Меню

Резервное питание от аккумулятора это

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 40 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 200 руб. (5 л * 40 руб/л) будет платой за энергопотребление 6 кВт*ч от бензогенератора, то есть стоимость 1 кВт*ч составляет 30 руб. Электричество из розетки стоит в пределах 2 руб/кВт*ч, или в 15 раз дешевле.

Вот наглядный пример неэкономичности жидкостных генераторов по сравнению с внешней сетью (220 В 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 30 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

Участок земли со строящимся домом и электрическая бетономешалка. Для выработки раствора в 3 тонны стандартная бетономешалка объемом 130 литров проработает около 1 часа. Мощность такой бетономешалки 600-700 Вт. Собственно, за 1 час работы такая бетономешалка потребит всего 700 Вт*ч, и для её работы вместо бензогенератора гораздо удобнее использовать аккумуляторные батареи. Даже стандартная автомобильная стартерная батарея емкостью 55 А*ч обеспечит 30 мин работы такой бетономешалки, а AGM аккумулятор ёмкостью 230 А*ч обеспечит 3 часа непрерывной работы.

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 15 раз.

Читайте также:  Nestle программа правильного питания

То есть через 5 месяцев ежечасное пользование «болгаркой» от АКБ будет обходиться в 15 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 15 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

Частный дом отапливается современным газовым котлом. В целях обеспечения гарантированного отопления в зимний период хозяин на случай внезапных отключений внешней сети планирует установку бензинового генератора с системой автозапуска. При этом самостоятельно создавая себе дополнительные проблемы: с установкой генератора (требование техники безопасности), отводом выхлопных газов, шумоизоляцией, наладкой системы автозапуска.

Гораздо проще, дешевле, грамотнее и эффективнее для питания данного котла (насоса) использовать АКБ. Но пока хозяин коттеджа не увидел, что есть лучшее решение (сколько АКБ занимает места, как подключается, как стабильно работает и насколько оно безопасно), он остаётся заложником ложного убеждения о необходимости установки именно генератора.

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 (220 В), 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.

Источник

Резервное питание дома на аккумуляторах

В этом посте мы покажем примеры реализации резервного питания дома по одной фазе из трех. Часто это наиболее оптимальное решение с точки зрения бюджета: мы собираем в одну группу всю самую ответственную нагрузку в доме: систему отопления и водоснабжения, частичное освещение, холодильники, охранную систему и видеонаблюдение, роутер, некоторые розеточные группы.

Подобная схема позволяет исключить мощную нагрузку (электродуховки, стиральные и сушильные машины, электрические бойлеры и теплые полы и т.п.), что в свою очередь позволяет заметно увеличить время автономной работы или сэкономить на количестве и емкости аккумуляторных батарей.

Пример 1: инвертор на резервную фазу

Основной ввод в дом нашего клиента был сделан бронированным кабелем с прокладкой в земле, затем через подпол кабель заходил в главный распределительный электрощит на первом этаже. Следуя пожеланиям минимизировать вмешательство в интерьер, мы приняли решение осуществить подключение напрямую через “врезку” в этот кабель и прокладку нашей силовой линии до инвертора через подпольное пространство.

В результате инвертор с аккумуляторами был установлен в бойлерной:

Инвертор Bineos 5KF и 4 АКБ по 200Ач

В состав системы у нас вошли:

  • Инвертор Bineos 5KF номинальной мощностью до 5 кВт, пиковая – 10 кВт.
  • Щит ИБП с автоматом ввода резервной фазы, автоматами входа и выхода инвертора, ручной байпас
  • Аккумуляторы по 200Ач MNB MM 200-12 – 4шт.
  • Усиленный сборный стеллаж (д*ш*в: 50*60*100)
Читайте также:  La 7912p нет питания

Наш ИБП питает одну фазу в доме, на которую мы собрали всю самую ответственную нагрузку, включая напольный газовый котел De Dietrich. Расчетное время автономной работы на средней длительной нагрузке 800Вт составит более 9 часов. Отметим, что инвертор также защищает вашу технику от резких скачков напряжения и ЭМИ.

Цена проекта с монтажными работами и всеми материалами:

В случае, если место ограничено, можно установить узкий стеллаж и компактно разместить систему на нём:

Размещение на узком стеллаже

Тут дополнительно обращу внимание на GSM-модуль Эктоконтрол, который у нас выполняет роль оповещения об отключениях электричества до инвертора, а также сообщит о том, что аккумуляторы сели. По-мимо этого, мы установили беспроводной температурный датчик, что позволило нам реализовать управление газовым котлом про определенной программе:

GSM-модуль для оповещения об отключениях электричества и управления системой отопления

Пример 2: инвертор и стабилизатор напряжения на основную резервную фазу

В проекте электрики загородного дома нашего заказчика была предусмотрена группа потребителей, которая должна иметь гарантированное и качественное электропитание. Для монтажа оборудования по нашему ТЗ уже была проложена силовая линия. Выбор был сделан в пользу комбинированной системы резервного электропитания: инвертор+стабилизатор напряжения:

Инвертор МАП Энергия PRO 6.0/48 и стабилизатор напряжения

  • Энерготех Prime 9000 – высокоточный электронный стабилизатор напряжения, корректно работающий даже с оборудованием, имеющим высокие пусковые токи
  • Инвертор МАП Энергия PRO 6.0/48 – ИБП off-line типа с временем переключения на работу от АКБ за 10мс.
  • Аккумуляторы Delta DTM 12200L
  • Усиленный сборный стеллаж (д*ш*в: 50*60*200)

Самый важный электропотребитель в нашем проекте – напольный газовый котел Buderus Logano.

Экран нашего инвертора отображает нагрузку – 400Вт, а при такой мощности наш батарейный банк совокупной емкостью 800Ач обеспечит время автономной работы более 21 часа.

Инвертор МАП Энергия PRO 6.0/48

Стоимость решения с установкой:

Часто, распределительный электрощит находится в прихожей, в этом случае инвертор с аккумуляторами можно расположить прям внутри встроенного шкафа:

Пример 3: ИБП on-line типа

Клиент обратился с проблемой: в загородном коттедже постоянно моргают лампы освещения и периодически полностью пропадает напряжение. Условно причины подобного некачественного электропитания можно разделить на два вида – внешние и внутренние. К внешним можно отнести:

  • Старая и нестабильно работающая трансформаторная подстанция
  • Перегрузка, износ и аварийное состояние внешней питающей электросети
  • Помехи и наводки от работы промышленного электрооборудования или сварки
  • Сильный перекос по фазам
  • Малое сечение вводного кабеля
  • Плохой контакт нулевого проводника, неправильный режим нейтрали
  • Плохой контакт фазных проводников
  • Некачественные материалы и электромонтажные работы
  • Неисправная бытовая техника.

В результате диагностического выезда, наш инженер сделал заключение о внешнем характере проблем с напряжением и в этом случае самое оптимальное решение – ИБП двойного преобразования (on-line типа) с внешними аккумуляторными батареями. На вводе у нашего заказчика стоит автомат ABB S203 C40 мощностью 40А, в связи с этим мы подобрали мощность бесперебойника для фазы с гарантированным питанием – 10кВА (9кВт).

On-line ИБП на 10кВа

  • Однофазный ИБП on-line типа Lanches L900II-H 10kVa
  • Аккумуляторы типа AGM – Восток PRO СК-12100
  • Усиленный сборный стеллаж (д*ш*в: 50*60*200)

Наш батарейный банк запасает приблизительно 16кВт/ч, т.е. при постоянной длительной средней нагрузке в 1кВт время автономной работы составит более 16 часов. Экран источника отображает значения входного и выходного напряжения, мощность нагрузки в ВА и Вт, напряжение на шине постоянного тока, режим работы. Для удобства восприятия на экране в виде шкалы отображаются уровень текущей нагрузки и степень заряда АКБ:

Цена проекта для частного дома с монтажными работами:

Ещё один пример установки ИБП для дома на одну фазу on-line типа:

При плохой питающей сети лучше установить ИБП on-line типа с очень качественной стабилизацией напряжения

  • Подробнее разобраться в вопросе выбора типа источника бесперебойного питания поможет наша статья: ИБП On-line VS Инвертор
  • Типовые решения: ИБП для дома
  • Другие примеры работы
  • Трехфазные ИБП для всего дома

Источник



Резервное питание дома от аккумулятора

Владельцы частных домов предпочитают проводить автономные коммуникации – так они становятся независимыми от централизованного снабжения ресурсами и экономят большие суммы на ежемесячных счетах. Но взамен появляется другая проблема: зависимость систем дома от источника электроэнергии. В то же время современная техника чувствительна к даже кратковременным отключениям электричества, на 1-2 секунды, и обнуление настроек устройств — это только малая неприятность. Чтобы уберечь чуткие к параметрам сети приборы от частых отключений, устанавливается резервный источник питания. Для коттеджа наиболее распространенный вариант – это генератор, или источник бесперебойного питания (ИБП).

Читайте также:  Почему необходим режим питания для человека

Устройства аварийного питания рассчитаны на работу в течение короткого времени – 10–15 минут, иногда этот период продлевается до получаса. Предполагается, что за это время питание сети от постоянного источника возобновится. Но чаще используются модели, которые способны поддерживать напряжение в сети часами, и сутками. Для этих целей подходит ИБП с аккумуляторами значительной емкости. Итак, можно ли использовать питание от аккумулятора в качестве резервного источника для дома?

ИБП или генератор?

Резервный источник питания необходим для жизнеобеспечения дома: отопления, роутеры, компьютеры, серверы, системы “умного дома”. Выдать необходимый минимум для поддержания работы устройств могут и генераторы, и ИБП с аккумуляторами. Посмотрим, какой из них будет удобнее в эксплуатации.

В первую очередь, от резервного источника питания требуется мгновенная подача напряжения при отключении постоянного источника. Генератор такой скоростью похвастаться не может: на разгон ему требуется от 10 секунд до 2,5 минут. ИБП переходит в рабочий режим за 4 мс, в результате чувствительная техника сохраняет настройки, не переходя в режим перезапуска. Инверторы двойного преобразования и вовсе не требуют времени для подачи напряжения – они включены постоянно и сразу начинают работу после отключения энергии.

Инверторы не имеют механических частей, подверженных износу. Главные факторы, влияющие на ресурс, – емкость аккумуляторов и потребляемая мощность. Такая система удобна и при коротких промежутках в питании от основной, и при продолжительных отключениях электричества сроком на несколько суток. Аккумуляторы сразу начнут питать охранную сигнализацию или отопление дома.

В отличие от генератора, ИБП работает очень тихо, не выделяя в среду никаких газов. Генератор работает на топливе, и от выхлопных газов вы избавитесь, лишь отдалив установку от дома. Чтобы установить ИБП с аккумуляторами, потребуется маленькое помещение с нормальным уровнем влажности. Для работы рекомендована положительная температура, но некоторые системы работают и при минусовых показателях термометра.

Как выбрать аккумулятор?

Важная часть ИБП – аккумуляторы, от которых зависит работа прибора. Благодаря им дома можно устроить собственную мини-электростанцию, которая снабдит бесперебойным потоком энергии устройства в доме. Выбирайте аккумуляторы по нескольким параметрам:

  • максимальный уровень тока при разрядке и зарядке — он говорит о предельных значения, при которых работает аккумулятор,
  • количество циклов разрядки — это срок работы батареи,
  • температура внешней среды, при которой работает аккумулятор,
  • время, которое уходит на полную разрядку и зарядку,
  • как быстро аккумулятор теряет заряд при циклическом использовании,
  • габариты и вес — важно, если аккумулятор будет использоваться как мобильный источник питания.

Если уделить внимание этим параметрам, то возможно выбрать превосходный аккумулятор для аварийного или резервного питания дома. Аккумуляторы собирают в одну группу, стараясь располагать батареи как можно ближе друг к другу — тогда КПД у получившейся системы будет выше. В редких случаях разные элементы одной группы могут иметь разницу зарядов. Это негативно влияет на срок службы аккумуляторов. Проблему решают балансиры, выравнивающие ёмкость АКБ во всей группе.

При подборе аккумулятора для ИБП важно обратить внимание и на его тип. Самые распространенные – наливные свинцово-кислотные, их отличает доступная стоиомость и легкость эксплуатации. Но для них характерен короткий срок работы — меньше 1 года.

Для ИБП допускается использование литиевых батарей: они функциональны, но в большинстве случае небезопасны. На текщее время их надежность ниже, а цена выше в разы, чем у AMG и GEL. Эффективнее всего AMG – они надёжны, отдавают много тока, герметичность, пожаробезопасность и долгий срок службы.

ИБП с аккумуляторами, выбранными в соответствии с параметрами тока, напряжения и требованиями установленных в доме приборов, станут эффективной системой резервного и аварийного питания для автономного энергоснабжения. Поставщики ИБП должны учитывать персональные параметры домов и техники клиента, предлагая аппаратуру, которая подходит для решения его задач.

Источник