Источник аварийного питания коттеджа. Резервное электроснабжение и бесперебойное питание дома

Отключение электричества нередкое явление в коттеджных и загородных домах. В некоторых дачных и летних домиках нет системы централизованного электроснабжения. В таких ситуациях незаменимым вариантом станет ИБП с внешним питанием. Перебои с поступлением электричества могут быть вызваны следующими причинами:

Дождем и осадками;
Сильными ветром;
Штормом;
Снежной бурей;
Аварийной ситуацией на станции;
Увеличением подачи электричества до 6 кВт;
Скачками напряжения в сети;
Шумом с высокой частотой.

В такой ситуации лучше подстраховаться и приобрести источник бесперебойного питания для загородного дома. Благодаря данному устройству можно достигнуть следующих целей:

Предотвратить остановку работы котельной системы;
Свести к нулю угрозу остановки работы насосных двигателей системы нагревания;
Предотвратить остановку работы системы охранной сигнализации;
Продолжать освещать дом и поддерживать электрическое отопление дома и дачи;
Можно приобрести бесперебойник для дома, оборудованный аккумулятором, поддержав работоспособность холодильника, телевизора, компьютера и техники.

ИБП — это электронное устройство, которое обеспечивает бесперебойную, но кратковременную подачу электроэнергии для компьютера.

С отключением электричества жизнь в загородном доме останавливается, а если за окном зима и система отопления энергозависимая – коттедж может просто замерзнуть. При решении задачи бесперебойного питания обычно сталкиваются с вопросом “что выбрать”: генератор или бесперебойник. Постараюсь объективно ответить на этот вопрос.

Сразу следует сказать о том, что существуют разные виды как генераторов, так и ИБП в совершенно разных ценовых категориях. При сравнении будем иметь это ввиду.

Ценовое сравнение решений

Виды генераторов для дома

Самые дешевые китайские генераторы (бензиновые, двигатель китайский, безщеточные, без AVR автоматической регулировки напряжения). При мощности в 5кВт его цена составит ~ 25-35т.р. Они, как правило, ориентированы на работу с неприхотливой и грубой нагрузкой (например, электроинструмент). Броски напряжения и низкое качество сигнала на выходе делает их непригодным для бесперебойного питания дома, т.к. высока вероятность выхода бытовой электроники из строя.
Бюджетные фирменные китайские генераторы (бензин/дизель/газ, двигатель китайский, щеточные, с AVR. Fubag, Kipor, Hyundai, Elemax, TSS и прочие) мощностью в 5кВт будут стоить от ~45 до ~75т.р. Это вариант – самое дешевое решение для бесперебойного питания дома. Дополнительно для автоматизации: щит АВР (~30т.р.), выхлоп с глушителем (~20т.р.), контейнер с вентиляцией, если нет места в доме (~50т.р.). Итого: ~100-170т.р. В среднем около 135т.р.
Фирменные генераторы с японским двигателем (бензин/дизель, Honda, SDMO, Europower и т.п.). Цена от 110т.р. Это электростанции с большим моторесурсом, с высоким качеством напряжения, проблем с запуском практически нет. С автоматизацией от 160т.р. и выше. Среднее решение около 200т.р.
Стационарные газовые генераторы (Generac, Briggs & Stratton). Обычное решение в районе 250-300т.р. до 10кВт. Дополнительно: АВР, подогрев, площадка под генератор (~100т.р.) + проект на подключение генератора + ежегодный сервис. Среднее решение около 350т.р.
Стационарные мощные дизельные электростанции. Бюджет около 250-500т.р. за 20кВт. АВР + кожух + площадка + выхлоп (~200т.р.). Итого в среднем около 400т.р.

ИБП для дома – инверторы (без стабилизации напряжения)

Инвертор при наличии напряжения на входе пропускает его через себя на нагрузку. При отключении света – переключение на питание от аккумуляторов происходит за 2 – 20мс.

Бюджетные китайские инверторы на отдельные автоматы. Чистый синус, мощность 2.4кВт (Stark, BiNeos и прочие). Устанавливаются на самую важную нагрузку в доме: котел, холодильник, свет, ТВ. При автономии ~6-8 часов (2 батареи по 200Ач) стоимость решения ~65т.р.
Инвертор для всей фазы - отечественный МАП Pro “Энергия” на 6кВт для питания всей фазы. Комплект с 4-мя аккумуляторами и автономией на 10-12 часов со стеллажом – ~160т.р.
Инвертор для питания всех 3-х фаз дома . Инвертор МАП Pro “Энергия” 9.0/48 + щит автоматики АКФ + 4 АКБ по 200Ач + стеллаж – ~190т.р. С увеличенной автономий до суток – около 270т.р.

ИБП для дома – On-line (со стабилизацией напряжения)

ИБП On- line типа на 1кВа (0,8кВт) только для бесперебойного питания газового котла с одной, двумя или тремя внешними АКБ. Автономия для котла от 5 часов. Бюджет – от 25т.р.
ИБП на 3кВа (2,4кВт) – дополнительно к системе отопления можно запитать холодильник, освещение, ТВ, видеонаблюдение и т.п. Подключается 6 или 8 внешних АКБ. Автономия от 6 часов. Бюджет ~90т.р.
ИБП на 6/10кВа (5,4/9кВт) на всю фазу. В этом случае на фазу можно собрать все потребители, работа которых обеспечивает комфорт в доме. 16 внешних батарей. Автономная работа от 6 часов. Бюджет от 120т.р. Средний бюджет подобного решения при автономии около 12 часов – около 170т.р.
ИБП 3в1 на 20кВа (18кВт) – бесперебойное питание всего дома. ИБП объединяет мощность по трем фазам в одну. 16 внешних батарей. Бюджет около 250т.р.
ИБП 3в3 от 20кВа. Со встроенными АКБ для автономии до 1.5 часов и внешними аккумуляторами для автономии до суток и более. 32-40 внешних аккумуляторов. Бюджет от 300т.р. Среднее решение около 500т.р.

Теперь давайте сравнивать по пунктам.

I. Включение резервного питания

Генераторы

При пропадании питания на вводе, автоматика даёт команду на старт двигателя генератора. Если старт произошел успешно, идет прогрев, а затем напряжение с электростанции подается в дом. Всё это занимает от 10 до 120 секунд в зависимости от типа генератора и настроек АВР. За это время домашний сервер уйдет в перезагрузку, система видео наблюдения работать не будет, у современного газового котла может нарушится программа или возникнуть ошибка, лифт в доме застрянет. Кстати, часто для решения этих проблем используют ИБП с минимальным временем автономной работы. Какие бывают сложности с запуском?

У генератора разрядился пусковой аккумулятор – стартер не крутит.
Генератор давно не заводился и поэтому возникли проблемы с подачей топлива: заливает свечи, карбюратор “закис” или завоздушился.
Недостаточный уровень масла в двигателе.
Забыли заправить бак после прошлого срабатывания.
Возникла проблема с приводом заслонок
Электростанция заработала, но возникли проблемы с охлаждением, и по перегреву она аварийно отключилась.
Выработан моторесурс и т.п.

ИБП

Инвертор переходит на работу от АКБ за один полупериод синусоиды, т.е. максимальное время – 20мс. Иными словами, оборудование “не почувствует” момента переключения: персональный компьютер не перезагрузится, газовый котел продолжит работу без остановок. ИБП типа On-line переключается на работу от аккумуляторов за 0 сек. – даже лампочки не моргнут. Вероятность перехода на питание от АКБ стремится к 100%, так как в отличие от сложной системы пуска генератора, в инверторе за переключение отвечает быстродействующее силовое или твердотельное реле, которое рассчитано с большим запасом прочности.

Вывод №1. При отключениях бесперебойники имеют преимущество: время переключения минимально, практически исключена вероятность несрабатывания.

II. Время автономной работы

Бензиновые генераторы рассчитаны на непрерывную работу в течение ~8 часов, далее дозаправка, час отдыха и снова 8 часов работы.
Дизельные мобильные генераторы работают на одной заправке около 20 часов.
Газовые генераторы могут работать непрерывно до 50 часов и более. В зимнее время каждые 50 часов работы требуют замены масла в двигателе.
Дизельные стационарные электростанции могут работать непрерывно с остановками для сервисных работ (регламенты сильно разнятся в зависимости от марки двигателя).

Время работы бесперебойников определяется количеством и емкостью аккумуляторов (). При необходимости, время автономной работы от батарей можно довести до нескольких суток. Однако, как показывает практика, в случае отсутствия катастрофически серьезных аварий в электросети, время отключения электричества редко превышает 12 часов. Именно на такое время мы, чаще всего, по запросу наших клиентов, проектируем систему бесперебойного питания для загородных домов.

Важно отметить, что расход топлива не сильно меняется в зависимости от нагрузки на генератор, а остаток запасенной энергии в аккумуляторах зависит от потребляемой мощности прямо пропорционально. Плюс генератора в том, что вы можете включить, например, электроплиту (в рамках допуска по мощности) без сильной разницы в трате топлива. Достоинство бесперебойников в том, что в ваше отсутствие в доме потребление электричества сведено к минимуму и аккумуляторов для поддержания работы газового котла и холодильника хватит уже не на 12 часов, а на сутки и более.

Вывод №2. Генераторы при должном уходе и наблюдении обеспечивают подачу напряжения до момента исчерпания топлива. Время работы бесперебойников ограничено батарейным банком, который чаще всего подбирают из расчета 12/24 часовой автономии. Мощные стационарные дизельные и газовые электростанции выигрывают в случаях очень длительных отключений электричества.

III. Качество электропитания

Как правило, качество питания с генераторов находится на минимально допустимом уровне. Иногда можно заметить моргание ламп освещения, рябь на экране телевизора. Бюджетные модели генераторов при “взятии” нагрузки или резкой смене отдаваемой мощности (включился/выключился электрочайник) выдают в электросеть дома высоковольтные импульсные помехи и перенапряжения, которые могут повредить чувствительную электронику (ТВ, автоматика котлов, серверные и т.п.). В связи с этим, мы рекомендуем по выходу линии электростанции всегда устанавливать специальные сетевые фильтры.

Инверторы выдают на выходе чистый сигнал синусоидальной формы, который мало чем отличается от качества сигнала с трансформатора. Более того, они в моменте контролируют значение напряжения на входе, при отклонении которого за рамки допуска (значения устанавливаются), автоматически переключатся на работу от батарей, спасая вашу бытовую технику и электронику.

ИБП типа on-line не только выдает максимально качественный сигнал на выходе, но и обеспечивает полную защиту оборудования от всех возможных факторов некачественной сети, к которым можно отнести: броски перенапряжений, импульсы, провалы, “моргания”, искажения гармоник, помех и т.п. Двойное преобразование обеспечивает супер точную стабилизацию напряжения (+-1%). Самое ответственное оборудование в больницах, банках, ЦОДах и т.п. защищается именно этим типом источников.

Вывод №3. Бесперебойники обладают не только существенно лучшим качеством напряжения, чем генераторы, но и защищают оборудование от множества возможных проблем, которые “прилетают” из внешней электросети, on-line тип ИБП выступает и в роли стабилизатора напряжения.

IV. Обслуживание и стоимость владения

Генераторы каждые 25-50 часов наработки или раз в 3 месяца требуют замены масла, реже требуется замена фильтра и свечей зажигания. Необходимо иметь запасы топлива и следить за его уровнем. Раз в год меняется пусковой аккумулятор. Хорошие газовые генераторы и стационарные дизельные электростанции всегда устанавливаются с заключением сервисного договора (20-40т.р.). Срок жизни бюджетных генераторов – 3-4 года, дорогих – до 10лет. Для генераторов, установленных на улице, зимой требуется подогрев картера и аккумулятора. Цена топлива за один час работы – от 35 (газ/дизель) до 120 рублей (бензин).

Инверторы практически не требуют обслуживания (только в случае сильно пыльных помещений), ИБП on-line типа из-за сквозной схемы охлаждения желательно раз в 1-2 года очищать от пыли (снять корпус и пропылесосить), КПД преобразования около 90%. Аккумуляторы меняются раз в 8-12 лет в зависимости от условий эксплуатации. Один час работы ~5рублей (стоимость заряда).

Вывод №4. Генераторы требуют регулярного сервисного обслуживания и внимания, бесперебойники не требуют затрат, принцип – “поставил и забыл”.

V. Комфорт

Генераторы сильно шумят (особенно дизеля). Очень неприятно, если отключение света произошло ночью и автоматика запустила станцию. Во время работы чувствуется запах выхлопных газов на участке.

Инверторы работают полностью бесшумно. ИБП on-line типа шумят вентиляторами охлаждения – желательно их ставить в отдельное помещение. Аккумуляторы полностью герметичны, газов во время заряда и разряда не выделяется.

Вывод №5. Работа бесперебойников комфортнее и экологичнее.

VI. Установка

Генераторы бюджетного сегмента с автозапуском устанавливаются как правило в гараже, либо на цокольном этаже. Обязательно требуется система вентиляции, отвод выхлопных газов и виброизолирующий слой резины. Силовые линии прокладываются через весь дом к щиту автоматики и далее к главному щиту (ГРЩ). Газовые генераторы обязательно устанавливаются на улице на специально подготовленную забетонированную площадку и по согласованному с газовой кампанией проекту (если у вас не газгольдер).

Большие стационарные дизельный электростанции ставятся в кожухе под навесом или в открытом исполнении в помещении. Требуется прокладка силовых линий под землей.

Установка ИБП не требует больших затрат и много места. Важна температура – от 5 до 25С и нормальная влажность.

Вывод №6. Найти место для монтажа ИБП проще и стоимость работ ниже.

Итог

Мы произвели сравнение двух принципиальных решений (ИБП/генератор) для обеспечения частного дома электричеством в случае перебоев с напряжением. Электростанции имеют преимущество только в двух случаях:

При необходимости максимально дешевого решения для снабжения всего дома электричеством: генератор с ручным пуском на 5-6кВт, который будет работать на улице для всего коттеджа обойдется в 50-60т.р. Генератор с автоматикой сравним по цене с бесперебойником.
При частых и длительных отключениях электричества (более суток) преимущество имеют газовые и дизельные электростанции.

Во всех остальных случаях оптимальнее использовать ИБП:

Выше надежность ввода резерва
Больше время автономной работы по отношению к бюджетным автоматическим генераторам
Существенно выше качество питания бытовой техники
Наличие стабилизации напряжения у ИБП on-line и защита от перенапряжений у инверторов.
Заметно ниже стоимость владения и отсутствие проблем с обслуживанием
Проще установка и мониторинг за состоянием системы

В заключении заметим, что достаточно часто поступают запросы на установку бесперебойников на длительную автономную работу от клиентов, которые уже имеют установленный генератор.

Задавайте ваши вопросы в комментариях!

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 предисловия
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 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.

Вот такой поставляется комплект...

По идее каждый сам выбирает по своей предполагаемой нагрузке мощность инвертора, я отталкивался от среднемесячного потребления пересчитанного с учетом возможного пика в момент запуска двигателя насоса. Нужно иметь ввиду, что ВСЕ электропотребители запитывать нет смысла , т.к. пару часов можно спокойно потерпеть отсутствие нагрева воды нагревателями, стиралку, холодильник (он практически за день не оттает)

Чем меньше суммарная мощность, тем меньшей мощности требуется инвертор и меньшей емкости аккумулятор (на то же время работы) - это РЕАЛЬНО позволяет значительно уменьшить затраты на создание аварийного питания.

В моем случае используется инвертор с модифицированной синусоидой (он несколько дешевле). В случае подключения (например) холодильника, котлов для обогрева (насосы- нужно читать документацию) и др. устройств требующих ЧИСТОЙ синусоиды (обычно это устройства имеющие асинхронные двигатели) необходимо выбирать инвертор несколько более дорогой, выдающий «чистую синусоиду» (не забывая про функции UPS и заряда, если Вас интересует АВТОМАТИЧЕСКИЙ переход на аварийное питание и обратно).

Насос на скважину у меня тоже «любит» чистую синусоиду, но я исходил из того, что он у меня с гидроаккумулятором (баком на 24л), и включения в работу у него относительно кратковременные. За это время насос не успевает нагреваться и уходить в защиту (к слову сказать тепловая защита вроде на всех сейчас установлена).
На практике один раз насос ушел в защиту, когда летом насос стоял постоянно включенным (поливался огород) и жена не заметила что включилось аварийное питание:) Сколько времени он проработал до срабатывания защиты неизвестно:) Специальные опыты я проводить не стал.

Так же не нужно забывать про весьма большой ток, проходящий по 12в, поэтому соединение инвертора с аккумулятором следует производить весьма большим сечением (легко прикинуть, что в моем случае может ток превышать 100А при полной нагрузке).
Вообще я советовал бы выбирать инвертор на 24В и запитывать от двух аккумуляторов (для уменьшения токов) пользователям, расчитывающим использовать значительную нагрузку!

Аккумулятор автомобильный (я покупал с запасом - на 190 А*ч).

Как оказалось в процессе эксплуатации, для меня эта емкость слишком избыточна - в реале, практически за часов 5 работы от аккумулятора, показания встроенного измерителя напряжения аккумулятора не изменились заметно. При этом было включено освещение в паре комнат, уличное и два телевизора на 24" и 38", ноутбук 17", (по необходимости включалась вода) и возможно еще что-то… + вполне можно было подрабатывать различным ручным электроинструментом.

Покупать специальные аккумуляторы (будь то тяговые или гель) я решил нецелесообразным, т.к. инвертор имеет контроль заряда аккумулятора, и в отличие от «солнечных технологий» не вырабатывает его ниже «нормального его разряда», а цена заметно отличается.
В подтверждение моих предположений: Я не производил измерений нового (почти уверен что при измерении там не оказалось бы 190 А*ч, но недавно решил проверить остаточную емкость через год использования и был приятно удивлен:)

Для более оптимального подключения я разделил всю электропроводку дачи на две части (в электрической коробке):
-Одна часть идет напрямую от сети, и не резервируется аварийным источником - электронагреватели воды, стиралка, холодильник и прочие достаточно энергоемкие потребители, без которых можно легко «прожить» несколько часов.
-вторая часть подключена с коробки через кабель на обычную вилку, чтобы при необходимости ее можно было включить в имеющуюся рядом розетку (при этом из схемы легко исключается инвертор и аккумулятор), это может понадобиться, например, при выходе из строя инвертора, аккумулятора или для их обслуживания.
В тоже время инвертор на выходе уже имеет предустановленную розетку стандартную, к которой и подключается вилка с потребителями требующими резервного питания.
У меня это получилось примерно так.

Нужно иметь ввиду (на уме) некоторую технику безопасности при выборе места размещения и монтаже (не совсем как у меня - делалось скорее для тестирования, но пока так и осталось, как говорят нет ничего более постоянного, чем «временное»:))

Схема срабатывает при отключении 220в (или изменении параметров выше/ниже допустимых) - переключается на питание от аккумулятора, при этом слышен небольшой шум от вентилятора охлаждения инвертора (зависит от кол-ва потребителей подключенных в данный момент) и светится индикация режима работы на передней панели инвертора. При появлении сети происходит обратное переключение на сеть 220 и повышается шум вентилятора, на время подзаряда аккумулятора. Практически «толчков» в доме не заметно, никакого дискомфорта от пропадания сети я не испытываю и даже не могу сразу сказать (когда соседи по тлф звонят спрашивают) - есть ли «свет» или нету:)

Размещение синусоид и пр. технических нюансов в данном обзоре считаю необязательным - т.к. обзор скорее для практического применения, а не изучения процессов…
Ниже фото внутренностей инвертора.

Сравнение «моей» схемы резервного питания с подобными на бензине и дизель генераторах:

+ меньшая стоимость
+ нет шума
+ нет запаха
+ автоматический переход на резервное питание
+ нет проблем при запуске ни летом ни зимой (особенно актуально при запуске женщинами)
+ нет необходимости в отдельном помещении для хранения (и возможно использования)- на веранде занимает одну полку.
+ нет необходимости закупать, привозить, хранить топливо

Ограниченное время непрерывной работы, зависит от нагрузки и емкости аккумулятора.

± Спорные пункты, это переделка проводки и отключение некоторых потребителей, т.к. можно подключить ВСЕХ и ничего не переделывать, но может возникнуть необходимость более мощного инвертора (возможно с «чистым» синусом), емкого аккумулятора (скорее всего использование двух последовательно и инвертора на 24в, для уменьшения токов по низковольтным цепям).

Вывод: Вполне рабочая схема, я (и жена) по крайней мере довольны вполне.

Как и обещал- про работу с перегрузкой.

На НГ уезжал в Питер к друзьям, и "караулить хозяйство" оставался взрослый сын. У меня отопление дровами (специально ставилась печь со стеклом и т.п.). Сын "в процессе" не смог найти с ней "общий язык" и ему не хватало тепла. В результате чего он включил масляный радиатор на 1.5-2кВт в розетку, которая была запитана через инвертор. Ну и на самый НГ несколько часов были перебои с электричеством (то проседало напряжение, то пропадало и появлялось, короче конкретные были переключения).
При этом получалась нагрузка на мой 1500(3000) инвертор 1.5-2кВт электронагревателя, свет, ТВ, насос воды 800Вт (при включении несколько раз превышение), свет и пр.

Ну длительного такого издевательства инвертор не выдержал:) Но как оказалось позже, прогорели лишь контакты реле - после замены все заработало вновь:)

В процессе «осваивания» схемотехники данного инвертора получилось «выйти» на производителя, который любезно предоставил схему-логику поиска неисправностей данного инвертора.
Разместил на своем сайте, т.к. тут не нашел возможности хранения файлов ссылка на архив

Ну и как обещал в начале обзора где купить дешевле такой инвертор (да и другие там тоже есть) ссылка на завод изготовитель , который начинает работать с отправкой для РОЗНИЧНОЙ продажи подобного инвертора и другой выпускаемой им электроники. Покупка по этой ссылке несколько дешевле, т.к. без посредников

Периодические отключения электричества способны вывести из строя всю систему отопления и повлиять на работу бытовой техники. Организация резервного питания дома только на первый взгляд сложная задача. В этой статье мы расскажем вам, как самостоятельно организовать резервное электроснабжение дома.

Практически в любом хозяйстве можно найти ряд устройств, которые было бы неплохо обеспечить резервным питанием. Сюда можно отнести холодильник, водонасосное оборудование, отопительный котел, компьютеры и устройства телефонии. Внезапно прерванная подача питания или скачки напряжения сокращают срок работы двигателей, возможен выход из строя блоков питания электронных устройств.

Существует два способа снизить влияние городской электросети на ритм своего быта. Для этого используют или источники бесперебойного питания (ИБП), или аварийные электрические генераторы .

Использование ИБП в домашнем хозяйстве

Почти все современные настольные компьютеры снабжены блоками бесперебойного питания для защиты от потери данных. Схожие по устройству приборы, но более мощного класса, могут быть использованы для питания бытовой техники во время аварийного обесточивания. Специфика их использования распространяется вплоть до организации аккумуляторных хранилищ, способных обеспечить весь дом электроэнергией в течение одного-двух дней.

И все же в быту наиболее широко применяются ИБП, защищающие отдельный потребитель или несколько, объединенных в выделенную линию, к которой может быть подключена также котельная или дежурное освещение. Это в корне меняет план электроснабжения дома, может потребоваться прокладка дополнительной проводки.

Инверторная система бесперебойного питания: 1 — сеть; 2 — батарейный инвертор; 3 — аккумуляторный банк; 4 — потребители

Перед приобретением ИБП следует составить список аварийных потребителей и рассчитать их мощность, потребляемую за наиболее продолжительный период, на который возможно отключение энергии. При этом обязательно учитывается как режим работы оборудования, так и прошлые опыты простоя без электричества.

Например, в резервном питании нуждаются:

Холодильник — 400 Вт, время работы — 6 ч.
Циркуляционный насос — 95 Вт, время работы — 24 ч.
Газовый котел и автоматика котельной — 85 Вт, время работы — 24 ч.
Зарядка ноутбука и телефонов — 200 Вт, время работы — 4 ч.

Таким образом, можно определить общее потребление приборов: 2,4 + 2,28 + 2,04 + 0,8 = 7,52 кВт/ч в сутки. Чтобы учесть и компенсировать временную деградацию аккумуляторов ИБП, к этому значению нужно добавить 30%, в итоге необходимая суточная емкость батареи ИБП составит почти 9,8 кВт/ч. Сделав поправку на время аварийной работы, вы получите необходимую мощность устройства. Учитывайте, что устройства такого класса мощности весьма дорогостоящие и делать дополнительный запас мощности не всегда нужно: поскольку ИБП не будет работать под полной нагрузкой, расчетной емкости хватит вполне.

Конфигурации защищенных сетей

При необходимости организовать резервное питание одному-двум потребителям, разумно использовать локальные ИБП. Так не потребуется переделка проводки в доме, нужно только корректно выбрать место установки прибора, а он довольно громоздкий.

В целом при нагрузке свыше 3 кВА/ч имеет смысл устанавливать одно устройство резервного питания для всех потребителей, организовав для них выделенную линию. Покупка одного мощного ИБП выгоднее нескольких менее мощных, в этом случае расходы на монтаж новой проводки вполне оправданы.

Другой плюс высокомощных ИБП — возможность самостоятельно определить режим и характеристики выходного тока для более продолжительной автономной работы. Встроенный контроллер заряда в таких устройствах существенно продлевает жизнь батарей и поддерживает их в полной готовности даже во время длительного простоя. Большинство устройств имеют интерфейс связи с ПК для отслеживания журнала работы и диагностики, а встроенный стабилизатор напряжения исключит скачки напряжения и сетевые помехи.

Длительная автономная работа — подключаем генератор

Есть два пути повышения времени автономной работы: наращивание парка аккумуляторных батарей и использование автономного источника электроэнергии. Первый вариант более дорогостоящий и использовать его следует лишь в тех условиях, где установка ДВС-генератора невозможна, например, в квартирах или офисах. Возникает спорный вопрос: а зачем нужен ИБП при наличии генератора?

Практика показывает, что параллельное использование этих устройств имеет свои плюсы:

Электроснабжение осуществляется абсолютно беспрерывно.
Характеристики тока, генерируемого портативными электростанциями, далеки от идеальных. Стабилизатор ИБП сглаживает помехи, имеет УЗИП электронного типа.
При работе от генератора не нужны устройства высокого класса мощности, достаточно чтобы они соответствовали пиковой нагрузке при одновременно включенных потребителях. В случае, рассмотренном выше, будет достаточно ИБП мощностью 1 кВА/ч.

В отдельных случаях имеет смысл использовать генераторы с функцией автозапуска. В момент перехода на питание от аварийного генератора и при возникновении нештатных ситуаций (генератор заглох, кончилось топливо), питание переключается на ИБП. В нормальном же режиме генерируемого электричества будет достаточно для поддержки полного заряда батарей и включения всех потребителей в работу.

Гибридная система бесперебойного питания: 1 — сеть; 2 — инвертор; 3 — генератор; 4 — аккумуляторный банк; 5 — потребители

Построение схемы на многофункциональном АВР

Комфорт от применения ИБП достаточно высок, чтобы многие владельцы задумались о резервном питании всей электросети, а не отдельных потребителей. Для этого также есть несколько путей решения.

При невозможности установить генератор функцию резервного питания на себя берет сборка аккумуляторных батарей достаточной емкости. Тип аккумулятора определяется режимом работы: гелиевые имеют наибольшую цикличность и рассчитаны на частые включения, свинцово-кислотные AGM-аккумуляторы дешевле, их оптимально использовать для работы в режиме байпаса.

Аккумуляторный парк собирается из нескольких параллельно подключенных необслуживаемых аккумуляторов емкостью в 100-200 А/ч. Суммарная емкость парка должна соответствовать общему энергопотреблению в пересчете на низкое напряжение, то есть в рассмотренном выше случае потребление приборов от сети 230 В составило 9,8 кВт/ч или кВА/ч. При напряжении 12 В это эквивалентно общему потреблению в 816 А/ч, так определяется суммарная емкость парка. При сборке нужно учитывать также собственное энергопотребление системы и потери в проводах низкого напряжения, это примерно 5-7% от первоначальной мощности. Все функции по управлению системой бесперебойного питания берет на себя инвертор с электронным управлением. Стоимость устройства надлежащего качества (MeanWell) на 1 кВт пиковой мощности составляет 400-600 $, от 3 до 5 кВт — 1200-1400 $. К слову, комплексные устройства с теми же параметрами обходятся как минимум в 2-3 раза дороже.

Резервная система с блоком АВР: 1 — сеть; 2 — генератор; 3 — аккумуляторный банк; 4 — щит автоматического ввода резерва (АВР); 5 — многофункциональный инвертор; 6 — потребители

При наличии генератора аккумуляторный парк можно существенно сократить до одного-двух часов бесперебойной работы. Но потребуется установка устройства АВР с функцией запуска генератора. Подойдут и простейшие щиты отечественного производства, такие как ЩАПг-3-1-50 «Техэнерго» (~20 000 руб.) или сборки АВР самостоятельного исполнения.

Может где-то в Европе поставки электричества стабильны, аварий на электросетях не бывает, а если бывают, то ликвидируются в течении нескольких минут. А мы живем в России, и у нас после ледяного дождя можно сидеть три-четыре недели без электричества, пока бригады электриков будут сращивать порванные провода ЛЭП, а МЧС будет устранять завалы и восстанавливать инфраструктуру.

А потому, резервное электроснабжение дома в России – это не прихоть домовладельца, а жизненная необходимость. Чтобы понимать, в каком направлении копать, какие выбирать резервные источники электроснабжения, и какие параметры должны у них быть, надо, для начала, рассмотреть ситуации, в которых типичный хозяин может оказаться без электричества.

Сроки, в которые может понадобиться резервное электроснабжение дома

По длительности сроки отключения электроэнергии можно условно разделить на 4 группы, каждая со своими особенностями:

Микро — отключения электроэнергии из-за пробоев на линии или кратковременного проседания напряжения. Такие отключения могут длиться от нескольких секунд до нескольких минут. Затем электропитание восстанавливается, однако все потребители в доме могут быть отключены (теряются настройки энергозависимой памяти в устройствах, отключаются циркуляционные насосы, отключаются и пульты управления теплогенераторами).
Кратковременные отключения электроэнергии из-за отключения на КТП (выгорание плавких вставок из-за перегрузок на линии, из-за короткого замыкания на линиях электропередач 0,4 кВа, отключение линии для кратковременных работ). Поскольку «масштаб бедствия» локален, сервисные службы выезжать на ликвидацию аварии не особо торопятся. Срок отключения 1-12 часов.
Среднесрочные отключения электроэнергии из-за больших аварий на линиях электропередач, из-за аварии на высоковольтных ЛЭП, из-за аварий, инициированных сторонними организациями во время работ (повреждение кабеля при работах коммунальных или газовых служб). Такие аварии стараются ликвидировать как можно быстрее, но из-за объема работ срок отключения при этом 12-24 часа.
Длительные отключения электроэнергии из-за стихийных бедствий (массовые повреждения ЛЭП и КТП при ураганном ветре, ледяном дожде, подтоплении). На ликвидацию таких аварий бросаются все силы коммунальщиков и МЧС, но ввиду масштабности разрушений и большой территории работ, сроки отключения могут быть до 3-4 недель.

В зависимости от того, какая из перечисленных выше ситуаций типична для района вашего проживания, стоит подумать о том, как решать этот вопрос, и организовать резервное электроснабжение дома – выбирать схему и выбирать устройства.

Резервное электроснабжение дома – выбираем резервные источники электроснабжения

Рассмотрим для каждого срока отключения электроэнергии самые оптимальные резервные источники электроснабжения:

Для микро – отключений на срок от нескольких секунд до нескольких минут для питания жизненно необходимых вашему дому устройств (горелка и автоматика , циркуляционный насос, системы умный дом) подойдет самый простой источник бесперебойного питания (ИБП) со штатным аккумулятором (АКБ), способный держать нагрузку по заявленным характеристикам. Основное требование к ИБП – это чистый синус (форма выходного напряжения) на выходе для питания циркуляционного насоса и современной автоматики котла.
Для кратковременных отключений электроэнергии на срок до 12 часов самой оптимальной будет система, в которой работают источник бесперебойного питания и несколько подключаемых к нему АКБ достаточной емкости, чтобы питать ваши устройства до 12 часов. Здесь потребуется источник бесперебойного питания, способный заряжать и питаться от внешних батарей. Будьте готовы увеличить суммарную емкость ваших батарей до 200-400 А*ч.
Для среднесрочного отключения электроэнергии на срок до 24-48 часов вам точно понадобится генератор – бензиновый или дизельный. Только генератор будет способен поддержать вашу аварийную систему в рабочем состоянии на такой срок. Основную часть времени резервное электроснабжение дома осуществляется от ИБП с АКБ, а раз в 4-6 часов вы заводите бензиновый генератор и заряжаете аккумуляторные батареи, а также питаете все в автономном режиме. У такой системы резервного электроснабжения есть неоспоримый плюс – она работает гораздо экономичнее, чем постоянное питания от бензогенератора.
При длительном отключении электроэнергии резервное электроснабжение дома происходит все от той же связки «ИБП плюс АКБ плюс генератор». Однако стоит заранее думать о том, чтобы иметь достаточное количество топлива для генератора – бензин или солярка в зависимости от типа генератора.

Почему бы просто не гонять генератор при отключениях или не иметь просто АКБ с инвертором?

Можно и так, но у этих схем есть минусы, которых лишена система резервного электроснабжения «ИБП плюс АКБ плюс генератор».

При сроках отключения более суток все равно потребуется генератор для поддержания системы резервного электроснабжения «в тонусе».

Если в системе нет ИБП, то при отключении, если хозяин не успеет вовремя среагировать, система отопления на ТТ котле может пойти «в разнос». В топке будет продолжаться горение и температура без циркуляции теплоносителя будет повышаться.

Налицо локальный перегрев системы отопления, который даже при наличии группы безопасности легко «вскипятит» котел. Пострадает котел и обвязка котла, если она исполнена не из металла.

Что касается системы без генератора, с использованием только резервных аккумуляторных батарей, то срок работы такой системы ограничен емкостью батарей. Если у вас нет генератора, то после исчерпания энергии в АКБ, вам нечем будет их зарядить, и жизненно необходимые устройства в вашем доме будут обесточены.

Что касается генератора, то при использовании с ИБП, который дает на выходе «чистый синус», можно использовать любой – хоть с аппроксимацией синусоиды, хоть с меандром.

Инверторный генератор позволит подключать напрямую устройства, которым требуется «чистый синус» на выходе генератора или ИБП.

В случае, если вы хотите запитать от генератора еще какие-либо устройства напрямую, стоит выбрать инверторный генератор. Стоимость его не сильно отличается от обычного, зато инверторный генератор выдает на выходе напряжение в виде синусоиды, которая «по нраву» всем современным электронным устройствам и .