Un sistema de almacenamiento de energía de rango extendido clasificado para exteriores está diseñado para funcionar en entornos abiertos sin un edificio permanente. Las obras de construcción, los campamentos remotos, las estaciones de telecomunicaciones y los patios de alquiler a menudo no tienen habitaciones con clima controlado. El sistema debe soportar la lluvia, el polvo, el sol, la nieve y los cambios de temperatura. La clasificación para exteriores no es solo una etiqueta de gabinete. Incluye diseño térmico, protección contra la corrosión, seguridad eléctrica y acceso para mantenimiento. INJET HanCang diseña sistemas aptos para exteriores para estas condiciones.
Los sitios al aire libre pueden tener temperaturas de -30°C a 55°C. La humedad relativa puede alcanzar el 95%. La lluvia, la arena y el polvo impulsados por el viento son comunes. La radiación solar puede elevar la temperatura de la superficie muy por encima de la ambiental. En las zonas costeras, la niebla salina acelera la corrosión. En sitios de gran altitud, la densidad del aire es menor y el rendimiento de refrigeración cambia. Un sistema clasificado para uso en interiores puede fallar o reducir su potencia en estas condiciones. Los equipos clasificados para exteriores se prueban y configuran para el entorno objetivo.
Las clasificaciones de protección de ingreso describen la resistencia al polvo y al agua. IP54 proporciona protección limitada contra el polvo y resistencia a salpicaduras. IP55 añade resistencia al chorro de agua. IP66 proporciona una fuerte protección contra el polvo y contra potentes chorros de agua. Para el almacenamiento de energía en exteriores, IP54 o IP55 es común para sistemas en contenedores, mientras que IP66 se puede usar para gabinetes más pequeños. Las puertas, prensaestopas, ventilaciones y conectores deben coincidir con la clasificación del gabinete. También son importantes el control del drenaje y la condensación. Una clasificación IP más alta no reemplaza la instalación y el mantenimiento correctos.
El rendimiento de la batería y de la electrónica de potencia depende de la temperatura. Las baterías de fosfato de hierro y litio suelen funcionar dentro de un rango preferido de entre 15 °C y 35 °C. Los sistemas exteriores pueden utilizar aire acondicionado, refrigeración líquida o una combinación. Las unidades HVAC pueden consumir entre el 5% y el 10% de la capacidad del sistema en condiciones de calor extremo. En climas fríos, es posible que se necesiten calentadores para mantener las celdas por encima de 0°C durante la carga. La gestión térmica debe dimensionarse para las temperaturas ambiente más altas y más bajas esperadas. El aislamiento y la protección solar pueden reducir la carga de refrigeración.
Los cerramientos exteriores deben utilizar acero galvanizado, acero inoxidable o aluminio con revestimientos adecuados. El recubrimiento en polvo y la pintura de calidad marina mejoran la resistencia a la corrosión. Los sitios costeros pueden requerir protección contra la corrosión C4 o C5. Los sellos, cables y etiquetas resistentes a los rayos UV evitan el agrietamiento y la decoloración. Los sujetadores deben ser compatibles con el material del gabinete para evitar la corrosión galvánica. El lavado regular puede eliminar la sal y el polvo, pero no se debe dirigir agua a alta presión hacia las rejillas de ventilación o los sellos.
Las obras de construcción producen polvo de hormigón, tierra y áridos. Los filtros y gabinetes sellados reducen la entrada de polvo. Las vibraciones del equipo y el transporte pueden aflojar las conexiones. Los soportes amortiguadores y las marcas de torsión ayudan a mantener la confiabilidad. En altitudes superiores a los 2000 metros, la capacidad de refrigeración por aire disminuye y los generadores pueden reducir su potencia. El equipo de conversión de energía puede necesitar corrección de altitud. El tamaño del cable y los ajustes de protección deben tener en cuenta estas condiciones. Los estudios del sitio ayudan a identificar los requisitos de vibración, polvo y altitud.
Los sistemas exteriores necesitan protección contra sobrecorriente, cortocircuito, sobretensión, subtensión y fallas a tierra. Los dispositivos de corriente residual y el control del aislamiento son comunes. La protección contra sobretensiones es importante para sitios con actividad de rayos. La conexión a tierra debe seguir los códigos locales. Los cables deben estar clasificados para uso en exteriores, exposición a rayos UV y rango de temperatura. Los conectores deben ser impermeables y estar bloqueados. Los puntos de bloqueo y etiquetado deben ser accesibles. Las etiquetas de advertencia deben ser visibles y duraderas.
Un extensor de alcance puede ser diésel, gas natural, propano o biodiésel. Puede montarse en un recinto acústico independiente o integrarse en el contenedor. La potencia puede oscilar entre 30 kW y 300 kW. El controlador inicia el extensor de alcance cuando el estado de carga de la batería cae por debajo de un punto establecido, a menudo del 25 % al 35 %. Se detiene cuando el estado de carga alcanza entre el 75% y el 85%. Esto reduce el funcionamiento con carga baja y el desgaste del motor. Las áreas de almacenamiento y repostaje de combustible deben cumplir las normas locales. La dirección de escape debe evitar zonas ocupadas y entradas de aire.
El dimensionamiento comienza con los datos de carga. Un campamento remoto puede utilizar entre 60 kW y 200 kW. Una obra de construcción con grúas y bombas puede alcanzar un máximo de 300 kW a 800 kW. Un sitio de telecomunicaciones puede utilizar de 5 kW a 30 kW. La capacidad de la batería puede oscilar entre 50 kWh y 2 MWh. La capacidad del inversor debe cubrir la carga continua y las sobretensiones. La capacidad del extensor de alcance debe cubrir la carga promedio más la carga. La energía solar puede añadir entre un 15% y un 35% de la energía diaria en buenas ubicaciones. Un controlador híbrido equilibra todas las fuentes.
Los sistemas exteriores se benefician del monitoreo remoto. Los operadores pueden rastrear el estado de carga, estado de salud, temperatura, nivel de combustible y códigos de falla. Las alertas se pueden enviar por correo electrónico o SMS. Los diagnósticos remotos reducen las visitas al sitio y mejoran el tiempo de respuesta. Los registros de datos respaldan la planificación del mantenimiento y los informes de combustible. Se debe considerar la ciberseguridad para los sistemas en red. El control de acceso y la comunicación cifrada protegen los datos operativos.
Los sistemas aptos para exteriores se pueden instalar sobre plataformas, patines o remolques de concreto. La superficie debe estar nivelada y poder soportar el peso. Se necesita espacio libre para el flujo de aire, el servicio y la entrada de cables. Los contenedores deben estar anclados para cargas de viento. En áreas nevadas, las plataformas elevadas evitan la acumulación de nieve alrededor de los respiraderos. En áreas inundables, es posible que se requieran plataformas elevadas. Se deben planificar zanjas para cables o rutas aéreas para evitar la entrada de agua y daños.
El mantenimiento incluye la revisión de los sellos de las puertas, los filtros, las unidades de refrigeración y los prensaestopas. La corrosión debe inspeccionarse periódicamente, especialmente en zonas costeras. Se debe verificar el equilibrio de voltaje y la temperatura de los módulos de batería. El extensor de alcance necesita servicio de aceite, filtros y refrigerante según las horas. Las actualizaciones de firmware deben seguir los procedimientos del fabricante. Un plan de repuestos reduce el tiempo de inactividad. Los equipos del sitio deben registrar todas las actividades de servicio.
INJET HanCang proporciona sistemas de almacenamiento de energía extendidos de rango nominal para exteriores para construcción y energía remota. Los sistemas utilizan módulos de batería, inversores bidireccionales, controles extensores de rango y gestión térmica. Los gabinetes se pueden configurar para clasificaciones IP, clase de corrosión y rango de temperatura ambiente. El monitoreo remoto respalda la gestión del combustible y el mantenimiento preventivo. El diseño modular permite agregar capacidad a medida que cambia la carga del proyecto.
Un sistema de almacenamiento de energía de rango extendido para exteriores es adecuado para sitios sin edificios permanentes. Combina almacenamiento de batería con un generador auxiliar para gestionar cargas variables y reducir el uso de combustible. Para un funcionamiento fiable se necesita una clasificación IP, un diseño térmico, una protección contra la corrosión y una planificación de mantenimiento correctos. INJET HanCang respalda proyectos de construcción al aire libre y fuera de la red con almacenamiento de energía escalable y soluciones de extensión de alcance.