Резервное электроснабжение загородного дома остаётся актуальным вопросом в любое время. Многие владельцы частных загородных домов сталкиваются с ситуациями, когда внезапно исчезает электричество. Правильное решение данной проблемы – обеспечение электричеством дома за счёт организации резервного питания.

Устройство системы резервного питания дома

Автономная система электрического питания может обеспечить бесперебойную работу всего оборудования дома. В случае сбоя стационарной электросети резервное электроснабжение сможет обеспечить необходимую для работы приборов мощность. Источники питания, обеспечивающие независимое от основной сети электроснабжение дома, различны между собой и представлены в большом разнообразии.

Для обеспечения электричеством частного загородного дома при незапланированном отключении энергии часто применяют:

Основная функция современных источников резервного электроснабжения дома — осуществление бесперебойного снабжения дома электричеством.

Резервные источники бесперебойного питания выполняют следующие функции:

• Контроль за электросетью
• Фильтрацию скачков напряжения
• Зарядку аккумуляторных батарей

Когда значения питающей системы имеют критические параметры или электроэнергия совсем отсутствует, автоматика подключает инвертор, который берет ток от аккумуляторной батареи.

Выбор оборудования для автономного электропитания дома

От правильности выбранного оборудования для системы резервного электроснабжения дома зависит продолжительность и качество работы устройств. Подходить к выбору резервного источника электрического питания следует ответственно.

Для частного дома обычно выбирают следующие устройства:

• Инверторы. Данные устройства отличаются и имеют свои особенности. Нужно знать, что инвертор с синусоидой на выходе даёт более качественное электричество и сможет питать все электроприборы
• Аккумуляторы . Следует знать, что чем больше ёмкость аккумулятора, тем дольше можно будет использовать накопленную энергию

Система современного резервного электроснабжения

Современное резервное бесперебойное электроснабжение частного дома возможно при помощи солнечных батарей. Система батарей является экологичным способом получения электрической энергии для питания сети. Элементы солнечной батареи состоят из фотоэлектрических модулей, которые покрывают стеклом. Данное стекло имеет определённую текстуру и позволяет поглощать много солнечного света.

Ветрогенератор можно применять в качестве источника получения электроэнергии только на территории, где есть ветер. Сейчас данный источник энергии редко используется в качестве резервного электроснабжения загородного дома по причине неблагоприятных для работы условий.

Газогенераторные электростанции для снабжения электроэнергией

Газогенераторные электростанции могут работать на природном и сжиженном газе. Они подключаются к газовой системе. Стоимость работы данных источников электропитания обычно значительно ниже, чем у других генераторов.

Газогенераторные электростанции имеют:

• Синхронный, асинхронный аккумулятор
• Встроенную систему автоматического управления

Чаще всего электростанции предназначены для бесперебойной длительной работы в авторежиме с возможностью контроля дистанционно. Вредных выбросов от данных приборов меньше.

Бензогенераторы для питания электричеством дома

Бензогенератор используется для выработки электрической энергии небольшой мощности и может работать некоторое время. Данные источники бывают с воздушной и водяной системой охлаждения.

Бензиновый автономный генератор:

• Имеет компактный размер
• Удобен для транспортировки
• Подходит для электроснабжения дома

Бензогенератор часто используется для электроснабжения частных домов там, где недолго нет снабжения электричеством от основной электросети. Для длительной работы он не подходит.

Дизельный генератор для электроснабжения дома

Дизельный генератор является более мощным и в зависимости от конструктивных особенностей может быть рассчитан на долгую работу.

• Синхронным и асинхронным генератором
• Системой автоматического управления

Однако дизельный генератор, как и бензиновый, при работе выбрасывает вредные продукты сгорания и создаёт много шума при выработке электроэнергии. Это требует принятия различных технических мер для того, чтобы снизить неблагоприятное воздействие.

Бесперебойник своими руками для загородного дома

В работе электроснабжения частного дома часто случаются перебои в электропитании. Для обеспечения автономной работы электроснабжения на сегодняшний день предлагается много разных приборов и оборудования, но можно сделать альтернативный источник электроснабжения самостоятельно, что не так уж сложно.

Нужно приобрести инвертор и выполнить следующие действия:

• К стороне, где расположены клеммы, необходимо подсоединить провода сечением 4 кв.
• Затем к клемме присоединить кабель зарядного устройства
• После этого можно сделать присоединение к аккумулятору
• Теперь все подключается к инвертору

Резервное электроснабжение и бесперебойное питание дома - как самому сделать резервное электропитание дома

Резервное электроснабжение загородного дома. Особенности системы резервного элек-тропитания. Современные системы снабжения энергией частного дома. Бесперебойное питание дома.

Резервный источник энергии для загородного дома

Зима осталась за плечами, впереди ждут весенние хлопоты, начало садового и строительного сезона. И если на участке отсутствует электричество, то хлопот только прибавится.

Бензогенератор или аккумулятор

Действительно, при строительстве дома без источника электроэнергии никак не обойтись, да и при садовых или хозяйственных хлопотах электроинструмент значительно облегчает работу. Но что делать, если электричества на участке пока нет? Стандартный ответ буквально срывается с языка — бензогенератор. И это при цене бензина на отметке 30 рублей за литр. А кто-нибудь пробовал предварительно подсчитать расходы на топливо? Понятно, что оно стоит денег, но каких именно? Как оценить, реальную стоимость эксплуатации бензогенератора?

Бензиновый генератор мощностью в 1 кВт с баком на 5 л рассчитан на автономную работу в течении 8 часов при 75% нагрузке. Иными словами, при постоянной нагрузке 750 Вт в течение 8 часов он полностью использует запас бензина, обеспечив 6 кВт*ч (750 Вт * 8 ч) энергии от генератора.

Это его обычные эксплуатационные характеристики. Теперь рассмотрим другой вариант решения той же задачи. А сравниваемым параметром будет стоимость одного кВт*ч.

Итак, сумма в 150 руб. (5 л * 30 руб/л) будет платой за энергопотребление 6 кВт*ч от бензогенератора, то есть стоимость 1 кВт*ч составляет 25 руб. Электричество из розетки стоит в пределах 2 руб/кВт*ч, или в 12,5 раз дешевле.

Вот наглядный пример неэкономичности жидкостных генераторов по сравнению с внешней сетью (220В из розетки). Конечно, возникает вопрос – как электричество из розетки доставить до нужного места, и ответ вполне очевиден – в аккумуляторах. А любые сложности, которые возникают при использовании АКБ, на самом деле абсолютно те же, что и при использовании генератора. Например, аккумулятор, также как генератор и бензин для него, нужно как-то доставить на место. Ёмкость аккумулятора также не бесконечна (ограниченное время работы), как и запас бензина в баке. Срок же эксплуатации аккумуляторов с запасом перекрывается разницей в стоимости кВт*ч таких решений плюс сервисное обслуживание не в пример проще и дешевле.

Стоимость выработки 1 кВт*ч бензиновым генератором составляет 25 руб., а стоимость выработки 1 кВт*ч системы на АКБ составляет 2 руб. Стоимость владения системами сравняется через 1870 кВт*ч при цене бензинового 1 кВт генератора 7 тыс. руб., а 1 кВт системы на АКБ 50 тыс. руб.

Приведённые выше расчёты полностью развенчивают миф о безальтернативности генераторных решений как единственного автономного источника энергии. Аккумуляторы за счёт своей простоты, экологичности и безопасности более органично вписываются в задачи автономного электроснабжения и признаны во всём мире приоритетным направлением.

При решениях задачи автономного электроснабжения генераторные системы неидеальны, так как работа любого генератора обусловлена ёмкостью его топливного бака, впрочем, подобные ограничения имеют и системы на АКБ. Поэтому полноценно автономные объекты совмещают оба решения, а зачастую используют ещё и альтернативные источники энергии (солнце, ветер, вода).

Что такое 1870 кВт*ч? Это 5 месяцев непрерывной работы «болгаркой» мощностью 2 кВт при условии работы 8 ч/день 22 дня в месяц.

Аккумуляторные решения многофункциональны и в вопросах зарядки самих АКБ. Их можно заряжать как от внешней сети (220В из розетки), так и от солнечных батарей (панелей) или ветрогенераторов, и от обычных генераторов. То есть любым источником постоянного тока требуемого напряжения. Альтернативные источники энергии в добавок ко всему дают возможность получения практически бесплатной энергии. Солнечная панель на 200 Вт за яркий световой день даёт возможность выработки в пределах 1 кВт энергии. Учитывая практически неограниченный срок эксплуатации солнечных батарей (от 25 лет), можно подсчитать, сколько бесплатной энергии сгенерирует массив из 10 панелей за 25 лет.

Рядовой пример автономного электроснабжения

В чём удобство использования АКБ вместо генератора? Простота использования (подключил провод, нажал кнопку), отсутствие шума, нет выбросов, мгновенный запуск, отсутствие взрывоопасности. Привез, подключил, поработал, отключил, отвез, зарядил – весь процесс полностью схож с процессом эксплуатации генератора, разве что нет необходимости заливать топливо, проверять уровень масла, ожидать выхода на заданную мощность после запуска. А дополнительный плюс – каждая зарядка АКБ даёт экономию расходов по сравнению с топливом в 12,5 раз.

То есть через 5 месяцев ежечасное пользование «болгаркой» от АКБ будет обходиться в 12,5 раз дешевле, чем при питании от бензогенератора.

Сегодня многие владельцы частных домов имеют бензиновые или дизельные генераторы. Потратившись однажды на его покупку и использовав пару-тройку раз, его обычно оставляют пылиться в кладовке или гараже. Крайне редкое использование генераторов обусловлено высокими издержками и их ограниченным функционалом. В то же время АКБ всегда найдут себе применение. Стройка закончилась? Комплект АКБ пригодиться в качестве ИБП для дома или отдельных устройств (котёл, насос, свет, инструмент), причём система будет работать гораздо стабильнее и надёжнее, чем генератор. А каждая зарядка АКБ будет обходиться в 12,5 раз дешевле. В случаях резервного электроснабжения (при аварийных отключениях внешней электросети) генераторные решения не выдерживают совсем никакой конкуренции с АКБ, заранее и заведомо проигрывая им во всём.

Типичный пример резервного электроснабжения

Доверите ли вы ребёнку запуск генератора или доливку топлива? Ответ очевиден. В то же время сегодня почти каждый малыш ходит с сотовым телефоном (в котором стоит АКБ). Таким образом, аккумуляторные решения избавляют от лишних рисков и позволяют даже ребёнку производить запуск оборудования. Подбор компонентов для такой системы также не сложен. Кроме АКБ необходим инверторный зарядный комплекс. Это автоматический блок переключения между внешней сетью и АКБ, который в режиме работы от аккумулятора преобразует ток из постоянного (АКБ) в переменный (220В), а при возобновлении внешней сети производит обратное переключение и автоматически запускает встроенное зарядное устройство, на пополнение заряда АКБ.

Вот по сути и всё. Выбор различных АКБ и инверторов на рынке достаточно широк. И хотя выбор изделия крупных зарубежных производителей является гарантом надёжности АКБ, «младшие» китайские коллеги сегодня уже не отстают в вопросах качества. Так что если вам нужна мобильная и автономная электроэнергия — есть гарантированно надёжное и одновременно экономичное решение без шума и выхлопных газов - аккумуляторы.

Резервный источник энергии для загородного дома, ДОМ ИДЕЙ

Электроинструмент значительно облегчает жизнь, но что делать, если энергия на участок подается с большими перебоями или электроснабжение отсутствует как таковое? Есть решения на основе бензогенератора и аккумуляторных батарей.

Резервное питание частного дома от аккумулятора

Инвертор — это преобразователь постоянного тока в переменный (220 вольт). Источниками постоянного тока 12 вольт являются аккумуляторные батареи (АКБ) или солнечные батареи.

Инвертор использует энергию одной или нескольких аккумуляторных батарей, со временем разряжаются и требуют зарядки.Для заряда АКБ используют зарядное устройство, которое может питаться от городской сети или от генератора.

В автономных системах с альтернативным источником энергии заряд АКБ может также осуществляться от солнечных панелей, ветрогенератора или микро-гидростанции.

Самое простое и распространенное применение инвертора – это использование его в качестве резервного или аварийного источника 220 вольт от автомобиля.

Вы подключаете инвертор к аккумуляторной батарее (12 вольт DC), а затем включаете ваш бытовой прибор в розетку 220 вольт на корпусе инвертора, получая мобильный источник 220 вольт.

С помощью инвертора можно запитать от аккумулятора практически любой прибор домашней бытовой техники: кухонная электротехника, микроволновая печь, электроинструменты, телевизор, стерео, компьютер, принтер, холодильник, не говоря уже о любых приборах освещения. Всю эту технику Вы можете использовать где угодно и когда Вам вздумается!

Простой пример: на даче отключили электричество, и у вас нет света, вы не сможете посмотреть любимый сериал вечером, и, что самое неприятное, потек холодильник. При наличии инвертора и аккумуляторов вы сможете обеспечить себя электричеством по крайней мере на несколько часов.

Еще пример. Инвертор может пригодится, чтобы автономно, от автомобильного аккумулятора, воспользоваться электроинструментом (дрель, пила, рубанок и т. д.) на объекте, где нет сети 220 вольт.

Что такое система бесперебойного питания?

Система бесперебойного питания, установленная в Вашем доме, и включающая в себя аккумуляторные батареи и инвертор, позволит Вам стать независимым от перебоев в электросети 220 вольт. В случае отключения внешней сети, освещение и приборы Вашего дома перейдет на питание от аккумуляторных батарей через инвертор. После возобновления подачи электричества зарядное устройство системы произведет автоматическую зарядку аккумуляторов.

Какие бывают системы бесперебойного питания?

Мы разделяем системы бесперебойного питания на 3 типа:

1. Небольшие системы до 1.5кВт – используются для обеспечения бесперебойной работы маломощных нагрузок, например, таких, как газовый/дизельный котел отопления, а также несколько циркуляционных насосов. Установка такой системы не позволит дому замерзнуть в мороз при отключениях городской сети.
2. Системы с 1 входящей линией переменного тока – это системы с инвертором как правило от 2.0 до 6.0 кВт, подключенным только к одному внешнему источнику переменного тока, чаще всего, к городской. В таких системах использование резервного генератора возможно только в ручном режиме с использованием ручного переключателя входящего питания.
3. Системы с 2 входящими линиями переменного тока – это системы с инвертором, который подключается одновременно и к городской сети, и к генератору. При разряде АКБ такая система автоматически запускает генератор, заряжает АКБ и выключает генератор до следующего цикла разряда. При установке данного типа систем нет необходимости в генераторе с автоматикой (т.н. АВР – автоматический ввод резерва), так как сам инвертор выполняет функцию АВР.

Чем отличается бесперебойная система от автономной?

Автономной системой мы называем систему, которая не имеет подключения к городской сети и использует в качестве источника энергии генератор или альтернативный источник (солнечные панели, ветрогенератор или микро-гидро).

Автономная система с генератором работает в постоянном циклическом режиме: питание нагрузок – заряд от генератора. В зависимости от емкости АКБ и среднечасовой мощности потребления нагрузок цикл заряд-разряд может быть раз в сутки или двое. По сравнению с использованием одного генератора, применение инверторной системы сокращает время работы генератора в 2-5 раз.

Схема системы бесперебойного питания коттеджа на основе инвертора, включающая несколько источников тока, в том числе альтернативные:

Классическая схема системы бесперебойного питания коттеджа:

Во многих случаях инверторная система может заменить генератор. Основные преимущества инверторных систем перед генератором:

1. Бесшумность
2. Отсутствие выхлопа и запаха топлива
3. Компактность и возможность установки в любом подсобном помещении
4. Отсутствие необходимости привозить бензин или дизтопливо
5. Более высокая надежность включения, особенно в зимний период
6. Отсутствие паузы в энергоснабжении дома при переходе на резерв (реальная бесперебойность)
7. Практически нет необходимости в обслуживании

Какие основные характеристики инверторов?

Основные характеристики инвертора, на которые стоит обращать внимание:

1. Номинальная мощность (в киловаттах) – определяет, какая суммарная мощность нагрузок может постоянно питаться от данного инвертора.
2. Пиковая мощность (в киловаттах) – определяет, какой максимальный пик мощности может выдержать инвертор во время работы от АКБ. Некоторые приборы, в особенности электродвигатели, компрессоры или насосы имеют стартовую мощность, которая в 2-5 раз выше их номинального потребления.
3. Форма волны переменного тока при инвертировании из постоянного – характеристика, которая определяет качество инвертора. Качественный инвертор должен иметь гладкую синусоидальную форму волны, идентичную переменному току городской сети.
4. Сила тока встроенного зарядного устройства (при его наличии) – определяет, какую максимальную емкость АКБ может «прокачать» (зарядить) встроенное ЗУ.
5. Возможность заряжать различные типы АКБ. Например, герметичные и открытые АКБ имеют существенные отличия в напряжениях различных стадий заряда.
6. Наличие температурного датчика для корректировки напряжения заряда в зависимости от окружающей температуры. При холоде напряжение заряда должно быть выше, при жаре – наоборот ниже. Если не происходит такая компенсация, то дорогостоящие АКБ могут недозаряжаться или перезаряжаться, что приведет к их преждевременному выходу из строя.
7. Наличие спящего режима – способность инвертора переходить в экономный режим при отсутствии нагрузок, и «просыпаться» при включении нагрузки. В спящем режиме собственное потребление инвертора в несколько раз ниже, чем в рабочем. Это особенно важно в автономных системах, где данная характеристика может довольно существенным образом повлиять на время автономной работы всей системы.
8. Наличие встроенного реле переключения – означает, что инвертор может автоматически «подхватить» питание нагрузок при пропадании внешней сети. Инвертор без реле имеет только «выходящую» линию переменного тока, к которой подключаются нагрузки, питаемые от АКБ. Инвертор с реле имеет «входящую» и «выходящую» линии. К входу подключена внешняя сеть, которая транслируется на нагрузки через реле.В момент пропадания внешней сети срабатывает реле и нагрузки переходят на питание от АКБ.

Также при выборе инвертора следует обращать внимание на фактор веса – 1 кВт = 10 кг, то есть инвертор 6 кВт должен весить около 60 кг. Это означает, что такой инвертор имеет хорошие медный транс.

Какое напряжение постоянного тока выбрать для моей системы?

Мы работаем с тремя «номиналами» — 12 В, 24 В и 48 В .

Эффективность 12-вольтовых систем, как правило, существенно ниже, чем эффективность систем с более высоким номиналом.

• Небольшие системы бесперебойного питания мощностью до 1.5 кВт
• Небольшие солнечные системы с 1-2 панелями 12-вольтового номинала
• Системы на постоянном токе: светодиодное освещение и т.д.
• Автомобильные инверторы до 2 кВт (с обязательно жестким присоединением к АКБ)

• 24 В номинал удобен для систем на солнечной энергии. Самые доступные солнечные панели имеют рабочее напряжение около 36 В, которые предназначены для заряда 24-вольтовых АКБ через простейшие и недорогие контроллеры заряда.

48 В: Рекомендуется для систем бесперебойного/автономного питания и солнечных систем мощностью выше 4,5 кВт. Эти системы имеют самую высокую эффективность и позволяют использовать кабели постоянного тока относительно небольшого сечения (70 мм2 – 120 мм2).

Какая мощность инвертора мне нужна?

Чтобы включить небольшой телевизор или портативный компьютер от автомобильного аккумулятора, будет достаточно иметь инвертор до 500 Вт.

Если же говорить о системах резервного питания дома, то параметр мощности инвертора будет зависеть от потребляемой мощности приборов, которые будут работать в Вашей сети от аккумуляторных батарей. Если будут использоваться только осветительные приборы и телевизор, то можно обойтись инвертором 500-1000 Вт (посчитайте потребляемую мощность сами). Если же Вы планируете включать через инвертор большую часть освещения и большинство бытовых приборов в доме, то Вам будет необходим инвертор как минимум от 1.5 кВт и выше.

Необходимо сначала посчитать суммарную мощность приборов, которые Вы хотите подключить к инвертору. Потребляемая мощность прибора обычно указана на самом приборе или в руководстве по эксплуатации (раздел технические характеристики). Я бы рекомендовал использование инвертора как минимум на 20-30% большей мощности, чем самая большая мощность потребления, которую Вы насчитали.

Как правило, при установке системы бесперебойного питания к ней подключаются не все нагрузки, а только «аварийно-необходимые»: свет (и то, возможно, не весь), котельное оборудование, ворота, скважина, очистка воды, охрана и т.п. Не подключаются мощные нагрузки: сауна, различные нагреватели, также в некоторых случаях большие «гирлянды» галогенного освещения и т.д.

Обычно все, что содержит в себе электродвигатель (например холодильник или насос отопления), имеют так называемую «пусковую» мощность, которая может быть значительно выше, чем номинальная мощность инвертора. Пусковая мощность – это та мощность, которая потребуется для запуска прибора. Обычно такая мощность требуется на короткое время до нескольких секунд, после чего прибор переходит в режим обычного потребления (выходная мощность).

Как подключить инвертор? Какие нужны провода? Что нужно еще?

Обычно все работы по подключению и вводу в эксплуатацию системы бесперебойного питания мы берем на себя. Если есть желание подключить инвертор самостоятельно, то сложность зависит от мощности.

Портативные инверторы 150 Вт имеют штекер, который можно воткнуть в автомобильный прикуриватель. Это удобно, но мощность такого подключения крайне ограничена. Более мощные портативные инверторы имеют клеммы с зажимами, которые накидываются на контакты автомобильного аккумулятора.

Инверторы мощностью более 500 Вт должны быть жестко подсоединены к батарее во избежание нагрева искрения контактов.

Основное правило – для подключения постоянного тока используйте толстые провода как можно меньшей длины. Если необходима установка инвертора вдали от АКБ, рекомендуется нарастить длину проводов переменного тока 220 вольт (например, использовать удлинитель). Соединение по постоянному току (от батарей к инвертору) рекомендуется делать длиной не более 3 метров.

Кроме этого, для систем бесперебойного питания большой мощности рекомендуется ставить прерыватель-автомат или предохранитель по постоянному току.

Какие лучше использовать аккумуляторные батареи?

В целом батареи бывают двух типов: глубокого цикла и стартерные. Для систем бесперебойного подходят только батареи глубокого цикла, способные переносить периоды длительной разрядки и зарядки. Ниже будем рассматривать только АКБ глубокого цикла. Мы классифицируем их на следующие типы:

1. Гелевые (GEL) – с электролитом в гелеобразном состоянии

2. АГМ (AGM) – самые распространенные герметичные АКБ

II. Открытые (Flooded)

Герметики не требуют сервиса и их можно устанавливать практически в любых помещениях. Их эксплуатационные характеристики несколько слабее: их не рекомендуется разряжать «в пол» и оставлять разряженными долгое время. Среднее количество циклов полного разряда – около 500-600.

Открытые АКБ требуют периодической проверки электролита и долива дистиллята. Устанавливаются только в вентилируемых помещениях. Эти батареи намного более выносливы и могут быть подвержены процессу выравнивания, во время которого они восстанавливаются до их начального состояния. Среднее количество циклов полного разряда может доходить до 1500-2000.

Какая емкость аккумуляторных батарей нужна для системы бесперебойного питания дома?

Чем больше, тем лучше. Можем посоветовать ориентироваться по следующей таблице:

Количество 12-вольтовых АКБ

Мы считаем, что одна 12-вольтовая АКБ 200 Ач содержит в себе энергию в объеме 2 кВт/ч. Т.е. если мы ее будем разряжать нагрузкой 200 Вт, то ее теоретически должно хватить на 10 часов.

Какой тип батарей использовать? Можно ли использовать автомобильные аккумуляторы?

Большинство портативных автомобильных инверторов до 500 Вт дадут Вам ток 220 вольт в течение 30-60 минут от автомобильного аккумулятора, даже если автомобиль при этом не работает. Это время зависит от состояния и возраста батареи, а также от потребляемой мощности включаемой аппаратуры 220 вольт. Если Вы используете инвертор при отключенном двигателе автомобиля, имейте в виду, что Ваш аккумулятор разряжается и Вам необходимо включать двигатель для его зарядки каждый час хотя бы на 10 минут.

Инверторы более 500 Вт и стационарные инверторы бесперебойного питания.

Сколько будет работать система при отключении внешней сети?

Чем меньше нагрузка и выше емкость установленных аккумуляторов, тем больше запас времени.

Электрический чайник 2 кВт, кипятящий воду в течение 6 мин, т.е. 1/10 часа (при условии, что он включался только один раз за этот час)

Энергосберегающие лампы освещения (каждая по 20 Вт/ч), допустим, всего горит 15 ламп

Ворота 1,5 кВт, время открытия и закрытия — 1 минута (2 мин = 1/30 часа)

Котел с принудительной горелкой 100 Вт/ч и 4 циркуляционных насоса отопления по 75 Вт/ч каждый

Насос скважины 3 кВт, включается 3 раза на 2 мин в течение часа (6 мин = 1/10 часа

Теперь рассчитаем суммарную емкость АКБ:

Берем стандартную систему из восьми 12-вольтовых АКБ по 200 Ач каждая: 12 x 200 x 8 = 19200 Вт/ч, умножаем на коэф. потерь

0.75-0.8 = 15 кВт/ч общей емкости. Это значение делим на среднюю нагрузку в час и получаем длительность автономной работы системы при взятой среднечасовой нагрузке.

В нашем случае время автономной работы домашних приборов до разряда АКБ –примерно 10 часов.

Надо добавить, что при постоянно высоких нагрузках скорость «съедания» энергии из АКБ возрастет. Еще примечание: данный расчет — теоретический и будет скорректирован в зависимости от множества факторов, таких, как возраст АКБ, температура окружающей среды и т.п.

Можно ли сделать бесперебойным электрическое отопление?

Мы не ставим наши системы на электро-котлы и прочие нагревательные приборы из-за их высокой потребляемой мощности. АКБ будут разряжаться слишком быстро смысл в установке нашей системы теряется.

Практически во всех случаях мы ставим наши системы только в коттеджи с магистральным газоснабжением. Все современные газовые котлы за очень редким исключением требуют питания от сети 220 В. При этом их потребляемая мощность очень низка, что позволяет обеспечить довольно длительное время их автономной работы даже от небольшой емкости АКБ.

Если в вашем доме нет магистрального газа, наш совет – поставить дизельный котел или газгольдер. При текущем состоянии электросетей в России и наших зимах уповать только на электрическое отопление – значит рисковать заморозить дом с довольно большой вероятностью.

В моем доме 3-фазная сеть, могу ли я поставить 3-фазную систему?

Как правило, на большинстве объектов с 3-фазной «разводкой» можно установить 1-фазную систему без потери в ее функциональных возможностях защитить дом от перебоев. Просто мы группируем самые важные нагрузки на 1 фазу и пропускаем ее через инвертор. Во время «отключки» две другие фазы обесточиваются, а та, что была защищена инвертором, продолжает питать подключенные к ней нагрузки.

Если такой вариант не годится, то остается ставить 3 инвертора. В настоящее время мы ставим только 3-фазные системы на базе инверторов Xantrex XW.

В этом случае у нас есть 2 варианта:

1. 3-фазная система с синхронизацией фаз – необходима при наличии 3-фазных двигателей (насосов и т.п.). При пропадании 1 фазы вся система перейдет на резерв и будет питать все 3 фазы от АКБ.
2. 3 инвертора отдельно на каждую фазу – более гибкая система, но только если нет 3-фазных нагрузок. При пропадании одной из фаз только на этой фазе включается инвертор. Остальные два будут заряжать АКБ и питать нагрузки на своих фазах от сети. Это значит, что пропавшая фаза может поддерживаться практически неограниченное время.

Как я могу увеличить время автономной работы моей системы без внешней сети?

Докупите аккумуляторы и уменьшите потребление.

Несколько советов для «экстремалов»:

1. Используйте энергосберегающие лампы, вместо ламп накаливания
2. Вместо верхнего света подключите к системе только розетки и пользуйтесь настольными лампами и торшерами по необходимости
3. Не подключайте к системе «лишние» циркуляционные насосы, например, насосы теплых полов
4. Поставьте пару-тройку солнечных панелей, по крайней мере днем время автономии может увеличиться за счет энергии солнца

Что значит выходная мощность и пиковая мощность?

Обычно все, что содержит в себе электродвигатель (например холодильник или насос отопления), имеют так называемую «пусковую» мощность, которая может быть значительно выше, чем номинальная мощность инвертора. Пусковая мощность – это та мощность, которая потребуется для запуска прибора. Обычно такая мощность требуется на короткое время до нескольких секунд, после чего прибор переходит в режим обычного потребления (номинальная мощность).

Пиковая мощность, указанная в характеристиках инвертора, дает представление, сможет ли инвертор запустить подключаемый к нему прибор. Обычно инвертор «переваривает» пиковую пусковую нагрузку в 1.5 раза больше номинала. Например, OutBack VFX3048E (номинал 3 кВт) имеет показатель 5.75 кВт пиковой мощности.

Является ли инвертор стабилизатором?

Нет. Стабилизатор — это отдельный прибор. Если бы и инвертор, и стабилизатор были выполнены в одном корпусе, то такой прибор был бы очень громоздким и весил бы более 100 кг на мощность 3-4 кВт. Кроме того, скорее всего, пострадала бы надежность.

В некоторых случаях программируемый инвертор можно использовать в качестве стабилизатора, но только на кратковременные периоды отклонений сети от 220 вольт, задав ему узкий диапазон входящей сети. В этом случае при отклонениях он переходил бы на АКБ, выдавая ровные 220 вольт. Недостатками такой схемы работы являются частые переключения реле с возможностью преждевременного выхода его из строя, а также вероятность быстрого разряда АКБ.

Нужен ли мне стабилизатор?

Стабилизатор желателен на объектах с плохой сетью. Стабилизатор ставится на входе городской сети после счетчика и перед инвертором. Чаще всего стабилизатор защищает ВСЕ нагрузки, в то время как инвертор защищает только часть — самые жизненно-важные. По этой причине мощность стабилизатора, как правило, выше, чем мощность инвертора. Помимо этого, советуем выбирать мощность стабилизатора примерно на 50% выше совокупной мощности питаемых им нагрузок, При этом снижается вероятность его использования «на пределе» и выхода из строя из-за частых перегрузок.

Какой выбрать резервный генератор?

Для эпизодического использования в домах, подключенных к городской сети, подойдет бензиновый агрегат, например, с двигателем Honda. В автономных системах имеет смысл инвестировать в более дорогой дизельный. Лучше всего для автономных систем, где генератор будет использоваться часто, приобрести т.н. «низкооборотный» дизель-генератор (1500 об.мин. против стандартного 3000 об.мин.) Такой генератор менее шумный, и имеет значительно более высокий ресурс.

Какая должна быть мощность генератора для работы в паре с инвертором?

Когда АКБ сели и включился генератор, дом переходит на питание от генератора, который одновременно должен заряжать АКБ. Отсюда мощность генератора = мощность нагрузок + мощность зарядного устройства. Обычно, чтобы зарядить довольно большой объем АКБ, требуется от 1 до 3 кВт мощности, отбираемой из сети переменного тока. Инверторы типа Xantrex XW могут заряжать очень большие аккумуляторные емкости, потребляя при этом до 6 кВт из сети. Наши стандартные системы 3-6 кВт с 4-8 АКБ настроены на заряд АКБ с мощностью около 2 кВт.

Если мы ставим инвертор номиналом 4-6 кВт, значит предполагаем, что в доме может возникнуть совокупная нагрузка такой мощности. Если при этом используется зарядное устройство, то мощность генератора должна быть не менее 6-8 кВт.

При использовании маломощного генератора (например 3 кВт) после разряда АКБ можно их не заряжать, а передавать всю мощность генератора на нагрузки. В таком случае при длительном перебое сначала будут использованы АКБ, а после этого оставшееся время до появления сети дом будет питаться только от генератора. Если мощности генератора хватает, то после заряда АКБ он выключится до следующего цикла, и такие циклы может продолжаться теоретически бесконечно.

Нужен ли генератор с АВР (автоматикой)?

При использовании инверторов XW автоматика не нужна, так как сам инвертор выполняет ее АВР (Автоматический ввод резерва). Здесь вы можете сэкономить около 40000р., не покупая генератор с АВР.

Какой инвертор лучше подойдет для катера/яхты?

Что такое ток чистого синуса и в чем его отличие от «квази-синуса»?

Какой тип инвертора мне нужен – с чистым или модифицированным синусом?

Преимущества инверторов с чистой синусоидой выходного тока 220 вольт:

1. Форма волны переменного тока 220 вольт на выходе инвертора имеет крайне малые величины гармонических искажений, и практически не отличается от стандартного напряжения бытовой сети 220 вольт.

2. Индуктивные двигатели микроволновых мечей, а также других бытовых приборов, содержащих электродвигатели, работают быстрее, меньше нагреваясь.

3. Меньше шума в таких приборах, как, например, фены, лампы дневного света, аудио-усилители, факсы, игровые приставки и т.д.

4. Меньшая вероятность зависания компьютера, ошибок печати принтера, перебоев и шума монитора.

5. Надежная работа следующих приборов, которые не будут функционировать с током модифицированной синусоиды:

• Лазерный принтер, копир, магнито-оптический дисковод
• Некоторые портативные компьютеры
• Некоторые лампы дневного света
• Электроинструменты с транзисторами и переменной скоростью вращения
• Некоторые зарядные устройства для беспроводных электроинструментов
• Приборы, контролируемые микропроцессорами
• Цифровые часы с радио
• Швейные машинки с переменной скоростью двигателя и с микропроцессорным контролем
• Некоторые медицинские приборы, например кислородные концентраторы

Инверторы с модифицированной синусоидой будут работать с большинством электроприборов. Если Ваша задача – обеспечить бесперебойное питание для домашнего освещения, телевизора, холодильника, то инвертор с модифицированной синусоидой будет наиболее экономичным решением. Инверторы чистого синуса предназначены для работы с более чувствительной аппаратурой.

Будет ли работать компьютер на токе модифицированной синусоиды?

Мой мультиметр показывает 190 вольт, при замере напряжения от квази-синусного инвертора. У меня неисправный инвертор?

Нет, с вашим инвертором все нормально. Обычный тестер может давать погрешность от 20% до 40% при замере напряжения квази-синусного инвертора. Для корректного замера используйте тестер «эффективного значения», называемый также тестером «среднеквадратичного значения» или «TRUE RMS». Такой прибор значительно дороже обычных дешевых мультиметров, но только он может показать корректное напряжение квази-синусного инвертора.

Как соединить две и более батареи?

Предпочтительнее использование 2 (и более) батарей одного типа 12 вольт в параллельной конфигурации. Это даст в 2 (и более) раза большую емкость, и, следовательно, большее время работы до необходимости зарядки.

Также можно последовательно соединить 6-вольтовые батареи для удвоения напряжения до 12 вольт. 6-вольтовые батареи должны быть соединены попарно.

12-вольтовые батареи, соединенные параллельно для удвоения емкости (Ач)

6-вольтовые батареи, соединенные последовательно (серийно) для удвоения напряжения до 12 вольт

Работа микроволновой печи от инвертора

Характеристика мощности микроволновой печи – это мощность «приготовления блюда». Реальная потребляемая мощность в большинстве случаев гораздо выше, чем указанная на ценнике. Реальная потребляемая мощность обычно указывается на задней стенке печи. Это нужно иметь в виду, если Вы хотите использовать микроволновую печь от инвертора.

Особенности работы телевизора и аудио-аппаратуры

Несмотря на то, что все инверторы являются экранированными приборами для уменьшения помех, некоторые помехи, отражающиеся на качестве теле сигнала, все же могут возникнуть (в особенности при слабом сигнале).

Вот несколько советов:

• Прежде всего, убедитесь, что антенна дает нормальный сигнал в обычных условиях, без инвертора. Убедитесь, что кабель антенны надлежащего качества.
• Попробуйте изменить расположение антенны, телевизора и инвертора относительно друг друга. Убедитесь, что провода постоянного тока максимально удалены от телевизора.
• Сверните кольцом провода питания телевизора и провода, соединяющие аккумулятор с инвертором.
• Поставьте фильтр на провод питания телевизора.

Некоторая недорогая аудио аппаратура может слегка «фонить» при работе от инвертора. Решение этой проблемы только в покупке более качественной аппаратуры.

Системы бесперебойного питания для коттеджей

Источники бесперебойного питания Schneider Electric, Xantrex, Outback, TBS, для коттеджей и дач. Продажа, техническая экспертиза и монтаж систем автономного питания. (САП) используется только когда к дому не подведена внешняя электросеть.

Цель

Минимизировать общие затраты на систему автономного питания (САП) дома на длительном интервале времени.

В составе рассматриваемой САП подразумеваются:

• электро-генератор на двигателе внутреннего сгорания;
• блок свинцово-кислотных аккумуляторов (АКБ);
• зарядное устройство для заряда АКБ;
• инвертор (преобразователь напряжения АКБ в ~220Вольт).

Путь достижения цели

Снизить время работы генератора до 3,5 часов в сутки. Может быть, можно и несколько быстрее, но есть определенная длительность химических процессов в свинцово-кислотных АКБ, и есть ограничение по температуре АКБ (40-45оС).

Затраты на топливо генератора

Для простоты другие эксплуатационные затраты на генератор не считаем - они относительно малы.

• Пусть средний расход генератора - 2 литра топлива в час.
• Пусть топливо стоит - 20 руб. за литр.
• Пусть генератор в составе САП работает 7 часов в сутки.

Тогда ежесуточный расход на топливо будет 7часов - 2литра - 20рублей=280рублей. А расходы за 10 лет? 280руб * 3650дней = 1миллион рублей.

Если удастся снизить время работы генератора до 3,5 часов в сутки, то налицо экономия только на топливе - 500тыс. рублей за 10 лет.

Ресурс генератора

Если генератор работает по 7 часов в сутки, то его ресурс – 2 500 часов будет израсходован за 1 год. При стоимости генератора с автозапуском 35 тыс. руб, за 10 лет их с одним капитальным ремонтом придется заменить 5 штук на сумму 175 тыс. рублей.

Если нам удастся снизить время работы генератора до 3,5 часов в сутки, то налицо экономия только на ресурсе генераторов - 87тыс. рублей за 10 лет. А с учетом стоимости топлива - 590тыс. руб. за 10 лет.

Почему Андрей начал рассуждения с 7-ми часов? Это время близко к наиболее часто используемому людьми, которые не проводили расчетов экономической эффективности САП.

Как же можно снизить время работы генератора?

Есть только один путь - за счет ускоренного заряда большим током АКБ достаточно большой емкости.

Здесь есть проблема - при зарядке АКБ током близким к их предельному, они начинают сильно греться, при перегреве очень быстро выходят из строя. Перегрев батареи сильно зависит и от температуры окружающей среды.

Некоторые современные батареи допускают токи заряда до 0,2С (т.е. - до 20% от цифры емкости АКБ в ампер-часах) - это, правда, при температуре окружающей среды - 20С. Если АКБ разряжать до остаточной емкости 30%, а заряжать током 0,2С в течение 3,5 часов, то (при КПД заряда АКБ=70%) через 3,5 часа получим заряд на АКБ, равный 80%.

Вот график зависимости напряжения свинцово-кислотной АКБ от уровня заряженности. По предположению Андрея это верно при 20оС и при отключенной от всего АКБ в течение нескольких часов.

Правда, при этом, мы используем только 80-30 = 50% полезной емкости АКБ, т.е. покупать их надо по емкости в 2 раза больше теоретического значения потребления энергии в доме.

Почему АКБ нужно разряжать только до 30%, а не до нуля, а заряжать лишь до 80%, а не до 100%?

Разряжать АКБ менее, чем до 30% не рекомендуется, т.к. у них, при этом, начнется резкое снижение ресурса. До-заряд АКБ с 80 до 100% необходимо производить малыми токами в течение многих часов (не менее 6-ти часов), что при частом использовании абсолютно невыгодно по топливу и ресурсу генератора (см. выше).

Проблема
Известно, что в случае систематического недозаряда свинцово-кислотных АКБ их ресурс значительно снижается.

Какие есть варианты?

• Есть современные АКБ, которые (по сведениям от производителя) относительно устойчивы к систематическому недозаряду, например Challenger G12FT. Несмотря на это, рекомендуется хотя бы раз в месяц проводить полный, 12-ти часовой заряд АКБ хорошим зарядным устройством (начав с 0,1С).
• вы прочитаете об "Экономичной ("двухтактнной") системе автономного питания", которая абсолютно лишена этого недостатка, но "взамен" требует дополнительных, но окупаемых инвестиций.

О расчете емкости АКБ

Чтобы рассчитать ёмкость АКБ Андрей приводит некие практические прикидки для гипотетического дома (80-150 кв.м., отопление и готовка еды - не на электричестве). При постоянном проживании 3-4 человек, если не делать глупостей, то среднесуточное потребление электричества зимой может составить до 700Вт/часов (24-3,5) часа = 14,4кВт/часов. С учетом недоразряда и недозаряда, АКБ должны иметь 28,8кВт/часов. Т.е. - АКБ с параметрами 12Вх150Ач должно быть 16шт.

О расчете стоимости АКБ

Если взять аккумуляторы типа OpzS (а это наиболее экономически выгодные батареи), то при цене за штуку 19 т.р. (очень примерно) нужно будет потратить 19т.р.*16шт = 304тыс.руб. При указанных характеристиках разряда (30-80%) количество циклов заряд-разряд у этого типа АКБ будет около 1600, т.е. 4,4года. При пересчете, за 10 лет стоимость всех АКБ составит 304*10/4,4= 690тыс.руб. А при 7-ми часовой (в сутки) работе генератора их надо было бы иметь на сумму 590тыс.руб.

"Потери" за 10 лет: 690-590=100т.р. (сравните с суммой в 590т.р. потерь на генераторе!!!).

О выборе зарядного устройства (ЗУ)

ЗУ это - важный узел в САПах, т.к. от правильного заряда АКБ зависит срок их жизни. Оно должно быть фирменным, и не менее чем 3 ступени заряда и должно обеспечивать каждый аккумулятор зарядным током не менее 0,2С. Также желательно иметь достаточное количество регулировок для подстройки под разные режимы работы. Ну, и, естественно, его выходное напряжение должно совпадать с напряжением Вашего блока АКБ (24 или 48 Вольт). 12В для такой мощной системы Андрей не рекомендует.

Внимание
При заряде АКБ очень важно не перегревать батареи, иначе они очень быстро выйдут из строя.
Требуйте от поставщика полную документацию на АКБ (включая ТУ) и действуйте строго по документам.

О выборе инвертора

Инвертор это - довольно сложная и капризная система. Он должен быть:

• фирменным,
• должен иметь достаточные стационарную и пусковую мощности,
• должен иметь на выходе синусоиду (а не меандр или даже модифицированную синусоиду),
• должен иметь сервис в Вашем городе,
• естественно, должен работать именно от того напряжения, которое Вы сформируете из своих аккумуляторов,
• а также очень не помешает большое количество вариантов настроек и широкая функциональность.

Для СРП Андрей в настоящий момент рассматривает 2 разных инвертора (оба - со встроенными зарядными устройствами) - МАП LSD-Sinus-4,5, Tripp Lite - APSX3024SW. У них стоимость примерно от 35-45тр, а у дорогих западных - 100-150тр.

О выборе АКБ

О выборе свинцово-кислотных аккумуляторов для систем электропитания можно почитать - .

Вывод
Снижение ежедневного времени работы генератора с 7-ми до 3,5 часов даст за 10 лет солидный экономический эффект, для нашего примера - около 490тыс. рублей.

Примечание к выводу
В этой методике должна быть применена квалифицированная "балансировка" системы, т.к. при превышении тока заряда АКБ (а главное - их температуры) они очень быстро будут выходить из строя. Если для данного вида батарей понадобится чуть увеличить время заряда, то это, наверное, будет правильно (все равно все надо считать).

Принудительное охлаждение АКБ, например вентилятором, очень сильно поможет увеличить срок их эксплуатации (подвал - идеальное место для АКБ при любой системе, а для данного метода - особенно).

Размещено участником форума «Дом и Дача» Андрей А.А.
Редактор: Адамов Роман

От электричества зависит множество удобств в жилых и бытовых зданиях. Однако перебои энергии не редкое дело в городах и пригородах. Для удаленных от цивилизации населенных пунктов проблема тем более насущна — иногда провести электросеть там попросту невозможно . В таких случаях остро встает вопрос независимой выработки тока.

Автономное электроснабжение способно обеспечивать постройки энергией в нужном количестве. При этом не возникает коротких замыканий, соблюдается стабильность напряжения, аварийные ситуации практически не происходят. Подключение подобного оборудования не настолько сложное, как зависимое от общих сетей и, зачастую, окупается за более быстрые сроки.

Выбор личного источника электричества – ответственное занятие, требующее изучения нюансов . Особенно это касается случаев, когда система изготавливается своими руками.

Альтернативных ресурсов существует не так много, но каждый из них имеет свои плюсы и минусы под определенные ситуации.

Какие бывают системы автономного электроснабжения?

Все источники независимого электричества делятся на генераторы, аккумуляторы и солнечные батареи.

• Топливные

Работают на сжигании дизеля, бензина, угля, газа или иного вещества.

• Бестопливные

Используют ветровую энергию для преобразования в электричество. Сюда же можно отнести гидроэнергию, основанную на заборе воды, и геотермальные источники.

Действуют за счет поглощения и накопления тепла солнечных лучей.

Аккумуляторы

Сами заряжаются от электричества и в его отсутствие отдают накопленный резерв.

Как выбрать для квартиры, дома, дачи?

Выбрать подходящее автономное электроснабжение дома не так сложно, если учитывать некоторые параметры.

Первое на что нужно опираться — количество и характер систем, потребляющих энергию . Обычно к списку таких систем относятся кондиционирование, отопление, насосное водоснабжение из скважины. Также необходимо учитывать число часто пользуемых бытовых электроприборов и холодильное оборудование. Все перечисленное требует бесперебойного питания, что может предоставить любой независимый источник.

Вторым этапом выбора станет вычисление общей мощности. Показатели потребления каждого прибора складываются между собой. Итоговое автономное электроснабжение загородного дома, дачи или квартиры должно превышать полученную сумму на 20-30%.

Автономное электроснабжение — актуальная тема для России. В большинстве некрупных населенных пунктов имеющиеся сети достигли высокой степени изношенности и не могут обеспечить электроэнергией всех потребителей. Есть и более неутешительные данные — 60 % территории страны не могут быть подключены к сети в принципе. Самыми первыми нехватку энергии ощущают владельцы частных домов и дач. Но они не единственные, кто в ней нуждается. С этой проблемой сталкиваются метеостанции, фермерские хозяйства, базовые станции сотовой связи, научные станции и т. п.

Раньше автономное электроснабжение дома обеспечивалось бензиновыми генераторами. Но такое решение не является оптимальным, поскольку генераторы требуют постоянной дозаправки топливом, им необходимо проводить регулярное ТО, и ресурс их не такой длительный, как хотелось бы. Еще один ощутимый минус — плохое качество тока на выходе.

Инверторы как источник автономного электропитания для частного дома

Значительно повысить работоспособность системы способно подключение к генератору силовых инверторов с зарядными устройствами и емких аккумуляторных батарей, которые работают как источник автономного электроснабжения частного дома на высоком уровне.

В таком случае генератор функционирует не весь день, а только то время, которое необходимо для пополнения заряда батарей. Остальные часы все системы загородного дома работают от энергии аккумуляторов, которая преобразуется инвертором в переменный ток с чистым синусом.

Как только аккумуляторы разряжаются, инвертор вновь подключает к работе генератор, обеспечивая переменным током нагрузку и одновременно пополняя заряд батареи. Автономное электропитание, организованное по такому принципу, обеспечивает надежную работу техники, так как переключение между питанием нагрузки от аккумуляторов и генератора происходит автоматически.

Регулирует работу всех устройств инвертор, управление которым возможно при наличии специальных фирменных системных контроллеров. Можно запрограммировать систему, прописав несколько вариантов развития сценария:

• генератор включается при падении уровня напряжения или степени заряда аккумуляторов;
• подключение генератора также может быть связано с увеличением нагрузки;
• автономное энергоснабжение от генератора можно запрограммировать на определенные часы (например, разрешить его работу в дневное время и запретить в ночное).

Использование инверторов и аккумуляторов позволяет продлить срок службы генератора и уменьшить цену содержания объекта, существенно уменьшив расходы на покупку топлива и техническое обслуживание. При этом обслуживание компонентов инверторной системы не требуется.

Работа инверторов с альтернативными источниками резервного питания

Современные силовые инверторы вместе с аккумуляторами позволяют обеспечить автономную работу всех домашних бытовых приборов за счет использования альтернативных источников электроснабжения. В этом случае в гибридную систему включаются, помимо генератора, солнечные панели и ветрогенератор. Также система резервного электроснабжения может функционировать только с возобновляемыми источниками энергии.

Энергию солнца или ветра аккумуляторные батареи могут накапливать при помощи специальных контроллеров заряда в те моменты, когда она доступна. При достаточном уровне заряда АКБ инверторы преобразуют постоянный ток аккумуляторов в переменный с чистой синусоидой, который используется для поддержания работоспособности бытовых приборов и техники.

Еще один вариант применения инверторов — построение систем бесперебойного питания в ситуациях, когда подключение к сети есть, но не отличается стабильностью. Автономный источник питания на базе инверторов с аккумуляторными батареями и солнечными панелями в этой ситуации используется не только при исчезновении напряжения в стационарной сети, но и для приоритетного использования энергии солнца в целях экономии сетевой электроэнергии.

Для работы с альтернативными источниками энергии: солнечными панелями и ветрогенераторами хорошо подходят инверторы Victron серии Phoenix Inverter мощностью от 1,2 кВА до 5 кВА .

Инвертор Victron серии Phoenix представляет собой профессиональное техническое устройство для преобразования постоянного тока в переменный. Разработанный с применением гибридной технологии ВЧ, он рассчитан на соответствие самым высоким требованиям. Его функция заключается в обеспечении питанием любой автономной системы электроснабжения с необходимостью получения высокого качества тока на выходе со стабильным напряжением в виде чистой синусоиды. В быту напряжение с чистым синусом требуют такие приборы, как газовый котел, холодильник, микроволновка, телевизор, стиральная машина и прочее.

Полностью автономное электроснабжение частного дома с различными бытовыми электроприборами требует как высокого качества напряжения, так и возможности инвертора справляться с пусковыми токами трудных нагрузок (компрессор холодильника, электродвигатель насоса и т.п.). Удовлетворить эту потребность может функция SinusMax инвертора Phoenix. Она обеспечивает двукратную кратковременную перегрузочную способность системы. Более простым и ранним технологиям преобразования напряжения это не под силу.

Энергопотребление инвертора:

• на холостом ходу: от 8 до 25 Вт в зависимости от модели;
• в режиме поиска нагрузки: от 2 до 6 Вт, этот режим сопровождается регулярным включением системы каждые две секунды в течение короткого периода времени.
• при постоянной работе в энергосберегающем режиме (AES): от 5 до 20 Вт.

Автономные системы электроснабжения позволяют осуществлять собственное управление и мониторинг через подключение инвертора к компьютеру. Для своих инверторов компания Victron Energy разработало программное обеспечение VEConfigure. Подключение осуществляется через интерфейс MK2-USB.

Инверторы Phoenix Inverter и Phoenix Inverter Compact могут работать как в параллельных конфигурациях (до 6 инверторов на фазе), так и в 3-х фазных. Оптимальные в соотношении «цена/качество» они подходят не только для дома, но и для автономного электроснабжения транспорта, мобильных комплексов.

Система автономного электроснабжения частного дома

Система автономного электроснабжения дома может включать в себя не только инвертор и альтернативные источники энергии, но и генератор. Инверторная система включит генератор в случае необходимости подзарядки аккумуляторов. Для запуска генератора можно использовать или встроенное реле инвертора или реле аккумуляторного монитора BMV-700. По достижении необходимого уровня заряда, генератор отключается. Далее питание нагрузок опять начинают обеспечивать аккумуляторы. Такая схема позволит полноценно обеспечивать электричеством удаленный дом даже при временном отсутствии солнца или ветра.

Аккумуляторы для автономного энергоснабжения

Компания «Вега» предлагает свинцово-кислотные аккумуляторы для автономного энергоснабжения хорошо себя зарекомендовавших брендов:

Эти аккумуляторы выполнены по технологии GEL, устойчивы к глубоким разрядам, не требуют технического обслуживания и долива воды, имеют большее количество циклов, чем AGM-аккумуляторы.

При правильно подобранной системе и обеспечении разряда не более чем на 50%, ресурс аккумуляторов может достигать около 1000 циклов. Установив такую систему у себя дома или на подконтрольном объекте, вы убедитесь в ее безупречной многолетней службе.

• Варианты базовых инверторных систем резервного электроснабжения PracticVolt на базе инверторов Victron Energy

Цена: 41 236 руб.

Рекомендуются для бесперебойного питания газового котла и циркуляционных насосов загородного дома, коттеджа или других объектов с мощностью нагрузки до 800 ВА. В состав системы PracticVolt входит инвертор Victron и необслуживаемые аккумуляторы большой емкости.

Цена: от 110 335 руб.

Рекомендуются для бесперебойного питания газового котла, циркуляционных насосов и бытовой техники загородного дома, коттеджа или других объектов с мощностью нагрузки до 1600 ВА. В состав системы PracticVolt входит инвертор Victron и необслуживаемые аккумуляторы большой емкости.

Цена: от 174 827 руб.

Рекомендуются для бесперебойного питания электроприборов и бытовой техники загородного дома, коттеджа или других объектов с мощностью нагрузки до 5000 ВА. В состав системы PracticVolt входит инвертор Victron и необслуживаемые аккумуляторы большой емкости.

Бренд:	Victron

Цена: от 449 886 руб.

Энергетический кризис, ставший следствием московской аварии на подстанции в Чагине и настигший Москву и ряд ближайших к ней областей, показал, что для нашего человека даже столь неординарные события — это вовсе не повод для того, чтобы нервничать.

ля Минпромэнерго РФ отключение электричества, произошедшее в московском и соседних регионах России, — это уникальная ситуация чрезвычайного характера, однако хронические отключения как отдельных домов, так и целых кварталов в различных регионах страны случаются не так уж и редко.

Работники Министерства промышленности и энергетики РФ, естественно, сделали надлежащие выводы и уже докладывают нам, что «из всего комплекса действий, связанных с ликвидацией отключения электричества, будет вынесен бесценный позитивный опыт», однако изношенное оборудование, которое служит уже по 40-50 лет, не может быть заменено в одночасье, а пока идет техническое перевооружение отрасли электроэнергетики, мы тоже можем кое-что предпринять, чтобы хоть как-то обезопасить себя от подобных издержек цивилизации.

Источники бесперебойного питания

ак известно, источники бесперебойного питания (ИБП или UPS — Uninteruptable Power Source) предназначены скорее для того, чтобы предотвратить аварийное завершение работы устройства, а вовсе не для длительной работы оного при отсутствии напряжения в электросети. Собственно, стоимость аккумуляторов составляет наиболее весомую долю в общей стоимости ИБП, причем чем большую емкость они имеют, тем система дороже.

Строго говоря, те цифры, которые указаны в прайс-листах или на корпусах ИБП, обозначают так называемую полную мощность, которая измеряется в вольт-амперах (В·А, V·A) и применима к постоянному току, или активную мощность, измеряемую в ваттах (Вт), а время работы от батарей зависит от мощности UPS нелинейно.

Для импульсных блоков питания компьютеров мощность в вольт-амперах соответствует мощности в ваттах с коэффициентом 0,6-0,8, то есть если на ИБП указано 400 V·A, то это соответствует суммарной мощности подключаемых устройств примерно в 280 Вт. Однако производители рекомендуют выбирать ИБП с расчетом 20% запаса по мощности нагрузки, чтобы у пользователя все-таки хватило времени на выполнение всех завершающих действий перед выключением компьютера. Например, для современных настольных ПК с блоками питания мощностью 300 Вт необходимо выбирать ИБП мощностью 350-360 Вт (или 514 V·A).

Как показывает опыт, простой домашний компьютер с монитором работает на ИБП мощностью 400 V·A в лучшем случае лишь 5-10 мин. Поэтому, сообразуясь с существующими моделями и запасом по мощности нагрузки, лучше выбрать ИБП, рассчитанный на 600-750 V·A. Причем если для ИБП мощностью 500 V·A время работы составит 10-15 мин, то на ИБП мощностью 1000 V·A тот же набор устройств будет работать минут 40 (то есть один мощный ИБП работает дольше, чем два с такой же суммарной мощностью). Кстати, если перегрузка ИБП будет длиться хотя бы пару секунд, он просто отключит всю нагрузку.

Однако и стоимость ИПБ зависит от мощности нелинейно. Так, скажем, если популярный ИБП APC SmartUPS 420 V·A стоит 150 долл., то APC SmartUPS 700 V·A — уже 250 долл. Впрочем, существуют и недорогие ИБП, которые не выравнивают напряжение, а только переключаются на аккумулятор в случае его отсутствия. Цены на такие устройства вполне доступны — APC BackUPS 500 V·A стоит примерно 50-60 долл.

Отметим также, что срок службы аккумуляторов в ИБП колеблется от 3 до 6 лет, а стоимость замены всех аккумуляторов в одном ИБП составляет в среднем половину полной стоимости нового устройства.

При этом недорогие ИБП, как правило, маломощные. Цены на мощные модели той же компании APC, такие как Matrix 300 и 5000 V·A, начинаются уже от 3 тыс. долл. А уж цена таких моделей, как Symmetra (APC) мощностью от 8000 до 16 000 V·A, — от 8 тыс. долл.

Таким образом, применение мощных ИБП в домашних условиях оказывается бессмысленным, а использование недорогого ИБП сводится только к тому, чтобы срочно сохранить все файлы и выключить оргтехнику во избежание потери данных.

Источник автономного питания из ИБП

ак же нам защититься от длительных перебоев в электропитании? Неужели для этого необходимо покупать столь дорогие и мощные источники бесперебойного питания?

Здесь можно предложить два варианта:

• к штатному аккумулятору ИПС параллельно подключить недорогой автомобильный аккумулятор (кстати, у автомобилистов часто остаются вполне работоспособные аккумуляторы, использовать которые зимой они уже не решаются, но заряд такие устройства держат еще неплохо);
• для пары-тройки автомобильных аккумуляторов использовать преобразователь напряжения из 12 в 220 В.

Первый вариант, возможно, вполне сгодится в качестве дешевой альтернативы дорогостоящей замены штатных батарей ИБП, когда источник бесперебойного питания ввиду выхода из строя штатных батарей начинает работать только как сетевой фильтр. Однако в случае глубокой разрядки автомобильного аккумулятора применение нештатного аккумулятора на ИБП чревато серьезными проблемами.

Ведь схема управления ИБП, как правило, рассчитана только на штатную батарею. Например, если вы вздумаете заменить на том же APC BackUPS 500 V·A штатную батарею 12V7AH на новую 12V20AH (по сути такую же, но более емкую), то при зарядке более емкая батарея будет брать больший ток и от перегрева проводов и элементов схемы наверняка выйдет из строя контроллер управления (или сработает защита от превышения тока в схеме подзарядки и зарядка попросту не пойдет).

Что касается автомобильного, гораздо более емкого аккумулятора, то средний ток зарядки не сильно разряженной аккумуляторной батареи не превышает 1/10 от максимального, поэтому при неглубокой разрядке ничего случиться не должно. Однако после сколько-нибудь значительной разрядки дополнительного аккумулятора вам придется отсоединять его от ИБП и заряжать отдельным зарядным устройством, а это не очень удобно.

Что можно предпринять в данной ситуации? Во-первых, можно использовать для подключения дополнительной батареи отдельный контроллер по минимальному и максимальному напряжению (например, описанный на http://battery.newlist.ru/chargers_lvd_01.htm). Тогда дополнительная схема автоматического отключения нагрузки по минимально и максимально допустимому напряжению защитит схему ИБП. Пороги срабатывания вы отрегулируете потенциометрами, а диапазон рабочих напряжений будет определяться параметрами используемых транзисторов.

Или же, если вы планируете использовать автомобильный свинцово-кислотный аккумулятор, то и ИПБ нужно выбирать не со щелочным, а со свинцово-кислотным штатным аккумулятором. Тогда схема подзарядки ИПБ будет рассчитана на использование батарей со сходными параметрами, следовательно, разряженный автомобильный аккумулятор не сожжет контроллер ИБП. Конечно, у любой схемы подзарядки есть некий предел тока и если навесить на совсем уж маломощный ИБП внешний автомобильный аккумулятор, то ИПБ может и сгореть, особенно если доводить аккумулятор до полной разрядки.

Впрочем, можно использовать и смешанную схему, когда автомобильный аккумулятор заряжается постоянно подключенным зарядным устройством для автомобильных аккумуляторов (с контролем от перезаряда и прочей автоматикой) и одновременно аккумулятор подключается к ИБП параллельно штатной батарее. Таким образом, в этом случае ИБП служит лишь преобразователем напряжения из 12 в 220 В.

Вариант со специальным преобразователем напряжения 12/220 В вместо ИБП более надежен, но такой преобразователь напряжения большой мощности сравним по стоимости с ИБП и к тому же все равно потребует приобретения достаточно мощного зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов. При этом маломощное зарядное устройство заряжает очень долго, а мощное стоит довольно дорого и имеет внушительные размеры (то есть наряду с экономической целесообразностью такой системы необходимо будет рассмотреть и ее массогабаритные параметры).

Стоимость автомобильных адаптеров 12/220 В мощностью 600 Вт составляет примерно 80-100 долл. Преобразователь напряжения 12/220 В мощностью 1200 Вт обойдется уже в 200-220 долл., а адаптер мощностью 2500-3000 Вт — более чем в 400 долл. Как видите, даже цены адаптеров уже вполне сопоставимы с ценами аналогичных по мощности ИБП, а ведь нам еще понадобится зарядное устройство для аккумуляторов!

Готовые решения

Принципе, сама идея использования автомобильных аккумуляторов в качестве источника автономного питания не нова, и российская промышленность имеет несколько готовых решений. Так, например, фирма «МикроАрт» (http://www.invertors.ru) предлагает относительно недорогие устройства МАП «Энергия» — преобразователи постоянного напряжения 12 или 24 в переменное 220 В (двунаправленные инверторы) мощностью от 0,9 до 12 кВт со встроенным интеллектуальным микроконтроллером, обеспечивающим автоматическое управление режимами и, при необходимости, связь с компьютером.

Такой преобразователь одновременно и заряжает автомобильные аккумуляторы (один или несколько), и используется как источник автономного питания: если есть сетевое напряжение 220 В, то он просто пропускает его сквозь себя и, при необходимости, подзаряжает аккумуляторы; если же внешнее сетевое напряжение исчезло — он мгновенно начинает генерировать 220 В от аккумуляторов. Время работы такого источника зависит от нагрузки и емкости аккумуляторов. Так, четырех аккумуляторов по 190 А/ч хватит на 17 ч при постоянной нагрузке 500 Вт (см. таблицу). Также, например, любой автомобиль можно будет использовать как автономную электростанцию на колесах, причем двигатель автомобиля некоторое время можно даже не включать. Такой преобразователь значительно дешевле газовой или дизельной мини-электростанции, миниатюрен и легок. Цена преобразователей МАП «Энергия» — от 8 тыс. руб. Дополнительно за 650 руб. можно приобрести шнур, контроллер и ПО для подключения этого устройства к компьютеру (то есть МАП «Энергия» способен полностью заменить ИБП).

Если же перебои с электричеством очень длительные или его нет вообще, то можно использовать такой преобразователь совместно с мини-электростанцией (газовой или дизельной), а также с альтернативными источниками питания (солнечными гелиоустановками и ветрогенераторами) для накопления энергии. В этом случае, включая электростанцию всего на 3 ч в день, можно обеспечить себя электричеством на круглые сутки!

Помимо использования данного устройства в качестве источника бесперебойного или автономного питания, его можно задействовать и как преобразователь постоянного напряжения 12 или 24 В (существует два варианта устройств) в переменное 220 В с частотой 50 Гц, и как пускозарядное устройство для автомобиля.

Устройство обеспечивает защиту от перегрузки, короткого замыкания, подключения аккумулятора неправильной полярностью, от перезаряда и полного разряда аккумулятора. Кроме того, оно снабжено системой защиты питаемых устройств от перенапряжений и системой плавного пуска, что исключает высокое потребление тока в момент запуска.

Время работы от аккумулятора

Заметки на полях

еобходимо отметить, что свинцово-кислотные автомобильные аккумуляторные батареи настоятельно не рекомендуется заряжать в жилом помещении, так как при интенсивной подзарядке они выделяют газы. В процессе работы (разрядки) кислотные аккумуляторы вполне безобидны. Отметим, что, в частности, именно поэтому аккумуляторы для ИБП значительно дороже — их конструкция герметична и сверху у них отсутствуют вентиляционные отверстия. Поэтому аккумуляторное хозяйство в городской квартире лучше держать на балконе.