Частые перепады электричества могут повредить домашнюю электронику, электроотопление, и принесут массу хлопот и неудобств. Для определенных приборов (отопительный котел, электронасос, холодильник) и освещения электрическое питание должно быть всегда, и для его реализации необходим резервный источник.
Может быть несколько вариантов — от накопления электричества до производства собственного. Каждая система имеет преимущества и недостатки. И так, давайте разберем самые популярные варианты.
Инверторно-аккумуляторная система для запасания энергии
Конструкция включает преобразователь и блок аккумуляторов. С магистрального электроснабжения ток преобразуется в инверторе на 12В или 24В, заряжая АКБ. После отключения центрального снабжения ток из аккумуляторов автоматически попадает в инвертор и преобразуется в 220 В, а затем протекает в домашнюю проводку.
Как рассчитать номинал аккумуляторов
Емкость, к примеру, таких гелевых аккумуляторов необходимо рассчитывать ориентируясь на нагрузку, которая бывает трех типов:
- Аварийная — питает самое необходимое оборудование (автоматические ворота, скважинный насос, сигнализация, освещение);
- Основная — включает помимо первоочередных потребителей домашнюю электронику (ноутбук, компьютер, роутер), кухонные приборы (электрочайник, микроволновка) и дополнительное освещение (гараж, наружный свет);
- Необязательная — предполагает подключение высокомощного оборудования (бойлер горячей воды, электроплита, теплый пол).
Исходя из мощности потребителей, возможно несколько технических сборок
Для электросети до 3 кВт. Система состоит из преобразователя напряжения (Pn = 3 кВт, Pmax = 9 кВт, на входе 24В), двух гелевых батарей (12В, 200 Ач). Максимально может накапливаться 4,8 кВтч, при средней мощности 0,4 кВт обеспечивает автономность электрообеспечения на 12 часов. Подходит для дачи или коттеджа до 150 м2. Приблизительная стоимость сборки – 1200$.
Для нагрузки 5 кВт. Включает инвертор (Pn = 5 кВт, Pmax = 15 кВт, U=48В) и четыре АКБ (12В, 200 Ач). Запасаемая емкость – 9,6 кВтч, при потреблении 0,5 кВтч держится около 19 часов. Подходит для электропитания коттеджа, офиса, загородного дома на 150-300 м2. Цена такого исполнения начинается от 2200$.
Для дома до 6 кВт. Состоит из инвертора (Pn = 6 кВт, Pmax = 18 кВт, U=48В) и 8 батарей (12В, 200 Ач). Может запасать до 19,2 кВтч электричества. При почасовом потреблении 0,7 кВтч сможет обеспечить автономную работу на 27 часов. Как минимальное решение подойдет для магазина или жилого здания от 300 м2. Цена за всю установку от 4000$.
ПРЕИМУЩЕСТВА:
- масштабируемость — возможно совмещение с дополнительными источниками электроэнергии (солнечные панели, ветрогенераторы);
- длительный срок службы (10-12 лет);
- простота в подключении.
НЕДОСТАТКИ:
- габаритность, так как вся система занимает много полезного пространства;
- ограниченная емкость батарей достаточная только для питания на определенное время;
- высокая себестоимость.
На самом деле, ветрогенераторы и солнечные панели в качестве резервного источника электричества в Украине практически не используются из-за нецелесообразности ввиду их высокой стоимости и малой эффективности в условиях украинского умеренного климата.
Топливный электрогенератор = выгодная альтернатива?
Для домашнего обеспечения в качестве резерва чаще всего используются бензиновые электростанции, так как они дешевле, чем дизельные и газовые, а также издают меньше шума и могут запускаться при минусовых температурах.
Для автоматизации запуска они оборудуются АВР (в некоторых идет уже в комплекте). При перебоях устройство автоматически запускает мотор электростанции, а после восстановления напряжения в городской сети, снова подключается к ней. Автономность работы – от 6 до 15 часов.
Цены бензогенератора на 5 кВт с АВР в комплекте начинаются всего от 500$. Это неплохой вариант для дачного участка. Ток на выходе подходит даже для питания электроники (ноутбуки, ПК, плазменные телевизоры), поэтому его можно использовать для электроснабжения небольшого офиса. Для высокоточного оборудования существует отдельная категория инверторных генераторов, их цена начинается от 1800$.
Несмотря на то, что бензиновые уступают газовым по стоимости топлива, их запас необходимо регулярно пополнять. При наличии центрального газоснабжения можно установить газогенератор и подключить его к магистрали. Такой вариант обойдется дороже, но со временем он окупится на топливных затратах.
Если перебои случаются очень часто и линия может оставаться обесточенной значительное время, лучше отдать предпочтение дизельному или газовому аналогу. Исходя из того, что ДТ и пропан/бутан стоят дешевле бензина, в перспективе это будет выгодным решением. В эксплуатации модели с разным топливом практически не отличаются, за исключением того, что в газовых уровень износа деталей немного меньше, и нет необходимости заливать масло.
ПРЕИМУЩЕСТВА:
- сравнительно невысокая стоимость;
- гибкость по выбору моделей;
- универсальность — подходит для бытового и промышленного применения;
- автономность ограничена только перерывами для охлаждения двигателя и заливки топлива.
НЕДОСТАТКИ:
- необходимость регулярного пополнения топливного бака;
- необходимость консервации при сезонном применении;
- шумная работа.
Совмещение генератора и инверторно-аккумуляторной системы, как оптимальное решение
При отключении света электроснабжение от бытовой электростанции включается не сразу, постольку ему необходимо время на разогрев двигателя и выхода на нужные обороты. В среднем это происходит в течении 1-2 минут (время запуска может отличаться в зависимости от модели), соответственно этот короткий промежуток времени бытовая сеть обесточена. Это может вызвать массу неудобств, например, выключится компьютер с несохраненной работой или стиральная машина с включенным режимом.
Есть простой выход из ситуации, он заключается в совмещении инверторно-аккумуляторного ИБП с электростанцией. Для этого необходим преобразователь с номинальной мощностью идентичной генератору. Емкость батареи должна быть достаточной для кратковременного питания сети. Номинал подбирается индивидуально в зависимости от времени полного запуска и максимальной сетевой нагрузки.
Преимущество такой схемы заключается в том, что перебои никак не отображаются на электроприборах, и даже сам пользователь может не почувствовать, что случился кратковременный перебой. Кроме того, она намного дешевле и компактнее, чем полноценный ИБП.
ПРЕИМУЩЕСТВА:
- бесперебойное переключение на резервную линию;
- невысокая стоимость АКБ;
- полная автоматизация переключения.
НЕДОСТАТКИ:
- необходимость дополнительной покупки преобразователя напряжения, АВР и батареи;
- необходимо регулярное снабжение топливом;
- шумная работа.
Резервная линия магистрального электроснабжения для офисов
Данный вариант применяется в городских массивах для жилых многоэтажек и офисных центров. Суть его заключается в прокладывании дополнительной линии от соседнего трансформатора к сетевому щиту АВР. Если основная магистраль обесточивается, устройство автоматически переключается на резерв, и сеть начинает запитываться от другого источника — принцип идентичен электрогенератору с АВР. При появлении напряжения в основном подключении, нагрузка снова переключается на него.
ПРЕИМУЩЕСТВА:
- не нужно покупать АКБ, монтировать под них стеллажи и заниматься обслуживанием;
- не занимает полезное пространство, за исключением щитка с автоматикой;
- бесперебойное переключение.
НЕДОСТАТКИ:
- невозможно реализовать для коттеджей, так как в частных секторах и сельской местности трансформаторы расположены не так густо, как в городе;
- необходима дополнительная покупка и прокладывание кабеля.
Какой вариант лучше выбрать?
Наиболее универсальными и выгодными можно справедливо считать электрогенераторы, так как, во-первых, они значительно дешевле инверторно-аккумуляторных ИБП, а во-вторых, ассортимент позволяет выбрать оптимальную модель по мощности и типу топлива. Кроме того, они могут обеспечить электроснабжение при долговременном отсутствии основного электричества. Для плавного переключения к ним можно подключить АКБ с малым объемом заряда, что является довольно распространенным способом.
Для небольшого офиса или частного дома в городском массиве лучше провести резервную линию от соседнего трансформатора, это избавит Вас от тягот обслуживания – заправки и ремонта. Если такой возможности нет, и Вы не можете мириться с шумом, тогда выход один — установка аккумуляторов высокой емкости с инвертором.
