Всем хорош свой отдельный дом, загородный коттедж, или дача. Но, кроме возможностей и свободы, предоставляемой подобным жилищем, на владельца падают и все проблемы по поддержанию уюта в нем. Сюда относится не только покраска стен, окон и дверей, или внутренняя обстановка, но и обеспечение дома водой, теплом и электроэнергией. Причем два первых признака быта часто зависят от доступности третьего.
Конечно, в большинстве случаев, к жилью уже подведена одно-, или трехфазная, линия питания 220В. Или же есть возможность смонтировать бензиновый, ветряной или солнечный генератор. Но во всех случаях снабжения дома электричеством, оно может прерваться. Для стационарных сетей обслуживания электроэнергией причиной становиться удаленность их от центральных узлов распределения и частые аварии. Ветряные и солнечные зависят от погоды. В штиль, или на пасмурный день — они бесполезны. Бензиновый генератор требуется вовремя заправлять, да бывает он и ломается. В общем, для загородного дома, дачи, или жилья в частном секторе велик риск остаться без электричества. Соответственно, кроме потери питания у второстепенной бытовой техники, отключаться котлы отопления, холодильники, водяные насосы. Все перечисленное может стать критичным в некоторые моменты времени.
Решение проблемы есть, имя ему источник бесперебойного питания для дома и дачи. Устройство, наподобие используемого для компьютеров, которое при отсечке внешнего тока, продолжает его поддержку у подключенных устройств, за счет внутренних резервов, запасенных аккумулятором. Только в отношении жилья, мощность подобного аппарата должна быть намного выше, чем у его вариантов питающих маломощных потребителей.
Различий в видах источников бесперебойного питания для дома не много. Тем не менее, каждая из характеристик важна, вне зависимости от того выполняется ли система ИБП собственноручно, или приобретается в уже готовом виде.
Рекомендуем к прочтению: источник бесперебойного питания — это целый класс приборов, имеющий множество разновидностей, применяемых для выполнения различного типа задач.
Изначально, конечному потребителю источника бесперебойного питания требуется вычислить суммарную мощность всех клиентских устройств, для которых нужна энергонезависимая поддержка. Кроме бытовых мелочей, наподобие ламп накаливания, телевизора, или компьютера сюда входят и мощные агрегаты, которые потребляют большое количество тока. К последним причисляют холодильные установки, тэны горячей воды, насосы ее подачи, плиты приготовления пищи, отопление. Последний случай остается актуальным даже для газовых котлов — обмен теплоносителя происходит за счет помпы, которая питается электричеством.
Характеристика обычно указывается на клиентских устройствах в киловатт×часах (kWh). Просуммировав все значения потребителей, и добавив к результату 30% (резерв), получают номинал — порог мощности ИБП. Для самодельных бесперебойных комплексов — результат должен быть меньше выхода инвертора (преобразователя), а для промышленных — ниже указанного документацией. В противном случае возможен выход поддерживающей системы из строя, или ее автоматическая блокировка. Если ИБП получается мощнее — хорошо, будет запас по расширению питания и подключению дополнительных устройств.
Есть нюанс в обозначениях. На иностранной технике вместо киловатт часов может быть указан расход в ампер часах (Ah/mAh). Для преобразования одних единиц в другие используют следующую формулу:
Где, QмА×ч соответственно миллиампер часы потребителя (обозначаются, как mAh), Uв напряжение сети питания — 220 В для бытовых устройств, Eв×ч результат в ватт часах. При делении его на тысячу получают киловатт-часы. Формулу можно и упростить, если вместо мАч использовать полноформатные ампер часы (Ah). EкВт=QАч×0.22 — итог будет сразу в киловаттах.
Для энергетики жилого дома, в расчет суммируется максимальная нагрузка линии каждого устройства. К примеру: EкВч = (5)отопление + (3)тэн + (4)плита + (1)холодильник + (0.150)телевизор + (2×0.1)свет = 13.350+30% = 17.355 = ~17 кВт. Для приведенного варианта затрат, инвертор должен быть способен единовременно выдавать минимум 17 киловатт энергии.
Приблизительная таблица потребления по бытовым устройствам:
| Наименование | Мощность (кВт×ч) |
|---|---|
| Электрическая плита на две конфорки. | 1.5–3 |
| Холодильник | 1 |
| Лампа накаливания | 0.1 |
| Экономная лампа накаливания | 0.01–0.05 |
| Водонагревательный тэн | 1–2 |
| Электрическое стационарное отопление | 1 на каждый тэн |
| Мобильные комнатные обогреватели | 0.5–3 |
| Телевизор | 0.08–0.15 |
| Компьютер | 0.15 |
| Электрочайник или микроволновка | 1–2 |
Вторая характеристика, требующая внимания — время поддержки, которое зависит от емкости аккумулятора. Последнее указывается в ампер×часах (Ah) на его корпусе. Многие модели промышленных ИБП позволяют использовать аккумуляторы разного объема. Для самодельных, последнее подразумевается по умолчанию. В тех случаях, когда требуемую емкость набрать единой батареей невозможно, объединяют несколько аккумуляторов одинакового вольтажа параллельно между собой.
Расчет необходимой емкости выполняется в ампер часах. Причем нужно помнить, что мощные потребители, наподобие тэнов, холодильников, или отопления, не работают непрерывно все время. У них есть пауза, когда они практически не потребляют энергии, и находятся в режиме ожидания изменения температуры теплоносителя или воды. Опять же. Потребители наподобие плиты, чайника, компьютера или телевизора не функционируют в режиме 24/7, они включаются периодически. То есть, реальная нагрузка на момент времени всегда ниже, чем сумма ватт всех устройств.
Основа формулы — желаемый период поддержки. Требуемая емкость аккумулятора вычисляется следующим образом:
Где P — потребление в ваттах, t — время, V — вольтаж батареи, k — коэффициент заряда аккумулятора, при котором он отдает энергию. Обычно последний берется за 0.7.
Значение имеет и химический состав батареи. Всего, распространение получили три их вида, каждая со своими плюсами и минусами:
Мощные источники бесперебойного питания бывают одно- и трехфазными. Подразумевается ввод устройства и его выход. Некоторые модели, для удешевления, при переходе в режим энергоснабжения от аккумулятора, переключают все три выхода фаз на единый канал, идущий от батареи. Последнее может быть критично для многофазных электрических двигателей, используемых в насосах. Они работать с таким питанием не будут.
В домах, потребляющих до 10 кВт, предпочтительна однофазная линия. При расходе свыше — трех.
Существует три вида источников бесперебойного питания:
В частных и загородных домах, хозяева предпочитают устанавливать самодельные варианты источников бесперебойного питания. Они выходят дешевле и допускают больше возможностей расширения, чем заводские. Тем более, что компоненты подобных систем доступны в продаже раздельно. Основной минус — в сложности диагностики возникающих проблем.
Для самодельной конструкции, в любом случае, потребуются — инвертор 12 В постоянного тока в 220 В переменного, аккумулятор, контроллер заряда батареи, два двухпозиционных реле и преобразующий блок питания. Последний, в случае on-line ИБП, обязан выдерживать всю требуемую нагрузку исходящей линии по ваттам.
Рассмотрим только системы до 15 кВт, по причине относительно низких требований к их безопасности. Трехфазное питание лучше монтировать заводским оборудованием.
Схема элементарна. При наличии внешнего тока, он не ограничивается в движении и идет на выход к потребителю через реле. Управляет переключающим модулем преобразованное напряжение 12 В. В случае потери энергии на входе, линия перебрасывается на инвертор, который и поддерживает питание нагрузки за счет запасенного заряда батареи.
Источники бесперебойного питания настоящего типа не сложнее по реализации, только требования к БП выше. Все, что идет от него и до инвертора — соединения постоянного тока 12 В. Всплески на городской линии питания сглаживаются за счет двойного преобразования.
Выбор моделей промышленных источников бесперебойного питания загородного дома, или дачи, очень широк. Здесь будет представлен только ТОП-4 популярных, по каждому из видов — на три фазы и одну.
| Наименование | Тип | Мощность (кВт) | Цена |
|---|---|---|---|
| Однофазные, до 10 кВт | |||
| Энергия Pro 5000 | резервный | 3.5 | 73000 |
| Дом-PV | -//- | 3.5–4.8 | 77760 |
| Hiden Control HPS30-5048 | -//- | 5 | 54700 |
| Vertiv GXT5-3000IRT2UXLE | on-line | 3 | 56426 |
| Трехфазные, от 10 кВт | |||
| Eaton 93E 13500ВА | резервный | 13.5 | 639323 |
| Импульс Триатлон 1000 TR10501 | -//- | 900 | 7751195 |
| DKC / ДКС TRIOTT20A60, с встроенной батареей на 60 мин. работы | -//- | 20 | 1 188 478 |
| N-Power Pro-Vision Black M30000 3/3 P | on-line | 27 | 548130 |
Организовать бесперебойное питание частного дома, загородного коттеджа, или дачи несложно, выбрав одну из заводских моделей мощных ИБП. Вариантом, доступно конструирование подобной системы своими руками. Все необходимые элементы находятся в свободной продаже — аккумуляторы, инверторы, блоки питания и переключающие модули. Сборка не составит сложности, даже людям слабо знакомым с электротехникой.
(средняя: 4,50)
Загрузка...
