Magazyny energii i agregaty prądotwórcze w Ochronie Ludności – jak dobrać niezawodne zasilanie awaryjne

Wybór źródła zasilania awaryjnego powinien wynikać z rzeczywistego zapotrzebowania energetycznego, warunków eksploatacji oraz przewidywanego czasu działania bez dostępu do sieci. Agregaty prądotwórcze i magazyny energii realizują podobny cel, jednak różnią się zasadą działania, możliwościami technicznymi oraz ograniczeniami eksploatacyjnymi.

Agregaty prądotwórcze – niezależność energetyczna podczas długotrwałych awarii

Agregat prądotwórczy jest jednym z najbardziej rozpowszechnionych rozwiązań wykorzystywanych do zapewnienia zasilania rezerwowego. Jego podstawową zaletą jest możliwość wytwarzania energii elektrycznej niezależnie od sieci elektroenergetycznej, pod warunkiem zapewnienia odpowiedniej ilości paliwa oraz właściwych warunków eksploatacji. W działaniach ratowniczych agregaty wykorzystywane są między innymi do zasilania oświetlenia terenowego, pomp, narzędzi elektrycznych, urządzeń teleinformatycznych oraz infrastruktury zaplecza operacyjnego.

Dobór agregatu powinien uwzględniać przede wszystkim moc znamionową i maksymalną, rodzaj zasilanych odbiorników, charakterystykę rozruchu urządzeń, jakość generowanego napięcia oraz przewidywany czas pracy. Szczególnej uwagi wymagają urządzenia wyposażone w silniki elektryczne. Pompy czy sprężarki podczas uruchamiania mogą pobierać znacznie większą moc niż podczas pracy ustalonej. Agregat dobrany wyłącznie na podstawie sumy mocy znamionowych może okazać się niewystarczający. W przypadku zasilania elektroniki, sprzętu teleinformatycznego i wybranych urządzeń pomiarowych istotne są również parametry stabilizacji napięcia i częstotliwości oraz jakość przebiegu napięcia wyjściowego. Agregat przeznaczony do zastosowań w Ochronie Ludności powinien być oceniany nie tylko przez pryzmat ceny zakupu, ale także niezawodności rozruchu, dostępności serwisu, zużycia paliwa, hałasu i możliwości bezpiecznego podłączenia do instalacji.

Magazyny energii – szybkie podtrzymanie zasilania i większa elastyczność operacyjna

Magazyny energii stanowią coraz ważniejszy element systemów zasilania awaryjnego. W przeciwieństwie do agregatów nie wytwarzają energii z paliwa, lecz przechowują ją w akumulatorach i udostępniają w chwili zapotrzebowania. W zależności od zastosowanej technologii, pojemności oraz konfiguracji systemu mogą służyć do krótkotrwałego podtrzymania pracy urządzeń, zasilania wybranych odbiorników przez wiele godzin lub współpracy z innymi źródłami energii.

W rozwiązaniach przemysłowych i mobilnych coraz częściej wykorzystuje się akumulatory litowo-żelazowo-fosforanowe (LFP), charakteryzujące się korzystną trwałością cykliczną i stabilnością termiczną w porównaniu z niektórymi innymi technologiami litowo-jonowymi. Nie oznacza to jednak braku zagrożeń pożarowych – bezpieczeństwo zależy od konstrukcji całego systemu, zabezpieczeń, instalacji i sposobu użytkowania. Z punktu widzenia Ochrony Ludności istotnymi zaletami magazynów energii są możliwość pracy bez lokalnej emisji spalin, niski poziom hałasu, szybka reakcja na zapotrzebowanie oraz możliwość współpracy z instalacjami fotowoltaicznymi i agregatami. Takie rozwiązania mogą szczególnie dobrze sprawdzać się w punktach dowodzenia, mobilnych stanowiskach łączności czy miejscach czasowego pobytu ludności, w których konieczne jest ograniczenie hałasu. Ograniczeniem magazynu pozostaje jednak ilość zgromadzonej energii. Nawet system o dużej pojemności wymaga ponownego ładowania, jeżeli zapotrzebowanie odbiorników utrzymuje się przez dłuższy czas.

Magazyny energii na przyczepie – mobilne zaplecze energetyczne

Mobilne magazyny energii na przyczepach mogą stanowić wartościowe wyposażenie jednostek ratowniczych, samorządów oraz podmiotów odpowiedzialnych za zabezpieczenie infrastruktury kryzysowej. Ich największą zaletą jest możliwość dostarczenia źródła energii bezpośrednio do miejsca prowadzenia działań. Takie rozwiązania mogą być wykorzystywane podczas powodzi, akcji poszukiwawczo-ratowniczych, ewakuacji mieszkańców, organizacji tymczasowych punktów pomocy oraz zabezpieczania obiektów pozbawionych dostępu do sieci. Przy wyborze magazynu na przyczepie należy zwrócić uwagę na jego pojemność energetyczną, moc wyjściową, liczbę i rodzaj gniazd, stopień ochrony obudowy, masę zestawu, dopuszczalną masę całkowitą przyczepy oraz warunki transportu i eksploatacji.

Dwa podejścia do niezależności energetycznej

Agregat prądotwórczy – energia z paliwa

Agregat zamienia energię chemiczną paliwa (zwykle benzyny) na energię elektryczną za pośrednictwem silnika spalinowego i prądnicy. Jego największe atuty to bardzo wysoka gęstość energii (kanister paliwa mieści jej więcej niż duży akumulator), możliwość pracy ciągłej tak długo, jak długo mamy paliwo, oraz sprawdzona, przewidywalna technologia, którą służby znają od dziesięcioleci. Wady są równie jasne: hałas, spaliny, konieczność logistyki paliwa, regularna obsługa silnika i zakaz pracy w pomieszczeniach zamkniętych.

Magazyn energii – energia „na zapas”

Magazyn energii gromadzi prąd w akumulatorach (w nowoczesnych rozwiązaniach to najczęściej ogniwa litowo-żelazowo-fosforanowe, LiFePO4) i oddaje go przez falownik jako napięcie przemienne. Główne zalety to cicha praca, brak spalin (można go uruchomić w hali, namiocie, a po spełnieniu wymagań producenta także w pomieszczeniu), natychmiastowa gotowość oraz możliwość ładowania z sieci, paneli fotowoltaicznych albo agregatu. Ograniczeniem jest skończona pojemność: gdy bateria się wyczerpie, potrzebny jest dostęp do źródła ładowania.

Kluczowa różnica w jednym zdaniu

Agregat daje moc bez limitu czasu (dopóki jest paliwo), magazyn energii daje energię bez hałasu i spalin (dopóki starcza pojemności). Najlepsze systemy zasilania awaryjnego łączą obie cechy, o czym piszemy w rozdziale poświęconym hybrydom.

Podstawy doboru: kW, kVA, kWh i prądy rozruchowe

Większość rozczarowań sprzętem zasilającym wynika z pomylenia kilku podstawowych wielkości. Warto je uporządkować, zanim sięgniemy po katalog.

Moc czynna (kW) a moc pozorna (kVA). Urządzenia pobierają moc czynną, ale agregaty bywają opisywane w kVA. Relacja zależy od współczynnika mocy (cos φ), który dla typowych agregatów wynosi około 0,8. Agregat 7 kVA dostarcza więc około 5,6 kW mocy czynnej, a nie 7 kW. W kartach katalogowych dokładnie sprawdzaj, czy podana wartość jest w kW czy w kVA.

Moc znamionowa a maksymalna. Moc znamionowa to moc, którą agregat może oddawać w sposób ciągły. Moc maksymalna jest dostępna tylko krótkotrwale. Przykładowo Honda EU32i ma moc maksymalną 3,2 kVA i znamionową 2,6 kVA, a FOGO F 8001 iE moc maksymalną 7,5 kW i znamionową 7,0 kW. Planując stałe obciążenie, opieraj się na wartości znamionowej.

Prądy rozruchowe. Silniki elektryczne (pompy, sprężarki, piły, wentylatory oddymiające) przy starcie pobierają kilkakrotnie więcej prądu niż podczas pracy ustalonej. Zasada praktyczna: przy odbiornikach z silnikiem dobieraj źródło z zapasem co najmniej dwukrotnym do trzykrotnym względem mocy tabliczkowej. To szczególnie ważne w akcjach powodziowych, gdzie zasilane są pompy zanurzeniowe.

Jedna faza czy trzy. Sprzęt domowy i większość wyposażenia remizy pracuje na 230 V. Pompy, wentylatory przemysłowe, spawarki czy większe narzędzia mogą wymagać 400 V. Agregat trójfazowy (np. FOGO F 6000R lub FH 8000R) oddaje 400 V i 230 V jednocześnie. Pamiętaj, że obciążenie jednofazowe powinno być równomiernie rozłożone na fazy.

Energia w kWh. To wielkość kluczowa dla magazynów energii. Moc (kW) mówi, ile urządzeń zasilimy jednocześnie, pojemność (kWh) mówi, jak długo. Orientacyjny czas pracy obliczysz ze wzoru: pojemność użytkowa × sprawność falownika (ok. 0,9) ÷ średnia moc obciążenia.

Inwerter czy klasyczny agregat. Agregaty inwerterowe (w ofercie m.in. Honda EU32i, FOGO F 3001 iS, F 4001 iS, F 4001 iSE, FE 3001 iS oraz F 8001 iE) wytwarzają prąd o stabilnym napięciu i niskich zniekształceniach, dzięki czemu bezpiecznie zasilają elektronikę: laptopy, ładowarki radiotelefonów, sterowniki pieców, aparaturę pomiarową. Zwykle pracują ciszej i oszczędniej, bo obroty silnika dopasowują się do obciążenia. Klasyczne agregaty z regulatorem AVR (np. serie FOGO „R”) są natomiast cenione za prostotę, wytrzymałość i zdolność do zasilania odbiorników indukcyjnych.

Agregaty prądotwórcze w ofercie Sklepu Ogniowego

Kategoria agregatów w Sklepie Ogniowym obejmuje sprzęt o bardzo różnym przeznaczeniu. Poniżej porządkujemy go według zastosowań. Parametry pochodzą z kart produktów i mogą się różnić w zależności od wersji, dlatego przed zakupem warto potwierdzić je w aktualnej karcie technicznej.

Kompaktowe agregaty inwerterowe (około 2,4–3,5 kW)

To segment dla zadań mobilnych: zasilanie oświetlenia i łączności na miejscu zdarzenia, pracy elektronarzędzi, punktów informacyjnych, a także podtrzymania domowych instalacji.

Honda EU32i to jednofazowy agregat inwerterowy z wtryskiem paliwa, silnikiem GX130 (130 cm³), mocą maksymalną 3,2 kVA i znamionową 2,6 kVA. Waży 26,5 kg, ma dwa gniazda 230 V / 16 A i zbiornik 4,6 l, który zapewnia około 3,5 godziny pracy przy pełnym obciążeniu. Tryb ECO Throttle dostosowuje obroty do zapotrzebowania, a moduł Bluetooth z aplikacją pozwala monitorować stan urządzenia. Z prostego rachunku wynika, że przy pełnym obciążeniu zużywa on około 1,3 litra paliwa na godzinę, co dobrze pokazuje skalę logistyki paliwa nawet w małych jednostkach.

FOGO F 3001 iS (2,5 kW), F 4001 iS (3,3 kW) i F 4001 iSE (z rozruchem elektrycznym) to inwerterowe agregaty z silnikami Rato, przeznaczone do zasilania wrażliwych odbiorników. Opis modelu F 4001 iSE wskazuje na zastosowanie w zasilaniu domów, budów i elektroniki. Z kolei FOGO FE 3001 iS (2,4 kW) producent promuje jako urządzenie do zasilania pieców gazowych, pomp CO, komputerów i sprzętu RTV, z możliwością połączenia dwóch agregatów w celu zwiększenia mocy. Na dzień sporządzania tego zestawienia karta tego modelu pokazywała brak towaru, więc dostępność warto potwierdzić u doradcy.

Klasyczne agregaty jednofazowe i trójfazowe (około 2,7–7,7 kW)

Serie FOGO oznaczone literą „R” to rozwiązania przemysłowo-służbowe: stabilne, proste w obsłudze i serwisowaniu.

• F 3001 R (2,7 kW) z silnikiem Rato oraz FH 3001 R (2,7 kW) z silnikiem Honda to podstawowe jednostki jednofazowe do oświetlenia, narzędzi i punktów zasilania.

• FH 4001 R (4,2 kW, silnik Honda) to mocniejsza wersja jednofazowa, w opisie producenta pozycjonowana do działań ratowniczych i gaśniczych.
• F 6000 R i FH 6000 R to agregaty trójfazowe 400 V / 230 V, odpowiednio z silnikiem Rato i Honda, z cyfrowym AVR, przeznaczone do sprzętu ratowniczego i przemysłowego.
• FH 8000 R to trójfazowa jednostka z silnikiem Honda GX 390 (389 cm³), o mocy maksymalnej 7,7 kVA i znamionowej 7,0 kVA. Według karty produktu zapewnia regulację napięcia na każdej fazie z dokładnością ±1,5%, zniekształcenia THD poniżej 6%, prąd startowy prądnicy do 300% i klasę izolacji H. Wyposażono ją w cyfrowy AVR, gniazda 230 V 16 A i 400 V 16 A, zabezpieczenie przeciążeniowe oraz czujnik poziomu oleju. Producent deklaruje spełnianie wymogów PSP i OSP

Magazyny energii w Sklepie Ogniowym

Obok agregatów kategoria obejmuje coraz ważniejszy segment magazynów energii, od przenośnych stacji po systemy zdolne zasilać obiekt przez wiele godzin.

EcoFlow DELTA Pro: przenośna stacja

EcoFlow DELTA Pro to stacja o pojemności 3600 Wh i mocy ciągłej AC 3600 W (do 4500 W w trybie X-Boost), z możliwością rozbudowy do 25 kWh i połączenia dwóch jednostek (7200 W). Opiera się na ogniwach LiFePO4 o deklarowanej trwałości co najmniej 3500 cykli, pracuje w zakresie temperatur od –10 do +45°C i ma 5-letnią gwarancję producenta. Waży 45 kg, więc jest „przenośna” raczej w znaczeniu logistycznym niż plecakowym, ale dwie osoby poradzą sobie z nią bez problemu. Szczególnie cenna jest elastyczność ładowania: z gniazdka 230 V w około 1,9 godziny, z paneli fotowoltaicznych (do 1600 W) w około 3,6 godziny, z agregatu w około 3,5 godziny (maksymalnie 1700 W), a także z kombinacji sieci i paneli. Do dyspozycji są cztery gniazda AC 230 V, porty USB-C 100 W, USB-A, złącza DC i Anderson.

Do czego służy taka stacja w praktyce? Do cichego zasilania stanowiska dowodzenia, łączności, oświetlenia punktu medycznego, chłodzenia leków, ładowania dronów i akumulatorów sprzętu. Przy średnim obciążeniu 300 W (laptop, radiostacja, kilka źródeł światła LED) pojemność 3,6 kWh wystarcza orientacyjnie na około 10 godzin pracy. Przy 1 kW czas spada do około 3 godzin, co jednocześnie pokazuje, że do dużych odbiorników potrzebne są systemy większej skali.

greenSANE NONgenerator: magazyn energii na przyczepie

Największy akcent kategorii stanowią mobilne magazyny energii NONgenerator™ firmy greenSANE, montowane na przyczepie w konstrukcji Plug & Play. Producent kieruje je do jednostek samorządu terytorialnego, służb, zarządzania kryzysowego, a także na budowy, wydarzenia plenerowe i infrastrukturę tymczasową.

Zróbmy prosty rachunek dla NONgenerator 60, przyjmując sprawność falownika około 90%:

• obciążenie 2 kW (oświetlenie, łączność, lodówki, pompa CO w remizie): 57,4 kWh × 0,9 ÷ 2 kW to około 25 godzin,
• obciążenie 5 kW (dodatkowo narzędzia i wentylacja): około 10 godzin,
• obciążenie 20 kW (górna granica mocy): nieco ponad 2,5 godziny.

Dla NONgenerator 100 te same wartości wynoszą odpowiednio około 38, 15 i 4 godziny. To pokazuje, że magazyn energii świetnie sprawdza się jako źródło zasilania o niskim lub średnim obciążeniu przez długi czas, a przy dużych mocach staje się raczej buforem szczytowym niż jedynym źródłem.

Magazyny stacjonarne greenSANE

W kategorii znajdują się też magazyny wewnętrzne i zewnętrzne greenSANE przeznaczone do instalacji w obiektach: FRIDGE 28,7 kWh (dom i małe biura, współpraca z fotowoltaiką, siecią i agregatem), OOH INTERNAL 43,1 kWh i OOH XL 57,4 kWh (horeca, eventy, off-grid, wsparcie dla straży i infrastruktury kryzysowej; dostępne w wersjach wewnętrznej i zewnętrznej) oraz IT CUSTOM 86,1 kWh (serwerownie, centra danych i infrastruktura krytyczna, z rozbudowanym monitoringiem BMS). Są wyceniane indywidualnie, a ich dostępność określa się na zapytanie.

Bezpieczeństwo energetyczne staje się jednym z fundamentów skutecznej ochrony ludności i obrony cywilnej. W sytuacji długotrwałej awarii sieci elektroenergetycznej, ekstremalnych zjawisk pogodowych, powodzi czy zagrożeń infrastruktury krytycznej dostęp do energii elektrycznej może decydować o ciągłości działań ratowniczych, sprawności systemów łączności oraz możliwości zapewnienia podstawowych potrzeb mieszkańców. Coraz większego znaczenia nabierają więc agregaty prądotwórcze, stacjonarne i mobilne magazyny energii.

Oferta Sklepu Ogniowego - agregaty prądotwórcze, magazyny energii

 Sprawdź:

Magazyn energii

Agregat prądotwórczy