NASZE MAGAZYNY:
Najnowszy numer:

Zapoznaj się z zawartością
najnowszego numeru magazynu
Magazyn Dźwig 4/2019
Prenumerata
Aktualności
Archiwum czasopism
Fotowoltaiczne zasilanie dźwigów

fot.Amtek
Rozwój techniczny urządzeń elektronicznych i maszyn elektrycznych przyczynił się do znacznej poprawy sprawności energetycznej urządzeń. Również regulacje prawne zmuszają producentów urządzeń, a także użytkowników, do baczniejszego spojrzenia na problem oszczędzania energii.

Pomimo to z roku na rok rośnie zapotrzebowanie na energię elektryczną w Krajowym Systemie Elektroenergetycznym, powodując konieczność zakupu energii z zagranicy. W artykule przedstawimy koncepcję opracowaną wspólnie przez firmy Amtek i Fabrykę Urządzeń Dźwigowych w Bolęcinie, która polegającą na wykorzystaniu energii słonecznej do zasilania całego dźwigu.

P2S – system zasilania dla dźwigów

Pobór energii przez dźwig jest zwykle utożsamiany z pracą napędu głównego (silnika), jednakże nie jest brany pod uwagę pobór energii przy postoju kabiny na przystanku. Zależnie od konstrukcji oraz użytych podzespołów, pobór mocy czynnej całego dźwigu na postoju może wynosić od kilkunastu do ponad 100W. Jeżeli rozważania poszerzymy o moc pozorną, którą pobieramy z systemu energetycznego, to szybko przekonamy się, że pobór wyniesie kilkaset VA.

Na taki stan rzeczy mają wpływ:

- oświetlenie kabiny,

- sterownik dźwigu,

- zasilanie obwodu bezpieczeństwa,

- liczba i rodzaj wyświetlaczy,

- wentylacja (kabiny, wciągarki, falownika itp.),

- incydentalne pozostawienie oświetlenia w szybie lub maszynowni,

- włączone UPS-y,

- sprawność i jakość podzespołów.

Niektóre z wymieniowych wyżej odbiorników jesteśmy w stanie zastąpić lub wyłączyć, jednak pewne kluczowe elementy, jak np. obwód bezpieczeństwa i sterownik, powinny pozostać zasilone. Nowatorskim sposobem na zwiększenie efektywności energetycznej dźwigu jest działanie aktywne, polegające na wykorzystaniu źródeł odnawialnych oraz lokalnego magazynowania nadwyżek energii, co daje szansę na uniknięcie poboru dużych mocy niezbędnych do pracy napędu głównego. To z kolei pozwala na zmniejszenie mocy umownej, zmniejszenie przekrojów instalacji elektrycznej i obniżenie kosztów eksploatacyjnych.

Rozwiązaniem dostępnym na rynku, a pozwalającym na wykorzystanie energii odnawialnej do zasilania dźwigów, jest system dostarczany przez firmę Amtek. Składa się on z energooszczędnej przetwornicy częstotliwości Fuji Electric LM2A i systemu zasilającego P2S.

P2S – system zasilania dla dźwigów

System P2S został zaprojektowany i jest wytwarzany w Europie przez hiszpańską firmę EpicPower, która od wielu lat zajmuje się przetwornicami napięcia do systemów energetycznych i transportowych.

W skład systemu P2S wchodzą:

- dwukierunkowa przetwornica napięcia stałego EPCL,

- bateria akumulatorów,

- okablowanie,

- ładowarka solarna i sieciowa,

- inwerter 230V zasilający luzownik i inne urządzenia.

Składniki systemu P2S pozwalają na elastyczny dobór komponentów, zależnie od zapotrzebowania na energię w dźwigu. Na podstawie danych o aplikacji (np. mocy silnika, liczby jazd w ciągu godziny itp.) dobiera się wielkość przetwornicy EPCL, pojemności i typ akumulatorów oraz liczbę paneli fotowoltaicznych. Głównym elementem systemu P2S jest dwukierunkowa przetwornica napięcia stałego EPCL, która umożliwia współpracę ze standardowymi falownikami. Przetwornica po jednej stronie używa napięcia bezpiecznego 48V DC, a po drugiej standardowego napięcia szyny DC falownika, czyli 500-800V DC. Falownik jest zasilany jedynie z przetwornicy EPCL, co eliminuje konieczność stosowania prostownika 3-fazowego, filtrów przeciwzakłóceniowych, a tym samym likwiduje wszystkie ujemne skutki włączenia tych elementów do sieci zasilającej (wyższe harmoniczne prądu, moc bierna pojemnościowa, zakłócenia wysokich częstotliwości).

Strona niskonapięciowa EPCL jest zasilana z baterii akumulatorów (np. kwasowo-ołowiowych), które w zależności od pory dnia i nasłonecznienia są ładowane z ładowarki solarnej lub sieciowej 230V AC. Dodatkowo przetwornica EPCL zapewnia odzysk energii z hamowania, doładowując tym samym baterię akumulatorów. Przetwornice EPCL są dostępne w dwóch wersjach różniących się mocą znamionową: 3,5kW (max 4,2kW) oraz 5,5kW (max.6,5kW). Dla dźwigów o większej mocy napędu głównego producent przewidział łączenie równoległe wielu przetwornic. Sprawność przetwornicy napięcia wynosi >98%.

P2S zastępuje UPS

Niebagatelną zaletą systemu P2S jest możliwość normalnej pracy dźwigu bez napięcia sieciowego. Dźwig jest zasilany z baterii akumulatorów, zatem zanik napięcia sieciowego nie wpływa w jakikolwiek sposób na pracę dźwigu (sterownik dźwigowy oraz obwód bezpieczeństwa są zasilane z inwertera 230VAC). Bez zasilania sieciowego jest możliwe wykonanie kilkudziesięciu jazd z nominalną prędkością. W tym czasie oczywiście możemy wciąż pozyskiwać energię z paneli fotowoltaicznych oraz hamowania dźwigu. Eliminujemy w ten sposób dodatkowe, drogie źródło awaryjnego zasilania, jakim jest UPS.

Podsumowanie

Zastosowanie energii słonecznej przyczynia się do znacznego spadku poboru energii z sieci zasilającej i obniżenia rachunków za energię elektryczną. Przy sprzyjającym nasłonecznieniu energia odnawialna może w ciągu dnia pokrywać pełne zapotrzebowanie na energię elektryczną dla całego dźwigu. Źródłem wiedzy o potencjale drzemiącym w energii słonecznej może być portal PVGIS utrzymywany na serwerach Komisji Europejskiej :

(https://re.jrc.ec.europa.eu/pvg_tools/en/tools.html).

Umożliwia on automatyczne estymacje również dla systemów off -grid, jakim w części jest opisywany powyżej P2S. Z pomocą kalkulatora PVGIS możemy dowiedzieć się, jaka jest optymalna dla naszego systemu wielkość baterii akumulatorów oraz paneli fotowoltaicznych.

Tomasz Śliwakowski

www.amtek.pl

admin | dodano 2019-12-10
TAGI: magazyn Dźwig | dźwig | winda | zasilanie dźwigów | transport bliski | urządzenia transportu bliskiego