Опубликовано

Аккумуляторы для дома

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.

12 В: Не рекомендуется для мощностей выше 1.5 кВт из-за высоких токов и необходимости использования очень толстых кабелей.

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: Рекомендуется для мощностей не выше 4 кВт по тем же причинам.

  • 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.

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 (выходная 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.

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?

Во-первых, работает нагрузка, а система ее питает.

Чтобы рассчитать, сколько часов вы можете просидеть без внешней сети на инверторной системе, необходимо знать 2 вещи: (1) приблизительная среднечасовая мощность питаемых системой нагрузок и (2) емкость АКБ.

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?

Можем порекомендовать OutBack FX из-за герметичного корпуса, который защищает от воздействия окружающей среды. Можно также использовать серию Xantrex PROsine или полностью металлические инверторы TBS.

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.

Устройство бесперебойного электроснабжения для дома

Источником аварийного бесперебойного питания электроэнергией служат аккумуляторы для дома. Особенно актуально резервное электроснабжение для загородных домов и дач, которые находятся вдали от централизованной электросети. Немаловажное значение имеет установка аккумуляторов в тех жилищах, которые часто остаются без света.

Домашние аккумуляторные батареи, обеспечивающие бесперебойное питание внутренней электросети, по своему принципу работы схожи с автомобильными АКБ. В отличие от них, домашнее электрооборудование рассчитано на режим глубокой разрядки. Это увеличивает время пользования электрическим током до очередной зарядки батареи.

Резервное питание электроэнергией может представлять собой несколько батарей, соединённых, как параллельно, так и последовательно. Их размещают в отдельных помещениях энергоёмких зданий.

Для квартиры, где нужна небольшая мощность тока, устанавливают ИБП (резервное электроснабжение). В корпус прибора встроен аккумулятор. Устройство располагает опциями контроля и управления энергетическими потоками. Вся информация о разряде АКБ отражается на жидкокристаллическом дисплее.

Виды домашних аккумуляторов

Для обеспечения аварийного питания внутренней электросети дома используют четыре вида аккумуляторных источников электроэнергетики:

  1. Кислотно-свинцовые АКБ.
  2. Гелевые батареи.
  3. AGM аккумуляторы.
  4. Никель-кадмиевые АКБ.

Кислотно-свинцовые АКБ

Самые распространённые аккумуляторы для ИБП по своему устройству ничем не отличаются от автомобильных батарей. В банках АКБ расположены свинцовые пластины, залитые электролитом (водным раствором серной кислоты).

Внимание! Хранить большие кислотно-свинцовые АКБ следует в отдельных помещениях с хорошей вентиляцией. Дело в том, что в процессе разрядки батареи выделяют газ, вредный для здоровья человека.

К недостаткам таких устройств нужно отнести то, что они требуют постоянного обслуживания (контроль уровня электролита и восполнение его падения дистиллированной водой).

Гелевые батареи

В электролит добавляют элементы кремния, в результате он приобретает форму геля (застывший пористый раствор из серной кислоты и силикагеля). Густая структура геля не даёт разрушаться электродам, что значительно увеличивает срок службы АКБ. Преимуществом такой батареи является то, что эксплуатировать аккумулятор можно в любом положении, не боясь вытекания электролита.

Гелевая батарея

Гелевые аккумуляторы отличаются большим временным промежутком хранения заряда. Они хорошо служат для освещения, маломощных бытовых приборов (компьютеров, телевизоров и прочего). В то же время ИБП с такими АКБ не могут обеспечить большой ток для питания мощного оборудования (электродвигатели различного назначения).

Важно! Нельзя допускать перегрев гелевой батареи – она может взорваться. Нужно обеспечить контроль температуры корпуса АКБ.

Батареи этого вида долговечны. Они выдерживают от 600 до 800 циклов заряда – разряда. Специалисты рекомендуют их использовать в резервировании питания для светильников, ПК, ТВ и маломощных кухонных приборов: миксеров, комбайнов и кофемолок.

AGM аккумуляторы

Аббревиатура AGM сложилась из начальных букв Absorbent Glass Mat, что означает влагопоглощающие стеклянные маты. В последнее время батареи AGM завоёвывают передовые позиции на рынке аккумуляторов. Суть их конструкции состоит в том, что раствором серной кислоты пропитывают капиллярные синтетические маты, которые помещают между свинцовыми пластинами.

Пластины изготовляют из свинца высокой химической чистоты с добавками кальция и сурьмы. Присадки предотвращают разрушение электродов, что значительно увеличивает срок службы аккумуляторов.

Некоторые AGM устройства имеют спиральное расположение матов. Такое решение позволяет значительно увеличить контактную площадь для протекания химических реакций, что повышает КПД батарей.

AGM аккумулятор

AGM аккумуляторы занимают большой объём в производимой продукции таких брендов, как Bosh, Delta, Fiamm и др.

Никель-кадмиевые АКБ

Аккумуляторы настоящего типа уступают другим видам батарей в величине ёмкости. Это пальчиковые батарейки и крупные бочонки. Их соединяют никелевой полосой в блоки точечной сваркой. Ими заполняют корпуса ИБП, предназначенные для бесперебойного питания портативной техники и стационарных компьютеров.

Блок никель-кадмиевых батарей

Заряжают никель-кадмиевые аккумуляторные блоки в корпусе ИБП, который подключают к бытовой электросети. Также восполняют потенциал в отдельных специальных зарядных устройствах.

Источники зарядки домашних аккумуляторов

Резервный домашний источник тока частного дома нуждается в регулярной зарядке. При отключении электричества аккумуляторы автоматически переходят в режим разряда. По истечении определённого времени оборудование будет нуждаться в зарядке.

Питание для зарядки АКБ обеспечивают несколькими способами:

  • электрическая сеть;
  • генераторы;
  • солнечные батареи;
  • ветровые генераторы.

Электрическая сеть

При наличии автономной системы энергоснабжения используют аккумуляторы для частных домов при отключении электричества. Источник бесперебойного питания мгновенно реагирует на отказ сетевого электропитания, в работу включаются АКБ.

После восстановления работы электросети ИБП переходит в режим зарядки батарей. Электронная промышленность производит различные модели зарядных устройств. На входе встроенный инвертор переменный ток делает постоянным, а на выходе ток становится снова переменным. Это происходит потому, что АКБ должна получать постоянный зарядный ток.

Генераторы

Для домов, стоящих вдалеке от централизованного энергоснабжения, используют генераторы, которые снабжают электрическим током внутренние электросети. Все виды генераторов (газовые, на жидком топливе) производят громкий шум. Поэтому их используют одновременно, как поставщика электроэнергии напрямую, так и для питания зарядных устройств ИБП.

Генератор включают на время зарядки аккумуляторных батарей. Затем заряженные АКБ переходят в режим разрядки, генератор прекращает свою работу.

Солнечные батареи

В последнее время появились новые платформы солнечных батарей с большим КПД. В районах, где большое количество солнечных дней в году, солнечные батареи эффективно справляются с электроснабжением и резервным питанием для домов вместо генераторов.

Преимущество фотомодулей состоит в том, что их можно приобретать отдельными фрагментами. Постепенно приобретая новые модули, наращивают мощность потребляемого тока. Объединение в одну систему электроэнергетики фотопанелей с аккумуляторами даёт выгоду в том, что электропитание в солнечные дни обеспечивает солнечная батарея, в пасмурную погоду и ночные часы включаются в работу АКБ.

Ветровые генераторы

Ветровые установки обладают малой энергоёмкостью. Как правило, для обеспечения электроэнергией частного домостроения ставят несколько установок, вплоть до нескольких десятков. Позволить такие устройства может только финансово обеспеченный хозяин коттеджа. Как и в случае солнечных батарей, ветровые генераторы работают в одной системе с домашними АКБ.

Виды ИБП

ИБП бывают трёх видов:

  1. Резервные.
  2. Линейно-интерактивные.
  3. Онлайн модели.

Резервные

Энергоснабжение проходит от сети через ИБП к потребителям. Как только электрический поток прекращается, прибор переключается в режим разряда аккумулятора. В момент возобновления сетевого питания бесперебойник передаёт энергию во внутреннюю сеть дома, часть импульса направляет на подзарядку АКБ. Время переключения режимов энергоснабжения составляет несколько миллисекунд, что исключает потерю данных во время работы компьютера.

Внутреннее устройство ИБП

Дополнительная информация. Использование таких установок вполне приемлемо для домашней техники. Для энергоёмкого силового оборудования (насосы, отопительные котлы и пр.) резервные модели не годятся. ИБП не гарантирует сохранения стабильности синусоидальной формы напряжения.

Линейно-интерактивные

Принцип работы и устройство интерактивного источника схожи с резервной моделью. Отличие заключается в том, что линейно-интерактивные ИБП оснащены коммутирующими устройствами. Приборы не нуждаются в переключении режимов питания при отклонении нормативного показателя входного напряжения до 20%. При этом показатель выходного напряжения практически остаётся неизменным.

Линейно-интерактивный ИБП

Онлайн модели

Онлайн оборудование считается самым надёжным и высококлассным ИБП. В него заложен принцип двойного преобразования. Уровень защиты практически составляет 100%. Работа устройства заключается в следующем:

  • входящий ток проходит через выпрямитель, становясь постоянным;
  • инвертор возвращает энергию обратно в переменный ток с идеально ровным напряжением;
  • внутренняя резервная линия – байпас, страхует бесперебойное питание в случае выхода из строя основной линии ИБП.

Время переключения режимов стремится к нулю. Такой источник называют «онлайн», то есть перерыва в его работе не существует.

К недостаткам онлайн ИБП следует отнести их высокую стоимость, а также снижение КПД электросилы из-за двойного преобразования характеристик тока. Потери потенциала по отношению к абсолютной величине КПД довольно незначительны.

Сам по себе аккумулятор без такого прибора, как ИБП, не может стать автономным гарантом бесперебойного энергоснабжения дома. Для того чтобы выбрать подходящую модель ИБП, необходимо произвести точный расчёт силы тока, его напряжения и мощности, обеспечивающих работу всех потребителей в доме.

>Дайджест — Промышленная безопасность

РЕЗЕРВИРОВАНИЕ ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЕЙ

И все же, несмотря на подключение к двум различным источникам, довольно часты случаи внезапного и полного прекращения питания электроприемников. Это объясняется особыми условиями эксплуатации электротехнического оборудования и электрических сетей на химических предприятиях (загрязнение изоляции содержащимися в атмосфере выбросами химических веществ, повышенная коррозионная активность среды и т. д.), а также взаимным влиянием источников и электроприемников в сложных схемах.

Поскольку часты случаи одновременного выхода из строя двух источников питания электроэнергией во взрывоопасных производствах стали применять третий — независимый источник питания неэлектроемких потребителей особой группы. Эта особая группа выделяется из состава электроприемников I категории, бесперебойная работа которых необходима для безаварийной остановки производства. К таким потребителям электрической энергии следует отнести и системы противоава-рийной защиты с дистанционным управлением на трубопроводах взрывоопасных и токсичных газов, легковоспламеняющихся горючих жидкостей; насосы масляных систем быстроходных (высокооборотных) компрессоров; аварийные вентиляцию и освещение; приборы КИПиА, необходимые для безопасной остановки процессов и всего производства; цепи оперативного тока технологических блокировок; управляющие электронно-вычислительные машины комбинированных многопроцессных технологических установок; питание блокировок газовых компрессоров; насосы, обеспечивающие подачу и циркуляцию маслосистемы смазки подшипников газовых компрессоров; электроприводы некоторых задвижек и клапанов печей, реакторных блоков и газовых компрессоров; насосы, подающие сырье в трубчатые печи; насосы для уплотнений сальников; насосы, питающие котлы-утилизаторы или закалочно-испарительные аппараты, если они не имеют резервного парового привода; заградительные огни высоких сооружений и тГ д.

Следует помнить, что работа электроприемников особой группы необходима не для продолжения производственного процесса, а лишь только для безаварийной остановки производства. Электроснабжения этих потребителей должно быть обеспечено, как минимум, на то время, пока существует реальная опасность нарушений режима, которые могут повлечь за собой аварии или другие тяжелые последствия.

В качестве третьего источника можно применять генераторы с двигателями внутреннего сгорания или паровые турбины, аккумуляторные батареи с подзарядными устройствами и преобразователями постоянного тока в переменный, местные электростанции, специальные агрегаты бесперебойного питания и др. Вид третьего источника электрической энергии выбирают в зависимости от характера и особенностей производства, технологических процессов, схем оборудования и т. д. При этом в первую очередь должны учитываться: скорость изменения технологического режима и время достижения его параметрами опасных значений с момента прекращения работы электрооборудования, а также мощность, потребляемая электроприемниками.

В других случаях не требуется столь быстрое включение резерва, но необходимы источники электроэнергии значительной мощности, обеспечивающие безаварийную остановку производства в течение длительного времени. Например, при отключении основных источников электроэнергии на экзотермических хранилищах сжиженных газов необходимо обеспечить бесперебойную работу компрессоров холодильной станции и охлаждение сжиженного газа для исключения возможности повышения температуры и давления в сборниках.

Изотермические хранилища, заполненные захоложенным сжиженным газом, как правило, имеют надежную теплоизоляцию, и скорость повышения температуры в сборниках за счет теплопритока из окружающей среды, при прекращении работы системы охлаждения, будет незначительной. Кроме того, для предупреждения роста давления в хранилищах в подобных случаях сборники оборудуют соответствующими предохранительными клапанами и аппаратурой для сжигания или утилизации аварийных газовых сбросов. В таких условиях повышение температуры и давления в аппарате до опасных значений может продолжаться в течение нескольких часов с момента прекращения питания электроэнергией. Поэтому на изотермически хранилищах сжиженных газов нужно иметь генераторы с приводом дизельных двигателей внутреннего сгорания, готовые к запуску в качестве третьего источника электроэнергии.

Следует указать, что в химической и нефтехимической промышленности имеется большое число других взрывоопасных технологических процессов и производств, для которых генераторы с двигателями внутреннего сгорания могут быть рекомендованы в качестве весьма надежного резервного источника электроэнергии. Например, в производственном комплексе получения по-лихлорвиниловой смолы, состоящем из весьма опасных технологических процессов, имеется резервная электростанция, оборудованная генераторами с двигателями внутреннего сгорания. Эта станция может включаться в работу частично или на полную мощность автоматически или вручную при помощи пусковой аппаратуры в течение нескольких минут в зависимости от аварийной обстановки.

От указанной станции обеспечивается аварийное питание электродвигателей приводов мешалок реакторов полимеризации хлорвинила и другой аппаратуры, обеспечивающей безопасную остановку производства при внезапном отключении основных источников энергоснабжения. В других производствах независимый источник питания значительной мощности должен находиться в постоянной готовности к немедленному включению н автоматически включаться через 1—2 с после исчезновения напряжения на основных источниках питания.

Когда минимально возможное время ввода резервного пит

В особо ответственных многостадийных производственны? комплексах, состоящих из сложных энерготехнологических взаимосвязанных блоков, применяют более надежные схемы электроснабжения. В таких комплексах электроснабжение осуществляется по следующей примерной схеме: основные электроприемники получают питание от РУ-6 кВ электроподстанции, обеспечиваемое двумя независимыми источниками. Подстанция снабжается электроэнергией от двух секций 110/6 кВ. Непрерывность работы производства обеспечивается схемами АВР и са-мозапуска двигателей при исчезновении питания от одного из двух указанных источников. При исчезновении питания от двух основных источников используется третий, например ТЭЦ, включаемый по схеме АВР. Этот источник питает силовые потребители особой I категории. Для электроснабжения ответственных потребителей, требующих бесперебойного питания (ЭВМ и приборы КИПиА), а также потребителей, обеспечивающих безаварийную остановку производства при одновременном исчезновении питания от всех трех источников, предусматривается независимый четвертый источник.

Резервное электроснабжение

Качество общего электроснабжения сегодня часто отличается от нормативных показателей, особенно сильно это ощущают владельцы загородных домов. При аварийном отключении питания в доме пострадают не только продукты в холодильнике, уют и настроение, но и системное, дорогостоящее оборудование, от которого зависит жизнеобеспечение всего дома: насосы водоснабжения, отопления, канализации, система сигнализации, телевидение и другая аппаратура. В избежание подобного предусмотрительный хозяин устанавливает резервный источник электроснабжения, выбор способа и схемы включения резерва определяется в зависимости от продолжительности, частоты и характера отключения электроэнергии.

Резервное электроснабжение – система, предназначенная для обеспечения электроприемников электричеством в случае отключения основного источника электроэнергии. Такая система не будет выступать в качестве альтернативы традиционному источнику, используясь лишь в случае необходимости. Стоимость резервного электричества обычно выше сетевого, если не применяются возобновляемые источники.

Переключение должно происходить по возможности незаметно для потребителей. В случаях, когда основное электроснабжение имеет отклонения от нормы, происходит быстрое автоматическое переключение на питание от аккумуляторов, преобразуя их постоянное напряжение (12 В,24 В или 48 В) в переменное — 220В.

Проект, схема резервного электроснабжения и расчет мощности (и стоимости) разрабатываются индивидуально в зависимости от количества и характеристик потребителей электроэнергии в доме и характерных сроков отключения.

Аварийное электроснабжение отличается от резервного тем, что резервирования электропитание осуществляется только для определенного оборудования. Аварийное электроснабжение и резервное электроснабжение — это очень близкие понятия, в зависимости от объекта, применяемого оборудования, настроек и мощности системы их область применения может пересекаться до 100%.

Способы подключения источников резервного электроснабжения

Выбор схемы и оборудования резервного электроснабжения во многом зависит от продолжительности отключения электроэнергии:

  • Микро-отключения (измеряются секундами и минутами). Подойдет обычный ИБП (источник бесперебойного питания) с штатным АКБ. Фирм-производителей достаточно, стоимость будет зависеть от функциональных возможностей, мощности, которую ИБП может подключить и емкости АКБ;
  • Кратковременные (1-12 час.). Может использоваться ИБП с несколькими внешними аккумуляторами, повышающими емкость системы. Стоимость системы в данном случае будет существенно зависеть от емкости банка АКБ, который зависит от потребляемой мощности и длительности отключения.

    В случае, когда в доме имеются мощные потребители энергии, даже в случае ситуаций кратковременных отключений электроэнергии, целесообразно использовать оборудование, применяемое при резервировании в ситуации среднесрочных отключений;
  • Среднесрочные отключения (12-24 час.). Помимо ИБП и АКБ понадобится и источник генерации электроэнергии, с помощью которого каждые 3-4 часа будут заряжаться батареи. Его роль может выполнить, например, дизель-генераторная установка или возобновляемый источник, ветрогенераторная установка или установка солнечной генерации и др. Применение ВИЭ позволяет владельцу дома также получать часть электричества «условно бесплатно»;
  • Длительные (свыше 24 час.). Работает та же связка, что и при среднесрочных отключениях, однако нужно организовать наличие достаточного количества топлива для топливного генератора, либо иметь большую площадь, например, панелей солнечной генерации. С большой долей вероятности, даже при наличии возобновляемых источников в системе резервирования, владельцу придется приобрести топливный генератор, для экстренных случаев.

Современные системы генерации альтернативной возобновляемой энергии при помощи солнечных панелей, используя ветровую энергию, энергию приливов и отливов, малых рек и озер позволяют выступать так же и источниками резервного электроснабжения. Как правило, они позволяют включать в общую систему сеть, ВИЭ и топливные генераторы. Управление и мониторинг системы осуществляется единым оборудованием. В качестве примера можно привести системы Schneider Electric Xantrex или Outback.

Стоимость подключения резервного электроснабжения

Стоимость подключения резервной системы складывается из следующих составляющих:

  1. Стоимость оборудования системы;
  2. Стоимость монтажных работ;
  3. Стоимость работ по организации системы внутреннего электроснабжения в доме, если резервируется только часть системы. Данный пункт актуален, если в доме нет разделения электроприемников по группам. При разработке системы, необходимо учитывать, что при резервировании «всего», ее стоимость увеличивается кратно. В связи с этим и требуется разделение в электрощите приемников условной группы жизнеобеспечения (циркуляционные насосы, холодильное оборудование, системы безопасности) от систем дополнительного комфорта, например, подогрев воды в бассейне.

Система резервного электроснабжения будет по-разному организована даже в двух одинаковых домах, но у двух разных владельцев. Её цена рассчитывается индивидуально и будет зависеть от количества и мощности резервируемых потребителей энергии, количества аккумуляторных батарей и другого оборудования.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *