Vivir de manera autosuficiente se ha convertido en una tendencia. Satisfacer las propias necesidades energéticas es bueno y correcto desde cualquier perspectiva. Es beneficioso para el medio ambiente y también para la economía.
El sol proporciona tanta energía que las necesidades energéticas de una familia a menudo pueden satisfacerse con solo 10-20 m² de paneles solares. Esta energía, que de otro modo se convertiría en calor, no se desperdicia, sino que se transforma en trabajo útil y, en última instancia, en otras formas de energía, manteniendo así el equilibrio energético.
Los sistemas modernos de almacenamiento de energía almacenan el exceso de energía para que pueda ser utilizada por la noche o cuando no hay suficiente sol.
¿Pero qué hacer si no hay suficiente sol durante varios días? ¿Debería instalar un sistema de almacenamiento de energía con una capacidad lo suficientemente grande como para durar varios días? Sin embargo, esto suele ser demasiado costoso y también es antieconómico seguir mejorando las baterías indefinidamente por el temor de que las luces eventualmente se apaguen y se quede en la oscuridad.
Necesita una solución sensata para el problema, la cual podemos ofrecer en la mayoría de los casos. La energía debe ser introducida en el sistema y usted lo hace con un generador .
El corazón de un sistema solar con almacenamiento es el inversor, que genera la corriente alterna para los consumidores de energía internos. Este puede ser un inversor monofásico o trifásico. Pero, ¿cómo debe el generador apoyar al inversor? ¿Qué parámetros debe tener? ¿Qué forma de voltaje debe adoptar? Estas preguntas se plantean con frecuencia.
La mejor solución sería simplemente almacenar algo de energía en la unidad de almacenamiento cuando sea necesario, asegurando un suministro continuo de energía en parámetros normales. En este caso, el generador no necesita funcionar continuamente, sino solo ocasionalmente para mantener el equilibrio energético del sistema solar con almacenamiento.
Generador de 48V DC para sistemas solares con almacenamiento:
Los sistemas solares con almacenamiento de baterías de 48V son muy comunes. Este voltaje se mantiene en el rango de baja tensión, donde no se requieren medidas de protección especiales, y aún así es posible obtener una salida típica de 5 kW o más para el hogar.
Ahora contamos con el generador de corriente continua (CC) en nuestra gama, que funciona como una fuente de energía CC con punto de máxima potencia y puede cargar directamente la mayoría de las unidades de almacenamiento de energía de 48V de sistemas solares o eólicos.
El Generador de CC KS 48V-DC está especialmente diseñado para sistemas de almacenamiento de baterías de 48V cuyo rango de voltaje de trabajo se superpone con el rango de 48-54V.
Aquí están los parámetros de las baterías más comunes en comparación:
| Estado de carga SOC, % | Voltaje LiFePo4 (16x3.2 V) | Voltaje LiFePo4 (15x3.2 V) | Voltaje LiIon (14x3.7V) | Voltaje LiIon (13x3.7V) | Tensión AGM (4x12V) | Voltaje Plomo-Ácido (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 |
Es importante prestar atención a parámetros como la tensión de carga máxima, la corriente recomendada y también la capacidad utilizable:
| Lade- parámetro, máx |
LiFePo4 16 celdas (16x3,2 V) |
LiFePo4 15 celdas (15x3,2 V) |
LiIon 14 celdas (14x3,7V) |
LiIon 13 celdas (13x3.7V) |
AGM 4 baterías (4x12V) |
Blei-Säure 4 baterías (4x12V) |
| Tensión, V | 57.6 | 54.0 | 58.0 | 53.9 | 58.0 | 57.2 |
| Corriente, C | 1.0 | 1.0 | 0.5 | 0.5 | 0.2 | 0.2 |
| Capacidad utilizable, % | 90-100 | 90-100 | 90-100 | 90-100 | 50-80 | 50 |
La tensión de salida máxima del KS 48V-DC está seleccionada de tal manera que no se produzca sobrecarga incluso en baterías AGM y de plomo-ácido, comunes en sistemas solares con almacenamiento. Esta se encuentra en el rango de carga de mantenimiento y no puede dañar las baterías, incluso si el generador funciona durante varias horas.
Si la tensión en el bus de 48V del sistema solar sube a 57V (por ejemplo, debido a otras fuentes de corriente continua), el generador se detiene inmediatamente, independientemente del modo.
Las baterías de litio están equipadas con controladores BMS, lo que elimina la posibilidad de sobrecarga.
El KS 48V-DC funciona como un cargador o un módulo de carga con curva característica IoU:
El KS 48V-DC cumple la misma función que otras fuentes de corriente continua conectadas al bus de 48V del sistema solar con almacenamiento, pero suministra energía no de forma permanente, sino solo según la demanda.
A través de los modos AUTO o EXTERNAL CONTROL disponibles, se pueden realizar diferentes algoritmos de funcionamiento. Al elegir entre el modo AUTO y EXTERNAL CONTROL, se debe prestar atención a las particularidades del sistema a alimentar. Cuando el generador está en funcionamiento y es la única fuente de corriente continua en el bus de 48V del sistema solar, prácticamente asume todo el suministro eléctrico, ya que su voltaje de salida en ese caso siempre se mantiene ligeramente por encima del voltaje de la batería.
FUNCIONAMIENTO EN MODO AUTOMÁTICO
El generador en modo AUTO supervisa la tensión del acumulador de energía del sistema solar y se inicia automáticamente al alcanzar el valor de tensión inferior de 47,5-48V. Tiempo de reacción aprox. 5 segundos.
El generador carga la batería con un voltaje de hasta 53,5-54V y una corriente de hasta 70-75A, y se apaga una vez que el voltaje alcanza 53,5-54V y la corriente de carga baja a menos de 20A. Tiempo de reacción aprox. 30 segundos.
El generador puede arrancarse en cualquier momento presionando el botón START, independientemente del voltaje de la batería, pero se detendrá en 30 segundos si el consumo de corriente cae por debajo de 20A.
La luz indicadora verde (indicador de funcionamiento) permanece encendida de manera continua cuando el consumo de corriente supera los 20A y parpadea cuando el consumo de corriente baja a menos de 20A.
Si el consumo de corriente en cada caso no debe ser técnicamente inferior a 20A (carril de corriente de 48V), se debe utilizar el modo EXTERNAL CONTROL para que el generador no funcione de manera continua.
FUNCIONAMIENTO EN MODO DE CONTROL EXTERNO
El generador en modo EXTERNAL CONTROL se inicia al cerrar los contactos del CONTROL TERMINAL y se detiene al abrirlos. Este modo permite que el generador se adapte de manera óptima a diferentes sistemas de almacenamiento de baterías mediante el control externo de dispositivos con contactos libres de potencial, lo que amplía considerablemente el ámbito de aplicación del generador. Con el puente entre los contactos del CONTROL TERMINAL, el generador arranca inmediatamente cuando el interruptor giratorio se coloca en la posición ON y se detiene en la posición OFF. Se recomienda este uso para poder iniciar y detener manualmente el generador independientemente del voltaje de la batería.
Muchos dispositivos están equipados con contactos libres de potencial (inversores, UPS, baterías con controlador BMS, vigilantes de batería, relés temporizados, etc.), lo que permite realizar todos los posibles algoritmos para el uso del generador.
PROTECCIÓN CONTRA SOBRETENSIÓN Y SOBRECARGA
Si la tensión en el bus de 48V o en la batería a alimentar alcanza por cualquier motivo los 57V o más, el generador se apaga inmediatamente.
La tensión de salida del generador se reduce al exceder la corriente máxima y puede bajar de 48V; sin embargo, si esta baja demasiado, se detectará como un cortocircuito y el generador se apagará inmediatamente.
IMPORTANTE TENER EN CUENTA:
El generador de corriente continua KS 48V-DC solo debe operarse con acumuladores de energía de 48V que se enumeran en la tabla anterior. Es imprescindible prestar atención a los parámetros de todo el sistema de suministro eléctrico. En instalaciones solares donde el bus de 48V es alimentado exclusivamente por el inversor, se debe asegurar que la conexión de otras fuentes de corriente continua al bus de 48V sea permitida y no cause interferencias en el control (especialmente con la gestión energética basada en flujos de energía) de la instalación.
SOLUCIONES CON UN GENERADOR DE CORRIENTE ALTERNA DE 230V:
Recomendamos utilizar generadores inversores como fuente de corriente alterna externa para la alimentación de emergencia de inversores fuera de la red, ya que pueden mantener mucho mejor la forma de la tensión, lo cual puede ser muy importante para los consumidores de energía sensibles.
Variante con el Generador Inversor KS 6000iES ATS de la Versión 2 donde la ENTRADA PRINCIPAL supervisa los 230V, pero no los dirige a la salida en modo de espera:
¡Esta solución debe usarse ÚNICAMENTE en sistemas solares con almacenamiento y un inversor fuera de la red, y solo en soluciones de isla de energía!
El generador inversor KS 6000iES ATS versión 2 se enciende tan pronto como el monitor de batería interrumpe la tensión de 230V derivada de la salida del inversor hacia la ENTRADA PRINCIPAL del generador y se detiene cuando la tensión regresa.
Cabe señalar que el generador debe proporcionar energía tanto para los consumidores de electricidad que se abastecerán como para cargar la unidad de almacenamiento de energía.
En el caso de un sistema solar con almacenamiento e inversor híbrido, no se puede conectar un generador al lado de entrada (debido a la inyección) y la única opción es cargar el almacenamiento de energía a través de un cargador adecuado, siempre que el sistema de gestión de energía (si está disponible) lo permita.
Variante con el generador inversor KS 6000iES versión ATS 2:
El generador mostrado en el diagrama de circuito no está instalado de forma permanente, pero se puede conectar al enchufe Schuko preinstalado y al enchufe de alimentación CEE 230V 16A según sea necesario. Esto permite que el generador se utilice de manera móvil si es necesario.
El interruptor rotativo OFF-RUN en el lado derecho del generador combina la llave de combustible, el interruptor de alimentación interna de 12V y el interruptor de encendido. Cuando el generador no está en uso, debe permanecer en la posición OFF para evitar que la batería de litio incorporada del generador se descargue. El generador viene con la batería desconectada, la cual debe conectarse bajo el panel lateral izquierdo durante el uso inicial. La batería se recarga mediante el módulo de carga interno siempre que el generador esté en funcionamiento o se aplique un voltaje de 230V a la ENTRADA PRINCIPAL (independientemente de la posición del interruptor rotativo).
La conexión de ENTRADA PRINCIPAL 230V se supervisa tan pronto como el interruptor giratorio se ajusta a RUN y el interruptor ATS se enciende. Si falla el voltaje de 230V en la ENTRADA PRINCIPAL, el controlador ATS arranca el generador y conmuta su toma de salida al módulo inversor.
El cable del monitor de batería está protegido contra sobrecargas y contactos. El monitor de batería utilizado debe ser capaz de conmutar los 230V desde la salida del inversor.
Ejemplo de un monitor de batería con un interruptor de 230V:
Descargo de responsabilidad:
Este manual está destinado únicamente como una guía, es ilustrativo y debe adaptarse a las circunstancias y condiciones específicas del sitio durante la instalación. La instalación en sí debe realizarse cumpliendo con todas las normas y regulaciones. No asumimos responsabilidad por instalaciones incorrectas y sus consecuencias.
