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Autarke Energiesysteme: das IPS® Konzept

Das Independent Power System, genannt IPS®, entwickelt im Hause SOLARtec,  ist ein „READY-TO-USE“ Kompaktsystem zur dauerhaften, sicheren und autarken Energieversorgung für den Einsatz in netzfernen Gebieten. 

Das IPS® Konzept zur Nutzung regenerativer Energiequellen macht den Nutzer unabhängig von traditionellen fossilen Brennstoffen, wie Gas oder Erdöl und verringert den logistischen Aufwand zur Versorgung von netzfernen Standorten.

Die IPS® -Technikzentrale ist ein modulares System und entweder als Stand-Alone oder im Verbund einsetzbar. Die Größe und Leistungsfähigkeit einer Anlage kann individuell an die jeweilige Nutzung, den Standort oder/und  dem Autonomiebedarf angepasst werden.

Das IPS® – Konzept ist eine geschlossene Energiezentrale und stellt ein einzigartiges Kompaktsystem dar, das den physikalisch technischen Eigenschaften der integrierten Komponenten Rechnung trägt und optimiert.

Das IPS®  ist eine unentbehrliche Hülle für die sichere Unterbringung aller Komponenten und besteht aus einem transportfähigen und hochwertigen Stahlcontainer in Kassettenbauweise und ist in den Größen von 10″, 20″ oder 40″ (Norm ISO 668 und ISO 6346) verfügbar.

Diese äußere Hülle ist hochgedämmt und enthält  alle Kabel, Rohre und Schächte der Systemtechnik, unsichtbar und sicher in Leerrohren verlegt. Der hocheffiziente Innenausbau in Sandwichbauweise und PUR-Hartschaum-Dämmung  und das 5-stufigen Klima-/Belüftungssystem garantieren für eine optimale und gleichbleibende Innenraumtemperatur von ca.  +25°C der eingebauten Komponenten wie

  • Wechselrichter / Laderegler (DC/DC oder DC/AC)
  • Energiemanagement + Remote Control
  • Batterieanlage und Batteriemanagement
  • Back-up (Generator)

Die thermische Abriegelung (innerer Überdruck) erlaubt den Betrieb des IPS® z.B. auch an tropischen Standorten.

Alle Komponenten sind in geschlossenen Schränken 19″ Industrieformat eingebaut. Somit kann jedes Gerät einfach eingeschoben und an die Installation angeschlossen werden. Selbst bei regelmäßigem Technologiewechsel kann die Vorinstallation beibehalten werden.

An diese Technikzentrale, so wie das IPS eine darstellt, können verschiedene Energiequellen angeschlossen werden.

o    Windkraft

o    Wasserkraft

o    Biogas

Die von SOLARtec entwickelten und patentierten I/O – Interfacekassetten dienen zur sicheren Aufnahme aller Zu- (z.B. Solargenerator) und Abgänge (z.B. Verbraucher) und sind nach dem „Plug+Play-Prinzip“ konzipiert.

Der IPS®– Controller, ein intelligentes Energie- und Batteriemanagement aus dem Hause SOLARtec, speichert, moduliert, steuert, regelt, überwacht und dokumentiert den Energiefluss, den Stromverbrauch und die Ladevorgänge der Batterie inkl. Einzelzellenüberwachung.

Je nach Anforderung stellt ein eingebauter Umformer eine AC Spannung von 230V zur Verfügung und speist die Energie nahtlos in ein vorhandenes oder neues TN-Netz oder in Gebäude etc. (siehe IPS® – for Village). Ein zusätzlicher Umformer von DC zu AC, wie es üblicherweise Drehstrom-Systemen bei 3 x 400V notwendig ist, wird nicht benötigt. Also kann konventionell weitergebaut werden. Des Weiteren kann das IPS®  auch an das öffentliche Netz angeschlossen werden. Dann regelt das System  die vorkommenden Netzschwankungen und sorgt für eine gleichmäßige Spannung von 50 Hz oder übernimmt bei Power Cut die Versorgung der angeschlossenen Systeme, wobei gleichzeitig die Batterien überwacht und kontrolliert nachgeladen werden.

Ein verbrauchsarmer drehzahlgeregelter 10 kVA-Dieselgenerator mit eingebautem Edelstahltank mit einem Volumen von  ca. 850l unterstützt das System als Back-up in Schlechtwetter-Perioden. Die Zu- und Abschaltung erfolgt sowohl automatisch als auch per Remote-Control.

Das eingebaute Überwachungssystem gewährleistet außerdem, dass jederzeit via Internet der komplette Betriebsstatus Das heißt, dass durch Überwachung der Anlage auf eventuell vorhersehbare Wettersituationen präventiv reagiert und z.B. der Back-up Generator zugeschaltet werden kann.

Jede Bauart ist typmustergeprüft und für den Überseetransport per CSC-Zertifikat zugelassen. Das Gesamtgewicht von ca. 11t macht einen Transport auch in schwer zugänglichen Regionen einfach. Gabelstapplertaschen und Norm-ISO Ecken erleichtern zudem den Transport; Anschlussbolzen für das  Erdungssystem, den Potentialausgleich und Überspannungs-Schutz-Ableiter sind selbstverständlich.

Solarmodule als Energiequelle können auf verschiedene Arten positioniert werden. Sei es als Bodenschwenkgestell (äquatoriale Standorte), als feststehendes Freilandgestell, als Dachaufständerung oder platzsparend an einem Sendemast.

Der gesicherte Zugang, die gleichbleibenden Innentemperaturen und die kontrollierte Betriebsführung gewährleisten eine Gebrauchsdauer des Gesamtsystems von über 50 Jahren. Lediglich die Wechselrichter/Laderegler und die Batterien werden nach ca. 10 Jahren ausgetauscht.

Die IPS® -Technikzentrale wurde für drei  unterschiedliche Anwendungen entwickelt:

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