오프그리드의 비상 발전기와 ATS 작동 방식
오프그리드 시스템에서 발전기가 왜 필요한지, ATS가 무엇을 막는지, 시동 순서와 발전기 용량 정하는 법을 계산기로 알아봅니다.
오프그리드에 발전기를 두는 이유
오프그리드 시스템은 일조량이 가장 적은 달에 맞춰 설계하지만, 비가 며칠 이어지면 뱅크가 비어 버릴 수 있습니다. 발전기는 예비로 쓰입니다. 1년 중 최악의 날을 위해 패널과 배터리를 과하게 키우는 대신, 햇빛이 모자란 며칠만 발전기를 씁니다.
패널과 배터리만
조용하고 연료가 필요 없음
- 소음도 연료도 없고 관리가 적음
- 햇빛이 없는 날이 이어질 때를 대비하려면 패널과 배터리가 훨씬 많이 필요
예비 발전기 포함
나쁜 날을 메움
- 뱅크와 패널이 작아도 됨
- 몇 시간 만에 뱅크를 충전
- 연료, 소음, 관리가 필요
- 전환 스위치가 필요
ATS가 하는 일
ATS(자동 전환 스위치)는 부하에 닿는 에너지의 출처를 인버터와 발전기 중에서 고릅니다. 핵심은 두 전원이 같은 회로에 동시에 연결되지 않는다는 점입니다. 동시에 연결되면 장비가 손상되고 사고가 날 수 있습니다.
수동 전환 스위치
가장 간단사람이 스위치 위치를 바꿉니다. 인터록이 있으면 저렴하고 안전하지만, 사람이 있어야 합니다.
자동 ATS
더 실용적사용할 수 있는 전원을 감지해 스스로 전환합니다. 내부 인터록 덕분에 전환이 안전합니다.
인버터의 교류 입력
대안많은 오프그리드 인버터에는 발전기 입력이 있어, 인버터가 직접 전환하고 발전기로 뱅크를 충전합니다.
시동 순서
- 11. 뱅크가 최소 수준에 이름
인버터나 관리 시스템이 배터리가 낮거나 햇빛이 부족함을 감지합니다.
- 22. 시동 신호
자동 시동 기능이 있는 발전기라면 인버터의 접점이 시동을 지시합니다. 간단한 시스템에서는 사람이 발전기를 켭니다.
- 33. 발전기가 안정됨
예열되면서 전압과 주파수가 안정됩니다. 그 뒤에야 ATS나 인버터가 그 전력을 받아들입니다.
- 44. 전환
ATS가 발전기를 부하에 연결하고, 인버터 겸 충전기의 교류 입력이 같은 전력으로 뱅크를 충전합니다. ATS만으로는 배터리가 충전되지 않습니다.
- 55. 충전 종료
뱅크가 충전되면 인버터가 발전기를 풀어 주고, 발전기는 꺼집니다. 부하는 다시 패널과 배터리로 돌아갑니다.
발전기 용량 정하기
발전기는 집의 부하와 뱅크의 충전 전력을 동시에 감당해야 하고, 안전 여유도 있어야 합니다. 발전기의 연속 출력(최대 출력이 아니라)을 쓰고, 값이 kW인지 kVA인지도 확인하세요. 계산기는 kW를 쓰며, 충전 전력은 충전기의 교류 입력입니다.
올바른 사용과 주의점
- 환기: 연소식 발전기는 일산화탄소를 냅니다. 반드시 실외에서, 창문과 문에서 떨어져 사용하세요
- 적절한 부하: 발전기는 부하가 50%~80%일 때 가장 잘 돌고, 아주 낮은 부하는 좋아하지 않습니다
- 인터록: 발전기는 ATS나 인터록이 있는 전환 스위치를 통해서만 부하 회로에 연결하세요(발전기를 인버터와 병렬로 운전하려면 그에 맞는 장비가 필요합니다)
- 접지와 중성선: 발전기의 중성선과 접지 연결은 제조사 지침과 현지 규격을 따르세요. 임의로 하지 마세요
- 정비와 연료: 발전기를 주기적으로 시험하고 연료는 안전한 곳에 보관하세요
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