Technológiai paradigmaváltás
A szünetmentes áramellátás egyik piacvezető gyártója, az Eaton Corporation az iparág úttörőjévé vált az általa kifejlesztett Supercapacitor technológiát felhasználó innovatív ipari 3 fázisú UPS-ével. Cikkünkben bemutatjuk a technológia lényegét, legfőbb előnyeit a hagyományos ólomsav akkumulátorokkal szemben, valamint a két legjelentősebb hazai felhasználási területet.
Az Eaton Supercapacitor technológia paradigmaváltást jelent a szünetmentes áramellátó rendszerek területén, ahol az energiát mind a mai napig jellemzően ólomsav akkumulátorokban tárolják. Az áttörést az Eaton által kifejlesztett nagykapacitású kondenzátorok (supercapacitorok) jelentik, amelyek olyan nagy mennyiségű energia tárolására képesek, ami korábban elképzelhetetlen volt. Az eltárolt energiát aztán a szünetmentes áramforrás invertere a fogyasztók vészhelyzeti ellátására tudja fordítani. A hagyományos ólomsav akkumulátoroktól eltérő kedvező tulajdonságainak köszönhetően olyan helyeken is megoldhatóvá válik a szünetmentes áramellátás kialakítása, ahol ezt megelőzően ennek a lehetősége fel sem merült, holott igény lett volna rá.
Kisebb helyigény, magas megbízhatóság
Ezt az innovatív technológiát ott lehet igazán jól kihasználni, ahol nincs lehetőség nagy tömegű (több tonna) és helyigényű akkumulátor blokkok elhelyezésére, a helyiség hűtése nem megoldott, nincs szellőzés az akkumulátorok töltése során képződő (minimális) hidrogén elvezetésére, esetleg nehezen megoldható a rendszeres karbantartás és akkumulátorcsere. Ideális megoldás a rövid idejű elektromos hálózati zavarok kiküszöböléséhez, vagy egy dízel generátor beindulásához szükséges idő áthidalásához.
Fizikai felépítését tekintve az energiatároló egység egy szabványos rack szekrényben helyezkedik el. A szekrényben 10 vagy 20 modul helyezhető el, melyek mindegyike 23 db sorba kapcsolt, 2,7 V feszültségű, 3000 F (!) kapacitású supercapacitort tartalmaz. Ez a kialakítás kiváló skálázhatóságot eredményez, a rendszer rugalmasan alakítható a teljesítményigény és az elvárt áthidalási idő függvényében. Az egy rack szekrényben elhelyezhető 20 modul 100 kW terhelés esetén 20 mp áthidalási időt biztosít, amely a szekrények egymáshoz kapcsolásával akár több percre is növelhető. Ugyanígy lehetséges nagyobb, akár 6,6 MW fogyasztói terhelés kiszolgálása.
Elektrosztatikus tárolás, hosszabb élettartam
A supercapacitorok az akkumulátoroktól eltérően nem kémiailag, hanem elektrosztatikusan tárolják az energiát, növelve ezzel a rendszer megbízhatóságát és csökkentve a meghibásodások kockázatát. Ezen túlmenően a technológia nagyon gyors újra töltési ciklusokat tesz lehetővé. Ennek abban az esetben van kiemelkedő jelentősége, amikor gyors egymásutánban követik egymást az áramszünetek. Egy áramkimaradást követő hálózati visszatérés néhány perc alatt újra tölti a supercapacitorokat, így azok felkészülten várják az esetleges következő kiesést. Az ólomsav akkumulátorok esetében a teljes visszatöltés akár több órát is igénybe vehet.
A supercapacitorok túlszárnyalják a hagyományos akkumulátorokat a tartósság és élettartam tekintetében. Amíg az akkumulátorok esetében a „long life” jelző az Eurobat szerint 12 év várható élettartamot jelent 20 °C-os környezeti hőmérséklet mellett, addig a supercapacitorok magasabb környezeti hőmérséklet (25 °C) esetén is legalább 20 évig üzemelnek.
Áramingadozásra érzékeny gyártósorok esetében előnyös
Az Eaton Supercapacitor technológiával rendelkező UPS-ek alkalmazhatósága az iparágak és szektorok széles skálájára terjed ki, azonban a hazai sajátosságokat figyelembe véve leginkább az áramingadozásra érzékeny, kritikus fontosságú gyártósorral rendelkező termelő vállalatok számára jelent reális alternatívát. Erre szemléletes példaként annak a feszes határidőre termelő vállalatnak az esetét tudjuk megemlíteni, ahova hiába épített ki A-B oldali betáplálást az áramszolgáltató, az átkapcsoló automatika kapcsolási ideje nem volt elég rövid ahhoz, hogy az érzékeny gyártósorok ne álljanak le egy kapcsolás alkalmával. A nem szabályozott leállás következtében a sor selejtet termelt, amelynek eltávolítása, a gyártás újraindítása jelentős termeléskieséssel járt, a szállítási határidőket nem tudták tartani, így komoly kötbér fizetési kötelezettségük is keletkezett.
Egy másik esetben az ipari környezetben fellépő hálózati zavarok okoztak komoly termeléskiesést egy több gyártósorral rendelkező nagyvállalatnál. Az Eaton Supercapacitor alapú UPS üzembe helyezését követően a védett gyártósorok leállás nélkül üzemelnek, míg a védelem nélküli sorokon továbbra is akadozik a termelés.
Az Eaton Supercapacitor alapú szünetmentes áramforrás az alábbi előnyöket nyújtja:
- Magasabb fokú megbízhatóság: az alacsonyabb meghibásodási valószínűségnek köszönhetően az Eaton Supercapacitor technológia jelentősen javítja a tartalék tápellátási megoldások megbízhatóságát, ezáltal biztosítva az elektromos fogyasztók folyamatos működését.
- Hosszabb élettartam: a hagyományos akkumulátorok élettartamát gyakran csökkenti a kémiai károsodás. A Supercapacitoroknál nincs korrózió, ezáltal hosszabb élettartammal rendelkeznek, ami jelentősen csökkenti a karbantartási költségeket és növeli az általános költséghatékonyságot.
- Környezetbarát: a Supercapacitor technológia környezetbarát jellege összhangban van a modern fenntarthatósági célkitűzésekkel. A supercapacitorok nem tartalmaznak veszélyes anyagokat, és könnyebben újrahasznosíthatók, hozzájárulva az elektronikai hulladék mennyiségének csökkentéséhez.
- Helytakarékos: a kompakt kialakításnak köszönhetően lényegesen kisebb helyigénnyel rendelkezik, mint az ólomsav akkumulátorral szerelt változatok. Ez a helytakarékos megközelítés különösen fontos a korlátozott fizikai infrastruktúrával rendelkező vállalkozások esetében.
- Gondozásmentes: nincs szükség a helyiség hűtésére (-40 °C és +65 °C között működőképes) és semmilyen karbantartást nem igényel a teljes élettartam alatt.
Az Eaton Supercapacitor technológiával integrált UPS-ek új lehetőséget nyújtanak a felhasználók számára kritikus infrastruktúrájuk védelmére. Komoly károkat okozó elektromos hálózati zavarok kiküszöbölése válik lehetővé olyan vállalkozások számára, amelyek eddig nem találták a megoldást a problémára.
Forgalmazza: BPS Kft,
+36 28 920 999, office@bps.hu, www.bps.hu
További izgalmas részletek ebben a videóban:
Ha feliratkozik a Műszaki Magazin Hírlevelére, sosem marad le a híreinkről! További friss híreket talál a Műszaki Magazin főoldalán! Csatlakozzon hozzánk a Facebookon is!
