Его величество – электричество. Бесперебойное питание дома. Инверторные системы электроснабжения для коттеджа
Резервное электроснабжение для дома,коттеджа.Расчет и монтаж систем.
Примеры решений → Бесперебойное питание для дома и коттеджа
Немного людей в России не знакомы с так называемым «blackout», а проще говоря с отключениями света. Кого то это особенно не беспокоит, и он смиренно ждет возобновления подачи энергии, ну а кому то это очень некомфортно. Вторая категория людей не хочет сидеть без котла отопления, циркуляционного насоса, холодильника, микроволновки, любимой передачи по ТВ, компьютера, кондиционера и прочего. Кто то не знает как решить проблему, а кто то знает и решает её при помощи бензогенератора. Спору нет, при значительном потреблении энергии, редких отключениях сети и при некритичных к отключению нагрузках, бензогенератор является бюджетным решением. Хорошо еще, если есть АВР(система автозапуска) генератора при пропадании внешней сети, но даже в этом случае в течении нескольких минут, пока заведется генератор, нет света. А в большинстве случаев нужно метнуться «кабанчиком» к генератору, завести его, дай Бог с первой попытки, а потом еще мониторить появление сети, чтобы вновь побежать и заглушить генератор. Есть гораздо более изящное решение. И оно называется резервная система. Или иначе инверторно-аккумуляторная система резервирования нагрузки. По её названию нетрудно догадаться о принципе её работы. В момент присутствия внешней сети при помощи встроенного интеллектуального зарядного устройства "инвертор" заряжает блок аккумуляторных батарей. По окончании заряда этот блок АКБ ожидает своего «звездного часа». Как только сеть пропадает, то в течении 20мкс, т.е. практически мгновенно, инвертор “подхватывает» нагрузку и питает её пока АКБ не разрядятся до установленного уровня разряда.
Емкость аккумуляторов рассчитывается таким образом, что запасенной в них энергии должно хватить на отключение максимальной длительности, заявленное заказчиком. Когда сеть возобновляется, то инвертор начинает транслировать её через себя к нагрузкам и одновременно ведет заряд аккумуляторов.В случае необходимости система может быть дополнена дополнительными источниками энергии. Например, это могут быть "солнечные батареи". В случае отключения сети в солнечную погоду они способны замедлить разряд АКБ. Конечно для ночных отключений солнечные батареи излишни. В этом случае мы рекомендуем на случай длительных отключений дополнить систему жидкотопливным генератором, который вступит в «дело», если АКБ разрядились, а сети все нет. Генератор заводится автоматически по сигналу, подаваемому инвертором или иным устройством, мониторинга уровня заряда АКБ. Генератор позволяет питать нагрузки и параллельно вести заряд "аккумулятора". В результате более полно используется мощность бензогенератора и сокращается необходимое время его работы, т.к. по достижении аккумуляторами установленного уровня заряда, бензогенератор автоматически глушится устройством подавшим сигнал для его запуска. Подобную систему резервного электроснабжения от чисто генераторной системы отличает:
• Удобство использования-мгновенное переключение на генерацию от АКБ. Для нагрузок выделенных в резерв Вы вообще не заметите, что сеть пропала;
• Бесшумность работы;
• Систему практически не нужно обслуживать. Нет необходимости следить за уровнем топлива в бензобаке, менять масло и т.д.
• Длительный(10-12 лет) срок службы оборудования;
• Высокое качество энергии по сравнению с любым генератором;
Кроме того, оборудование высокого класса, а именно сердце системы-инвертор/зарядное устройство, может добавлять мощность к мощности выделенной сети. Как это происходит? Допустим у Вас имеется некий лимит на потребление энергии из сети, а купить дополнительную мощность дорого или невозможно. В этом случае инвертор может синхронизироваться с внешней сетью и «подмешивать» к ней мощность генерируемую им из блока аккумуляторных батарей. У разных производителей таких продвинутых инверторов подобная функция имеет название: PowerAssist, Smart-Boost или Load Shave. Конечно круглые сутки такой режим работать не может- аккумуляторы должны заряжаться-необходим баланс между расходуемой и получаемой энергией. Таким образом, исходя из вышеизложенного, можно озвучить несколько вариантов решения бесперебойного снабжения:
• Инверторно-аккумуляторная система;
• Инверторно-аккумуляторная система с поддержкой генератора;
• Инверторно-аккумуляторная система с альтернативным источником-солнечные батареи;
• Инверторно-аккумуляторная система с альтернативным источником (СБ) и поддержкой генератора;
Варианты перечислены с увеличением числа "рубежей обороны" от отключения сети.
Делайте Ваш выбор, а мы поможем его сделать правильным и впоследствии осуществить!
Некоторые варианты решений Вы можете видеть в разделе "Готовые решения"
www.solbat.su
Автономное электроснабжение дома и резервное электроснабжение коттеджа. Монтаж в Петербурге и Ленобласти. Компания Ра-энерго.
-
Инверторный блок определенной выходной мощности
-
Блок аккумуляторных батарей глубокого разряда и большой емкости
Реле коммутации с сетью и зарядное устройство определенного уровня тока определяющее максимальную емкость аккумуляторов встроены в инверторный блок. Инверторная система может располагаться в доме. Специальное помещение для данного оборудования не требуется. Аккумуляторные батареи - герметичные, необслуживаемые, устанавливаются в металлической стойке. Инвертор фиксируется на стене над батареями.
В большинстве случаев инверторная система устанавливается в непосредственной близости к щитку. Минимально необходимая площадь для инверторной системы - 30см х 60см возле стены.
Проблема полноценного электроснабжения дома - суровая реальность вдали от больших городов. В настоящий момент, когда при эксплуатации загородного жилья все больше и больше используется современное высокотехнологичное оборудование, подразумевающее непрерывный и безостановочный график работы (системы отопления с электронным поджигом, системы водоснабжения и канализации, охранные системы, противопожарные системы, системы вентиляции, кондиционирования и мониторинга микроклимата помещений) особенно актуальным становится обеспечение непрерывного и высококачественного электроснабжения основных компонентов указанного оборудования. К сожалению, обеспечить это при помощи штатных характеристик электрических цепей, имеющихся в большинстве загородных домов, невозможно. Основных проблемы обычно две – низкие характеристики напряжения в сети и периодические, непредсказуемые отключения электроснабжения на несколько часов. А Вы можете представить, что произойдет с домом в зимний период в случае отключения системы отопления? Хорошо ещё, если Вы живете в нем постоянно – Вы можете быстро принять какое-то решение. А если он используется как загородный теплый дом для отдыха? И функционирование системы происходит без Вашего участия в автоматическом режиме? Тогда проблем намного больше.
Чтобы этого избежать необходимо предусмотреть систему бесперебойного электроснабжения дома для систем жизнеобеспечения - автономное энергоснабжение
Решение ООО "Ра-энерго" – установка источника бесперебойного питания (ИБП) с комплектом аккумуляторных батарей (АКБ) на 8 часов и более ( впрочем длительность автономной работы напрямую. Здесь есть свои особенности «Обычные» ИБП имеют внутренние АКБ минут на 15-30 работы. Подключение внешних АКБ к ним не предусмотрено. Нам требуются «необычные» ИБП. Резервные системы питания позволяют с высокой надежностью обеспечивать электроэнергией потребителей в условиях длительных перебоев электричества от городских сетей, а также и вовсе при отсутствии внешних электросетей.
Инверторная система совместно с солнечными панелями.
Генерируемая солнцем энергия непосредственно преобразуется в переменный ток для обеспечения жилого дома в дневное время, а также параллельно накапливается в банке аккумуляторных батарей для обеспечения электричеством в вечернее/ночное время
Оборудование:
-
Солнечные панели
-
Контроллер заряда
-
Автоматы защиты по постоянному и переменному току
-
Блок аккумуляторных батарей глубокого разряда и большой емкости
-
Инверторный блок определенной выходной мощности
В итоге Вы получаете достойную замену традиционному автономному способу получения энергии – просто генераторной электростанции. Если загородный дом построен в месте, где еще нет электросети, то можно установить и генератор, и инверторную систему, которые будут эффективно сочетаться друг с другом. Инверторные системы также идеально сочетаются с источниками тока на солнечных батареях, являясь аккумулирующим звеном для энергии, поступающей от солнечных панелей. В таком случае, чтобы не гонять генератор все время, он может автоматически включаться инвертором для зарядки аккумуляторных батарей по необходимости или в заданное время, после чего можно использовать энергию от солнечных батарей и аккумуляторов через инвертор. При этом заметно повышается срок службы генератора, не говоря уже, о том, что мы можем хоть какое-то время пожить в тишине, не жертвуя электричеством.
Несмотря на то, что описанные системы бесперебойного питания стоят несколько дороже, чем аналогичные по мощности генераторные установки на жидком топливе, они являются решениями для двух разных ситуаций. При коротких перебоях удобства инверторной системы неоспоримы. При длительных перебоях - без генератора либо солнечных панелей не обойтись, но опять же, если генератор дополнить инверторной в сочетании с фотоэлектрической системой , то получится сочетание, достойное современных технологий умного дома.
Проект электроснабжения - это техническая документация, в которой содержится полная информация о размещении электропроводки, электрооборудования и освещения дома (планы расположения), схема электрощита, расчет нагрузки на электросеть, сводная спецификация материалов и оборудования.
ra-energo.ru
Бесперебойное питание дома. Электричество в доме 1
Многие вещи в нашей повседневной жизни представляются нам настолько обыденными и само собой разумеющимися, что нам сложно себе представить даже мимолетное их отсутствие. К таким вещам, например, относится электричество. Его мы не можем увидеть и пощупать, оно неприметно и беззвучно, и присутствие его мы можем определить только по косвенным признакам, таким, как работа электроприборов, наличие света и тепла в нашем доме.
Цивилизация современного города обязана своему существованию, по большей части, электричеству, но при этом мы очень редко задумываемся, откуда это электричество берётся. Для того, чтобы в маленькой электрической розетке в нашем доме появилась такая жизненно необходимая разница потенциалов в 220 вольт, где-то в других местах, порой довольно далёких, крутятся огромные турбины гидроэлектростанций и сжигаются тысячи и тысячи тонн полезных ископаемых.
Прежде чем попасть к нам в дом, ток проходит сотни или тысячи километров через бескрайние просторы нашей державы, прыгая через бесчисленные множества мачт линий электропередач и протискиваясь сквозь подстанции.
Теперь представим на миг, что какое-то звено в этой огромной цепи даёт сбой, и в нашем доме отключается свет. Ещё хуже, отключается электричество во всём городе, это может привести к хаосу и даже жертвам.
Генераторная подстанция
Существует несколько способов обезопасить свой дом от перебоев с электричеством. Все они связаны с построением некой автономной системы, способной поддерживать жизнедеятельность при отсутствии (кратковременном или длительным) внешнего источника электричества.
Первый способ всем нам уже хорошо известен — это генераторная электростанция. Двигатель внутреннего сгорания на бензине или дизельном топливе вырабатывает электричество, от которого питается весь наш дом. Если у нас «вырубили» свет, мы просто идём во двор, включаем генераторную установку и говорим «да будет свет!», возвращаясь к домашним делам как ни в чём не бывало. Если мы готовы потратить немного больше денег, то можно купить и установить генератор с системой автоматического пуска, которая будет запускать генератор в случае перебоя автоматически. В этом случае мы узнаем об исчезновении сети по тому, что весь наш дом погрузится во тьму на полминуты — время, необходимое для запуска генератора и подачи резервного питания. 
Инверторы
Есть ли альтернатива генератору? В последнее время в нашей стране начинают пользоваться всё большей популярностью аккумуляторные системы, которые имеют ряд неоспоримых преимуществ перед генераторами. Когда есть внешняя сеть, батареи накапливают энергию (заряжаются), а когда случается отключение — весь дом получает электричество из собственного резерва, и его можно сделать каким угодно большим. Такая система бесшумна, не требует специального помещения, занимает всего около 1 кв. м и переключается на резерв мгновенно, так что об аварии на подстанции можно и не узнать. За этой системой не надо следить, заливать горючее, она не огнеопасна и срок службы её очень велик — порядка 10 лет и выше.
Такие системы называются инверторными (или аккумуляторными) системами бесперебойного питания. Основа их — инвертор, прибор, преобразующий постоянный ток аккумуляторов в переменный ток 220 вольт домашней сети. Как правило, инвертор также имеет встроенное зарядное устройство, позволяющее быстро заряжать и контролировать состояние батарей. В домах с трёхфазным питанием одна из фаз подключается через инвертор, становясь так называемой «резервной фазой». На неё коммутируются все нагрузки внутри дома, которые должны работать в бесперебойном режиме. Это могут быть, к примеру, световые розетки, питание отопительного котла, сигнализация, системы безопасности, ворота и так далее. То есть те бытовые приборы, без которых у нас могут возникнуть неудобства или даже откровенные проблемы.
Союз инвертора и генератора
Некоторые наиболее «продвинутые» инверторы такие, как Xantrex XW, могут автоматически управлять подключенным к ним генератором для подзарядки аккумуляторных батарей, в случае если внешнее электричество не дают слишком долго. Такая функция позволяет использовать подобные системы в местах, где совсем нет или ещё не подведено электричество. Если построили загородный дом там, где ещё нет электросети, то можно установить и генератор, и инверторную систему, которые будут эффективно сочетаться друг с другом. В таком случае, чтобы не гонять генератор всё время, он может автоматически включаться инвертором для зарядки аккумуляторных батарей по необходимости или в заданное время, после чего можно использовать энергию от батарей через инвертор. При этом заметно повышается срок службы генератора, не говоря уже, о том, что мы можем хоть какое-то время пожить в тишине, не жертвуя электричеством.
Если говорить о выборе — генератор или инвертор, то, прежде всего, имеют значение два фактора: необходимая мощность нагрузок и длительность автономной работы. Когда перебои бывают более суток, то, скорее всего, без генератора нам не обойтись. Чем дольше должна работать система, тем больше требуется батарей, а хорошая батарея — это довольно дорогой компонент.
Без мощного генератора не обойтись, если надо запитывать нагрузки свыше 10 кВт, хотя у Xantrex и существуют трёхфазные системы резервирования до 18 кВт. Проблема больших мощностей — в том, что аккумуляторы будут очень быстро садиться и соответственно, их ёмкость нужно делать очень большой. Для длительной работы нагрузок выше 10 кВт стоимость батарей становится астрономической.
Инвертор Xantrex XW имеет функцию автоматического включения генератора, в случае если нагрузка возрастает выше определённого порога. Таким образом, инвертор не даёт слишком быстро разрядиться АКБ при включении «тяжёлых» потребителей, таких, как, например, нагревательные приборы, плиты, кондиционеры и т. д.
Из прочих полезных функций инвертора Xantrex XW можно отметить его способность добавлять мощность при слабых сетях. Если у вас слабая подстанция или существует ограничение по потреблению, например 3 кВт, то инвертор 6-киловаттный Xantrex XW может добавить мощность для нагрузок в вашем доме до 12 кВт в пиковом режиме. При этом он возьмёт из сети не более той мощности, которую вы ему позволите, а сверх этого добавит от АКБ. Ночью же когда потребление будет минимальным, аккумуляторы смогут автоматически зарядиться.
Еще одна функция — это подмешивание альтернативной энергии к сетевой. При наличии, например, солнечных панелей или ветряка, генерируемая энергия будет автоматически компенсировать потреблённую. Это произойдёт при полностью заряженных АКБ, когда возникает излишек энергии от альтернативного источника.
Аккумуляторы для систем бесперебойного питания
Аккумуляторы для бесперебойных систем стоят дорого. Не всякая батарея подойдёт. Дешёвые автомобильные батареи называются стартёрными и не предназначены для длительных циклов разряда-заряда из-за недостаточной толщины свинцовых пластин. Ничто не мешает, конечно, использовать и их, но, скорее всего, они быстро выйдут из строя, так как рассчитаны только на режим короткого импульса (старт автомобиля). Из тех батарей, которые могут быть использованы для домашних систем питания, существует два типа: открытые (обслуживаемые) и герметичные (необслуживаемые). Открытые батареи имеют более длительные сроки службы, но требуют отдельного помещения с принудительной вентиляцией. Если эти АКБ со временем потеряли в ёмкости, их можно «обновить» при помощи специального алгоритма заряда, называемого «выравниванием». Во время такого заряда электролит перемешивается и восстанавливает свою плотность. Герметичные АКБ нельзя подвергать таким процедурам, и если они потеряли в ёмкости, то с этим можно только смириться или поменять их на новые. Герметичные АКБ удобны тем, что они не требуют к себе никакого внимания. Они делятся на 2 типа: AGM и GEL. Гелевые АКБ больше подойдут для использования при холодных температурах, но они же и самые дорогие. Современные аккумуляторы для систем бесперебойного питания могут стоить от 12 до 30 тыс. р. При установке домашней системы бесперебойного питания на базе инвертора, у которого так называемый номинал постоянного тока 48 В, потребуется 4 или 8 12-вольтовых батарей. Если инвертор имеет номинал 24 В, то можно обойтись двумя 12-вольтовыми батареями.Здесь же нужно упомянуть о том, что микропроцессорные зарядные устройства Xantrex позволяют увеличить сроки эксплуатации аккумуляторов с помощью трёхстадийной технологии заряда и контролирования состояния батарей.
Квази и чистый синус
Инверторы бывают тоже разными. Более дешёвые инверторы выдают ступенчатую (квази) синусоиду на выходе переменного тока. Более дорогие имеют более совершенный преобразователь, который выдаёт ток «чистого синуса» — ток с минимальными гармоническими искажениями — такой же, что и в обычной сети 220 В. Чистый синус лучше для требовательных электронных приборов (плазменные панели, дорогая аудиотехника и т. п.) и лучше подходит для функционирования электроники импортных котлов отопления.На квази-синусе будут работать практически все домашние бытовые приборы, за исключением диммеров, СВЧ-печей мощностью более 1000 ватт, некоторых зарядных устройств для сотовых телефонов. 
Кроме этого, могут наблюдаться такие неудобства, как шум ламп дневного освещения. Все инверторы Xantrex имеют достаточную электромагнитную защиту и не дают помехи при работе телевизора или радио. Также стоит заметить, что время переключения при сбоях сети составляет примерно 16 мс, что достаточно для того, чтобы компьютер не перегружался.
Стоимость инверторов зависит от их мощности и функциональности. Например, самый «навороченный» Xantrex XW6048E (6,0 кВт) со встроенным мощным зарядным устройством, возможностью управления генератором и способностью работать с альтернативными источниками энергии, стоит около четырёх с половиной тысяч долларов. В сочетании с банком батарей на 400–600 ампер часов этот инвертор может обеспечить бесперебойное питание дома до 12 часов.Домашнюю систему бесперебойного питания рекомендуется также снабдить стабилизатором напряжения, так как сам инвертор не решает проблему стабилизации при скачках или при слабом напряжении внешней сети.
Инверторы и солнечная энергия
Инверторные системы идеально сочетаются с источниками тока на солнечных батареях, являясь аккумулирующим звеном для энергии, поступающей от солнечных панелей. Хотя солнечные батареи и остаются крайне дорогим удовольствием, но даже при стоимости примерно 150 руб за 1 Вт, они могут быть эффективным подспорьем для автономного питания коттеджей в более солнечных южных районах России.В России топливный генератор — это наиболее популярный вариант для решения проблем с электричеством. Об инверторных системах мало кто ещё знает. Несмотря на то, что описанные системы бесперебойного питания стоят несколько дороже, чем аналогичные по мощности генераторные установки на бензине или дизтопливе, эти системы предназначены для разных ситуаций. При коротких перебоях удобства инверторной системы неоспоримы. При длительных перебоях — без генератора не обойтись, но опять же, если генератор дополнить инверторной системой, то получится сочетание, достойное современных технологий «умного дома».
Текст: Николай Плеханов, генеральный директор компании «Инверта»
«Загородное строительство» № 10 (50), октябрь 2009 г.
Похожие статьи:
www.zs-z.ru
|
|
|
|
СЛЕДУЕТ ИМЕТЬ ВВИДУ, ЧТО ДАННЫЙ ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ СПРАВЕДЛИВ ДЛЯ ПОСТОЯННО РАБОТАЮЩЕЙ активной НАГРУЗКИ. Энергосистема дома - это квазиживой организм, живущий своей жизнью, то есть нагрузки дома НИКОГДА не бывают постоянными. Подробнее о принципах определения времени автономной работы системы см. раздел "ВРЕМЯ АВТОНОМНОЙ РАБОТЫ"
ra-energo.ru
