עומס אלקטרוני DC מותאם לסביבה ירוקה

יישום זה מתאר עומס אלקטרוני ובו אפשרות ייחודית לבצע הזנה חוזרת של אנרגיה מומרת אל רשת החשמל.
העומסים האלקטרוניים מתאימים במיוחד למערכות בדיקה ותהליכים תעשייתיים בשל המבנה הקומפקטי שלהם. הם בעלי פעולות בסיסיות של עומסים אלקטרוניים, אך כוללים גם מחולל אותות מובנה המסוגל להפיק סוגים אחרים של עקומות. בנוסף, יחידות אלו מסוגלות להשיג דירוגי הספק גבוהים ביותר [1].
אולם, כאשר ההספק הנבדק עולה, עולה גם החשש לבזבוז אנרגיה בצורה של איבוד חום [2]. החברה מציעה עומסי DC אלקטרוניים עם פתרון ידידותי לסביבה המורכב מהמרה של אנרגיית DC מסופקת לזרם חליפין וביצוע הזנה חוזרת אל הרשת המקומית או הציבורית [3].
פתרון זה מפחית את פיזור החום הרגיל למינימום, וחוסך בעלויות אנרגיה בו בזמן [3]. אולם, חיבור העומס לחשמל עלול להיות מטלה לא פשוטה ראשית; ועל כן, מטרת הפסקאות הבאות להעניק הנחיות ברורות כיצד לחבר את המכשיר, בנוסף לנקיטת צעדי בטיחות הולמים.
עומס אלקטרוני DC מתחדש

הסדרה החדשה של עומסי ה-DC בעלי יכולת שחזור אנרגיה מציעה דירוג מתח, זרם והספק חדש למגוון יישומים. מכשירים אלו כוללים ארבעה אופני הפעלה מקובלים: זרם קבוע, הספק, מתח והתנגדות. בנוסף, מעגל הבקרה המבוסס FPGA מספק מאפיינים נוספים כגון מחולל אותות, שהינו מעגל ויסות מבוסס טבלה עבור דימוי התנגדויות פנימיות שאינן לינאריות. גם זמני תגובה לבקרה באמצעות ממשקים אנלוגיים או דיגיטליים שופרו הודות לחומרה הנשלטת על ידי DSP . ישנו מאפיין אחד שעל אף שהופך את העומסים לישימים במצבי מתח גבוהים יותר, כולל חיסרון.

חיבור עומס אלקטרוני DC בעל יכולת שחזור אנרגיה
מספר מכשירים בסדרת ELR-9000 מסוגלים לפעול במקביל בתצורת שולט/נשלט, שבעיקר מאפשרת למשתמש לצמד את העומסים ליחידות בבדיקה שעשויות לדרוש יכולות הספק גבוהות יותר. יכולת זו ניתנת להגדלה עד ל-105kW לשם עמידה בזרם כללי גבוה יותר בצורה משמעותית, עם האפשרות לממש יכולת הספק גבוהה יותר בעת דרישה [3]. אולם, כאשר רמות המתח הנבדק עולות, פיזור אנרגיה זו עשוי להיות אופציה שאינה אטרקטיבית לחלק מהלקוחות, שכן היא בהחלט מרמזת על גישה שאינה ידידותית לסביבה או “ירוקה” [2].
הפתרון שיושם במכשירים אלו הופך את העומסים לעומסים המחדשים או משחזרים אנרגיה. המאפיין החשוב ביותר של עומסים אלקטרוניים אלו הינו שהחיבור לזרם חליפין, כלומר החיבור לרשת, משמש גם כפלט להזנה החוזרת של אנרגיית הזרם הישר המסופקת, שתומר ביעילות מקורבת של עד 95%. שחזור אנרגיה מאפשר עלויות אנרגיה נמוכות יותר והימנעות ממערכות קירור יקרות, כגון אלו הנדרשות בעומסים אלקטרוניים קונבנציונליים, הממירים אנרגיית DC נכנסת לחום [3].

עקרון פעולת שחזור אנרגיה
הדרך שבה עומס אלקטרוני פועל ניתן להסבר באופן פשוט באמצעות איור 2.
הנח כי המכשיר הנבדק הינו תא סוללה הצורך בערך 3KW של הספק. כפי שנראה באיור 3, אנרגיית הזרם הישר נכנסת לממיר DC-DC, שמתנה את ההספק כך שיועבר לשלב הבא של ההמרה. השלב האחרון של ההמרה מורכב מממיר מתח שהופך את אנרגיית הזרם הישר לאנרגיית זרם חליפין מתאימה. הכוונה במילה “מתאימה” היא שאנרגיית זרם החליפין צריכה להיות מותנית על מנת לעמוד ברמות המתאימות של זרם ותדירות של רשת החשמל המקומית.
בנקודה זו, האנרגיה המשוחזרת מוזנת חזרה אל רשת החשמל של החברה, ובסופו של דבר היא מנוצלת על ידי משתמשים אחרים בחברה (שחזור רשת פנימית). במקרה שההספק המשוחזר גבוה יותר מזה שנצרך על ידי המשתמשים ברשת הפנימית, הוא ינוצל על ידי משתמשים בסביבה הקרובה באמצעות הרשת הציבורית, מחוץ לשטח שבו הציוד נבדק כעת. הדבר יכול להתרחש גם במקרה שהמפעל אינו מחובר לרשת הציבורית, לדוגמא העומס משמש כמתקן תחת בדיקה עם סוללות. במקרה כזה, העומסים מסדרת ELR-9000 מגבילים את ההספק המשוחזר לכזה שינוצל באופן בלעדי על ידי משתמשים בתוך הרשת הפנימית.
בנוסף, הציוד יכול להחזיר את עלותו בתוך מספר שנים כתלות בשימוש בעומס.

חיבור עומס אלקטרוני DC לרשת החשמל
איור 4 מציג את תהליך שחזור האנרגיה שבו קיימים שלושה צרכנים. במעבדה I, ניתן לראות עומס שחזור אנרגיה הנבדק כחלק ממערכת טעינת סוללה. החץ היוצא ממעבדה I מראה כי העומס מחובר לאחר המודד ולפני קופסת הנתיכים של רשת החשמל, והאנרגיה המשוחזרת מוזנת חזרה אל רשת המפעל (רשת פנימית).
חיבור היחידה באופן זה הינו הכרחי אם היחידה אמורה לשמש כחלק מפעולות בדיקה מתמשכות. האנרגיה המשוחזרת תנוצל לאחר מכן על ידי משרד או כל אחת מהמעבדות.

לפרטים נוספים פנו לרדט ציוד ומערכות הנציגה של Elektro-Automatik בישראל