Логин(Регистрация) Пароль(Забыли?)

Расширенный поиск

Объявления
07.06.2018
Входные металлические двери voldoor
20.05.2015
Светильники Wunderlicht (Германия)
11.07.2014
Электротехническое оборудование и силовая электроника
28.05.2010
Новый коттедж в тихой деревеньке
все объявления

Наши партнеры
все партнеры
Рекомендуем

 

 




Проверить аттестат


Шик-Ремонт / Каталог статей / Электроснабжение, электрооборудование / Автономное электроснабжение на основе аккумуляторов

Автономное электроснабжение на основе аккумуляторов


Автономное электроснабжение на основе аккумуляторов

Аварийные отключения электроэнергии загородом случаются гораздо чаще, чем в городской черте. Сохранить комфорт проживания помогают различные системы бесперебойного электропитания. Одна из самых простых и надежных систем предполагает использование аккумуляторов, которые обеспечат дом электроэнергией в случае ее аварийного отключения.

Системы резервного питания на основе аккумуляторов позволяют надолго забыть о скачках в сети и кратковременного отключения электричества. Но надежность такой системы во многом зависит от правильности ее выполнения, а также качества монтажных работ.

Контур резервного питания включает в себя только наиболее важные и не очень энергоемкие потребители. К таковым относятся отопительные котлы (кроме электрических) и их автоматика, водяной насос, дежурное освещение, холодильник и средства связи.

Мощные ТЭНы в этот контур включать не стоит, поскольку резервирование питания для них потребует аккумуляторов большой емкости, а также усиления сопутствующего оборудования. Одним словом это дорого. Необходимо придерживаться принципа рациональности, т.е. включить в контур резервного питания только самые необходимые электроприборы. Запас электроэнергии в любых аккумуляторах ограничен, поэтому такую систему можно рассматривать только как аварийную. Время автономной работы техники напрямую будет зависеть от ее потребляемой мощности и емкости батарейного блока.

Виды аккумуляторов

Системы резервного питания (СРП) автоматически переводят подключенное электрооборудование в автономный режим в случае отключения основной сети. В аккумуляторных системах энергия запасается соответственно в аккумуляторах. Наиболее распространенными из них долго являлись кислотные аккумуляторы. Внутри них находятся свинцовые пластины, погруженные в электролит. Накопление электроэнергии возникает в результате химической реакции. Кислотные аккумуляторы способны обеспечить высокие значения пускового тока, поэтому они часто называются стартерными или тяговыми. Данное свойство обеспечило им распространение в автомобильной технике.

Использовать в домашних резервных системах тяговые аккумуляторы не рекомендуется из соображений безопасности. При больших токах жидкий электролит закипает, что может вызвать взрыв аккумулятора или возгорание.

В этом отношении намного безопаснее гелевые аккумуляторы. Они используют кислоту, которая находится в тиксотропном состоянии. По консистенции она больше похожа на воск. Это вещество не сможет разлиться даже при повреждении герметичного корпуса аккумулятора. При этом опасность использования таких батарей практически отсутствует. Их можно устанавливать в любом помещении, не переживая за его целостность и экологию.

Аккумулятор AМG

Наиболее технологичными на сегодняшний день являются AGM-аккумуляторы. Кислотный электролит в них связан специальным стекловолокном. AGM-аккумуляторы обладают всеми преимуществами гелевых. При этом они практически не греются, т.к. внутреннее сопротивление у них невысокое. Таким образом, во время зарядки AGM-аккумуляторов в тепло переходит только 3-4% электроэнергии. У кислотных аккумуляторов этот показатель достигает 20%, а у гелевых – 10-15%.

Обычные кислотные аккумуляторы с жидким электролитом теряют 1% своего заряда в день, т.е. до 30% в месяц. Гелевые и AGM-аккумуляторы гораздо лучше держат заряд, теряя не более 1-3% в месяц. Именно такие батареи можно рекомендовать для применения в домашних СРП. AGM-аккумуляторы хороши еще и тем, что не требуют пополнения электролита и контроль его уровня.

В аккумуляторных системах резервного питания, как правило, применяется не один, а несколько аккумуляторов в параллельной цепи.

Стойка аккумуляторов СРП

Характеристики аккумуляторов

Для СРП аккумуляторы выбирают с учетом следующих важных характеристик.

Масса аккумулятора важна для определения конструкции стойки, на которой он будет установлен. Аккумуляторы используемых классов весят от 10 до 20 кг. Поскольку чаще всего применяется группа аккумуляторов, стойку лучше всего сварить из стального уголка.

Выходное напряжение у подавляющего большинства кислотных аккумуляторов составляет 12 В, но также встречаются модификации на 24 В и 48 В. Для домашних СРП специалисты рекомендуют применять аккумуляторы на 12 В.

Максимальный пусковой ток аккумулятора показывает его возможности относительно запуска электродвигателей, у которых пусковой ток в несколько раз выше потребляемого номинала. Если данные величины не соответствуют, то двигатель попросту не запустится. Пусковой ток измеряется в амперах. Для домашнего оборудования достаточно источника, способного выдавать 200-400 А. С таким пусковым током будет обеспечена работа наиболее затратных потребителей – скважинных насосов.

Емкость аккумуляторной батареи определяет заряд, накапливаемый и отдаваемый. Данная величина выражается в ампер-часах (А•ч). Чем емкость больше, тем больше электроэнергии может запасти аккумулятор, и тем дольше питать подключенное к нему электрическое оборудование.

Практическую отдачу аккумулятора несложно вычислить. Пример: аккумулятор емкостью 200 А•ч с напряжением 12 В способен накапливать 12 × 200 = 2400 Вт•ч (2,4 кВт•ч).

Реальная доступная мощность аккумулятора будет на 20-25% ниже, поскольку для него не рекомендуется глубокая разрядка. Таким образом, имея аккумулятор с указанными характеристиками, можно расcчитывать на мощность 2 кВ•ч. Это означает, что от данного аккумулятора лампочка на 100 Вт сможет проработать беспрерывно на протяжении 20 часов. Аналогичным образом можно рассчитать время работы других потребителей, мощность которых не превышает 2 кВт.

Источник бесперебойного питания

Компоненты системы резервного питания

Источник бесперебойного питания (ИПБ) – устройство в данном случае используемое для компенсации пиковых нагрузок и нормальной работы бытовой техники в случае кратковременного падения напряжения в сети. ИПБ постоянно включен в сеть, а электроприборы и оборудование уже подключено через него.

ИПБ бывают двух основных видов – online и offline. Проще устроены и соответственно дешевле в производстве offline-устройства. Однако они срабатывают только при резком отключении или критическом падении напряжения в сети. При этом время срабатывания у них относительно велико – 30-40 мс. Оnline-устройства компенсируют любые скачки, обеспечивая наилучшую защиту электроприборов и оборудования. Это особенно важно для чувствительной электроники, например, компьютерной техники.

Сопутствующее оборудование резервного электропитания

Инвертор используется для преобразования тока. Данное устройство в номинальном режиме работы потребляет небольшое количество электроэнергии и выполняет функцию зарядного устройства для аккумуляторов. В аварийной ситуации инвертор переходит в обратный режим, при котором постоянный ток аккумулятора преобразуется в переменный с напряжением 220 В.

Инверторы бывают с модифицированной синусоидой и синусоидальные. Первый тип подходит только для видео- аудиотехники. Для работы бытовых приборов и насосов необходим второй тип (синусоидальный). Такие устройства стоят дороже, но обладают значительно лучшими качественными характеристиками тока.

Вспомогательные устройства, используемые в СРП, представлены контроллерами заряда, управляющей и регулирующей автоматикой, защитными реле. Сегодня практически все из названного содержит инвертор.

Расчет параметров СРП

Суть такого расчета сводится к определению соответствия мощности потребления и обеспечивающих возможностей аккумуляторного блока. Прежде всего, необходимо очертить круг электроприборов, которые планируется питать в аварийном режиме. Обычно это отопительный котел, холодильник, дежурное освещение, компьютер, роутер и водяной насос. К полученной цифре рекомендуется прибавить мощность одного из силовых потребителей, например, электрочайника или привода гаражных ворот. В расчетах обязательно нужно учесть пусковую (динамическую) мощность, которая может превышать статическую в 3-4 раза. Обычно берется пусковая мощность наиболее сильного потребителя – скваженного насоса. Полученное значение является критерием для выбора ИПБ и инвертора.

Из практики известно, что для дома площадью 150-300 м² вполне достаточно оборудования, общая мощность которого составляет 3-6 кВА, рассчитанных на пусковую мощность порядка 9-кВА.

Для расчета емкости аккумулятора необходимо общий объем потребления делить на напряжение аккумулятора (с учетом коэф. неполного разряда).

Пример. Требуется расход электроэнергии в объемах 4,5 кВт•ч. Расчет: 4500 Вт / 0,75×12 В = 500 А•ч. (0,75 – коэффициент неполной разрядки на уровне 75%, 12 В – вольтаж АБ).

Полученную емкость необходимо умножить на количество часов, на протяжении которых должно работать оборудование в аварийном режиме. Например, если отключения длятся до 5 часов, то емкость аккумуляторного блока должна составить 2500 А•ч (500 А•ч × 5 ч).

Хозяева дома при аварийном отключении электроснабжения имеют возможность экономить заряд аккумуляторов. Скажем, если они будут пользоваться только приборами с низким электропотреблением, то смогут оттянуть момент критического разряда на несколько суток.

Типовая система резервного питания для среднего коттеджа состоит из восьми аккумуляторов на 12 В (200 А•Ч каждый). В экономном варианте количество аккумуляторов уменьшается вдвое. Даже четыре аккумулятора способны обеспечить работу минимального количества приборов на протяжении 3-5 часов.

04.03.2015
Автор текста: М. Тамилин
Добавил: Михаил Тамилин



Понравилась статья? Поделись с друзьями:


Данный текст статьи защищен авторскими правами! Любое копирование возможно, только после письменного согласия администрации.







Другие статьи по этой теме:

Резервное электроснабжение загородного дома
Резервное электроснабжение загородного дома

Все оборудование коттеджа, в том числе и так называемое жизнеобеспечивающее, работает от электросети. То есть: не будет электроэнергии – не будет тепла или кондиционирования, света, воды и так далее...

Сабельные пилы работают – мускулы отдыхают!
Сабельные пилы работают – мускулы отдыхают!

В работе с деревом ручной распил всегда являлся одним из самых трудоемких процессов. Разработчики электроинструмента естественно не могли обделить вниманием проблему механизации распиловки. Техническое решение было достаточно простым – в основе осталась все та же ножовка.

Что нужно знать о вертикальном фрезере?
Что нужно знать о вертикальном фрезере?

Ручные вертикальные фрезеры – устройства с технической точки зрения несложные. Прямая передача от вала электродвигателя сразу на режущий инструмент (фрезу) – и никаких редукторов. Однако специфика работы с фрезерами заставляет знать о них больше.

Миниэлектростанции и резервные генераторы
Миниэлектростанции и резервные генераторы

Ситуаций, когда может понадобиться мобильная электростанция, не так-то и много, однако если необходимость в электричестве есть, а розетка поблизости отсутствует, то данные устройства становятся незаменимыми. Кроме того, мини-электростанции могут выручить во время перебоев с электричеством, которые за городом случаются гораздо чаще.



Карта сайта|Онлайн-консультанты|Обратная связь|Политика конфиденциальности