Archív kategorií: Energetika

Energetika

Úložiská energie s meničmi GSE CONTROL 3f

Hoci sú akumulátorové aplikácie kvôli spoľahlivosti a životnosti akumulátorov ešte stále „časom nepreverené“ moderné odvetvie, predsa ukazujú perspektívu a obrovské možnosti využitia. Na začiatok pár faktov a úvaha… S nástupom elektromobilov je treba počítať s dobíjacími stanicami a dostatkom elektrickej energie. Elektrická energia musí byť už v blízkej budúcnosti schopná nahradiť mnoho miliónov barelov ropy denne (cca 60% z 100 miliónov barelov celkovej dennej spotreby – 14,7 milióna metrov kubických) spotrebovaných na mobilitu ľudstva. Ak chceme túto energiu nahradiť elektrickou, jedná sa o zvýšenie dennej svetovej produkcie elektriny z cca 30 TWh na cca 48 TWh (vo výpočte je zahrnutá aj nízka účinnosť spaľovacích motorov oproti elektrickým). Výroba elektrickej energie pre elektromobilitu vo fosílnych elektrárňach v podstate nemá význam (v globálnom meradle je jedno, či CO2 vyrobíme v autách alebo v elektrárňach, obdobne je to s oxidmi síry a dusíka). Preto sa ako „ideál“ javí aj využitie „energeticky nevyužitých“ obrovských parkovísk obchodných reťazcov, kde „prestrešenie“ parkovísk fotovoltickými panelmi prinesie aj pridanú hodnotu, okrem energie aj ochranu áut kupujúcich pred poveternostnými vplyvmi. Z uvedeného pramení aj reálne zvýšený biznis pre nákupné strediská – počas „tankovania“ je dosť času na nákupy a relax (dúfajme, do budúcna menšieho počtu, ale kvalitnejšieho tovaru 😊).

Keďže elektromobily je nutné dobíjať nielen počas slnečného svitu, nedá spoliehať iba na slnko, ale je potrebné počítať aj so „zálohovým“  odberom z elektrickej siete. Z toho dôvodu je vhodné fotovoltickej elektrárni zvýšiť výkon panelov a doplniť systém akumulátormi energie, ktoré zabezpečia „tankovanie“ elektrickej energie aj mimo slnečného osvitu. Vzhľadom na rýchle dobitie energie je nutné uvažovať s rýchlonabíjačkami. Obdobne je možné uvažovať aj pri individuálnych domácich nabíjacích staniciach, kde slnko pomôže v určitej miere byť pri dobíjaní nezávislí od výkonu prípojného miesta. Vo veľa prípadoch práve nezávislosť môže zvíťaziť nad ekonomikou.

 VONSCH v tejto oblasti už reálne rieši a ponúka vlastné riešenia na spracovanie a akumuláciu slnečnej energie prostredníctvom trojfázových invertorov GSE CONTROL a akumulátorov Li-ion. Výkonový rozsah invertorov je 20 až 160 kVA, pre vyššie výkony invertory radíme paralelne do výkonu teoreticky neobmedzeného. Pri akumulátoroch Li-ion sme nadviazali úspešnú spoluprácu s veľkým európskym výrobcom BMZ a používame jeho akumulátory v skriňovom prevedení s kapacitou 62,3 kWh, ktoré umožňujú aj paralelné radenie až do 80 jednotiek, čo činí 5 MWh. V každom systéme akumulátorov je použitý jeden základný akumulátor vybavený Battery Management Systémom BMS MASTER, ktorý na jednej strane komunikuje s GSE CONTROL a na druhej strane s rozširujúcimi akumulátormi vybavenými BMS SLAVE.

testovanie GSE

Invertory GSE CONTROL spolu s našim vlastným riadiacim systémom umožnujú spoluprácu s invertormi FOTO CONTROL 3f a zabezpečujú celkový energetický manažment v objekte. Invertory GSE CONTROL navyše umožňujú aj prevádzku v ostrovnom režime, čo môže slúžiť v odľahlých oblastiach na tvorbu 3-fázovej elektrickej siete bez potreby non-stop behu diesel generátorov. Prípadne môžu poslúžiť ako záložný zdroj v prípade zlyhania verejnej elektrickej siete.

Tento záznam bol pridaný do Energetika dňa od .

Lokálne fotovoltické malé ON-GRID zdroje do 500kVA s invertormi FOTO CONTROL 3F

Po viacročných dobrých skúsenostiach so spoľahlivými trojfázovými invertormi, či kontajnerovými  FVE a systémami Fuel Save na spoluprácu s veľkými diesel generátormi, ktoré nám robia dobré meno v ďalekom svete, nás z dlhodobého hľadiska nepotešil legislatívou spôsobený „boom“ po „malej“  jednofázovej fotovoltike, (na čo distribučné spoločnosti reagovali zhoršovaním pôvodných štátom sľúbených podmienok). Samozrejme sú výnimky, kde aj malá fotovoltika má zmysel a dokonca je jediným možným a dobrým riešením, alebo je výroba vlastnej elektrickej energie hobby, pre pocit vlastnej nezávislosti. Plošné zavádzanie a dotácie dobré meno fotovoltike ako takej neurobili, a to hlavne po zistení, že konečnému spotrebiteľovi sa málokedy náklady vrátia. Omnoho lepšie využitie a návratnosť majú určite väčšie priemyselné aplikácie, či zariadenia na verejných budovách, kde sa energia vie v reálnom čase spotrebovať. Pri takýchto aplikáciách má vhodne nadimenzovaný fotovoltický zdroj návratnosť omnoho kratšiu, a preto sa investori o takýto druh technológie aktívne zaujímajú aj bez dotácií.

Technológie VONSCH umožňujú zladiť invertory VONSCH FOTO CONTROL 3f s externými meračmi sieťového výkonu v uzle a  garantovať nulový pretok energie do siete, a to na úrovni súčtu fáz alebo minimálnej fázy – podľa požiadaviek zákazníka, resp. distribučnej siete. Navyše, toto meranie výkonu sa do riadiaceho systému a striedačov môže prenášať aj bezdrôtovo, napr. pomocou Wi-Fi.

Vylepšíme Vám kvalitu elektrickej siete „Čistenie“ siete pomocou štvorkvadrantných meničov VONSCH – QUATROFREM v priemysle.

Začiatkom tohto roku náš tím dokončil montáž a uviedol do prevádzky cca 900 kW výkonu meničov frekvencie s riadeným vstupným usmerňovačom (typový rad QUATROFREM) vo významnom priemyselnom podniku. Meniče sú nainštalované na riadení výkonu chladiacich ventilátorov v závislosti od teploty vonkajšieho prostredia. Prečo meniče s riadeným usmerňovačom? V tomto podniku už pred nasadením uvedených meničov pretrvával problém s obsahom vyšších harmonických napätí v podnikovej elektrickej sieti. THDu dosahovalo hodnoty bežne 6 % v špičke až cez 10%. Nasadenie klasických meničov frekvencie bez riadeného vstupného usmerňovača by prinieslo ďalšie výrazné zhoršenie už aj tak nevyhovujúcej kvality napätia. VONSCH zmluvne garantoval odber vyšších harmonických prúdov THDi z napájacej elektrickej siete v závislosti od THDu tejto siete (percentuálna hodnota THDi maximálne 2 x percentuálna hodnota THDu) pri nominálnom výkone meničov. Po uvedení meničov do činnosti sa meraním potvrdilo, že VONSCH tieto garantované hodnoty nielen dodržal, ale hodnoty THDi v závislosti od THDu boli výrazne nižšie (percentuálna hodnota THDi je v skutočnosti blízka percentuálnej hodnote THDu). Z prevádzkových dôvodov nebolo meranie THDu a THDi prevedené pri nominálnom výkone meničov, pri nominálnom výkone by THDi bolo ešte nižšie – THDi je v absolútnej hodnote skoro nezávislé od výkonu, teda percentuálne sa číslo zmenšuje so zvyšujúcim sa výkonom. Súčasťou dodávky bola aj analýza kvality elektrickej siete pred inštaláciou meničov a po inštalácii meničov. Porovnaním kvality siete pred nasadením meničov a po nasadení meničov sa dokázalo, že nasadenie meničov s riadeným usmerňovačom zlepšilo THDu v napájacej sieti. Meniče frekvencie sa v tomto prípade chovajú aj ako aktívny filter vyšších harmonických. Vzhľadom na veľké vzdialenosti motorov ventilátorov od umiestnenia meničov boli na výstupy meničov zapojené špeciálne sínusové filtre, ktoré okrem sínusového napätia motorov odstránili aj rušenie do nie veľmi kvalitného uzemnenia – do vodičov PE. Celkový výkon 900 kW je riešený ako decentralizovaný, pomocou 16 ks meničov frekvencie QUATROFREM. Riadenie – otáčková regulácia je zadávaná z centrálneho riadiaceho systému. Pri meničoch je osadený priemyselný komunikačný prevodník MODBUS TCP/RTU typ: M gate MB 3180. Cez komunikáciu sa nielen zadáva žiadaný výkon ventilátorov, ale aj spätné informácia o prevádzkových stavoch meničov a celej sústavy.

Meranie vyšších harmonických (príklad z jedného umiestnenia) Poznámka: Meranie nebolo prevedené pri nominálnom výkone meničov

THDu – napätie v podnikovej elektrickej sieti na vstupe meniča QUATROFREM

THDi – prúd odoberaný meničom QUATROFREM z podnikovej elektrickej siete

Nekonvenčné riešenia pre energetiku riešia budúcnosť

Pri prvých dodávkach kontajnerových riešení FVE – Fuel save pre Afriku so spustením a monitorovaním na diaľku, prebiehali predbežné energetické výpočty na základe známych faktov, že v niektorých oblastiach Afriky je výroba elektriny z diesel generátorov drahá a dosahuje až 1USD/kWh. Afričania vypočítali, že ich náklady na naftu a prevádzku sú 0,4 USD / kWh, pričom často naftu dovážajú zo vzdialených prístavov. Do riešení sme pristupovali s dobrým pocitom a vedomím, že dostaneme elektrickú energiu do oblastí, kde je jej nedostatok a pomôže tunajším obyvateľom viesť kvalitnejší život, a zároveň pomáhame chrániť životné prostredie, keďže usporíme približne 350 barelov nafty mesačne. Výsledky po roku nás prinajmenšom prekvapili. 1 MWp zdroj vyrobí denne priemerne 5000 kWh, teda denne šetrí náklady za naftu vo výške 2 000 USD, mesačne 60 000 USD a návratnosť riešenia je približne dva a pol roka.

Tento fakt a spokojnosť koncového zákazníka sa pretavil v minulom roku do dodávok rozšírenia pôvodných 1 MWp riešení na 1,5 MWp a ďalších. Každá nová dodávka predstavovala špecifické zadanie pre konkrétnu aplikáciu, takže žiadna „sériovka“ sa nekonala, len pri technických zadaniach sa latka dvíhala stále vyššie a vyššie. Či sa jednalo o šetrenie paliva, alebo len zaujímavé technické riešenia kontajnerového klimatizovaného ostrovného systému pre napájanie rádiových vysielačov zo slnečnej energie v Indickom oceáne.

Prečo moderné malé vodné elektrárne „milujú“ MVE CONTROL VONSCH

S pribúdajúcimi riešeniami malých vodných elektrární získali vývojári VONSCH neoceniteľné skúsenosti, ktoré boli použité v nových zaujímavých a netradičných aplikáciách. A to nielen v jednej z najekologickejších a najzaujímavejších malých vodných elektrární  s Archimedovou špirálou s výkonom 90kW na rieke Slaná, ale aj v nedávnych realizáciách na Hornáde a najnovšej na Bebrave.

Realizáciou spomínaných MVE sa potvrdili nasledovné výhody:

  • nízke environmentálne vplyvy na okolitú prírodu, turbína neohrozuje vodné živočíchy
  • nízke náklady na výstavbu elektrárne
  • jednoduchý spôsob čistenia vody od cudzích predmetov
  • široký regulačný rozsah otáčok turbíny
  • vysoká účinnosť elektrárne v širokom rozsahu prietoku vody
  • použitie spoľahlivého asynchrónneho generátora a prevodovky s vysokou účinnosťou
  • regulácia na konštantnú výšku hladiny s algoritmom maximalizácie vyrobeného výkonu
  • riadenie a diagnostika elektrárne pomocou riadiaceho systému Simatic
  • diaľkový dohľad, archivácia a vizualizácia celej elektrárne
  • využitie vodnej hrádze na rekreačné a športové účely
  • použité najmodernejšie 4-kvadrantné meniče v sofistikovanom riešení MVE CONTROL s vysokou účinnosťou a životnosťou podporuje modernosť a dlhovekosť riešeníNajnovšia aplikácia MVE Rybany

Podpora na diaľku – kdekoľvek a kamkoľvek…kam len internet dosiahne

S narastajúcim počtom zákazníckych riešení rastú aj požiadavky na špeciálne “automatizérske“ funkcie meničov a samozrejme na vzdialenú správu. Veľakrát sa rozhodujúcim faktorom stáva práve komunikácia na všetkých svojich úrovniach. Rovnako aj módne slovné spojenia ako Internet of Things (IoT) či Industry 4.0 nám nie sú cudzie, s technológiami priamo súvisiacimi s týmito pojmami sa stretávame prakticky denne. Prinášajú nám nielen zvýšenie komfortu práce, ale hlavne sme neustále pri zákazníkovi, čím vieme predísť možným technickým komplikáciám, alebo aspoň  podstatne zrýchliť ich vyriešenie bez toho, aby koncový užívateľ vôbec niečo zaregistroval.

 

Používanie korporátnej licencie programu TeamViewer nám umožnilo na diaľku diagnostikovať zariadenia a asistovať tým mnohým naším zákazníkom a partnerom. Všetko, čo stačí k plnému prístupu na naše zariadenie ako frekvenčné meniče či fotovoltické striedače je USB kábel a počítač (laptop) s pripojením na internet.

 

Už v našich špeciálnych aplikáciách pre Afriku alebo iné vzdialené trhy sa nám osvedčilo použitie priemyselných PC (IPC), ktoré výrazne rozšírili možnosti mnohých použitých výrobkov, nielen našich striedačov či frekvenčných meničov. Použitie IPC umožnilo nahrávať firmvér na diaľku, porovnávať nastavenie jednotlivých výrobkov, či diagnostikovať ostatné použité prvky, ako napr. záložný zdroj, PLC a iné. Na toto IPC sa následne pripájame programom TeamViewer, čo nám daný IPC výrazne priblíži. Obdobne, použitie priemyselných routrov eWon nám umožňuje na diaľku pristupovať k lokálnej sieti a pripojeným zariadeniam, ako keby boli v lokálnej sieti „u nás vo VONSCH“. Navyše tieto routre umožňujú zber údajov po nami preferovanej zbernici Modbus RTU a ich použitie vo webovskej vizualizácii založenej na technológii HTML5. Okrem toho táto vizualizácia je dostupná celosvetovo, nielen v lokálnej sieti, cez službu Talk2M, ktorú taktiež prevádzkuje spoločnosť eWon. Zákazky s požiadavkou na vzdialenú správu sa v poslednom čase rozrástli ako huby po daždi, zákazníci preferujú  svoj „pokoj“ a „predvídanie“ a sú spokojní, že ich zariadenia pracujú bezporuchovo. Medzi prvými „veľkými“  aplikáciami monitorovanými na diaľku boli solárne parky, kde naše vlastné hardvérové aj softvérové riešenia spoľahlivo fungujú už viac ako sedem rokov. Takže nezabudnite, sme pri Vás všade tam, kde Vás nájde internet…

Postavíme Vám „umelú sieť“ – akúkoľvek budete chcieť

Exportujete do zahraničia a máte problémy s testovaním Vašich výrobkov, lebo sú určené pre inú napájaciu sieť? Alebo vyrábate v zahraničí na sieti s frekvenciou 60 Hz a chcete doviezť „odskúšané“ výrobky na trhy s 50 Hz? Náš inžiniering si hravo poradí s obidvoma možnosťami. Desiatky menších ale aj veľkých umelých sietí VONSCH spoľahlivo pomáhajú po celom svete. medzi posledné zaujímavé referencie patrí Jednofázová umelá sieť AN 1f 150kVA-60Hz výkonu 150kVA s výstupnými napätiami 115V a 230V a s frekvenciou 60Hz. Určená bola pre testovanie rôznych typov kompresorov určených na vývoz v nových laboratóriách renomovaného slovenského výrobcu.

Priebeh výstupného napätia umelej siete – presný sínus s THDu pod 1,5%

Drevospracujúce podniky pozor!  Viete že naša umelá sieť poskytuje plnohodnotnú náhradu za rotačné meniče akýchkoľvek výrobcov, ktoré pomaly ale isto odchádzajú?

Viac informácií nájdete na www.vonsch.sk, prípadne e-mailom na obchod@vonsch.sk .

Študenti a doktorandi TUKE testujú hybridné fotovoltické systémy v modernom laboratóriu navrhnutom a zhotovenom vo VONSCH

foto_3V spolupráci so spoločnosťou Východoslovenská distribučná a.s. sme navrhli a vyrobili zaujímavý exponát – Laboratórium VSD pre testovanie hybridných fotovoltických systémov pre Technickú univerzitu v Košiciach.

Technické riešenie návrhu vybavenia meracieho a testovacieho laboratórneho pracoviska pre skúšky FV meničov pre malú fotovoltiku do 10kW v zmysle platnej legislatívy vychádzalo z požiadavky TUKE. Cieľom bolo inštalovať technické zariadenie pre bezpečné testovanie a skúšky fotovoltických zostáv. Laboratórium – testovací stend umožňuje nasimulovanie a dlhodobé testovanie fotovoltickej zostavy v jednofázovom a trojfázovom prevedení, test bezpečnosti FV systému s ohľadom na požiadavky DS, možnosť pripojenia meracieho zariadenia pre meranie napätí, prúdov, vyšších harmonických a ďalších veličín, či test rýchlosti prechodov z jednotlivých stavov fotovoltickej zostavy v hybridnej prevádzke. Špeciálna umelá sieť VONSCH generuje na výstupe čisté a stabilné trojfázové napätie. Na meniči je možné cez ovládací panel (na testovacom stole) nastavovať rôzne napäťové úrovne AC napätia (prepätie, podpätie) a rôzne úrovne frekvencie AC napätia (nadfrekvencia, podfrekvencia) pre testovacie účely, plynulý nábeh na nominálne hodnoty napätí a frekvencie a podobne. V elektromerovom rozvádzači s HRM je inštalovaný trojfázový elektromer určený pre meranie spotreby elektrickej energie a hlavné rozpojovacie miesto s certifikovanou sieťovou ochranou, ktorá bezpečne vypne celé zariadenie pri poruche distribučnej siete. V rozvádzači riadiaceho systému je inštalovaný riadený laboratórny zdroj pre simuláciu solárnych panelov. Laboratórny zdroj sa riadi z dotykového ovládacieho panela na testovacom stole. V rozvádzači riadiaceho systému sa nachádzajú kapacitné záťaže pre každú fázu. V spodnej časti rozvádzača sú osadené 4 kusy batérií s UN=12VDC (100Ah). Battery management systém monitoruje teplotu a napätie každého článku batérie. Riadiaci systém monitoruje prúd z batérie. Pomocou prepínača je možné prepnúť pomocou výkonových relé zapojenie batérií tak, aby na výstupe bolo pripojené napätie batérie 48VDC alebo 24VDC. Batériu je možné vypnúť prepnutím do polohy ”0VDC”. Na testovacom stole je inštalovaný FV 1f hybridný systém VONSCH a pripojovacie svorky pre FV systémy – pre pripojenie napätia batérie, DC napätia zdroja, vetvy pre pripojenie spotrebičov 1f, 3f (zálohovaných, nezálohovaných) a sieťového prívodu. Na testovacom stole sú inštalované 1f a 3f zásuvky pre pripojenie spotrebičov a meracie body pre potreby merania v každej fáze. Testovacie laboratórne pracovisko predstavuje komplexné zariadenie pre test rôznych FV zostáv. Tento celok otvára priestor nielen pre testovanie funkčnosti sieťových ochrán a vplyvu PV invertorov na distribučnú sieť, ale aj pre ďalší výskum zameraný na problémy fotovoltiky a fotovoltických meničov, ďalej umožňuje simulovať rôzne prevádzkové a aj poruchové stavy. Toto nové skúšobné a vývojové pracovisko zároveň poskytne možnosti skúmania vplyvu výkyvov distribučnej sústavy na rôzne spotrebiče.

Unikátne riešenie malej vodnej elektrárne Čoltovo – Viete čo všetko dokáže MVE CONTROL VONSCH a naši špecialisti?

Archimedova skrutka Čoltovo

Jednou z najzaujímavejších  a určite najekologickejšou referenciou z oblasti riadenia malých vodných elektrární (MVE) bolo na mieru šité riešenie pre Čoltovo, 90 kW MVE na rieke Slaná na východnom Slovensku. Ako turbína je použitá Archimedova špirála a elektrické riešenie je na základe MVE CONTROL 400 – čo je sofistikované zariadenie na báze dvoch striedačov. Prvý, „sieťový“ striedač dokáže energiu vyrobenú vodou poháňaným generátorom dodávať do elektrickej siete a to s vysokou kvalitou prúdu dodávaného do siete: (cos φ = -1, THD prúdu pod 3%). Druhý striedač ovláda otáčky generátora zmenou frekvencie jeho napätia, čím  dokáže dodávať do siete elektrickú energiu aj za podmienok s minimálnym prietokom vody, a tým aj z minima dokáže „vydolovať“ maximum. Rôznemu prietoku, čiže výkonu vody sa prispôsobí zmenou frekvencie generátora (zmenou otáčok turbíny). Pri skúškach s minimálnym prietokom vody sa dokázalo, že MVE CONTROL svojou prispôsobivosťou dokáže dodávať energiu okolo 10 kW aj pri frekvencii napätia generátora 6 Hz, keď otáčky sú cca 10% nominálnych. Je zrejmé, že pri takom malom prietoku by žiadne klasické riešenie s generátorom pripojeným priamo na sieť nedokázalo pracovať v generátorickom režime a pri malom prietoku by muselo byť odstavované z prevádzky.  MVE CONTROL dokáže zabezpečovať aj reguláciu – obmedzenie výkonu, pretože ani pri veľkej vode elektráreň nemôže dodávať do elektrickej siete väčší výkon ako je zmluvne ustanovené. Ďalšia veľká výhoda použitia MVE CONTROL je možnosť použitia štandardného asynchrónneho motora (bez ďalších snímačov otáčok) na mieste generátora. Celé zariadenie vodnej elektrárne je vybavené havarijnou elektro-hydraulickou brzdou (hydraulickým agregátom). Generátor je spojený s turbínou cez prevodovku. Výška hladiny rieky je snímaná ultrazvukovým snímačom výšky hladiny a poloha stavidiel je automaticky riadená pomocou DC pohonov. DC pohony majú zálohované napájanie z batérie, ktorá je dobíjaná nabíjačkou FOTO CHARGER DC 48. Automatické riadenie systému je zabezpečené pomocou riadiaceho systému. Zariadenie malej vodnej elektrárne sníma a vyhodnocuje teplotu ložísk generátora, teplotu oleja prevodovky, teplota ložiska turbíny, polohu stavidiel pomocou koncových spínačov a výšku hladiny rieky. K nespočetným výhodám patrí aj to, že celý systém je monitorovaný na diaľku cez priemyselný router eWON, ktorý umožňuje bohaté možnosti diaľkovej správy, diagnostiky a vizualizácie.

vizu-mve

Máme zaregistrovaný ďalší úžitkový vzor – naši vývojári sa snažia

img_4941_rawPre potreby využitia prebytočného výkonu z fotovoltickej elektrárne sme vyvinuli spojitý regulátor výkonu SRVS 10/230. Pomocou neho môžete distribuovať nevyužitý výkon – prebytok z panelov, a použiť ho na napájanie vykurovacích telies ako špirály bojlera alebo elektrického radiátora.
Hlavnou výhodou tohto regulátora výkonu je spojitý, sínusový priebeh napätia, čím je eliminované rušenie do siete alebo okolitých zariadení. Spojitý regulátor pomôže optimálne využiť Váš fotovoltický systém. 

úžitkové vzory 2016

úžitkové vzory 2016