Категории

Резервные источники электроснабжения

Статьи по теме

В работе электроснабжения коттеджа или загородного дома нередко случаются перебои в электропитании, особенно при большом удалении от мегаполисов. Для обеспечения автономного резервного электроснабжения сегодня предлагается немало эффективных приборов и схем, которые защищают чувствительную к перепадам напряжения бытовую технику и высокотехнологичное оборудование. Несложно представить себе, как чувствуют себя в глубинке хозяева домов в холодное время года при отключении электричества, особенно если на нем работает система автономного отопления и все электроприборы. Чтобы решить эту проблему, стоит установить в доме резервное электроснабжение.

Способы устранения перебоев в системе подачи электроэнергии

Выключение линии электропередач несет немало неудобства, и чтобы предотвратить многие проблемы, связанные с отключением электричества, разработано немало вариантов. Специалисты рекомендуют не отказывать себе во всех благах цивилизации, тем более, что ничего не надо изобретать – приборы для резервного электроснабжения дома есть в продаже. Они призваны стать альтернативным источником, который будет обеспечивать электричеством в том объеме, который длительное время будет обеспечивать работу основных электроприборов:

охранных и противопожарных систем;
принудительную вентиляцию и кондиционирование;
запуск твердотопливного котла;
насосы для работы водоснабжения и канализации;
бытовые электроприборы и другое оборудование.

Все они не могут работать без электросети, поэтому так важна эффективная схема резервного электроснабжения. У многих загородных построек не всегда гарантируется надежная работа централизованной подачи электричества. Из-за нестабильных характеристик напряжения в сети и частых неплановых отключений электроснабжения на несколько часов, а то и суток, такие системы или чувствительные электроприборы выходят из строя. Загородный дом не должен быть местом решения постоянных проблем, а отличным местом для отдыха. Бесперебойное автономное электроснабжение коттеджа или загородного домовладения должно функционировать стабильно – для работы всех систем жизнеобеспечения.

Существует несколько вариантов решения проблемы с перебоями электропитания. Например, монтаж автономного резервного источника электроснабжения бесперебойного типа, который можно приобрести вместе с комплектом АКБ (аккумуляторных батарей). Они способны работать автономно некоторое время, в зависимости от их мощности и общей нагрузки.

Аккумуляторы для резервной системы питания гарантирует бесперебойное снабжение электроэнергией потребителей при длительных отключениях сети или при отсутствии внешних электросетей в удаленных районах.

Проект резервного электроснабжения

В проект резервного электроснабжения входит вся документация, где учитывается суммарная мощность всех автономных источников. В систему резервного автономного энергоснабжения загородного дома могут входить и ультрасовременные мини-электростанции, и традиционные источники электричества. Чем больше предполагается источников питания сети, тем больше эффективность. Однако, в такой проект должны быть внесены все показатели мощности генераторов и емкости аккумуляторов.

Проектная мощность автономного резервного электроснабжения, включая инвертор, рассчитывается так – суммарная мощность работающих устройств плюсуется и умножается на 3. Это вызвано тем, что при запуске техника тянет максимальное количество энергии. Данный показатель учитывается для того, чтобы автономная сеть справлялась с максимально возможной нагрузкой по проектной мощности. В расчеты входят потребности электропитания питаемых схемой приборов:

активные нагревательные (плита и электрочайник, лампочки накаливания);
индуктивные (холодильник, стиральная машина, телевизор, микроволновка и пр.)

Их потребляемую мощность суммируют (по таблице или согласно прилагаемой инструкции) и добавляют 20-25% от максимальной величины, на тот случай, если все электроприборы будут работать одновременно. То есть, небольшая дача с минимальным освещением, телевизором и холодильником будет работать по схеме резервного электроснабжения загородного дома при мощности в 2 кВт. Если пользоваться электроинструментом и другими приборами, то прибавляем еще 5-6 кВт.

Разновидности генераторов

Сегодня наиболее распространенные автономные резервные источники электроснабжения:

станция бесперебойного питания;
дизельный генератор;
ветряной генератор;
бензиновый генератор;
инвертор.

1. Бензиновый электрогенератор считается одним из наиболее эффективных, хотя экономичным его не назовешь. Но для его достаточно при потребляемой мощности порядка 6 кВт. Такие источники энергии уместны там, где нет другой альтернативы, а бензин можно транспортировать без проблем. Например, если загородный дом стоит где-то у трассы или недалеко от бензоколонки.

Основные преимущества:

почти бесшумная работа;
хорошо запускается в зимний период;
может использоваться как резервный источник.

2. В большом домовладении потребление энергии довольно больше, особенно если много осветительных приборов и нет другого отопления, кроме электрокаминов. При потребляемой мощности более 6 кВт специалисты рекомендуют приобрести дизельный генератор. Однако тут тоже не обойдется без значительных финансовых вложений. Зато он работает практические в любых условиях.

3. Ветряной генератор, или в просторечии «ветряк», довольно эффективен, но он может быть установлен в местности, где всегда дуют довольно сильные ветра или тянут по гонному ущелью сезонные сквозняки.

4. Среди резервных источников электроснабжения нового поколения также нередко используются импульсные конденсаторы (ИКЭ). Прекрасная альтернатива другим системам автономного электропитания, практически инновационное оборудование, которое можно приобрести в готовом виде. Эти портативные модели предлагают улучшенные характеристики бесперебойного питания, которые могут работать автономно или в системе резервного электроснабжения. Они предполагают такой комплект:

преобразователь напряжения;
реле переключения от сети к аккумулятору;
зарядное устройство.

При подключении к схеме инвертора и автономных аккумуляторных батарей тоже получается мини-электростанция с достаточной мощностью.

Инверторная система на основе солнечных панелей

Во всем мире установка на крышу солнечных панелей – не новинка, а привычное дело. Правда стоит это дорого, но инвестиции через время окупаются. Энергия солнца легко преобразуется в переменный ток, однако не в каждом регионе ее достаточно для зарядки мощных батарей и полноценного обеспечения целого жилого дома.

В летнее время для зарядки аккумулятора для резервного электроснабжения этого может быть вполне достаточно, чтобы накапливать его для работы электросети в вечернее время – в течение нескольких часов. С дрогой стороны, такие панели оправданы, когда есть второй источник автономного электроснабжения, такой как дизельный генератор или инвертор.

Основное оборудование для работы по схеме получения энергии солнца и преобразования в электричество:

солнечные панели, монтируемые на крыше дома или в другом месте;
контроллер электрической зарядки;
автоматическая защита постоянного/переменного тока;
набор аккумуляторных батарей большой емкости;
инверторный блок требуемой мощности.

Получается небольшая домашняя электростанция на территории удаленного больших городов коттеджа. Она может быть дополнена эффективной схемой инверторного типа, где источники энергии призваны эффективно дополнять друг друга.

Система инверторного типа идеально подходит для обеспечения бесперебойного питания в комплексе с солнечными панелями. Генератор можно отключать, пока работает аккумулятор, заряжаемый от энергии солнца, существенно увеличивая срок его работы.

Инвертор

Инвертор – важная составляющая автономного электроснабжения загородного дома или коттеджа. Он дает возможность периодически отключать генератор, чтобы минимизировать расходы топлива. За рубежом, как альтернативная схема обеспечения электричеством, инверторы считаются неотъемлемой частью автономного электропитания. Они универсальны и в том случае, когда нет возможности использовать энергию ветра и солнца.

Этот аппарат сверхнадежен, функционирует по схеме «включи и забудь». Современные инверторы гарантируют бесперебойное резервное питание не только объектов недвижимости, но и «мобильного» жилья типа вагончики, яхты и авто-трейлеры и пр.

Для защиты от перебоев электропитания при отключении электричества хорошо справляется инвертор для резервного электроснабжения дома. При напряжении 220В он способен обеспечить снабжение электроэнергией, при минимальных затратах на обслуживание. При этом он предоставляет возможность подключать аккумуляторные батареи, дающие длительное резервное снабжение электричеством. Инверторы относят к линейке наиболее выносливых ИБП для использования домашних электроприборов и чувствительной к перепадам напряжения технике.

Важные плюсы инвертора:

бесшумное функционирование;
возможность установки в любом помещении;
минимальный уход и обслуживание;
высокая надежность;
длительная гарантия производителя;
отменное качество;
стабильная подача электричества;
автоматический переход с подключением на схему резервного электроснабжения.

Инвертор при отключении питания линии электропередач на улице или в поселке сроком до суток – вне конкуренции. Бесперебойное электроснабжение дачи или загородного участка с помощью инвертора при частом отключении выгоднее схемы работы с генератором.

Совет: Как вариант – генератор плюс инвертор. Тут суммируются их «плюсы» и нивелируются «минусы». Инвертор способен запустить генератор если разряжены аккумуляторы, а потом отключится без необходимости. Генератор шумит, поэтому целесообразно включать его днём, пока находиться на работе или вне дома, а вечером переходить на бесшумный инвертор.

Особенности работы электрогенератора

Электрические генераторы работают на разных источниках энергии и вырабатывают:

1-фазный ток – для питания приборов на 220 Вт;
3-фазный ток – на 380 Вт.

Генератор для резервного электроснабжения очень эффективен, а его мощность может превышать 16 кВт, поэтому вполне подходит для полноценного автономного обеспечения загородного дома. Как вариант – для поддержки бесперебойного питания при частых отключениях электричества.

Генератор открытого исполнения идет в комплекте с:

автоматической системой вентиляции;
щитом для обеспечения работы;
системой газоотведения выхлопов;
модулем автоматической топливной дозаправки;
системой автоматического тушения пламени (противопожарные меры).

Минусы генератора:

Без смены фильтров, свечей и масла генератор выходит из строя, а также ему требуется:

помещение с вентиляцией;
канистры для транспортировки дизельного топлива или качественной зимней солярки для работы в холодное время года;
фоновый шум и претензии соседей при несогласованных включениях;
запах перерабатываемого дизтоплива;
потребность в периодическом облуживании, заправке и контроле работы;
соблюдение графика замены расходных материалов.

Хотя этих проблем не так много, чтобы отказаться от возможности его использования, но это нарушает покой и нормальный отдых в загородном доме. И хотя он гарантирует резервное электроснабжение и бесперебойное питание дома, его лучше использовать в комплексе с другими системами и в отсутствие хозяев дома.

Именно по этой причине дизельные электрогенераторы чаще всего применяется как резервный источник обеспечения электричеством. Сегодня на отечественном рынке предлагается немало разновидностей дизель-генераторов, используемых для резервного электроснабжения загородных домов, а также для отопления и подачи воды. Современные дизельные электростанции идут в модульном и классическом (открытом) варианте.

Резервное электроснабжение

Качество общего электроснабжения сегодня часто отличается от нормативных показателей, особенно сильно это ощущают владельцы загородных домов. При аварийном отключении питания в доме пострадают не только продукты в холодильнике, уют и настроение, но и системное, дорогостоящее оборудование, от которого зависит жизнеобеспечение всего дома: насосы водоснабжения, отопления, канализации, система сигнализации, телевидение и другая аппаратура. В избежание подобного предусмотрительный хозяин устанавливает резервный источник электроснабжения, выбор способа и схемы включения резерва определяется в зависимости от продолжительности, частоты и характера отключения электроэнергии.

Резервное электроснабжение – система, предназначенная для обеспечения электроприемников электричеством в случае отключения основного источника электроэнергии. Такая система не будет выступать в качестве альтернативы традиционному источнику, используясь лишь в случае необходимости. Стоимость резервного электричества обычно выше сетевого, если не применяются возобновляемые источники.

Переключение должно происходить по возможности незаметно для потребителей. В случаях, когда основное электроснабжение имеет отклонения от нормы, происходит быстрое автоматическое переключение на питание от аккумуляторов, преобразуя их постоянное напряжение (12 В,24 В или 48 В) в переменное - 220В.

Проект, схема резервного электроснабжения и расчет мощности (и стоимости) разрабатываются индивидуально в зависимости от количества и характеристик потребителей электроэнергии в доме и характерных сроков отключения.

Аварийное электроснабжение отличается от резервного тем, что резервирования электропитание осуществляется только для определенного оборудования. Аварийное электроснабжение и резервное электроснабжение - это очень близкие понятия, в зависимости от объекта, применяемого оборудования, настроек и мощности системы их область применения может пересекаться до 100%.

Как повысить надежность электроснабжения?

Повышение надежности электроснабжения со стороны поставщика включает в себя комплекс обязательных технических мероприятий: регулярное обслуживание и замена оборудования, сокращение радиуса действия электросетей, применение подземных электрокабелей и др.

Со стороны потребителя, надежность повышается установкой системы резервного или аварийного электроснабжения. Автоматическое переключение на питание от аккумуляторов ИБП, преобразуя их постоянное напряжение в переменное 220В, происходит в случаях, когда основное электроснабжение имеет отклонения от нормы. Многие собственники просто устанавливают дизель-, бензо- или газо-генератор с автозапуском.

Иногда собственники домов, при наличии источника возобновляемой энергии полностью переключаются на резервную систему, тогда система электроснабжения становится автономной.

Выбор схемы и оборудования резервного электроснабжения во многом зависит от продолжительности отключения электроэнергии:

Микро-отключения (измеряются секундами и минутами). Подойдет обычный ИБП (источник бесперебойного питания) с штатным АКБ. Фирм-производителей достаточно, стоимость будет зависеть от функциональных возможностей, мощности, которую ИБП может подключить и емкости АКБ;
Кратковременные (1-12 час.). Может использоваться ИБП с несколькими внешними аккумуляторами, повышающими емкость системы. Стоимость системы в данном случае будет существенно зависеть от емкости банка АКБ, который зависит от потребляемой мощности и длительности отключения. В случае, когда в доме имеются мощные потребители энергии, даже в случае ситуаций кратковременных отключений электроэнергии, целесообразно использовать оборудование, применяемое при резервировании в ситуации среднесрочных отключений;
Среднесрочные отключения (12-24 час.). Помимо ИБП и АКБ понадобится и источник генерации электроэнергии, с помощью которого каждые 3-4 часа будут заряжаться батареи. Его роль может выполнить, например, дизель-генераторная установка или возобновляемый источник, ветрогенераторная установка или установка солнечной генерации и др. Применение ВИЭ позволяет владельцу дома также получать часть электричества «условно бесплатно»;
Длительные (свыше 24 час.). Работает та же связка, что и при среднесрочных отключениях, однако нужно организовать наличие достаточного количества топлива для топливного генератора, либо иметь большую площадь, например, панелей солнечной генерации. С большой долей вероятности, даже при наличии возобновляемых источников в системе резервирования, владельцу придется приобрести топливный генератор, для экстренных случаев.

Современные системы генерации альтернативной возобновляемой энергии при помощи солнечных панелей, используя ветровую энергию, энергию приливов и отливов, малых рек и озер позволяют выступать так же и источниками резервного электроснабжения. Как правило, они позволяют включать в общую систему сеть, ВИЭ и топливные генераторы. Управление и мониторинг системы осуществляется единым оборудованием. В качестве примера можно привести системы Schneider Electric Xantrex или Outback.

В каких случаях оправдано применение резервирования электроснабжения

Обеспечение стабильных параметров электросети с резервированием источников электропитания рекомендуется в следующих случаях:

Дом находится в месте, где нет стационарного электроснабжения, и тогда система становится основной. В этом случае, альтернативного варианта нет, владелец самостоятельно обеспечивает свой дом электроэнергией;
Дом находится в отдаленном районе и при возникновении поломки в сети, быстрая ее починка невозможна;
Частые перебои с электропитанием;
В районе, где находится дом линии электроснабжения старые и давно не проходили осмотров, обновления и ремонтов, высока вероятность возникновения проблем;
Имеют место постоянные скачки напряжения в сети, импульсные колебания, опасные для нормального функционирования приборов.

Стоимость подключения резервного электроснабжения

Стоимость подключения резервной системы складывается из следующих составляющих:

Стоимость оборудования системы;
Стоимость монтажных работ;
Стоимость работ по организации системы внутреннего электроснабжения в доме, если резервируется только часть системы. Данный пункт актуален, если в доме нет разделения электроприемников по группам. При разработке системы, необходимо учитывать, что при резервировании «всего», ее стоимость увеличивается кратно. В связи с этим и требуется разделение в электрощите приемников условной группы жизнеобеспечения (циркуляционные насосы, холодильное оборудование, системы безопасности) от систем дополнительного комфорта, например, подогрев воды в бассейне.

Система резервного электроснабжения будет по-разному организована даже в двух одинаковых домах, но у двух разных владельцев. Её цена рассчитывается индивидуально и будет зависеть от количества и мощности резервируемых потребителей энергии, количества аккумуляторных батарей и другого оборудования.

Без перебоев. Источники резервного электропитания

Частые отключения электричества или скачки напряжения могут в один прекрасный момент вывести вашу бытовую технику, а также систему отопления и водоснабжения. Чаще всего проблемы с электроснабжением происходят в сельской местности, поскольку там состояние сетей оставляет желать лучшего. Именно по этой причине владельцам загородной недвижимости обычно приходится решать подобные проблемы.

Задача автономной системы электропитания – поддержка в течение определенного времени нормального функционирования домашних коммуникаций и бытовых устройств. В случае наличия подобного оборудования домовладельцы будут застрахованы от пресловутого «если вдруг…». Они могут быть уверенны в том, что не перегорят приборы и лампы, не потеряются данные в компьютере, а пожарная сигнализация не поднимет на ноги службу спасения.

Критерии выбора

Источники автономного питания бывают резервными и универсальными. Первые включаются вручную или автоматически только в случае перебоев электроэнергии. Универсальные устройства потому так и называются, так как они могут работать в качестве основного или резервного источника тока. Они сами следят за состоянием электрической сети и в случае скачков или отключения электроэнергии они сами включаются и обеспечивают дом бесперебойным электроснабжением.

Чтобы выбрать ту или иную модель, следует учесть ряд условий: частоту отключения электричества, длительность интервалов между отключениями, существуют ли перепады напряжения, нужен ли хозяевам дома полностью автоматический режим поставки электроэнергии или нет.

Широта охвата

Для защиты дома от сбоев в электросети можно выбрать один из трех вариантов снабжения индивидуального хозяйства электроэнергией.

Первый вариант – полное дублирование системы обычного электроснабжения дома, хозпостроек, прилегающей территории и т. д. Мощность устройства, которое все это будет питать, должно явно составлять 5-15 кВт при напряжении 220 В. В этом случае понадобится производительный дизельный генератор переменного тока.

Второй вариант – дублирование подачи электроэнергии только к самым важным потребителям: освещению, отопительной системе, водоснабжению и сигнализации. Здесь, скорее всего, достаточно будет резервного бензинового оборудования мощностью 2-5 кВт.

И, наконец, третий вариант. Он представляет собой прибор со встроенным аккумулятором (кислотным, щелочным или литиевым), который подключается непосредственно к потребителю электроэнергии. Впрочем, АКБ может быть также встроен в систему резервного электропитания – все зависит от вашего желания и технических условий. В подобных приборах аккумулятор заряжается автоматически, пока в центральной системе электроснабжение есть ток.

Да будет свет!

Индивидуальные дома обычно снабжают автономными станциями резервного питания, работающими на двигателе внутреннего сгорания. В качестве топлива в них используется бензин, дизель или газ. Подобные электрогенераторы подключаются к электрической системе дома. Как только электроэнергия в здании пропадает, генератор включают. От домовладельцев требуется лишь периодически проводить его обслуживание, доливать топливо и очищать от пыли.

Если перебои с электроэнергией у вас случаются часто, то обратите внимание на дизельные генераторы. Они экономичные, мощные и долговечные. Их можно использовать в качестве как основного, так и резервного источника электропитания. Дизель-генераторы при правильном подборе мощности могут легко «потянуть» всю систему электроснабжения дома вплоть до отопительной системы – газовых котлов, бойлеров, теплоавтоматики.

Для генератора с двигателем внутреннего сгорания необходимо оборудовать топливохранилище. Чем мощнее источник питания, тем больше должен быть резервуар. Наличие в генераторе системы автозапуска позволяет обеспечить бесперебойную подачу электроэнергии.

Дизельные генераторы очень шумны и выделяют много дыма, что совсем неуместно в доме. Поэтому такое устройство лучше разместить в отдельном отапливаемом помещении. Бензиновые и газобензиновые генераторы тише в работе, а некоторые модели бывают даже переносными. Их конструкция проще дизелей и они легче в ремонте. В газобензиновых источниках резервного питания используется магистральный или баллонный газ, который иногда комбинируют с бензином.

Палочка-выручалочка

Если перебои с электроэнергией у вас нечастые и недлительные, то можно обойтись без генератора. В таких случаях отлично подойдет инверторная система бесперебойного питания. Условно она состоит из встроенного аккумулятора и электроники. Электронная часть заряжает АКБ (когда в сети есть ток) и преобразует постоянное напряжение батареи в переменное (когда прибор отдает энергию в случае отключения света). В итоге на выходе такого прибора мы получаем все те же 220 В.

Такие «бесперебойники» могут работать в автономном режиме от нескольких минут до нескольких часов. Этот интервал зависит от емкости встроенных батарей. Очевидно, что в случае многочасовых отключений электроснабжения инверторные источники будут бесполезны. Хотя ни что не мешает их использовать вместе с электрогенераторами.

Внутри бесперебойных систем могут быть установлены кислотные, щелочные или литиевые батареи. Жидкостным аккумуляторам необходимо периодическое обслуживание (долив электролита, проверка плотности). В этом отношении герметичные необслуживаемые АКБ более удобны, но они, как правило, дороже. Срок службы аккумуляторов составляет 5-12 лет (зависит от качества изделий и периодичности эксплуатации). Если какая-то батарея выйдет из строя, то ее легко можно будет заменить.

Полезно знать

Выбирая источник аварийного питания, следует рассчитать потребляемую мощность всех электроприборов. В характеристиках генераторов обычно указывается номинальная и фактическая мощность. Именно на последний показатель нужно обращать внимание. Номинальная мощность – это максимальная величина, которую готов выдавать прибор в течение короткого времени (в среднем всего 10-15% от времени разовой эксплуатации).

Если фактическая мощность не будет указана, то ее несложно рассчитать. Для этого номинальная мощность умножается на коэффициент 0,7. К примеру, если вы увидите в продаже генератор мощностью 1 кВт, то знайте: его фактическая мощность равна 700 Вт.

Резервное электроснабжение: выбор резервного источника для дома

В работе электроснабжения коттеджа или загородного дома нередко случаются перебои в электропитании, особенно при большом удалении от мегаполисов. Для обеспечения автономногорезервного электроснабжения сегодня предлагается немало эффективных приборов и схем, которые защищают чувствительную к перепадам напряжения бытовую технику и высокотехнологичное оборудование. Несложно представить себе, как чувствуют себя в глубинке хозяева домов в холодное время года при отключении электричества, особенно если на нем работает система автономного отопления и все электроприборы. Чтобы решить эту проблему, стоит установить в доме резервное электроснабжение.

Способы устранения перебоев в системе подачи электроэнергии
Проект резервного электроснабжения
Разновидности генераторов
Инверторная система на основе солнечных панелей
Инвертор
Особенности работы электрогенератора