Tipos de sistemas de suministro de energía de respaldo a largo plazo para una casa de campo o casa de campo
La organización de una reserva de energía eléctrica para una cabaña está justificada en caso de que llegue regularmente con largas interrupciones o el voltaje en la red no cumpla con los estándares. Los estabilizadores no harán frente a violaciones potenciales graves, por lo que una fuente de corriente adicional debería cubrir las necesidades básicas de iluminación y equipo auxiliar.
Por lo general, el suministro de energía de respaldo y el suministro de energía ininterrumpido a las redes de la casa se llevan a cabo con la ayuda de un UPS "ininterrumpible" con baterías o un generador de gas. ¿Por qué gasolina? El hecho es que esta elección se debe a los bajos costos de combustible y las reglas de operación simples.
Los equipos de suministro de energía adicionales deben mostrar una respuesta instantánea ante una caída de voltaje o un corte de energía, así como también garantizar el funcionamiento de los principales consumidores durante bastante tiempo. Los diseños ininterrumpidos son de dos tipos: de una etapa y de dos etapas.
Sistemas Monoetapa para Reservas de Energía
De hecho, este es un esquema común de fuente de alimentación ininterrumpida de emergencia, con la única diferencia de que aquí se utilizan baterías más potentes y de mayor capacidad. Los expertos dicen que una solución tan simple ayudará donde las interrupciones no son tan frecuentes y los requisitos para la fuente de alimentación no son tan categóricos.
Si aumentan los requisitos para la duración de la operación del equipo, entonces se vuelve necesario utilizar baterías de mayor potencia y capacidad. Sin embargo, esta solución viene con algunos problemas:
- Las baterías de iones de litio ya son caras y, con un aumento de la capacidad, el precio aumentará proporcionalmente.
- Las baterías de placa de plomo son más económicas, pero ocupan mucho espacio y requieren condiciones especiales de funcionamiento porque contienen ácido.
- Para cargar rápidamente la batería antes del próximo corte de energía, necesita una gran corriente de carga y es posible que la energía de la red doméstica no sea suficiente.
- La vida operativa de la batería es de hasta 2000 ciclos de carga y descarga, por lo que una batería costosa deberá cambiarse cada 2 o 3 años.
Método de respaldo de energía de dos etapas
Un sistema de dos etapas para organizar una fuente de alimentación de respaldo para una casa de campo incluye un generador y una fuente de alimentación ininterrumpida. El principio de su funcionamiento es simple: inmediatamente después de una falla en la fuente de alimentación estándar, se enciende el UPS, que es responsable del circuito de emergencia. A continuación, el generador arranca.
Este diseño no necesita una batería potente, porque se enciende solo por poco tiempo y la carga es mínima. El recurso de la batería en este caso se gasta con moderación, por lo que su vida útil es de más de 10 años. Vale la pena recordar que la batería del automóvil no es adecuada para usar en un UPS. La potencia del generador no está limitada y depende de las necesidades del usuario.
Maneras de conectar fuentes de energía de respaldo
Para un breve período de apagado, es adecuada una fuente de alimentación de respaldo en el hogar de un UPS con una batería
Los sistemas ininterrumpidos para proporcionar suministro de energía de respaldo son de una y dos etapas. Un circuito de una sola etapa incluye un inversor y baterías de capacidad suficiente para proporcionar suficiente energía durante varias horas. Las baterías se cargan desde la red. En el caso de un apagado de emergencia de la fuente de alimentación central, el sistema cambia instantáneamente al modo de energía doméstica. Los inversores híbridos le permiten agregar energía. Si de la red salen 5 kW, la potencia puede ser de 9 a 29 kW.
Para cortes de energía prolongados, es adecuado un método de dos etapas. El sistema consiste en una fuente de alimentación ininterrumpida (UPS), batería, generador. Los grupos electrógenos funcionan con gas, gasolina, combustible diesel. Utilizan la energía eólica y solar como combustible.
El equipo vital está conectado al sistema de respaldo: componentes de calefacción, suministro de agua, iluminación de emergencia, uno o dos enchufes para electrodomésticos. El suministro eléctrico mínimo para una vivienda de hasta 300 metros cuadrados será de 2 kW.
Generador Inverter Honda EU10i
Puede comprar un sistema de suministro de energía de respaldo para conectar todo el equipo de la cabaña. Su configuración y coste dependerá de la carga.
Para una casa pequeña, la mejor opción es utilizar fuentes de electricidad compactas y económicas.
- El inversor ya tiene una función de arranque automático. Con un paquete de baterías, se coloca en un cuarto de servicio. Funciona sin recargar durante 24 horas. No es barato, pero silencioso, no requiere inversiones ni supervisión adicionales.
- Un generador diesel de gasolina compacto económico puede simplemente sacarse de la casa o colocarse en una extensión de calle abierta. No están equipados con un circuito de arranque automático, sino que se encienden manualmente. Tienen un pequeño costo. Bueno para una casa de campo.
- Si la vivienda tiene un suministro de gas centralizado, se puede instalar un generador de gas en una habitación separada o en la calle.
Fuentes de alimentación de respaldo para generadores domésticos privados frente a baterías
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Hoy en día, los generadores con un motor de combustión interna (generalmente generadores diésel) y baterías de almacenamiento (baterías) equipadas con un inversor, un convertidor de corriente (de CC a CA y viceversa) se utilizan como fuentes alternativas de electricidad en la vida cotidiana. Las baterías se conectan a la red a través de un inversor, con cuya ayuda se recargan las baterías cuando hay electricidad en la red.
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Un sistema de alimentación ininterrumpida, equipado con baterías e inversor, no ocupará mucho espacio en la casa
Ambos tipos tienen sus ventajas y desventajas. La principal desventaja de los generadores es el ruido y los gases de escape que se producen durante el funcionamiento. Pero, en teoría, un motor diésel puede funcionar todo el tiempo que quiera, siempre que haya combustible. En cualquier caso, debería trabajar durante varios días seguidos.
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Los UPS grandes con baterías requerirán un rack separado
Los sistemas basados en baterías tienen limitaciones de tiempo de ejecución más significativas. Por lo general, de varias decenas de minutos a varias horas. Para una mayor duración, se requerirán baterías de considerable capacidad y, en consecuencia, el sistema resultará demasiado caro. Juzgue usted mismo: se puede comprar un generador diesel económico con una potencia de salida de 2 kW por 25 a 30 mil rublos.
Un conjunto de baterías capaces de entregar 2 kW durante 2-3 horas costará aproximadamente el doble. Agregue a esto el costo del inversor: al menos 30-40 mil rublos. Una fuente de alimentación ininterrumpida (UPS) completamente ensamblada durante media hora o una hora de operación costará al menos 100 mil rublos. Pero usar el UPS como fuente de respaldo es un verdadero placer. Sin escape, sin ruido, sin combustible, y el cambio ocurre casi instantáneamente (todavía es necesario encender el generador).
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SAI modular trifásico de media potencia Trimod HE (Legrand) con microprocesador integrado y sistema modular de bloques de baterías
Las baterías requieren un área separada y bien ventilada con bastidores aislados. La temperatura en ella no debe ser inferior a la recomendada por los fabricantes de baterías (generalmente 15 ° C). Hablaremos más sobre la elección del tipo y la marca de las baterías, su uso y almacenamiento en un artículo aparte.
Diagrama de un sistema de alimentación ininterrumpida
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UPS compacto monofásico KEOR S 3 kVA 20 ′ (Legrand), potencia de 3 a 10 kVA (desde 133 mil rublos)
Todas las fuentes de energía de respaldo se seleccionan según la potencia de la carga conectada. Depende de las necesidades de los propietarios. Para calcularlo, debe sumar la potencia de todos los dispositivos que se conectarán a la fuente de alimentación.Tenga en cuenta que cuanto más salga esta cantidad, más caro será el UPS, por lo que tiene sentido limitar la carga, dejando solo lo más necesario: iluminación de emergencia, alimentación de los componentes del sistema de calefacción y suministro de agua (ventilación, bomba de pozo, etc.). Más uno o dos enchufes para que puedas conectar una TV u otros electrodomésticos.
Al elegir un generador o instalar un sistema inversor, primero debe decidir con qué frecuencia necesita usar una fuente adicional de electricidad. Entonces, si estás en el país solo los fines de semana en verano, un generador de gasolina es suficiente. Al mismo tiempo, debe recordarse que los generadores de gasolina o diésel generan mucho ruido y un olor desagradable durante el funcionamiento. Por lo tanto, deben colocarse en habitaciones ventiladas y con buen aislamiento acústico. Los sistemas de batería inverter son más convenientes de usar, especialmente si pasa mucho tiempo en el campo y necesita una fuente de energía ininterrumpida todo el tiempo. Dicho sistema, por regla general, consta de un inversor, baterías, un cargador que proporciona carga de batería, un controlador que controla la carga de la batería.
Iván Khripunov
Especialista técnico de la empresa "Kashirsky Dvor"
Características de las fuentes de alimentación de respaldo
generadores de gas
Si la casa está gasificada, esta es la mejor opción. El combustible para tal dispositivo es el más barato. La potencia de la mayoría de estos productos parte de los 7 kW, lo que es suficiente para una casa de campo con cortes periódicos de energía en la red.
El costo aproximado es de 180,000 rublos. Pero si considera cuánto se ahorrará en combustible (en comparación con la gasolina o el solarium) durante todo el período de operación, entonces el precio es bastante aceptable. Además, casi no hay emisiones nocivas.
Generadores de gasolina
El tipo más común de dispositivos para fuente de alimentación de respaldo. Esto se debe en parte a que conocemos mejor estos motores que los diésel. Después de todo, muchos propietarios de casas de campo tienen un automóvil personal, por lo tanto, existe al menos un concepto general del principio del trabajo. Además, son más fáciles de mantener.
Unidades diésel
Este nombre se refiere a varias variedades de tales "equipos": generadores diesel, estaciones diesel, etc. Una ventaja indiscutible es la posibilidad de funcionamiento a largo plazo (sin parar). Además, no hay vapores de gasolina que requieran medidas especiales de seguridad contra incendios.
Hemos proporcionado solo los dispositivos más comunes para organizar reservas. Pero hay una serie de otros que, aunque se usan con menos frecuencia, también merecen atención. Por ejemplo, UPS, paneles solares, sistemas de inversores.
Conclusión
La práctica muestra que, independientemente de la forma de resolver el problema del sistema de suministro de energía redundante, todavía es necesario tener un generador de repuesto. Según las revisiones de la mayoría de los propietarios de casas de campo, las unidades de gasolina son más convenientes tanto en términos de operación como de reparación. Por ejemplo, siempre se pueden repostar directamente desde el depósito del coche.
Al decidir sobre la organización del suministro de energía de respaldo, no debe guiarse por la opinión de otra persona, concéntrese en amigos o vecinos. El "consejo" principal es su propia casa y la propiedad ubicada en ella (en primer lugar, los dispositivos técnicos y la ubicación de los accesorios de iluminación). Determinan la viabilidad de adquirir una unidad en particular.
Se debe tener en cuenta que los UPS, los paneles solares tienen un uso limitado tanto en términos de tiempo como de dispositivos conectados (circuitos). Su kit incluye baterías y requieren atención constante (monitoreo de condición, recarga).Además, las baterías modernas (a diferencia de los modelos "antiguos", en los que se podían reemplazar las celdas individuales) no se pueden reparar.
Si hay fondos disponibles, es aconsejable montar un esquema de despido combinado más complejo pero confiable. Por ejemplo, encender el suministro de energía de emergencia desde el UPS, seguido del arranque automático del motor diesel. Esto es más caro, pero se excluyen los cortes de energía.
Calefacción inverter de una casa privada.
Los sistemas de calefacción inverter están ganando popularidad gradualmente
El principal sistema de soporte vital en cualquier hogar es, por supuesto, el sistema de calefacción. Sin él, es difícil imaginar la vida normal de una persona moderna, especialmente en el clima ruso. La elección del sistema de calefacción es importante tanto en términos de eficiencia como de economía. De hecho, la mayoría de las veces este sistema funciona durante más de 6 meses al año y, en algunos lugares, durante todo el año. La instalación de una caldera de calefacción inverter es una buena alternativa a otras fuentes de calor. La electricidad está disponible en nuestro país en casi todas partes (a diferencia, por ejemplo, del gas). Y el uso de calentadores eléctricos suele ser muy importante, a pesar del alto costo de la electricidad. Por ello, los últimos avances de los científicos se dirigen precisamente a la modernización de los equipos eléctricos, con el fin de aumentar su eficiencia y reducir el coste del calor producido. La calefacción inverter tiene una serie de características en comparación con otros tipos de calefacción eléctrica. Considerémoslos con más detalle.
Dispositivo de caldera de calefacción inverter
Esquema del dispositivo de la caldera de calefacción inverter.
La caldera calienta el refrigerante convirtiendo la energía del campo electromagnético en calor. Cada caldera tiene dos circuitos: magnético y de intercambio de calor. El primero es una bobina conductora sobre un dieléctrico: un alambre de cobre enrollado alrededor de una tubería. En el circuito magnético se genera un campo electromagnético. Este campo afecta al núcleo de acero, que se encuentra dentro del circuito de intercambio de calor y calienta directamente el refrigerante. Las calderas de calefacción con inversor eléctrico son un tipo de equipo eléctrico bastante prometedor, que se utiliza tanto a escala industrial como en la vida cotidiana.
Pros y contras de la calefacción eléctrica inverter
Los inversores son dispositivos que convierten la corriente continua en corriente alterna. Las calderas inverter funcionan según el principio de inducción electromagnética. Esta es su principal diferencia con las calderas TEnovyh. Y a partir de aquí siguen las principales características y características. Como cualquier equipo, el inversor tiene sus propias características funcionales.
Instalación de calefacción con inversor de bricolaje.
Caldera de calefacción inverter
Entonces, ha decidido instalar equipos eléctricos modernos en su casa. Para ahorrar algo de trabajo, es muy posible hacerlo usted mismo. Después de comprar una caldera inverter, la cantidad requerida de tuberías y radiadores, puede continuar con la instalación del sistema de calefacción. Dado que nadie es inmune a los cortes de energía, debe tener en cuenta la posibilidad de que su sistema funcione en un modo de fuerza mayor. Para este propósito, se utilizan baterías de calentamiento por inversor, cuyo precio es bastante alto, pero a largo plazo su uso está económicamente justificado.
Apagar el equipo en caso de corte de energía puede pasar desapercibido para los propietarios si hay baterías de calentamiento inverter. En 10 milisegundos, la automatización cambiará el equipo a la fuente de alimentación de respaldo y continuará el calentamiento de la carcasa. En el caso de que se reanude el suministro de energía eléctrica a la red, el mismo automatismo realizará el procedimiento inverso, y la caldera se pondrá en funcionamiento normal. Esto es especialmente cierto si es necesario mantener una temperatura constante en la casa y no hay forma de monitorear esto personalmente.
Además de la configuración básica, se pueden comprar baterías de calefacción con inversor eléctrico. Su uso aumentará el tiempo de operación fuera de línea del sistema.
Uso de fuentes de alimentación independientes
Durante el funcionamiento, de vez en cuando puede ser necesario transferir el sistema de calefacción a una fuente de energía alternativa. Cambiar el sistema a funcionamiento con batería es mucho más conveniente que usar un generador. Cualquiera que sea el combustible que requiera el generador, será necesario organizar su entrega, almacenamiento y recarga de combustible al generador. Mientras que la transferencia a la energía de la batería (y viceversa) ocurrirá sin la participación personal de una persona. Además de ser más respetuoso con el medio ambiente, este método también está más justificado económicamente, a pesar de la importante inversión inicial.
Caldera inverter para calefacción doméstica.
Para aquellas zonas donde no hay posibilidad de suministro de gas por red, una de las mejores formas de calentar una casa es adquirir material eléctrico. La electricidad es el tipo de combustible que está presente en todos los hogares.
Además, no necesita preparar documentación y permisos especiales para instalar el dispositivo con electricidad. Las calderas de este tipo son asequibles y de tamaño compacto.
Si observa desde el punto de vista del consumo de electricidad, muchos propietarios están asustados por su alto costo según el plan de tarifas. Pero a pesar de ello, los fabricantes de sistemas de calefacción se esfuerzan por aumentar la eficiencia de las instalaciones y reducir las pérdidas de calor. Por lo tanto, uno de los dispositivos más prometedores para calentar una casa son las calderas inverter.
A continuación, consideramos el principio de funcionamiento de una caldera inverter, las desventajas y ventajas de su uso, así como la organización de este sistema de calefacción.
Caldera de calefacción inverter
El principio de funcionamiento de la caldera inverter.
Los equipos eléctricos tradicionales funcionan según el principio de transferir energía directamente al refrigerante a través de elementos calefactores. Al mismo tiempo, si el dispositivo tiene elementos de calefacción en la configuración, entonces, por lo tanto, es necesario preparar un lugar para calentar el agua.
Los elementos calefactores también son muy susceptibles a la corrosión, por lo que deben protegerse de procesos irreversibles.
Los equipos inverter funcionan sobre la base de la inducción electromagnética. La generación de la corriente en sí se produce debido al campo magnético alterno. Para ello, es necesario convertir la corriente continua de la red en corriente alterna. El inversor hace frente perfectamente a esta tarea, cuyo funcionamiento es posible tanto desde la red como desde las baterías.
Hay dos tipos de circuitos en una caldera inverter:
- Magnético, lo que le permite generar un campo magnético de tipo alterno.
- Intercambiador de calor, que contribuye al calentamiento del refrigerante.
Con un suministro apropiado de electricidad alterna, la bobina comienza a formar un campo magnético. Esto contribuye al calentamiento del líquido en el sistema y su posterior transferencia a través de las tuberías.
Esquema del sistema de calentamiento por inducción.
Lados positivo y negativo de la caldera inverter.
Hay una serie de ventajas que tienen las instalaciones de inversores, entre ellas:
- aumento de los parámetros operativos como resultado de la ausencia de elementos calefactores,
- pequeña inercia durante el calentamiento, por lo tanto, en presencia de una bomba centrífuga, el refrigerante se calentará más rápido,
- el funcionamiento del sistema no se ve afectado por la composición química del refrigerante,
- la capacidad de instalar el dispositivo en cualquier lugar.
Al igual que otros sistemas de calefacción, la caldera inverter tiene varias desventajas:
- costo bastante alto del equipo inversor en comparación con dispositivos similares que funcionan con elementos calefactores,
- tiene un tamaño y un peso impresionantes, y por lo tanto requiere fortalecer la base sobre la que se ubicará la caldera,
- el dispositivo necesita un sistema de control electrónico para el ajuste de potencia posterior.
Sin embargo, a pesar de las deficiencias menores, las calderas inverter son muy populares entre los consumidores y su demanda aumenta constantemente.
Dispositivo de equipo inversor
Organización de la calefacción inverter.
Las calderas inverter se utilizan ampliamente no solo para uso doméstico, sino también para necesidades industriales. Los primeros son de tamaño compacto y pueden funcionar con baterías. En cuanto a las instalaciones industriales, tienen unas dimensiones volumétricas y una potencia enorme.
Consejo: si planea instalar una caldera inverter, debe diseñar cuidadosamente todo el sistema de calefacción.
Durante el funcionamiento del equipo de calefacción, la carga en la red eléctrica aumentará significativamente, por lo que todas las juntas y conexiones deben realizarse con una gran sección transversal.
Sistema de calefacción inversor
Se debe prestar especial atención a la seguridad de la caldera, que debe garantizarse adecuadamente. Es necesario instalar adicionalmente un bloque protector para la desenergización automática en caso de sobretensiones.
Variedades de generadores.
Al elegir un generador para una fuente de alimentación de respaldo autónoma, es necesario tener en cuenta no solo el costo de un conjunto de equipos, sino también el precio del combustible. Los parámetros del lugar para la colocación y operación deben cumplir con las normas y reglamentos. Esto también es una gran inversión.
Generadores de gas
generador de gasolina
Se puede colocar en una habitación sin calefacción. Hacen poco ruido. Para el gas licuado, se necesitan contenedores especiales: un tanque de gas o un cilindro. Una botella de 50 litros es suficiente para 15 horas de suministro eléctrico para una casa pequeña. Si usa el gas principal, debe hacer correctamente la ventilación de escape en la habitación. Elaborar y coordinar con los servicios de gas un paquete de documentos para la conexión de la instalación.
Generadores de gasolina
Generador de gasolina DDE GG3300P
Ventajas: la capacidad de trabajar a temperaturas bajo cero, la disponibilidad de combustible. Tienen un recurso motor para 5-7 horas de trabajo, luego se necesita un descanso de 1 hora. La automatización no está incluida en el paquete básico. Debe comprarlo, instalarlo, configurarlo por separado. No requiere permiso de operación.
Generadores diésel
Puede funcionar en cualquier condición climática. Económico: el consumo de combustible es 1,5 veces menor que el de la gasolina. Tiempo de funcionamiento - 6-15 horas, dependiendo de la capacidad del tanque de combustible. Desventajas: ruido, gases de escape, mantenimiento costoso en comparación con la gasolina. Para comenzar en días helados, es necesario proporcionar almacenamiento de combustible en una habitación cálida.
Fuentes de energía no convencionales
Esquema de un generador de viento casero.
Estos incluyen turbinas eólicas, que solo funcionarán en lugares donde el viento sopla constantemente. Instalaciones geotérmicas que utilizan agua caliente de las entrañas de la tierra. Pero esa agua está saturada de minerales y toxinas. No se puede fusionar en fuentes abiertas.
Paneles solares
El suministro de energía de respaldo de una casa de campo con la ayuda de paneles solares es una solución costosa pero buena para el problema. El equipo es ecológico, silencioso. El kit consta de módulos, controlador, unidad inversora, baterías. La desventaja es el alto precio.
Son posibles las opciones para el uso combinado de diferentes fuentes de energía de respaldo.
