і NO станції KS 5200PS. Акумуляторні батареї генераторів із контактами для зовнішнього керування, як правило, потребують підтримання їх заряду, а розетка, показана на схемі,використовується для підключення зовнішнього зарядного пристрою, якийзазвичай постачається з таким генератором. Без підтримання акумуляторгенератора буде поступово розряджатися і може вийти з ладу. Це особливоважливо для інверторних генераторів, які мають акумуляторні батареї невеликої ємності, яка повинна живити електроніку генератора в режимі очікування. При використанні генераторів, які не потребують підтримання заряду акумуляторау постійному режимі, ми все ж рекомендуємо підзаряджати його кожні 1-3 місяці, якщо генератор рідко використовується. Також кожні 1-3 місяці, в залежності від конструкції, рекомендується запускати генератор для промивання паливної системи. Необхідно суворо дотримуватися терміну придатності палива. При використанні генераторів з АВР, які відслідковують основне джерело

живлення 230V і запускаються у разі його відсутності, можна

використовувати контакти управління NC і C, які замикаються при

досягненні „Battery stop charging voltage“ і розмикаються тоді, коли напруга

батареї падає до „Battery stop discharging voltage“. Рекомендована схема з інверторним генератором KS 6000iES ATS версії 2:

Модуль ATS генератора контролює напругу 230 В на MAINS INPUT в

автоматичному режимі, запускає генератор, як тільки ця напруга зникає, і

зупиняє протягом приблизно 1 хвилини, як тільки 230 В знову надходить на

MAINS INPUT. KS 6000iES ATS Version 2 побудований таким чином, що напруга 230 В на йоговході MAINS INPUT лише контролюється і не перемикається на вихід, так щострум від виходу станції KS 5200PS не проходить по ланцюгу до її входу. Внутрішня принципова схема інверторного генератора KS 6000iES ATSVersion 2:

Розетка CEE 230V 32A підключена до виходу інверторного модуля і активна лише під час роботи генератора. Генератор вмикається (положення ON) або вимикається (положення OFF) вручну за допомогою багатофункціонального перемикача (бензиновий кран, запалювання, живлення блоку керування). Запуск генератора в ручному режимі здійснюється червоною кнопкою на багатофункціональному перемикачі. За допомогою ATS SWITCH автоматичний режим вмикається (ATS SWITCH уположення ON) або вимикається (ATS SWITCH у положення OFF).Напруга 230 В від виходу KS 5200PS находить до MAINS INPUT генератора через захист у вигляді диференційного автомату (RCBO) та контакти NC і C станції KS 5200PS, які замикаються при досягненні напруги батареї значення „Battery stop charging voltage“ та розмикаються коли напруга батареї знижується до „Battery stop discharging voltage“. Таким чином відразу після включення станції генератор запускається щоб зарядити батарею, а потім вимикається через 1 хвилину після досягнення „Battery stop charging voltage“. Кабель до контактів управління і до розетки має бути захищений відперевантаження і дотику (RCBO). Фазний провід від виходу змінного струму KS 5200PS йде до розетки Schuko, а звідти до MAINS INPUT генератора. Нульовий провідник надходить до керуючого контакту C, а від керуючого контакту NC повертається до розетки а звідти до MAINS INPUT генератора. Коли контакти NC і C замкнуті, напруга 230 В надходить до входу MAINS INPUT генератора і живить електроніку та модуль зарядки акумулятора генератора. Це означає, що генератор завжди залишається готовим до роботи. Вимкнувши RCBO, ви можете примусово запустити генератор для тестових цілей, або якщо, наприклад, ви хочете підзарядити батарею станції станції ввечері, щоб вона не запускалася вночі, коли напруга батареї впаде нижче „Battery stop discharging voltage“ 50 В. При використанні інших генераторів із внутрішнім або зовнішнім АВР за такою ж cхемою, їх необхідно модифікувати, оскільки більшість АВР перемикають напругу 230В від входу на вихід , що приводить до того що струм тече по колу від виходу до входу станції, що недопустимо.