Аварийное питание дачи или загородного дома (инвертор + аккумулятор) - год тестирования. Инвертор аккумулятор


Резервное питание для загородного дома: инвертор и АКБ

В связи со скорым наступлением дачного сезоны рассмотрим вопрос того, как обеспечить себе бесперебойное электроснабжение при периодическом отключении городской линии.

Пусть ситуация такова, что городское питание есть, но оно может отключаться как кратковременно (до часа), так и на весь день. А поскольку хочется, чтобы работали телевизор, холодильник, освещение и розетки, то надо озаботиться резервным питанием.

Я уже писал несколько статей про целесообразность солнечных батарей, и мы пришли к выводу, что солнечные батареи имеют смысл только если основного питания нет и не предвидится, а потребность в электричестве у нас очень маленькая (лампочка и розетка для ноутбука).

Для нашей задачи «питание есть, но отключается», солнечные батареи дадут немного энергии в летний период, но их установка никак не оправдывает себя по сравнению с системой «инвертор + аккумуляторы».

Итак, что представляет собой необходимая нам система.

Резервное питания для загородного дома (дачи)

В центре системы стоит инвертор. Инвертор — это устройство, которое выполняет три функции:

  • При наличии города заряжает аккумуляторы и даёт питание на потребители в доме
  • Генерирует из постоянного напряжения аккумуляторов переменное напряжение 230В для питания дом
  • Автоматически переключает питание потребителей на аккумуляторы и обратно

Собственно, в инверторе есть блок питания, который делает из 230В 12 либо 24 либо 48 вольт постоянного тока для заряда аккумуляторов. Также там есть схема, которая из постоянного напряжения аккумуляторов делает 230В переменного тока, отсюда и название «инвертор» — он меняет направление тока 50 раз в секунду для генерации переменного.

Есть инверторы дешёвые, которые выдают на выходе модифицированный синус. То есть, синусоида получается ступенчатой, как на картинке.

Резервное питания для загородного дома (дачи)

Дешёвый инвертор — это, например, инвертор автомобильный, который вставляется в прикуриватель и из 12В делает 230В для работы ноутбука. Или более крупные и мощные инверторы, но недостаточно дорогие. Такой сигнал плох для техники, имеющей преобразователи питания, так как эти преобразователи от такого сигнала сильно греются (не буду сейчас объяснять почему, это не относится к теме) и их срок службы сокращается. Хорошие инверторы выдают сигнал «чистый синус», качество которого регламентируется ГОСТом, как правило, качество чистого синуса из инвертора даже выше качества сигнала городской линии.

Так вот, инвертор при наличии города заряжает аккумуляторы, а при пропадании города их разряжает. Причём хороший инвертор переключается почти мгновенно, даже компьютер перезагрузиться не успеет.

Мы обычно используем в проектах по резервному питания инверторы МАП Энергия, они производятся в Москве.

Резервное питания для загородного дома (дачи)

Это достаточно большой железный ящик, к нему подключаются город, дом и аккумуляторы.

Инверторы есть на 12, 24 и 48 вольт — это поддерживаемое ими напряжения массива аккумуляторов. Аккумуляторы резервного питания обычно 12-вольтовые, соответственно, чтобы получить 48 вольт, нам надо взять 4 аккумуляторы, 24 вольта — 2 аккумулятора. Я чуть позже напишу, как считать количество аккумуляторов, но сейчас важно знать, что если аккумулятора нам по расчётам надо 4, то лучше брать 48-вольтовый инвертор. Больше напряжение — меньше ток в проводах, значит, меньше потери напряжения и нагрев проводов.

Если нам нужно резервировать 3-фазную сеть питания дома, то нужны три инвертора. Можно использовать один массив аккумуляторов. Инверторы МАП Энергия умеют работать с 3-фазной сетью, их надо соединить между собой кабелем, чтобы они синхронизировались.

Помимо основных перечисленных выше функций хороший инвертор делает следующие полезные вещи:

  • Контроль мощности потребления дома
  • Логгирование данных и передача их на компьютер
  • Контроль уровня заряда аккумуляторов, чтобы не разряжать их в ноль (это плохо для них)
  • Автозапуск генератора, когда аккумуляторы садятся

Для последнего пункта — автозапуска генератора — требуется, чтобы генератор мог запускаться по сигналу типа «сухой контакт». На инверторе есть реле, которое включается и выключается при необходимости запустить или заглушить аккумулятор.

По сравнению с системой резервного питания «просто генератор» система «инвертор + аккумуляторы» имеет такие преимущества:

  • инвертор переключает мгновенно. А генератор с автозапуском запускается секунд 20 или больше.
  • инвертор сам переключает линии питания, а генератору нужен щит АВР (автоввода резерва)
  • инвертор бесшумный, а генератор сами знаете
  • инвертор и аккумуляторы можно поставить в доме, они ничего не выделяют в воздух. Генератору нужно отдельное помещение или навес.
  • генератор дымит
  • генератор требует бензин и масло
  • срок службы генератора меньше срока службы инвертора и гелевых аккумуляторов

Важно оговориться, что если нам нужно много электричества (например, электронагреватели или мощные холодильники), то аккумуляторы нас не спасут, тут генератор нужен. Аккумуляторы — это для резерва на время кратковременных отключений.

Считаем количество аккумуляторов

Ёмкость аккумуляторов считается в ампер-часах. Автомобильный аккумулятор — это, как правило, 52 или 60 АЧ. Аккумулятор маленькой машины типа Daewoo Matiz — 40АЧ. Кстати, для резервного питания можно использовать автомобильные аккумуляторы, но у них срок службы 4-5 лет и их нельзя ставить в помещение — выделяют. Специальные аккумуляторы для систем резервного питания служат 10-12 лет, полностью герметичны и не требуют обслуживания.

Аккумуляторы резервного питания имеют ёмкость до 250АЧ. Самые распространённые — 200АЧ. Вес такого аккумулятора 65 кг.

Напряжение аккумулятора 12 вольт. Разряжается он не в ноль, а, скажем, до 10% ёмкости. Получается, что в аккумуляторе запасено 2160 Вт-часов электроэнергии. КПД хорошего инвертора МАП Энергия 96%, значит, фактически 200АЧ аккумулятор даст нам 2073 Вт-часов электроэнергии. Это означает, что холодильник со средним потреблением 100Вт-часов проработает 20 с небольшим часов от одного такого аккумулятора. Если среднее потребление дома посчитать как холодильник (небольшой и современный) + несколько светодиодных лампочек + небольшой телевизор + розетка для ноутбука, то получаем примерно 3 часа работы. Ставим 4 аккумулятора — получаем 12 часов автономной работы.

Если использовать какой-то мощный прибор, например, чайник на 1600Вт, который кипятит воду за 5 минут, то он израсходует 133 Вт-часов электроэнергии из аккумуляторов.  Вот такой расчёт. Нужно сориентироваться, сколько ватт-часов электроэнергии нам необходимо для резерва, понять, в скольких аккумуляторах они содержатся, подобрать инвертор на соответствующее напряжение и максимальную мощность дома.

Общий бюджет системы складывается из:

  • аккумуляторов
  • инвертора
  • клемм на аккумуляторы
  • УЗИП — устройство защиты от импульсных помех, очень полезная вещь
  • кабеля от инвертора до аккумуляторов нужного сечения

Если в какой-то момент поймёте, что аккумуляторов не хватает, можно поставить ещё столько же параллельно. Можно добавить в систему солнечные батареи, подключив их через контроллер к аккумуляторам. Можно добавить генератор, который будет запускаться по сигналу от инвертора.

Можно при помощи инвертора и батарей зарезервировать не весь дом, а какую-то ветку электроснабжения: слаботочный шкаф, аварийное освещение, газовый котёл, насосы и так далее.

Буду признателен за написание какого-либо короткого комментария к тексту. Он оказался полезен? Остались какие-то вопросы? Нашли ошибку? Напишите об этом, пожалуйста.

Мы выполняем проектирование современных инженерных систем для квартир и загородных домов. Также консультации, шеф-монтаж, аудит. Высылайте задачи и любые вопросы на почту [email protected]

home-matic.ru

Инверторы с аккумуляторными батареями

Надежность, эффективность, экономность и экологичность – вот главные, но далеко не все составляющие популярности инверторных систем автономного энергообеспечения для частных домов.

Что такое инвертор

Название «инвертор» произошло от латинского слова “inverto”, означающего преобразование, что соответствует предназначению инверторов. Если не брать в расчет технические нюансы, то в общих чертах инвертор можно охарактеризовать как комплексный источник бесперебойного питания, отвечающий за преобразование электрического сигнала. В инверторной системе постоянное напряжение преобразовывается в необходимое для работы электроприборов переменное (220 В).

Инвертор подключается на входе внешней электросети, поддерживает постоянный заряд в промышленных аккумуляторах повышенной емкости и постоянно контролирует уровень напряжения в сети. В случае внезапного отключения электричества, питание всех приборов в доме переключается на инвертор. При этом время переключения на резервный источник составляет менее одной десятой секунды, и работающие приборы не выключаются. Задействуется инвертор и в случаях скачков или падений напряжения, переключая на себя нагрузку и выступая дополнительной защитой электроприборов в доме.

Современные инверторы позволяют своим владельцам самостоятельно производить точную настройку и вносить изменения в конфигурацию прибора. Благодаря этой возможности быстро и недорого можно произвести увеличение мощности, настроить автоматическое включение и отключение инверторной системы, установить дополнительное электрооборудование.

Работа инвертора

Диапазон мощности по одной фазе у инвертеров весьма широк – от 0,4 до 30 кВт, поэтому применяют их для автономного энергообеспечения не только для частных домов и квартир, но и для кафе, магазинов, офисов и т.д. Ведь, если в России расчетный показатель необходимой мощности для квартиры или дома составляет от 5 до 8 кВт, то фактический может значительно превышать эти цифры.

Особенно это актуально при пиковых нагрузках на электросеть в вечернее время, когда все собираются дома и включают большое количество электроприборов: телевизоров, компьютеров, микроволновых печей, обогревателей или кондиционеров, и прочего оборудования. И если мощность напряжения превышает допустимый расчетный уровень (который далеко не всегда соответствует даже минимальным 5 кВт), то электричество в доме просто отключится. А чтобы этого избежать есть два варианта:

  • Первый – оформлять и согласовывать соответствующую техническую и разрешительную документацию на усиление мощности сигнала. Да и то, данное решение исполнимо лишь в том случае, если есть необходимый резерв в электросети. Само собой данная процедура далеко не бесплатная. 
  • Второй – установить инверторную систему автономного энергообеспечения. Без согласований, разрешений и поиска каких-либо резервов. 

Согласитесь – второй вариант более привлекателен. Ведь если у вас установлена инверторная система, то при превышении допустимого параметра мощности инвертор задействует резервную электроэнергию из аккумуляторов, добавляя недостающую электроэнергию. А как только нагрузка вернется в заданные рамки, то система автоматически прекратит подачу сигнала из батарей и включит их подзарядку. К слову, об аккумуляторных батареях, используемых в инверторных системах. Это достаточно мощные промышленные аккумуляторы, емкость которых может составлять 40Ач и более.

Типы аккумуляторов для инверторов

Основные причины поломки электроприборов

12-ти летний аккумулятор LEOCH DJM1245, созданный по технологии AGM

В аккумуляторных батареях, выполненных по технологии GEL, электролит находится в виде геля, а не жидкости, как в кислотных аналогах. При повреждении корпуса такого аккумулятора гель не разливается, а выпадает в виде плотной субстанции, которую можно легко удалить практически с любой поверхности.

А в батареях AGM применяется сухой электролит, который выглядит как запрессованная между платинами аккумулятора ткань, имеющая особую пропитку. Естественно, что при повреждении корпуса такой батареи, никакого разлива электролита не произойдет. Оба типа аккумуляторов сертифицированы и устанавливать их можно где угодно, даже в жилых помещениях. Срок их службы зависит от условий и интенсивности эксплуатации, в среднем это 7-12 лет. О необходимости замены аккумулятора свидетельствует снижение уровня накапливаемого им ресурса мощности.

Преимущества и недостатки инвертора

Инверторные системы имеют массу преимуществ, сравнительно с другими системами автономного энергообеспечения, и совсем немного недостатков.

Инвертор – это удобно. Система собирается и настраивается один раз, после чего не требует какого-либо специального ухода, обслуживания или дополнительных затрат. Все операции по включению и отключению системы, проверке ее работоспособности, контролирование уровня мощности в электросети, выполняет встроенный микропроцессор. Он же периодически выполняет тест аккумуляторных батарей.

К достоинствам инверторных систем можно отнести и защиту подключенных к ним электроприборов от резких скачков напряжения. Обеспечивается она за счет специальной платы, устанавливаемой на входе в инвертор внешней электросети.

Инверторные системы для автономного энергообеспечения дома чрезвычайно надежны и крайне редко выходят из строя. Выполняются инверторы в двух вариантах – вентилируемые и герметичные. Последние предназначены для помещений с высоким уровнем влажности.

Но главным достоинством инвертеров можно признать их экологичность и низкий уровень шума, особенно заметные при сравнении их с электростанциями оборудованных двигателем внутреннего сгорания. Инвертор работает абсолютно бесшумно, а применяемая в аккумуляторных батареях внутренняя рекомбинация газов исключает выделение инверторными системами каких-либо вредных веществ в атмосферу. Также у инверторов отсутствует вредное излучение.

Главный же минус инверторных систем – ограниченное емкостью аккумуляторов время работы. Поэтому включать в инверторную систему электроприборы с повышенным потреблением энергии (электрическую отопительную систему, например) не стоит. Также не рекомендовано использование инверторов для электропитания приборов с повышенной чувствительностью к перепаду напряжения. К ним относится некоторое лабораторное и медицинское оборудование. Добавим к этому перечню еще и крайне малое допустимое время работы инвертора при повышенных (в полтора-два раза) нагрузках. В среднем оно не превышает одного часа.

Но все недостатки инверторов весьма условны. Ограниченное время работы компенсируется дополнительными аккумуляторными батареями, приборы с повышенной чувствительностью к перепадам напряжения практически не встречаются в домашних условиях, а снизить нагрузку можно временно отключив часть электроприборов. К тому же автономность инверторов можно увеличить многократно, при подключении дополнительных систем автономного энергообеспечения: генераторов с двигателями внутреннего сгорания, солнечных батарей и ветряков. Поэтому можно смело заявить, что инверторные системы с аккумуляторами на сегодня являются идеальным источником бесперебойного питания.

tok-shop.ru

Аварийное питание дачи или загородного дома (инвертор + аккумулятор)

Обзор может оказаться полезным всякого рода дачникам и пользователям загородных домов (а может и не только загородных), в местах с частым отключением электричества… На текущий момент можно купить напрямую с завода инвертор несколько дешевле чем по указанной ссылке в шапке обзора — внизу обзора будет выложена ссылка.Вместо предисловияУже несколько лет переехал жить на дачу (просто нравится), и столкнулся с проблемой периодического отключения электричества. Причины выдвигались разнообразные и нехватка мощности трансформатора в СНТ (выбивало) и разнообразные работы и т.п.Понятно что меня эти проблемки не радовали, особенно если учитывать, что как у большинства дачников вода у меня из скважины, и при отключении электроэнергии ее просто нет :( Ну и в холодное время года может и котел отключаться без электропитания, надоели эти все фонарики/свечки…Стал искать варианты решения этой проблемы. Первые варианты были установка солнечных батарей/ветряков (собирал инфу)… Но весьма отпугнула цена + окупаемость данного предприятия. Вернее сказать подобное решение актуально не имеющим доступа к сетевой электроэнергии СОВСЕМ, при этом расходы имеют смысл, как соизмеримые с подключением к сетевым источникам. В моем случае- регулярные отключения по несколько часов, это получалось слишком дорого и нерентабельно.Вариант с бензо и дизель генераторами рассматривался (большинство соседей используют подобный вариант), но имеет ряд минусов, в сравнении с родившейся идеей, использовать только«часть» от системы питания дома солнечной энергией! Ну т.е. использовать вместо солнечных батарей имеющуюся сеть 220в для заряда аккумуляторов, и расходовать заряд в отсутствие основной от аккумуляторов. Ну короче конечный вариант схемы получился совсем далекий от схемы питания солнечной энергией :) Но зато ГОРАЗДО дешевле и проще, причем дешевле даже бензо и дизель генераторовСхема успешно отработала более одного года! Элементы схемы, это Инвертор с UPS и контролем/зарядкой внешней батареи (в моем случае инвертор 1500Вт (пик 3000Вт) — в некоторых китайских источниках фигурировала цифра 3000вт пиковой нагрузки до 4 минут, не проверял не знаю :) Вернее сказать типа проверки (случайно) получилось, но насколько это корректно рассматривать не берусь судить - ниже опишу подробности.

Ниже на фото будут встречаться инвертор на 2000Вт (куплен соседу) и мой на 1500Вт, поэтому будут фигурировать разные наклейки с мощностью.  Собственно обозреваемый со всех сторон :)Спереди два контрольных стрелочных индикатора (бывают модификации) с индикацией сети 220v (по выходу), уровня 12в и индикаторы режима работы (заряд/ работа от сети; "Faule" - режим "авария" этот режим включается кратковременно при переключениях и неполадках в сети, после чего возвращается в нормальный; сигнализация включенного питания инвертора). Возможно стоит заметить, что при отключении инвертора сквозь него передача сети продолжается. И еще одна особенность (я бы сказал "косяк") - в процессе работы обратил внимание, что индикация 12в, это не всегда индикация заряда аккумулятора. Если сделать первоначальное включение БЕЗ аккумулятора вовсе - 12 в будет подаваться со внутреннего преобразователя и следовательно показания все так же будут 12в, хотя аккумулятора как такового не будет. Короче именно с 12в индикацией не совсем понятно, сейчас задал вопрос представителю завода, что он сможет ответить.Аварийное питание дачи или загородного дома (инвертор + аккумулятор) - после года использованияАварийное питание дачи или загородного дома (инвертор + аккумулятор) - после года использованияАварийное питание дачи или загородного дома (инвертор + аккумулятор) - после года использования

Вот такой поставляется комплект... 

Аварийное питание дачи или загородного дома (инвертор + аккумулятор) - после года использованияПо идее каждый сам выбирает по своей предполагаемой нагрузке мощность инвертора, я отталкивался от среднемесячного потребления пе

www.taker.im

Аварийное питание дачи или загородного дома (инвертор + аккумулятор)

  • Цена: 5000р на момент покупки + 3000р доставка (EMS)
Обзор может оказаться полезным всякого рода дачникам и пользователям загородных домов (а может и не только загородных), в местах с частым отключением электричества…

Вместо предисловия (можно пропустить нетерпеливым — многА буковок)

Дополнительная информация

Уже несколько лет переехал жить на дачу (просто нравится), и столкнулся с проблемой периодического отключения электричества. Причины выдвигались разнообразные и нехватка мощности трансформатора в СНТ (выбивало) и разнообразные работы и т.п.Понятно что меня эти проблемки не радовали, особенно если учитывать, что как у большинства дачников вода у меня из скважины, и при отключении электроэнергии ее просто нет :( Ну и в холодное время года может и котел отключаться без электропитания, надоели эти все фонарики/свечки…Стал искать варианты решения этой проблемы. Первые варианты были установка солнечных батарей/ветряков (собирал инфу)… Но весьма отпугнула цена + окупаемость данного предприятия. Вернее сказать подобное решение актуально не имеющим доступа к сетевой электроэнергии СОВСЕМ, при этом расходы имеют смысл, как соизмеримые с подключением к сетевым источникам. В моем случае- регулярные отключения по несколько часов, это получалось слишком дорого и нерентабельно.Вариант с бензо и дизель генераторами рассматривался (большинство соседей используют подобный вариант), но имеет ряд минусов, в сравнении с родившейся идеей, использовать только«часть» от системы питания дома солнечной энергией! Ну т.е. использовать вместо солнечных батарей имеющуюся сеть 220в для заряда аккумуляторов, и расходовать заряд в отсутствие основной от аккумуляторов. Ну короче конечный вариант схемы получился совсем далекий от схемы питания солнечной энергией :) Но зато ГОРАЗДО дешевле и проще, причем дешевле даже бензо и дизель генераторов

Схема успешно отработала один год! Элементы схемы, это Инвертор с UPS и контролем/зарядкой внешней батареи (в моем случае инвертор 1500Вт (пик 3000Вт) — в некото

mysku.me

Как расчитать бесперебойное питание инвертор-аккумулятор для частного дома

Нецелесообразность использования генератора.

Проживание в частном доме, не важно постоянный дом это или дача, обязывает владельца заботиться о обеспечении бесперебойного энергоснабжения жилища.

Генераторы средней мощности и маломощные бензиновые генераторы помогают решить эту задачу. Но они налагают на нас расходы на топливо. Это конечно же с лихвой оправдывается ведь комфорт превыше всего. Но случается так что использование генератора, использующего жидкое топливо не оправдано, не целесообразно, а иногда и просто невозможно.

Инвертор-аккумулятор (безперебойник) подходит при краткосрочных сбоях энергоснабжения.

Тогда нам на помощь приходят системы инвертор-аккумулятор. Где и когда это может быть применено? Да везде там же где и генераторы. Когда инвертор будет нам выгоден? Если у вас на длительное время выключают центральное электроснабжение, то конечно же бензогенератор подходит больше всего. Но, перебои в вашей сети частые и одновременно не продолжительные (меньше часа) тогда вам больше подойдет система инвертор-аккумулятор.

В отличие от генератора который вырабатывает электроэнергию сжигая топливо, инвертор получает питание от блока аккумуляторных батарей. Время работы генератора зависит от объема бензобака, а мощность нагрузки от объема цилиндров двигателя. У инвертора другая ситуация время его работы очень ограничено и на прямую зависит от свойств аккумулятора – ток будет вырабатываться до тех пор, пока не разрядится батарея – максимум 90 минут (в таком случае батарея выйдет из строя), рекомендуется не более 30 минут. Вырабатываемая мощность также ограничена , потому подключать к такой системе весь дом нельзя. К инвертору подключают жизненно важное оборудование, котел системы отопления, например, или автоматику обслуживающую теплицу.

Расчет системы инвертор-аккумулятор.

Систему расчитывают по формуле:Время автономной работы равно 1.700

  • ВР = (ШТ*ЕБ*8,5)/МН
  • Где ВР – Время автономной работы системы, часы
  • ШТ – количество штук параллельных аккумуляторов, штуки
  • ЕБ – емкость 1-й батареи, Ач
  • МН – мощность подключенной нагрузки (приборы-потребители), Ватт

Пример: 2 аккумулятора емкостью 30 Ач каждый смогут вырабатывать нагрузку в 500 Ватт в течение 1,02 часа. (2*30*8,5)/500=1.02

Если на нужно увеличить время работы системы от аккумуляторов то мы добавляем их количество или увеличиваем их мощность ( батареи подключаются параллельно – минус и минус, плюс и плюс одной батареи с другой соответственно).

Батареи 12В рекомендуется подключать параллельно в количестве 1-4 (больше АКБ – больше мощность) и обязательно одного номинала и одного производителя, в таком случае они будут синхронно работать в режиме заряд-разряд.

И так выводы, как работает инвертор-аккумулятор.

Система инвертор-аккумулятор (она же безперебойник) работает в таком порядке.

При подаче из внешней сети энергоснабжения инвертор заряжает наши аккумуляторы, работая в режиме зарядного устройства 220В => 12В.

Одновременно стабилизатор встроенный в инвертор выравнивает все скачки напряжения, оберегая наше оборудование от поломки.

В случае когда поставка электроэнергии из вне резко пропадает, инвертор автоматически переходит в режим расхода – берет питание 12В от блока батарей и перерабатывает его в 220В. Для устройств скачок внешнего питания не заметен а о отсутствии его, они вообще не подозревают так как подключены к внешнему миру через наше хитрое устройство.

Вывод: Инверторная система работает как безперебойник , спасая наши приборы при скачках напряжения и могут непродолжительное время поддерживать их работу при временных отключения снабжения внешним электропитанием.

Loading ... Loading ...

Похожие статьи:

Статьи по теме:

domdvordorogi.ru

Инвертор с аккумуляторами и электростанцией

Практически каждый владелец загородного дома сталкивался с отключением электричества во внешней электросети. Выключенные насосы подачи воды, потекшие холодильники, пропавшее отопление — со всем этим приходится мириться до трех суток, необходимых обычно бригаде оперативного реагирования для ликвидации аварии электросети за городом.

Один из способов решения данной проблемы — электростанция с двигателем внутреннего сгорания. Правда, у нее довольно много недостатков — постоянный шум, выхлопные газы, большой расход дорогого топлива, необходимость постоянного технического обслуживания и множество других. Также можно использовать инвертор с аккумуляторами, но на длительный период автономной работы ему потребуется много аккумуляторных батарей, тоже далеко не дешевых. А наиболее эффективным вариантом является автоматический комплекс, состоящий из инвертора с аккумуляторами и электростанции с двигателем внутреннего сгорания.

Автономная работа

Почему-то многие уверены в том, что инвертор и генератор несовместимы, хотя это абсолютно не соответствует действительности. Они прекрасно дополняют друг друга, будучи совмещенными в единый комплекс автономного энергообеспечения. Практически все инверторы прекрасно работают вместе с газовыми, бензиновыми и дизельными генераторами. 

Принцип работы автономного комплекса основан на использовании преимуществ инвертора и генератора, с одновременной минимизацией их недостатков. Работая в циклическом режиме (питание нагрузок — зарядка аккумуляторных батарей от генератора), инвертор и генератор по очереди выступают источниками электроэнергии для дома. Это позволяет снизить расход топлива в 3–5 раз по сравнению с обычным режимом работы генератора.

При разрядке аккумуляторных батарей инвертор в автоматическом режиме запускает работу генератора, при помощи которого восстанавливает необходимый уровень заряда. Периодичность цикла заряда/разряда зависит от емкости аккумуляторных батарей и средней мощности нагрузки энергопотребления в час. В среднем запуск генератора для зарядки производится один-два раза в сутки. Во всех комплексах есть возможность установить определенные временные периоды запрета на запуск генератора. Обычно это ночное время, когда шум двигателя может помешать сну.

Резервное электропитание

Если отключение электричества обычно длится не более суток, то оптимальным вариантом резервного энергоснабжения выступает инвертор. Но если вы хотите застраховаться от более длительных отключений, то автоматический комплекс из инвертора и генератора является наиболее доступным и эффективным решением из всех существующих.

Принцип и схема работы те же, что и в автономной системе энергообеспечения. При разрядке аккумуляторных батарей инвертор запускает генератор, который одновременно заряжает батареи и подает электроэнергию в дом. При появлении электрического сигнала из внешней электросети инвертор отключает генератор и производит зарядку уже из внешнего источника. Важно следить за тем, чтобы аккумуляторные батареи находились в полностью разряженном состоянии более суток, что бывает, когда топливо в генераторе заканчивается, а внешнее энергоснабжение еще не восстановлено. Иначе рабочие характеристики батарей могут значительно ухудшиться.

Расчет мощности

Учитывая специфику работы автономного комплекса, следует особое внимание уделить выбору генератора. Его мощности должно быть достаточно не только для энергообеспечения дома, но и для одновременной с этим зарядки аккумуляторных батарей инвертора. Например, для инвертора, номинал которого составляет 3–6 кВт, необходим генератор с мощностью 6–8 кВт, при запуске которого одна часть вырабатываемой электроэнергии будет подаваться в энергосистему дома, а другая — в зарядное устройство инвертора. После зарядки генератор выключится до новой разрядки батарей. Подобные циклы могут продолжаться многократно, пока не закончится топливо для двигателя.

Если же мощности генератора недостаточно для одновременного поддержания энергоснабжения дома и зарядки аккумуляторов, можно настроить единичный цикл. Тогда, при отключении электричества во внешней сети, электропитание переключается на инвертор с аккумуляторными батареями, осуществляющий энергоснабжение до полной разрядки батарей. После чего инвертор запускает генератор, вырабатываемая электроэнергия которого полностью направляется на обеспечение дома. Батареи же зарядятся лишь тогда, когда возобновится подача электричества из внешней сети.

Преимущества и недостатки

Преимущества автономного комплекса из генератора и инвертора:

  • Генератор включается лишь изредка, причем время его включения можно задавать самостоятельно. Это уменьшает создаваемую им шумовую нагрузку и количество выделяемых выхлопных газов.
  • Контроль уровня энергопотребления. Недостаточно высокий уровень нагрузки заставляет работать генератор во внештатном режиме, что снижает его рабочие характеристики. В таких случаях инвертор может переключать энергообеспечение на батареи.
  • Снижается расход совсем не дешевого топлива, увеличивается периодичность необходимого технического обслуживания генератора.
  • Большинство современных комплексов выполнены в виде модульных систем, что позволяет быстро и относительно недорого производить их масштабирование.
  • Эффективность и время автономного энергообеспечения значительно возрастают.

К недостаткам относятся все минусы генераторов. Это и особые требования при установке, и шум с выхлопными газами, и дороговизна топлива. Но все же в автономных комплексах энергообеспечения большинство этих и других недостатков минимизировано, что сделало эти комплексы, пожалуй, оптимальными системами автономного энергообеспечения.

tok-shop.ru

Время работы инвертора от аккумулятора

Изучив эту статью, вы узнаете, какие батареи лучше всего подходят для организации бесперебойного питания загородного дома, и при необходимости сможете рассчитать, сколько проработает инвертор от аккумулятора при отключении централизованной подачи, топливного генератора или других источников энергии.

Кроме этого, мы дадим советы по продлению срока автономной работы системы электроснабжения на базе преобразователей.

Тип АКБ

Для систем бесперебойного или резервного электроснабжения подойдут только батареи глубокого цикла. В отличие от стартерных (автомобильных) аналогов они способны переносить длительные зарядку и разрядку.

Изделия долговечны. Ресурса современных моделей хватает на 12 и более лет эксплуатации. Автомобильный аналог выйдет из строя после 10 разрядок.

Аккумуляторные батареи глубокого цикла бывают:

  • гелевыми (GEL), электролит представляет собой гелеобразную массу;
  • свинцово кислотными (AGM), электролит находится в порах пластин, изготовленных из тонких стеклянных волокон.

Оба вида батарей имеют свои достоинства и недостатки.

Гелевые модели отличаются более высоким КПД. Устройства можно размещать в любом положении, т. к. жидкий электролит отсутствует. Возможна даже работа инвертора от аккумулятора с поврежденным корпусом. GEL-технология была разработана для авиационной и военной промышленностей. По статистике гелевые батареи работают чуть дольше AGM-аналогов в циклическом режиме эксплуатации.

К недостаткам оборудования относят: необходимость поддержки точного тока подзарядки (гелевые батареи применяют с микропроцессорными контроллерами) и возможность разбухания и взрыва АКБ при закипании электролита.

В AGM-аккумуляторах вышеперечисленные недостатки отсутствуют. К достоинствам батарей этого типа также относят высокую стойкость к глубоким разрядам (устройства выдерживают более 600 таких циклов).

AGM-технология обеспечивает поддержание стабильно высокой силы тока при любой степени заряда батареи. Еще одно достоинство таких АКБ — низкий саморазряд. За год простоя емкость уменьшится всего лишь на 20 %.

Расчет времени автономной работы системы резервного электроснабжения

Расчет мощности инвертора потребует построения специальной таблицы. В два столбца внесите список электроприборов и потребляемую ими мощность. Получится примерно так.

Чем выше емкость АКБ или системы батарей, тем дольше проработает подключенное оборудование при отсутствии централизованного электроснабжения или доступа к другим источникам энергии.

Для расчета времени автономной работы инвертора напряжения от аккумуляторов нужно знать:

  • емкость и количество батарей;
  • мощность, потребляемую нагрузкой в течение часа.

В процессе расчетов следует учитывать тот факт, что максимальная мощность электроприборов не отражает реальную нагрузку на АКБ. Устройства включаются и выключаются. Во многих случаях потребляемая оборудованием мощность находится гораздо ниже максимального значения.

Рассмотрим пример. В данном случае к инвертору подключены:

  • электрический чайник;
  • холодильник класса А;
  • 15 энергосберегающих ламп;
  • двигатель и система управления откатных ворот;
  • котел с принудительной горелкой;
  • 4 циркуляционных насоса системы отопления;
  • скважинный насос.

Вычисляем среднечасовую норму энергопотребления приборов. Получаем следующее. 

Электрический чайник 2кВт, кипятящий воду в течении 6 мин, т.е. 1/10 часа (при условии, что он включался только оди раз за этот час) 200 Вт/ч
Холодильник А-класса 70 Вт/ч
Энергосберегающие лампы освещения (каждая по 20 Вт/ч), допустим, всего горит 15 ламп 300 Вт/ч
Ворота 1,5 кВт, время открытия и закрытия - 1 минута (2часа = 1/30 часа) 50 Вт/ч
Котел с принудительной горелкой 100 Вт/ч и 4 циркуляционных насоса отопления по 75 Вт/ч каждый 400 Вт/ч
Насос скважины 3 кВт, включается 3 раза на 2 мин в течение часа (6 мин = 1/10 часа) 300 Вт/ч
Итого в сумме: 1320 Вт/ч

Теперь рассчитаем общую емкость имеющихся аккумуляторов. Допустим, в системе 12 12-вольтовых АКБ (емкость каждой — 200 апмер-час). Получаем 12*12*200 = 28800 Ватт/ч.

Учитываем коэффициент потерь. В примере рассмотрены новые аккумуляторы. КПД максимальный – 95 %. Получаем 2800*0,95=27360 Вт/ч.

Теперь разделим это значение на среднечасовую нагрузку и в итоге получим время работы инвертора от аккумулятора. 27360/1320 = 20,7 ч. Округлим результат в меньшую сторону. Получилось, что ресурса системы батарей хватит на 20 часов автономной работы подключенного оборудования.

В данном примере мы рассмотрели типовой (теоретический) расчет. На время автономной работы устройств влияет множество разных факторов. Среди них:

  • возраст и степень заряда аккумуляторных батарей;
  • температура окружающей среды;
  • реальный режим эксплуатации подключенной техники;
  • и др.

Как продлить время автономной работы нагрузки

  • Устанавливайте не лампы накаливания, а энергосберегающие аналоги.
  • Вместо верхнего освещения подключите к инвертору розетки торшеров и пользуйтесь ими исключительно при необходимости.
  • Не добавляйте в систему «лишнее» постоянно работающее оборудование. Пример — циркуляционные насосы теплых полов.
  • Используйте альтернативные источники энергии. Солнечные панели и ветрогенераторы значительно продлевают время автономного электроснабжения.

23 января 2017

  • Время работы инвертора от аккумулятора

www.vega-volt.ru