В этой статье я хочу в общих чертах рассказать о том какие бывают системы автономного или резервного электро-обеспечения, что это все примерно стоит. Так-же опишу несколько вариантов компоновки и расчета системы для разных запросов и условий. Вообще собрать своими руками свою электростанцию достаточно сложно и как правило с учетом ошибок и недочетов в итоге самодельная электростанция обходится дороже, и я советую тем кто в этом совсем ничего не понимает - обращаться к фирмам занимающимся всем этим.

Если же вы уверены в своих знаниях и силах, и у вас много свободного времени, то почему бы и нет. Самый частый случай когда требуется свое электричество на постоянной основе - это загородные дома и дачные участки, где вообще нет электросетей, или их качество отвратительное. Так-же могут быть и другие проблемы, это например высокая цена для подключения к электросетям, или бюрократические барьеры.

Автономный дом

Обеспечение своего дома электроэнергией от солнечных батарей без аккумуляторов, пока светит солнце энергия идет в электросеть и счетчик крутится в обратную сторону - вы продаете электроэнергию государству, а когда нет солнца и в темное время суток вы ее покупаете

Полноценное электро обеспечение загородных домов

Полное обеспечение своего дома это большие вложения и для этого требуется много оборудования, по-этому и цена здесь начинается от нескольких сотен тысяч рублей, и легко уходит за миллион рублей. Самый дешевый вариант на первоначальном этапе и по простоте установки и подключения это бензиновый или дизельный генератор, но минус в том что для него требуется топливо, так-же от него постоянный шум, ну и нужна отдельная комната для его установки, или монтаж на улице (но там зимой он может замерзать и плохо запускаться).

Сейчас у нас в среднестатистических загородных домах или дачных домах среднее энергопотребление около 200кВт в месяц. В потребление входят множество электрических устройств, и среди них есть такие, что требуют питания круглые сутки, например циркуляционные насосы и электрические котлы отопления, холодильники и др. По-этому генератор должен работать сутками и при этом обеспечивать большую мощность когда требуется, например когда включаем микроволновку, электрочайник, электроинструмент, сварочный аппарат и прочее. Все это можно посчитать и определится с мощностью генератора, но сразу скажу что не покупайте дешевое, так-как скупой платит дважды, а если не понимает, то так и будет тратить деньги на ремонт и замену тех или иных устройств.

Автономное питание дома от генератора

Пример электро-обеспечения дома от дизельного генератора, который устанавливается на улице в специальном контейнере

Для полной автономии бензиновый или дизельный генератор должен обеспечивать мощность до 6кВт, и работать сутками на пролет, и его ресурс должен быть высоким, иначе за год-два генератор износится и придется покупать новый или вкладываться в капитальный ремонт. При этом он за это время еще "скушает" тонны дорогостоящего топлива. Первоначальные вложения при этом в среднем 50-100т.руб., и последующая покупка топлива. Ну а из плюсов генератор работает не зависимо от погоды и тогда, когда вам нужно. Так-же к генератору можно добавить дополнительное оборудование, например блок управления генератором и переключения с центральной электросети когда электричество пропадает.

Генератор + бесперебойник

А так-же еще можно установить бесперебойный аккумуляторный источник, который может управлять генератором и электросетью. И если например электросети у вас нет совсем, то когда в бесперебойнике кончится заряд аккумуляторов, то он запустит на некоторое время генератор, а как зарядятся АКБ, то бензогенератор остановится и электричество будет подаваться от аккумуляторов. При этом бесперебойкик так-же выдает сразу 220вольт и внутри имеет контроллер зарядки аккумуляторов и блок переключения с электросети и обратно, и управления бензогенератором.

Так-же если у вас есть электросеть, но она часто пропадает и не качественная, то можно установить бесперебойник и пока есть сеть он зарядится и будет в полной готовности ждать, и как только электричество пропадет, то он включит свой инвертор и подаст 220 вольт по дому. Заряда внутренних аккумуляторов хватит на несколько часов работы в автономном режиме, чего обычно хватает чтобы переждать отключение электросети. Но сам безперебойник и аккумуляторы тоже стоят прилично, я не буду здесь рекламировать конкретные устройства, я думаю вы и сами найдете если захотите. Но плюс работы генератора с бесперебойником в том что генератору не надо работать постоянно, а требуется только заряжать аккумуляторы.

Ветро-солнечные электростанции

Если же вас не устраивает бензо-дизель-генератор, вы не хотите слышать шум от его работы, и возится с покупкой и заправкой топливом. То есть альтернативные источники электроэнергии, такие как солнечные панели и ветрогенераторы, но здесь все гораздо сложнее. Ветер и солнце вещь не постоянная и с этим приходится считаться и рассчитывать все от и до, и опять-же чем меньше вы хотите тратить сразу, тем дороже своя электростанция будет в обслуживании. Например блок самых дешевых аккумуляторов приходится менять каждые 1-3 года, а если купить качественные и подходящие АКБ, то о их замене можно забыть лет на десять и более.

Автономная электростанция

блок аккумуляторов автономной электростанции, а так-же другое оборудование, так примерно выглядит своя автономна

В весенний, летний и осенний периоды солнца обычно вполне хватает и тут надо просто рассчитать мощность солнечных панелей и емкость аккумуляторов с расчетом на сутки и этого будет достаточно. Например если у вас в месяц выходит около 200кВт, то 200:30=6.6кВт/сутки. То-есть в сутки потребляется 6,6кВт, и тогда вполне хватит солнечных панелей на 1,5 кВт и аккумуляторов с рабочей емкостью 7 кВт. Рабочая емкость, это та емкость, которую можно использовать без существенной потери емкости аккумуляторов.

Например для автомобильных стартерных АКБ это не более 30%, для тяговых свинцовых не более 70%, для щелочных около 80%, и lifepo4 тоже 80%. То-есть если вы ставите самые дешевые стартерные аккумуляторы, то чтобы постоянно брать с них 7кВт, их надо полной емкости на 21кВт, тогда они прослужат до трех лет и даже более. А если они каждый раз будут разряжаться до 50-80%, то они уже в первые месяцы начнут резко терять емкость, и быстро деградируют.

Зимой в средней части России и ближе к северу с солнцем очень плохо и выработка солнечных панелей падает в пасмурные дни до 20-ти раз и они уже не могут заряжать аккумуляторы если с них постоянно берется электричество. И тут на помощь нужно ставить или ветрогенератор, или бензогенератор, чтобы в эти периоды заряжать аккумуляторы. При этом ветрогенератор конечно предпочтительнее так-как не требует топлива для работы, но надо изучить обстановку с ветром в вашем районе чтобы понять какой мощности нужен ветрогенератор и есть ли в нем смысл, а то может у вас штиль все эти дни - когда нет солнца, и тогда без бензогенератора не обойтись.

Альтернативное электроснабжение дома

Ветрогенератор и солнечные панели позволяют полностью обеспечить все потребности в электроэнергии

Мини электростанция

Если же вам не нужны киловатты мощности, а достаточно того чтобы был свет и электричество для телевизора, ноутбука и зарядки телефонов, то тут все гораздо проще, и даже можно отказаться от инвертора и перевести все на питание от 12 вольт и сэкономить на самом инверторе. А так-же инвертор сам имеет КПД 80-90%, то-есть без него в среднем 15% энергии еще можно использовать с пользой, а не на нагрев инвертора. Конечно у потребителей на 12вольт тоже есть свои блоки питания, но когда мы делаем все на 220 вольт и ставим инвертор, то мы из 12вольт инвертором преобразовываем в 220v теряя 15% энергии, и далее примерно столько-же на преобразователях из 220v в 19v, 12v, 5v. Если из этой цепочки исключить инвертор, то 15% энергии мы сможем экономить.

Так-же можно экономить и на аккумуляторах. К примеру свинцово-кислотные аккумуляторы имеют кпд около 85-90% если они работают в номинальном режиме, но если их заряжать и разряжать током больше чем 1:10 от емкости, то КПД заряд-разряд становится еще меньше. То-же самое и с щелочными, КПД которых самый плохой. А если использовать литий-железо-фосфатные аккумуляторы, то их КПД 95-98%, и при этом он не особо ухудшается даже когда его заряжают разряжают большими токами, при этом стоят такие АКБ как щелочные и дорогие тяговые свинцовые. Сэкономив на инверторе и поставив аккумуляторы-lifepo4 , выгода составит в среднем 30%, а это значит нужно ставить или на 30% меньше солнечных батарей, или у вас будет на 30% больше энергии. Я думаю это очень важно, особенно когда энергии не хватает, и бюджет ограничен.

Если же вам иногда нужно что-то включать от 220 вольт, например электроинструмент небольшой, то можно отдельно поставить дешевый инвертор с модифицированной синусоидой мощностью на 1кВт, и через него будет работать дрель, маленькая болгарка и прочее. Но циркуляционные насосы и холодильники через дешевые инверторы работать часто отказываются, и тут лучше сразу брать инвертор с чистой синусоидой на выходе.

Но мы все привыкли к 220вольт, и если вы все хотите перевести на 220 вольт, то покупайте хороший инвертор с запасом по мощности и тут уже увеличивайте мощность солнечных панелей и емкость аккумуляторов. Вообще если что-то покупать для своей автономной системы, то тут как ни где действует правило что скупой платит дважды, а если до него не доходит, то так и будет менять отказавшие в работе устройства. Я на себе все это испытал, и это особенно касается аккумуляторов, тут лучше меньше, чем через год их на свалку отправлять.

Расчет небольшой электростанции для минимальных потребностей

К примеру если у вас на даче нет электросети, а заводить автомобиль чтобы зарядить (телефон, ноутбук, планшет, или фонарь, или посмотреть телевизор и пр.) не хочется и это не удобно, то можно установить солнечную электростанцию. Поставить на крыше дома солнечную панель, или несколько, примерно на 200ватт (цена 15000руб), аккумулятор с рабочей емкостью на 500-700ватт (10-20т.руб.), контроллер зарядки АКБ(цена 3-5т.руб). Этого хватит чтобы у вас работал круглосуточно небольшой телевизор на 12вольт диагональю 15-19дюймов, и много чего еще, ну и конечно свет по дому (2-3 лампочки небольшой мощности). Если планируется и зимой пользоваться постоянно, то придется или добавить бензогенератор, или ветрогенератор мощностью 600ватт, но все зависит от наличия ветра в вашей местности.

Мини электростанция

Небольшая самодельная электростанция

Расчет мощной электростанции

Если вы хотите питать весь дом круглый год, и потреблять по 200кВт в месяц, то тут мощность солнечных панелей должна быть от 1,5кВт/ч, рабочая емкость аккумуляторов от 10кВт, хороший преобразователь на 220вольт, ну и все остольное. А для зимы или бензогенратор, или ветрогенератор. Цена получается примерно такая, на солнечные панели около 100-150т.руб, аккумуляторы 200-250т.руб, контроллер 10-15т.руб. инвертор 15-30труб, ну и там далее еще дополнительно - индивидуально для каждого.

Вообще весь расчет всегда должен начинаться с полного анализа ваших потребностей и условий, чтобы не прогадать и тратить деньги наиболее рационально. Альтернативная энергетика это дорогое удовольствие и в итоге все равно не заменяет сабой электросеть, и тут нужно это понимать и оптимизировать электропотребление. Нужно экономить и переходить на более низкое электропотребление, а так если вы хотите по превычке пользоваться электронагревателями, мощными насасами, прожорливой бытовой техникой, то лучше тянуть электросеть, иначе своя электростанция будет стоить очень много, вполне под миллион рублей, и еще требовать обслуживания.

— это следует знать!

Тема » Резервное и Автономное Электропитание — это следует знать!

Для начала давайте уточнимся в понятиях резервного и автономного электрического питания. Итак, резервное питание подразумевает под собой вспомогательный источник электричества, который в случае пропадания основной линии должен обеспечить дальнейшее электроснабжение силовых электрических потребителей. Им может быть не только полностью независимые системы электропитания (аккумуляторы, и преобразователи, питаемые от них, министанции, топливные элементы и т.д.), но и запасные линии городского электроснабжения.

Автономное электропитание под собой подразумевает полностью отделённую систему электроснабжения, которая способна генерировать или отдавать накопленную электрическую энергию различным потребителям. Такая система в случае пропадания напряжения в основной городской электросети должна взять на себя силовую нагрузку имеющихся потребителей. Хотя, к автономному электропитанию можно отнести и химические источники питания (в том числе и аккумуляторные батареи). Основная идея такого вида электрического источника — снабжение электроэнергией нагрузки, при условии отсутствия внешнего источника питания (обычная городская электросеть).

По большей части эти два понятия между собой сильно пересекаются, что даёт основание считать их одним и тем же (лишь в некоторых случаях эти термины можно употреблять «поразень»). Задачу независимого электроснабжения можно решать различными путями, а точнее, систему автономного питания возможно сделать основываясь на различных способах производства электрической энергии. Прелесть электричества заключается в том, что эта невидимая человеческому глазу сила универсальна. Различаются только лишь способы преобразования одного вида энергии в другой.

Где, в основном, используется термин — резервное электропитание? Там где существует большая вероятность отключения основного источника электроснабжения (в роли которого обычно выступает городская электросеть), либо в том случае, когда обесточивание происходят крайне редко, но само явление «обесточки» довольно критично. В данных случаях главной задачей резервного электропитания является своевременное подхватывание имеющейся нагрузки и последующее обеспечение электроэнергией имеющегося потребителя до тех пор, пока полностью не будет восстановлено основное снабжение от городской сети.

Об автономном электропитании больше можно слышать в тех случаях, когда идёт речь о полном отсутствии основного источника электропитания (городской электросети). В данном случае это самое автономное электропитание выступает в роле главной электроснабжающей системы (либо она используется настолько часто, что оставляет за собой право называться таковой). К таким случаям можно отнести осуществление электроснабжения загородного дома (где имеются временные или постоянные проблемы с подводом городской электросети), удалённые от города места (где изначально не предусмотрена городская магистраль) и т.д.

В роле основной электропитающей системы выступает сложная энергетическая сеть, основным узлом генерации электричества у которой выступает АЭС, ТЭС, ГЭС. В случае автономного электропитания центром выработки электроэнергии является мини электрогенерирующие системы, которые работают за счёт горючего топлива (бензин, дизель, газ, уголь и т.д.), энергии ветра (ветряки), солнца (солнечные батареи), химических реакций (химические источники тока — батареи, аккумуляторы, топливные элементы).

Конкретное использование того или иного источника генерации электроэнергии зависит от имеющихся условий (местности, климата, режимов работы автономных источников, нужды, стоимости и т.д.). Стоит добавить, что в роли резервного источника электропитания может выступать дополнительные параллельные линии электропередач, которые питаются от всё тех же городских электросетей.

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.

В течение трех лет мне пришлось жить в загородном доме без централизованного электроснабжения и за это время удалось наладить автономную энергетическую систему , которая позволяет жить и работать семье в любое время года.

В современной жизни многие стремятся построить загородные дома и по возможности проводить там больше времени. При этом энергетика пригородов развивается слабо, оборудование в сильно изношенном состоянии, провода воруют, отключения на неопределенный срок (как правило тогда, кода больше всего нужно) стали привычным явлением.

Прогноз развития ситуации скорее всего пессимистический — ситуация будет только ухудшаться, а электроэнергия дорожать…

Тем, кто не хочет ждать «у моря погоды» , обращен этот материал и надежда найти единомышленников. Вот некоторые соображения и описание достигнутого.

Задача автономного электроснабжения может решаться двумя принципиально разными способами:

• установка постоянно (когда это необходимо) работающей , которая обеспечивает все потребности в электричестве;
• создание комплексной системы электропитания , которая может в себя включать и электростанцию, но работающую только тогда, когда нужна большая мощность или другие источники энергии исчерпаны.

Первый способ обладает тем преимуществом, что позволяет не решать множество задач и дает возможность пользоваться стандартными техническими решениями, но имеет несколько противопоказаний:

• необходима электростанция, имеющая большой моторесурс, малый расход топлива, предназначенная для круглосуточной эксплуатации в необслуживаемом режиме, не создающая радио помех, шума и вибраций, а следовательно дорогая (правда некоторые из этих проблем можно свести на нет своими силами);
• необходимо хранилище топлива и при том пожаробезопасное;
• для установки электростанции нужно специальное помещение, позволяющее отчасти скрыть недостатки доступных электростанций т.е. имеющее хороший фундамент, толстые стены, вытяжную вентиляцию, уходящую в небо выхлопную трубу;
• для устранения неприятных запахов желательно установить достаточно высокую выхлопную трубу, но у нее при эксплуатации в зимнее время возникнет проблема, состоящая в том, что большая часть трубы не будет прогреваться выше точки росы и как следствие после остановки электростанции собравшая в трубе вода будет замерзать и закрывать трубу.

Эту проблему можно решить, установив у нижней точки трубы сливной кран с которого спускать конденсат перед выключением электростанции или (и) обеспечив теплоизоляцию всей трубы.

Снизить расходы на топливо можно переведя электростанцию с жидкого топлива на газообразное, что одновременно снизит токсичность выхлопных газов, но этот способ применим только для четырехтактных двигателей.

Все перечисленные соображения были использованы при установке электростанции АБ -4, которая во многом уступает импортным, но имеет и крупные преимущества: дешевизна, нетребовательность к условиям эксплуатации, большой моторесурс, доступные запчасти — в её основе используется двигатель (вернее его 1/2 часть) от 30 — сильного «Запорожца». На АБ -4 легко монтируется автомобильный стартер и АКБ, в результате чего получается удобная электростанция, которую может завести и ребенок. АБ -4 была установлена в пристройке к гаражу и часть охлаждающего потока воздуха (у неё воздушное охлаждение) в зимнее время подается в гараж. Выхлопная труба 3/4″ соединена с электростанцией отрезком гофрированной трубы из нержавейки, а перед трубой на стене помещения смонтирован автомобильный глушитель. В качестве топлива используется газ пропан в баллонах по 50 л. Мощности АБ -4 вполне достаточно для работы любых электроинструментов, включая электросварку. Но используется она не постоянно т.к. при всех ухищрениях уровень шума все -же заметен в особенности вечером летом, а зимой, когда окна и двери закрыты в доме ничего не слышно. Кроме того на самом деле постоянно такая мощность не нужна, а использование электростанции практически на холостом ходу очень непрактично — износ все равно идет и кпд стремится к нулю.

Поэтому мной был реализован более сложный вариант, соответствующий второму способу.

Для начала были подвергнуты сомнению некоторые сложившиеся стереотипы:

1. Ток должен быть переменным . Это утверждение навязано производителями электрооборудования во времена, когда единственным способом изменить напряжение был использование трансформатора. Сейчас, когда большинство устройств имеет бестрансформаторные блоки питания — им все равно постоянным током их питают или переменным. Простейший способ проверить годится ли Ваше устройство на питание постоянным током — убедиться в наличии автовольтажа или спросить у специалиста. Естественно, для постоянного тока прекрасно подходят все лампы накаливания, электронагревательные приборы и устройства с коллекторными двигателями. Внимательно ознакомившись с имеющейся бытовой техникой, вы убедитесь, что проблемы возникают только с асинхронными двигателями, лампами дневного света, телевизорами (в части системы размагничивания кинескопа) и холодильниками. Все эти проблемы преодолимы. И поэтому, у себя в доме я проложил две электросети: постоянного и переменного тока. Обе напряжением 220 вольт. В результате чего все освещение и те устройства, которые удалось приспособить для постоянного тока, подключены к первой, а остальные — ко второй и работают только при наличии переменного напряжения, т.е. когда работает электростанция. Такая схема позволила использовать для запасания электроэнергии аккумуляторные батареи 12В емкостью 7 А*ч из числа применяемых в устройствах гарантированного электропитания компьютеров. Их установлено два комплекта по 17 шт. АКБ данного типа являются необслуживаемыми, герметичными, не боящимися полного разряда и замерзания. Они развивают ток до 30 ампер, что при 220 вольтах дает весьма солидную мощность. Запасенной в них электроэнергии мне хватает при разумной экономии на пару суток. Но все же я предпочитаю раз в сутки заводить электростанцию на два-три часа и подзаряжать АКБ. Одновременно можно выполнять множество работ для которых нужен переменный ток.
2. Второе заблуждение , что холодильник должен быть обязательно электрическим. На самом деле, в СССР даже серийно выпускались холодильники, питающиеся бытовым газом — пропаном. На их основе делались и электрические холодильники абсорбционного типа: «Морозко», «Иней», «Ладога» и т.д. Вся разница состояла в том, что вместо миниатюрной горелки устанавливался электронагреватель. Если взять такой холодильник, вынуть из него нагревательный элемент, поставить запальник от водогрея и вытяжную трубу вывести через отверстие, где установлен переключатель режимов, то получится отличный газовый холодильник, расходующий около одного 50 л баллона пропана на два месяца непрерывной работы. Естественно, нужно вытяжную трубу вывести на улицу и соблюдать другие меры противопожарной безопасности.
3. Третье заблуждение : использование преобразователей постоянного напряжения в переменное — инверторов для питания всей сети переменным током приносит больше проблем, чем удовольствия. Это связано с тем, что выпускаемые сейчас инверторы выполнены, как правило с повышением напряжения с 12/24 вольт до 220В. Следовательно, запасать энергию придется в автомобильных АКБ со всеми их недостатками (Прим. solarhome: здесь автор не совсем прав — совсем не обязательно применять автомобильные АБ) . Такие инверторы на достаточную мощность крайне дороги и не выносят работы на произвольную нагрузку (например холодильник)(Прим. solarhome: тоже спорное утверждение — сейчас есть инверторы для любых целей в очень широком ценовом диапазоне) , кроме того, что бы не писали в рекламных проспектах на их выходе не синусоидальное напряжение, а прямоугольные импульсы, к которым многие электромоторы относятся очень плохо.(Прим. solarhome: тоже спорное утверждение — сейчас есть инверторы для любых целей в очень широком ценовом диапазоне, а несинусоидальные инверторы постепенно уходят в прошлое) . И само главное — в условиях сельской местности в зоне неуверенного телевизионного приема даже незначительный уровень помех, создаваемый инвертором, лишает Вас возможности смотреть телевизор (и всех ваших соседей). Поэтому мне пришлось отказаться от использования инверторов везде, где это возможно и если иначе никак — то устанавливать самодельные бестрансформаторные инверторы 220 — 220, работающие на одну конкретную нагрузку, а не на всю сеть. Они получаются недорогие и не создающие помех.
4. Система размагничивания кинескопа в современных телевизорах и мониторах компьютеров ежедневно не нужна. Эти приборы, как и сами компьютеры, прекрасно работают от постоянного тока, а петлю размагничивания надо отключить, поставив дополнительные тумблер. Его можно включать, когда телевизор питается переменным током и выключать при постоянном (Прим. solarhome: видимо, эта проблема тоже практически в прошлом, так как телевизоры и мониторы на кинескопах практически уже не применяются — их заменили жидкокристаллические мониторы, также питающиеся постоянным напряжением) .

Чтобы получить окончательное представление о созданной системе её надо дополнить и солнечной батареей . Правда, эти части в большей степени требуют доработки, но свою функцию все же выполняют.

Ветрогенератор заряжает АКБ круглосуточно (когда есть ветер), так что к выходным АКБ полностью заряжена. Ветрогенератор изготовлен полностью самостоятельно т. к. все, что предлагается промышленностью, несет в себе стремление к гигантизму и плохо приспособлено к жизни (Прим.: сейчас это не так — можно найти недорогие и качественные китайского производства, которые гораздо эффективнее изготовленного автором статьи карусельного ветряка) . Поэтому ветроколесо выполнено карусельного типа из стеклопласта на эпоксидной смоле и размеры его невелики — 1*1,5 м. Такое колесо по силам изготовить и установить любому технически подготовленному человеку. Оно не создает переотражений радиосигналов и шума. Место установки — конек крыши — наименее доступно для посторонних и наиболее доступно для ветра. В перспективе колес будет несколько, стоящих рядом. Малые размеры колеса определяют его невысокую мощность, но и малую ветровую нагрузку на стропила и отсутствие вибраций. Конечно снимаемая с колеса мощность невелика — в среднем около 30 Вт, но это в среднем — мощность зависит от куба скорости ветра. В два раза больше скорость ветра — в восемь раз больше мощность. И не надо забывать, что генератор используется не для питания, а только для зарядки АКБ. В качестве генератора используется переделанный генератор автомобиля у которого вместо обмотки возбуждения установлены постоянные магниты, а статорная обмотка перемотана тонким проводом. Это дает возможность получать приемлемый КПД, т.к. не расходуется весьма значительная мощность на возбуждение. Получаемое сильно меняющееся от скорости ветра напряжение выпрямляется и преобразуется к напряжению 220 вольт. Ветроколесо соединено с генератором повышающим редуктором 1:5 и это большой недостаток. Хотелось бы переделать генератор, установив в нем более мощные «редкоземельные» магниты и желательно увеличив число полюсов, тогда можно получить более высокий КПД и эффективную работу при очень малых ветрах без редуктора. (прим. сайт — вместо турбины карусельного типа лучше использовать турбину типа Савониус, или пропеллерную — в последнем случае можно спокойно обойтись без редуктора и существенно повысить эффективность использования энергии ветра — практически в 2 раза)

Солнечная батарея может хорошо дополнять ветряк для тех же целей, но с ней все те же проблемы: то что предлагают очень дорого и имеет низкое напряжение. Эксперименты с 12 вольтовой маломощной батареей показали, что при безоблачном небе можно рассчитывать на на 12 вольт 0,1 ампера, что вполне достаточно, если установить 20 шт. таких батарей, но где их взять по разумной с точки зрения покупателя цене? (прим. solarhome — с момента написания статьи ситуация в корне изменилась — можно найти любые СБ по приемлемой цене)

Изложенные соображения и результаты экспериментов показывают, что с теми или иными сложностями задача решается даже в кустарных условиях, надо только оторваться от традиционных представлений. Конечно, это не серийные образцы, но работу свою выполняют уже не один год.

В заключение хочу напомнить, что по мнению большого числа независимых экспертов и моему тоже, ситуация в энергетике будет постоянно усложняться и доля автономии никому не вредила.

Продолжить чтение

Содержание:

Довольно часто возникает ситуация, когда место для строительства частного дома во всех отношениях просто идеальное, но в то же время отсутствует возможность подключения к централизованным . Особенную остроту приобретает вопрос обеспечения электричеством, без которого невозможно нормальное функционирование современных объектов. Поэтому наилучшим выходом из такого положения будут автономные системы электроснабжения, обеспечивающие полную независимость от центральных электрических сетей, без какого-либо ущерба для экологии.

Использование автономных систем обойдется значительно дешевле, чем прокладка новой линии электропередачи, требующая значительных материальных затрат. Автономный источник питания находится в полной собственности хозяина дома. При регулярном техническом обслуживании он сможет эксплуатироваться в течение длительного времени.

Автономные системы электроснабжения частного дома

Автономные инженерные сети широко используются в частных домах. Собственное водоснабжение, канализация и система отопления дают полную независимость от местных коммунальных служб. Гораздо сложнее решается вопрос обеспечения электричеством, однако при правильном подходе с использованием альтернативных источников питания, эта проблема сравнительно легко преодолевается. Существует несколько вариантов автономного электроснабжения, каждый из которых является наиболее подходящим для конкретных условий эксплуатации, в том числе и солнечные системы электроснабжения.

Все автономные системы имеют единый принцип работы, но отличаются первоначальными источниками электроэнергии. При их выборе учитываются различные факторы, в том числе и расходы на эксплуатацию. Например, бензиновые или дизельные генераторы постоянно требуют топливо. Другие же, условно относящиеся к так называемым вечным двигателям, не нуждаются в энергоносителях, а, наоборот, сами способны вырабатывать электричество за счет преобразования энергии солнца и ветра.

Все автономные источники электроснабжения по большому счету похожи друг на друга своим общим устройством и принципом действия. В состав каждой из них входят три основные узла:

• Преобразователь энергии. Представлен солнечными панелями или , где энергия солнца и ветра преобразуется в электрический ток. Их эффективность во многом зависит от природных условий и погоды в данной местности - от солнечной активности, силы и направления ветра.
• Аккумуляторы. Представляют собой электрические емкости, накапливающие электричество, активно вырабатываемое при оптимальной погоде. Чем больше имеется аккумуляторов, тем дольше сможет расходоваться запасенная энергия. Для расчетов используется среднесуточное потребление электричества.
• Контроллер. Выполняет управляющую функцию по распределению потоков выработанной энергии. В основном эти устройства контролируют состояние аккумуляторных батарей. Когда они полностью заряжены, вся энергия уходит напрямую потребителям. Если же контроллер обнаруживает разрядку батареи, то энергия перераспределяется: она частично уходит потребителю, а другая часть затрачивается на зарядку батареи.
• Инвертор. Устройство для преобразования постоянного тока 12 или 24 вольта в стандартное напряжение 220 В. Инверторы имеют различную мощность, для которой берется суммарная мощность одновременно работающих потребителей. При расчетах необходимо давать определенный запас, поскольку работа оборудования на пределе возможностей приводит к его быстрому выходу из строя.

Существует различное автономное электроснабжение загородного дома, готовые решения которого дополняются различными элементами в виде соединительных кабелей, балластов для сброса лишнего электричества и прочими составными частями. Для правильного выбора агрегата следует более подробно ознакомиться с каждым типом альтернативных источников питания.

Генераторы и мини-электростанции

Генераторные установки и мини-электростанции широко используются и обеспечивают автономное электроснабжение дома, особенно там, где совсем нет централизованных электрических сетей. При условии правильного выбора агрегата, на выходе получается напряжение, способное полностью обеспечить объект электроэнергией. Основным фактором нормальной работы оборудования, является его соответствие электрическим параметрам подключаемых потребителей.

Как правило автономные электростанции выполняют две основные функции. Они служат источником резервного питания на период отключения электроэнергии или снабжают объект электричеством на постоянной основе. Во многих случаях эти устройства обеспечивают подачу напряжения более высокого качества, чем в центральной сети. Это очень важно при использовании высокочувствительной техники, например, газовых отопительных котлов, медицинского оборудования и другой аппаратуры.

Большое значение имеет мощность генераторов, их производительность и возможность продолжительной работы без отключения. Техника с малой мощностью относится к категории электрогенераторов, а более сложные и мощные конструкции считаются уже мини-электростанциями. К устройствам малой мощности относятся генераторы способные выдерживать нагрузку, не превышающую 10 кВт.

Существуют различные типы генераторов, в зависимости от применяемого топлива.

1. Бензиновые. Чаще всего используются в качестве резервного источника питания в связи с высокой стоимостью топлива и сравнительно дорогим техническим обслуживанием. Стоимость бензиновых агрегатов значительно ниже других аналогов, что делает их экономически выгодными именно в качестве резервного источника на период отключения основной электроэнергии.
2. Дизельные. Обладают значительным моторесурсом, гораздо выше, чем у бензиновых аналогов. Такое оборудование может работать дольше, даже при больших нагрузках. Несмотря на их высокую стоимость, дизельные генераторы пользуются повышенным спросом из-за дешевого топлива и недорогого технического обслуживания.
3. Газовые. Надежность и эффективность этих агрегатов вполне может сравниться с бензиновыми и дизельными генераторами. Основным достоинством является их низкая цена и экологическая чистота в процессе эксплуатации.

Каждый агрегат состоит из двигателя и самого генератора. Для более удобной работы все устройства оборудуются замком зажигания, стартером и аккумулятором, розетками для подключения потребителей, измерительными приборами, топливным баком, воздушным фильтром и другими элементами.

Аккумуляторы и источники бесперебойного питания

Одним из вариантов на период отключения электричества в загородном доме являются источники бесперебойного питания. Их применение позволяет решить множество проблем, особенно при кратковременных отключениях электроэнергии. Регулировка питания осуществляется с помощью инвертора и стабилизатора. Использование бесперебойников позволяет сохранить важную информацию на компьютере, которая может быть уничтожена при неожиданном отключении электроэнергии.

В состав входит схема управления и инвертор, являющийся по сути, зарядным устройством. От его мощности зависит время переключения и обеспечение бесперебойного поступления электроэнергии к потребителю. За счет этого обеспечивается автономное электроснабжение загородного дома.

Особая роль отводится стабилизатору, основная функция которого заключается в увеличении или снижении подачи тока, поступающего из основной сети. Поэтому при выборе источника бесперебойного питания следует обязательно учитывать технические характеристики инвертора и стабилизатора. Стандартные устройства оборудуются стабилизатором, способным лишь понижать напряжение.

К положительным качествам ИБП можно отнести их сравнительно невысокую стоимость. Они работают бесшумно и не подвержены нагреву за счет высокого КПД, составляющего 99%. Основным недостатком считается продолжительное переключение на собственное питание. Отсутствует возможность ручной настройки величины напряжения и частоты подачи энергии. Во время работы аккумулятора выход напряжения будет иметь несинусоидальную форму.

Источники бесперебойного питания хорошо зарекомендовали себя совместно с компьютерами и локальными сетями, эффективно поддерживая их работоспособность. Они оказались наиболее оптимальным вариантом для использования именно в этой области.

Электроснабжение частного дома солнечными батареями

В частных и загородных домах все более широкое распространение получают солнечные батареи, используемые в качестве основных или резервных источников питания. Основной функцией этих устройств является преобразование солнечной энергии в электрическую.

Существуют различные способы применения постоянного тока, вырабатываемого солнечными батареями. Он может использоваться напрямую, сразу же после выработки или накапливаться в аккумуляторных батареях и расходоваться по мере необходимости в темное время суток. Кроме того, постоянный ток с помощью инвертора может быть преобразован в переменный ток, напряжением 110, 220 и 380 вольт и применяться для различных групп и типов потребителей.

Вся автономная система электроснабжения на солнечных батареях функционирует по определенной схеме. На протяжении светового дня они производят электроэнергию, которая затем подается к контроллеру заряда. Основной функцией контроллера является управление зарядом аккумуляторов. Если их емкость заполнена на 100%, то подача заряда от солнечных батарей прекращается. Инвертор преобразует постоянный ток в переменный с заданными параметрами. При включении потребителей, этот прибор забирает энергию из аккумуляторов, преобразует ее и направляет в сеть к потребителям.

Солнечная энергия, в зависимости от времен года, не бывает постоянной и не всегда рассматривается в качестве основного источника. Кроме того, объем электроэнергии, потребляемой ежесуточно, тоже изменяется в разные стороны. Поэтому при наступлении полного разряда аккумуляторов, происходит автоматическое переключение системы домашнего электроснабжения с солнечных батарей на другие резервные источники питания или на центральную электрическую сеть.

Солнечные батареи делают хозяев дома абсолютно независимыми от центрального электроснабжения. В этом случае не требуется подводка электрических сетей, исключаются дополнительные траты на оформление разрешительных документов и оплату электроэнергии. Данная система не зависит от перебоев централизованной подачи электричества, на нее не влияет рост тарифов, отсутствуют ограничения в подключении дополнительных мощностей.

Солнечные батареи могут эксплуатироваться в течение длительного периода времени, составляющего 20-50 лет. Серьезные финансовые вложения делаются только один раз, после чего система будет работать и постепенно окупать себя. Вся работа батарей осуществляется на полном автомате. Существенным плюсом является полная безопасность солнечной энергии для человека и окружающей среды. Для получения нужного экономического результата следует правильно выбирать оборудование, монтировать и вводить его в эксплуатацию.

Ветрогенераторные установки

Энергия ветра используется с давних пор. Наглядным примером являются парусные корабли и ветряные мельницы, оставшиеся далеко в прошлом. В настоящее время ветровая энергия стала вновь использоваться для совершения полезной работы.

Типичным представителем этих устройств считается ветрогенератор. Принцип работы агрегата основа на вращении воздушным потоком лопастей ротора, закрепленного на валу генератора. В результате вращения в обмотках генератора создается переменный ток. Он может расходоваться напрямую или накапливаться в аккумуляторах и использоваться в дальнейшем по мере необходимости. Таким образом, обеспечивается автономное электроснабжение объекта.

Кроме генератора, в рабочей цепи имеется контроллер, выполняющий функцию преобразования трехфазного переменного тока в постоянный. Преобразованный ток направляется на зарядку аккумуляторов. Бытовые приборы не могут работать от постоянного тока, поэтому для его дальнейшего преобразования используется инвертор. С его помощью происходит обратное превращение постоянного тока в переменный бытовой ток на 220 вольт. В результате всех преобразований расходуется примерно 15-20% от первоначально выработанной электроэнергии.

Совместно с ветровыми установками могут использоваться солнечные батареи, а также бензиновые или дизельные генераторы. В этих случаях в схему дополнительно включается автоматический ввод резерва (АВР), который производит активацию резервного источника тока, если основной отключается.

Для того чтобы получить максимальную мощность, расположение ветряного генератора должно быть вдоль по направлению ветрового потока. Наиболее простые системы оборудуются специальными флюгерами, закрепляемыми на противоположном конце генератора. Флюгер представляет собой вертикальную лопасть, которая разворачивает все устройство навстречу ветру. В более сложных и мощных установках эта функция выполняется поворотным электромотором, под управлением датчика направления.