В умовах можливого дефіциту генерації електроенергії та тривалих відключень ритейлерам важливо мати продуману систему стабільного електроживлення, яка дозволяє зменшити експлуатаційні витрати та надійно забезпечує роботу критичного обладнання. Для багатьох магазинів, аптек, пунктів видачі замовлень і невеликих офісів таким рішенням може стати поєднання інвертора, акумуляторної батареї та генератора.
Розглянемо, як працює така система, які переваги вона дає бізнесу та за яких умов може бути економічно обґрунтованою.
Генератор забезпечує резервне живлення, але скільки коштує його щоденна робота? Бензинові та дизельні генератори стали звичним рішенням для підтримання роботи бізнесу під час відключень електроенергії. Водночас їх тривала експлуатація пов'язана з додатковими витратами та організаційними питаннями:
• Регулярні витрати на пальне.
• Технічне обслуговування відповідно до мотогодин і вимог виробника.
• Шум та вихлопи під час роботи.
•Необхідність запуску, заправлення та контролю генератора.
• Залежність від наявності пального та відповідальних працівників.
Для компаній із кількома торговими точками ці питання стають ще важливішими. Потрібно не лише забезпечити кожен об'єкт електроенергією, а й організувати зрозумілі та однакові правила експлуатації резервного обладнання.
Завдання полягає в тому, щоб використовувати його лише тоді, коли це дійсно необхідно, а не в тому, щоб повністю відмовитися від генератора.
Саме для цього ми пропонуємо рішення, в якому генератор необхідно доповнити інвертором та акумуляторною батареєю.
Принцип роботи полягає в тому, щоб накопичувати електроенергію в батареї та використовувати її під час відключень мережі. Генератор залишається додатковим джерелом живлення для тривалих перерв в електропостачанні.
Обладнання магазину отримує електроенергію від мережі. Одночасно інвертор забезпечує заряджання акумуляторної батареї відповідно до встановлених параметрів.
Інвертор використовує накопичену в батареї енергію для живлення підключеного обладнання. Магазин може продовжувати роботу без запуску генератора, доки вистачає доступного заряду та потужності системи.
Якщо запасу енергії батареї недостатньо, живлення забезпечує генератор. За відповідної конфігурації системи він також може використовуватися для заряджання батареї. Таким чином, інвертор і батарея беруть на себе частину часу автономної роботи, а генератор використовується як додатковий резерв. Тривалість роботи від батареї залежить від її корисної ємності, фактичного навантаження, налаштувань системи та необхідного резерву заряду.
Щоб оцінити можливий економічний ефект, розглянемо умовний приклад невеликого магазину, який уже має бензиновий генератор. Припустимо, магазин працює з 07:00 до 22:00, а електроенергія відсутня двічі на день — із 07:00 до 11:00 та з 15:00 до 19:00. Загальна тривалість відключень становить 8 годин на день.
На початку кожного відключення батарея має достатній заряд. За чотири години обладнання споживає 6 кВт·год. Батарея віддає 4,5кВт·год і працює приблизно три години. На останню годину запускають генератор. За два відключення він працює близько двох годин замість восьми.
У цьому режимі батарею заряджають переважно від мережі. Два розряди дають навантаженню 9 кВт·год за день; для їх відновлення умовно приймаємо 10 кВт·год із мережі. Це відповідає приблизно 90% ефективності повного циклу заряджання та віддавання енергії.
* Це ілюстративний сценарій із прийнятими для розрахунку параметрами, а не результати вимірювань на реальному об'єкті. Фактичне навантаження магазину, витрата пального та вартість електроенергії можуть суттєво відрізнятися.
При навантаженні 1,5 кВт батарея з корисним запасом енергії 4,5 кВт·год теоретично забезпечує приблизно три години роботи обладнання. Отже, протягом кожного чотиригодинного відключення:
Близько трьох годин обладнання живиться від батареї. Приблизно одну годину працює генератор. За два відключення генератор працює орієнтовно дві години замість восьми. Припускаємо, що батарея встигає зарядитися від електромережі між відключеннями, а на початку кожного з них має достатній заряд.
За день батарея передає обладнанню 9 кВт·год. З урахуванням умовної ефективності повного циклу заряджання та розряджання на рівні 90% для відновлення цього запасу потрібно близько 10 кВт·год із мережі.
Розрахункова економія становить 16 050 грн на місяць, або близько 64% витрат на резервне живлення. За таких умов вартість інвертора та батареї в наведеному прикладі еквівалентна приблизно п’яти місяцям економії: 80 000 ÷ 16050 ≈ 5.
Фактичний термін окупності встановленої системи визначається на основі повного кошторису, який включає вартість обладнання, монтажу, засобів захисту, кабелів, пристроїв перемикання джерел живлення, налаштування та відповідних податків. Якщо на об’єкті немає генератора, додатково враховують витрати на його придбання. Наведені в прикладі ціни є розрахунковими припущеннями, а неактуальною комерційною пропозицією.
Витрати на електроенергію для звичайної роботи магазину за наявності мережевого живлення не включені до порівняння, оскільки вони однаковою мірою стосуються обох варіантів. Фактичне споживання пального залежить від моделі генератора та рівня його навантаження. Витрати на технічне обслуговування також прийняті умовно, а його періодичність визначається відповідно до інструкції виробника.
Для відновлення близько 5 кВт·год енергії від мережі протягом чотирьох годин необхідна середня потужність заряджання приблизно 1,25 кВт. З урахуванням навантаження магазину 1,5 кВт сумарна потужність на вводі становитиме близько2,75 кВт. Тому перед встановленням системи важливо перевірити можливості електричного вводу, технічні характеристики інвертора та батареї, а також фактичний час, необхідний для відновлення заряду.
Окремо необхідно передбачити резерв заряду батареї на час запуску та прогріву генератора. Наведені в розрахунку три години роботи від батареї та дві години роботи генератора на день є орієнтовними значеннями. Для точного підбору системи потрібен погодинний енергетичний баланс, який враховує фактичне споживання, періоди заряджання та необхідний резерв енергії.
Річна економія залежить від фактичної тривалості та регулярності відключень електроенергії. За умови збереження наведеного режиму роботи та прийнятих цін протягом 12 місяців розрахункова економія може становити 192 600 грн. Водночас ця сума є результатом моделювання, а негарантованим показником економії за календарний рік.
Основні компоненти системи виконують різні функції та мають працювати узгоджено.
Перетворює енергію акумуляторної батареї на змінну напругу для живлення обладнання. Залежно від моделі керує заряджанням, перемиканням режимів та взаємодією з іншими джерелами електроенергії.
Гібридний інвертор також може підтримувати підключення сонячних панелей, але для організації резервного живлення їх встановлення не є обов'язковим.
Накопичує електроенергію, яка використовується під час відключень. Її основна характеристика для розрахунку автономності — ємність у кВт·год.
Важливо враховувати не лише номінальну ємність, а й доступну для використання енергію, допустиму потужність, струмові обмеження та умови експлуатації.
Забезпечує резервне живлення, коли запасу батареї недостатньо. У правильно спроєктованій системі може також використовуватися для її заряджання.
Забезпечує вибір між електромережею та генератором. Залежно від конфігурації перемикання може бути ручним або автоматичним.
Для обладнання, яке не допускає навіть короткочасної перерви живлення, може додатково знадобитися окремий ДБЖ.
Що змінилося в економічному прикладі
Замість середніх 7,5 години без електропостачання розглянуто конкретний день із двома повними відключеннями тривалістю по чотири години. Час роботи генератора змінився із 7,5 до 8 годин на день у варіанті без батареї та з 1,5 до 2 годин на день у варіанті з батареєю. Місячні витрати становлять 25 000 грн і 8 950 грн відповідно. Розрахункова економія залишається незмінною — 16 050 грн, проте її частка становить близько 64%замість 68%.
Незмінна сума економії пояснюється тим, що в обох варіантах батарея заміщує шість годин роботи генератора на день. У розглянутому прикладі батарея заряджається переважно від електромережі, а генератор практично не використовується для її заряджання. Для режиму з активним заряджанням батареї від генератора необхідно окремо розрахувати енергетичний баланс і витрату пального.
Поєднання інвертора, батареї та генератора дозволяє вирішувати одразу кілька експлуатаційних завдань.
Менше мотогодин генератора. Частину відключення покриває батарея. Це скорочує час роботи генератора та витрати пального за відповідного режиму експлуатації.
Менше шуму. У години живлення від батареї немає потреби запускати генератор. Це особливо актуально для торгових точок поблизу житлових будинків та офісних приміщень.
Простіша організація роботи персоналу. Автоматичне перемикання на батарею може зменшити кількість ручних операцій. Автоматичний запуск генератора можливий за наявності сумісного обладнання та відповідного керування.
Гнучкість конфігурації. Залежно від обладнання система може передбачати збільшення акумуляторної ємності або подальше підключення сонячних панелей.
Прогнозовані витрати. Розрахунок енергоспоживання та сценаріїв відключень дозволяє порівняти кілька конфігурацій і вибрати економічно обґрунтований варіант.
Ефективність резервного живлення залежить не лише від характеристик окремих компонентів, а й від того, наскільки правильно вони підібрані та налаштовані для спільної роботи.
Ми підбираємо рішення для резервного живлення з урахуванням фактичного навантаження та необхідної тривалості автономної роботи, а не лише типу чи площі закладу. Для продуктових магазинів і аптек окремо оцінюємо потреби в електроживленні критично важливого холодильного обладнання. Для великих об’єктів також можемо запропонувати гібридні системи відповідного масштабу на основі індивідуального розрахунку.
Наприклад, інвертор потужністю 6 кВт не означає, що підключена до нього батарея може забезпечувати таку потужність за будь-яких умов.
Так само батарея з номінальною ємністю 5 кВт·год не гарантує однакової автономності для різних магазинів.
Час переходу на живлення від батареї залежить від моделі інвертора та режиму його роботи. Під час налаштування ми перевіряємо, чи забезпечує система безперервну роботу касового обладнання, платіжних терміналів, роутерів і комп’ютерів. За потреби передбачаємо окремі джерела безперебійного живлення (ДБЖ) для критично важливих пристроїв.
Інвертор потужністю 6 кВт не означає, що будь-яка підключена батарея здатна забезпечити таку потужність. Тому ми перевіряємо допустимий струм батареї, характеристики її системи керування та захисту (BMS), а також враховуємо пускові навантаження обладнання.
За коротких періодів наявності електропостачання важливо, щоб батарея встигала відновити необхідний запас енергії. Якщо генератор одночасно живить обладнання магазину та заряджає батарею, ми враховуємо сумарне навантаження й налаштовуємо відповідні обмеження потужності заряджання.
Перехід на живлення від батареї може відбуватися автоматично. Водночас автоматичний запуск генератора можливий лише за наявності сумісного обладнання та відповідної системи керування. Сам пособі перемикач джерел живлення не забезпечує запуск генератора.
Заряджання батарей LiFePO4допускається лише в температурному діапазоні, визначеному виробником. Для приміщень із низькою температурою ми підбираємо відповідне місце встановлення або моделі з функцією підігріву та необхідним захистом.
Можливість підключення додаткових батарей і сонячних панелей залежить від сумісності компонентів та технічних обмежень системи. Ми перевіряємо перспективи її масштабування ще на етапі підбору обладнання.
Проєктування схеми підключення, перемикання джерел живлення, заземлення та електричного захисту має виконувати кваліфікований фахівець. Використання кабелю з двома вилками неприпустиме, оскільки створює ризик ураження електричним струмом, пожежі та зворотного подавання напруги в зовнішню електромережу.
Генератор необхідно встановлювати на відкритому повітрі з дотриманням вимог виробника та рекомендацій ДСНС. Під час роботи він виділяє небезпечний для життя чадний газ. ДСНС рекомендує розміщувати генератор на відстані що найменше шести метрів від дверей і вікон. Наведені пояснювальні схеми мають інформаційний характер і не замінюють проєктної документації для монтажу.
Окрему увагу потрібно приділити можливостям електричного вводу об'єкта.
Монтаж, заземлення, захист і перемикання джерел повинні виконуватися за належним електротехнічним проєктом кваліфікованими спеціалістами.
Як коректно порівнювати із зарядною станцією
Зарядна станція — це готове рішення, яке поєднує акумуляторну батарею, інвертор і зарядний модуль. Вона зручна для швидкого підключення окремих пристроїв і мобільного використання. На ринку представлені моделі різної потужності та ємності, зокрема з можливістю підключення додаткових батарей.
Під час вибору між зарядною станцією та системою на основі окремого інвертора й акумуляторних батарей ми враховуємо корисну ємність, фактичну потужність, час заряджання, особливості перемикання джерел живлення, можливості ремонту та розширення, а також повну вартість впровадження.
Якщо зарядну станцію планують інтегрувати в електромережу об’єкта, необхідно передбачити відповідну схему підключення та засоби електричного захисту.
Під час підбору обладнання для систем резервного електроживлення фахівці VERNA застосовують комплексний інженерний підхід, враховуючи надійність, сумісність компонентів, економічну доцільність і зручність подальшої експлуатації.
Наш підхід починається з аналізу потреб конкретного об'єкта.
Визначаємо обладнання, яке потрібно забезпечити резервним живленням, оцінюємо його потужність, режим роботи та необхідний час автономності.
Розглядаємо відповідні варіанти інверторів, акумуляторних батарей та їх інтеграції з наявним генератором. Перевіряємо технічні обмеження та сумісність компонентів.
Порівнюємо сценарії експлуатації, враховуємо можливі графіки відключень, витрати на пальне, заряджання та орієнтовну вартість впровадження.
Узгоджуємо технічну конфігурацію, необхідні роботи з монтажу та налаштування системи із залученням відповідних фахівців.
Допомагаємо визначити режими роботи обладнання, порядок використання генератора та вимоги до обслуговування системи в межах погодженого обсягу послуг.
Такий підхід дозволяє уникнути вибору обладнання лише за номінальною потужністю або ціною та сформувати рішення, яке відповідає реальним умовам роботи бізнесу.
Системи на основі інвертора, акумуляторних батарей та генератора можуть використовуватися на різних комерційних об'єктах:
Резервне живлення кас, терміналів, освітлення, систем обліку та визначеного холодильного обладнання.
Підтримання роботи критичного обладнання, з окремим розрахунком живлення холодильних установок для зберігання препаратів.
Живлення комп'ютерів, мережевого обладнання та освітлення.
Підтримання роботи робочих місць, засобів зв'язку та мережевої інфраструктури.
Розроблення типових конфігурацій резервного живлення з урахуванням відмінностей у навантаженні окремих локацій.
Визначальним фактором є не площа чи формат об'єкта, а його енергоспоживання, критичність обладнання та необхідна тривалість автономної роботи.
Стабільне електроживлення — одна з базових умов безперервної роботи сучасного бізнесу. Касове обладнання, платіжні термінали, системи обліку, мережеве обладнання, освітлення та холодильні установки потребують електроенергії незалежно відстану енергосистеми.
Якщо ваш магазин, аптека, пункт видачі чи офіс використовує генератор підчас відключень, варто оцінити, яку частину цього часу можна покрити акумуляторною системою.
Фахівці VERNA допоможуть підібрати конфігурацію резервного живлення з урахуванням обладнання, режиму роботи та бюджету вашого бізнесу.
Для початкової оцінки достатньо надати:
Перелік обладнання, яке повинно працювати під час відключень.
Години роботи об'єкта.
Орієнтовну тривалість або графік відключень.
Модель генератора, якщо він уже використовується.
Зверніться до VERNA!
Підготуємо варіанти резервного живлення та розрахунок під ваш об'єкт, щоб вимогли прийняти обґрунтоване рішення щодо інвестицій в енергетичну стійкість бізнесу!
Зв'яжіться з нами, щоб отримати більше інформації про наші рішення та проєкти
