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Tipi di sistemi di alimentazione di backup a lungo termine per una casa di campagna o un cottage

L'organizzazione di una riserva di energia elettrica per un cottage è giustificata nel caso in cui arrivi regolarmente con lunghe interruzioni o la tensione nella rete non soddisfi gli standard. Gli stabilizzatori non faranno fronte a gravi potenziali violazioni, quindi una fonte di corrente aggiuntiva dovrebbe coprire le esigenze di base per l'illuminazione e le apparecchiature ausiliarie.

Solitamente, l'alimentazione di backup e l'alimentazione ininterrotta alle reti della casa viene effettuata con l'ausilio di un UPS "ininterrotto" a batterie o un generatore di gas. Perché il gas? Il fatto è che questa scelta è dovuta ai bassi costi del carburante e alle semplici regole operative.

Le apparecchiature di alimentazione aggiuntive devono mostrare una risposta istantanea a una caduta di tensione oa un'interruzione di corrente, oltre a garantire il funzionamento delle principali utenze per un periodo piuttosto lungo. I progetti ininterrotti sono di due tipi: a stadio singolo e a due stadi.

Sistemi Monostadio per Riserve Energetiche

In effetti, questo è uno schema di gruppo di continuità di emergenza comune, con l'unica differenza che qui vengono utilizzate batterie più potenti e capienti. Gli esperti affermano che una soluzione così semplice aiuterà dove le interruzioni non sono così frequenti e i requisiti per l'alimentazione non sono così categorici.

Se i requisiti per la durata del funzionamento dell'apparecchiatura aumenteranno, diventa necessario utilizzare batterie di maggiore potenza e capacità. Tuttavia, questa soluzione presenta alcuni problemi:

• Le batterie agli ioni di litio sono già costose e, con un aumento della capacità, il prezzo aumenterà proporzionalmente.
• Le batterie al piombo sono più economiche, ma occupano molto spazio e richiedono condizioni operative speciali perché contengono acido.
• Per caricare rapidamente la batteria prima della prossima interruzione di corrente, è necessaria una grande corrente di carica e la potenza della rete domestica potrebbe non essere sufficiente.
• La vita operativa della batteria è fino a 2.000 cicli di carica-scarica, quindi una batteria costosa dovrà essere sostituita ogni 2-3 anni.

Metodo di backup dell'alimentazione a due stadi

Un sistema a due stadi per l'organizzazione di un'alimentazione di riserva per una casa di campagna include un generatore e un gruppo di continuità. Il principio del suo funzionamento è semplice: immediatamente dopo un guasto dell'alimentazione standard, viene acceso l'UPS, responsabile del circuito di emergenza. Successivamente, il generatore si avvia.

Questo design non ha bisogno di una batteria potente, perché si accende solo per un breve periodo e il carico è minimo. La risorsa della batteria in questo caso viene spesa con parsimonia, quindi la sua durata è di oltre 10 anni. Vale la pena ricordare che la batteria dell'auto non è adatta per l'uso in un UPS. La potenza del generatore non è limitata e dipende dalle esigenze dell'utente.

Modi per collegare fonti di alimentazione di backup

Per un breve periodo di spegnimento, è adatto un alimentatore di backup a casa da un UPS con una batteria

I sistemi di continuità per fornire alimentazione di backup sono a uno e due stadi. Un circuito monostadio include un inverter e batterie di capacità sufficiente per fornire energia sufficiente per diverse ore. Le batterie vengono caricate dalla rete. In caso di arresto di emergenza dell'alimentazione centrale, il sistema passa automaticamente alla modalità di alimentazione domestica. Gli inverter ibridi consentono di aggiungere potenza. Se dalla rete provengono 5 kW, la potenza può variare da 9 a 29 kW.

Per lunghe interruzioni di corrente, è adatto un metodo a due stadi. Il sistema è composto da gruppo di continuità (UPS), batteria, generatore. I gruppi elettrogeni funzionano a gas, benzina, gasolio. Usano l'energia eolica e solare come combustibile.

Le apparecchiature vitali sono collegate al sistema di backup: componenti di riscaldamento, fornitura di acqua, illuminazione di emergenza, una o due prese per elettrodomestici. La potenza minima per una casa fino a 300 mq sarà di 2 kW.

Generatore inverter Honda EU10i

È possibile acquistare un sistema di alimentazione di backup per collegare tutte le apparecchiature del cottage. La sua configurazione e il costo dipenderanno dal carico.

Per una piccola casa, l'opzione migliore è utilizzare fonti di elettricità compatte ed economiche.

1. L'inverter dispone già di una funzione di avvio automatico. Con un pacco batteria, viene collocato in un ripostiglio. Funziona senza ricarica per 24 ore. Non è economico, ma silenzioso, non richiede investimenti e supervisione aggiuntivi.
2. Un generatore diesel compatto ed economico a benzina può essere semplicemente tirato fuori di casa o collocato in un'estensione di una strada aperta. Non sono dotati di circuito di avviamento automatico, ma si accendono manualmente. Hanno un piccolo costo. Buono per una casa di campagna.
3. Se l'alloggio ha una fornitura di gas centralizzata, è possibile installare un generatore di gas in una stanza separata o in strada.

Alimentatori di backup per una casa privata generatori contro batterie

Foto: ShutterStock/Fotodom.ru

Oggi, i generatori con un motore a combustione interna (il più delle volte generatori diesel) e batterie di accumulo (batterie) dotati di inverter - un convertitore di corrente (da CC a CA e viceversa) vengono utilizzati come fonti alternative di elettricità nella vita di tutti i giorni. Le batterie sono collegate alla rete tramite un inverter, con l'aiuto del quale le batterie vengono ricaricate quando c'è elettricità nella rete.

Foto: Soltek

Un gruppo di continuità, dotato di batterie e inverter, non occuperà molto spazio in casa

Entrambi i tipi hanno i loro vantaggi e svantaggi. Lo svantaggio principale dei generatori è il rumore e i gas di scarico prodotti durante il funzionamento. Ma un motore diesel può teoricamente funzionare quanto vuole, purché ci sia carburante. In ogni caso, dovrebbe lavorare per diversi giorni di seguito.

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Gli UPS di grandi dimensioni con batterie richiedono un rack separato

I sistemi basati su batteria hanno limitazioni di runtime più significative. Di solito da alcune decine di minuti a diverse ore. Per una durata maggiore saranno necessarie batterie di notevole capacità e, di conseguenza, il sistema risulterà troppo costoso. Giudica tu stesso: un generatore diesel economico con una potenza di uscita di 2 kW può essere acquistato per 25-30 mila rubli.

Un set di batterie in grado di erogare 2 kW per 2-3 ore costerà circa il doppio. Aggiungi a questo il costo dell'inverter: almeno 30-40 mila rubli. Un gruppo di continuità (UPS) completamente assemblato per mezz'ora o un'ora di funzionamento costerà almeno 100 mila rubli. Ma usare l'UPS come fonte di backup è un vero piacere. Nessuno scarico, nessun rumore, nessun carburante e la commutazione avviene quasi istantaneamente (il generatore deve ancora essere avviato).

Foto: Legrand

UPS trifase modulare di media potenza Trimod HE (Legrand) con microprocessore integrato e sistema modulare di blocchi batteria

Le batterie richiedono un'area separata e ben ventilata con rack isolati. La temperatura al suo interno non dovrebbe essere inferiore a quella raccomandata dai produttori di batterie (di solito 15 ° C). Parleremo di più della scelta del tipo e della marca delle batterie, del loro utilizzo e conservazione in un articolo separato.

Schema di un gruppo di continuità

Foto: Legrand

UPS compatto monofase KEOR S 3 kVA 20 ′ (Legrand), potenza da 3 a 10 kVA (da 133 mila rubli)

Tutte le fonti di alimentazione di backup vengono selezionate in base alla potenza del carico collegato. Dipende dalle esigenze dei proprietari di casa. Per calcolarlo, devi sommare la potenza di tutti i dispositivi che saranno collegati alla fonte di alimentazione.Tieni presente che più questa quantità esce, più costoso sarà l'UPS, quindi ha senso limitare il carico, lasciando solo il più necessario: illuminazione di emergenza, alimentazione dei componenti del sistema di riscaldamento e approvvigionamento idrico (ventilazione, pompa da pozzo, ecc.). Più una o due prese per collegare una TV o altri elettrodomestici.

Quando si sceglie un generatore o si installa un sistema inverter, è necessario prima decidere con quale frequenza è necessario utilizzare una fonte di elettricità aggiuntiva. Quindi, se sei in campagna solo nei fine settimana in estate, è sufficiente un generatore di benzina. Allo stesso tempo, va ricordato che i generatori a benzina o diesel creano molto rumore e un odore sgradevole durante il funzionamento. Pertanto, devono essere collocati in locali ventilati con un buon isolamento acustico. I sistemi a batteria inverter sono più comodi da usare, soprattutto se trascorri molto tempo in campagna e hai sempre bisogno di una fonte di alimentazione ininterrotta. Un tale sistema, di regola, è costituito da un inverter, batterie, un caricabatterie che fornisce la carica della batteria, un controller che monitora la carica della batteria.

Ivan Khripunov

Specialista tecnico dell'azienda "Kashirsky Dvor"

Caratteristiche degli alimentatori di backup

generatori di gas

Se la casa è gassificata, questa è l'opzione migliore. Il carburante per un tale dispositivo è il più economico. La potenza della maggior parte di questi prodotti parte da 7 kW, che è abbastanza per una casa di campagna con interruzioni periodiche di corrente nella rete.

Il costo approssimativo è di 180.000 rubli. Ma se si considera quanto verrà risparmiato sul carburante (rispetto alla benzina o al solarium) per l'intero periodo di funzionamento, il prezzo è abbastanza accettabile. Inoltre, non ci sono quasi emissioni nocive.

Generatori a benzina

Il tipo più comune di dispositivi per l'alimentazione di backup. Ciò è in parte dovuto al fatto che siamo più esperti in questi motori rispetto a quelli diesel. In effetti, molti proprietari di case di campagna hanno un'auto personale, quindi esiste almeno un concetto generale del principio del lavoro. Inoltre, sono più facili da mantenere.

Unità diesel

Questo nome si riferisce a diverse varietà di tali "attrezzature": generatori diesel, stazioni diesel e così via. Un indiscutibile vantaggio è la possibilità di un funzionamento a lungo termine (senza interruzioni). Inoltre, non ci sono vapori di benzina che richiedono speciali misure di sicurezza antincendio.

Abbiamo fornito solo i dispositivi più comuni per l'organizzazione delle prenotazioni. Ma ce ne sono molti altri che, sebbene siano usati meno spesso, meritano anche attenzione. Ad esempio UPS, pannelli solari, sistemi inverter.

Conclusione

La pratica dimostra che, indipendentemente dal modo in cui si risolve il problema del sistema di alimentazione ridondante, è comunque necessario disporre di un generatore di backup. Secondo le recensioni della maggior parte dei proprietari di case di campagna, le unità a benzina sono più convenienti sia in termini di funzionamento che di riparazione. Ad esempio, possono sempre essere riforniti direttamente dal serbatoio dell'auto.

Quando si decide sull'organizzazione dell'alimentazione di backup, non dovresti essere guidato dall'opinione di qualcun altro, concentrarti su amici o vicini. Il "consiglio" principale è la propria casa e l'immobile che vi si trova (in primis i dispositivi tecnici e l'ubicazione degli apparecchi di illuminazione). Determinano la fattibilità dell'acquisizione di una particolare unità.

Va tenuto conto che UPS, pannelli solari sono di impiego limitato sia in termini di tempo che di dispositivi collegati (circuiti). Il loro kit include batterie e richiedono un'attenzione costante (monitoraggio delle condizioni, ricarica).Inoltre, le batterie moderne (a differenza dei "vecchi" modelli, in cui le singole celle potevano essere sostituite) non possono essere riparate.

Se sono disponibili fondi, è consigliabile predisporre uno schema di ridondanza combinato più complesso, ma affidabile. Ad esempio, l'attivazione dell'alimentazione di emergenza dall'UPS, seguita dall'avvio automatico del motore diesel. Questo è più costoso, ma le interruzioni di corrente sono escluse.

Riscaldamento inverter di una casa privata

I sistemi di riscaldamento a inverter stanno gradualmente guadagnando popolarità

Il principale sistema di supporto vitale in ogni casa è, ovviamente, il sistema di riscaldamento. Senza di essa, è difficile immaginare la vita normale di una persona moderna, specialmente nel clima russo. La scelta dell'impianto di riscaldamento è importante sia in termini di efficienza che di economicità. In effetti, il più delle volte questo sistema viene utilizzato per più di 6 mesi all'anno e in alcuni luoghi tutto l'anno. L'installazione di una caldaia per riscaldamento inverter è una buona alternativa ad altre fonti di calore. L'elettricità è disponibile nel nostro paese quasi ovunque (a differenza, ad esempio, del gas). E l'uso di stufe elettriche è spesso molto importante, nonostante l'alto costo dell'elettricità. Pertanto, gli ultimi sviluppi degli scienziati sono mirati proprio alla modernizzazione delle apparecchiature elettriche, al fine di aumentarne l'efficienza e ridurre il costo del calore prodotto. Il riscaldamento con inverter ha una serie di caratteristiche rispetto ad altri tipi di riscaldamento elettrico. Consideriamoli più in dettaglio.

Dispositivo caldaia riscaldamento inverter

Schema del dispositivo della caldaia per riscaldamento inverter

La caldaia riscalda il liquido di raffreddamento convertendo l'energia del campo elettromagnetico in calore. Ogni caldaia ha due circuiti: magnetico e di scambio termico. Il primo è una bobina conduttrice su un dielettrico, un filo di rame avvolto attorno a un tubo. Nel circuito magnetico viene generato un campo elettromagnetico. Questo campo interessa l'anima in acciaio, che si trova all'interno del circuito di scambio termico e riscalda direttamente il liquido di raffreddamento. Le caldaie elettriche per il riscaldamento a inverter sono un tipo piuttosto promettente di apparecchiature elettriche, che viene utilizzato sia su scala industriale che nella vita di tutti i giorni.

Pro e contro del riscaldamento elettrico con inverter

Gli inverter sono dispositivi che convertono la corrente continua in corrente alternata. Le caldaie inverter funzionano secondo il principio dell'induzione elettromagnetica. Questa è la loro principale differenza rispetto alle caldaie TENovyh. E da qui seguono le principali caratteristiche e caratteristiche. Come ogni apparecchiatura, l'inverter ha le sue caratteristiche funzionali.

Installazione di riscaldamento inverter fai-da-te

Caldaia di riscaldamento inverter

Quindi, hai deciso di installare moderne apparecchiature elettriche nella tua casa. Per salvare parte del lavoro, è del tutto possibile farlo da solo. Dopo aver acquistato una caldaia inverter, il numero richiesto di tubi e radiatori, si può procedere con l'installazione dell'impianto di riscaldamento. Poiché nessuno è immune da interruzioni di corrente, è necessario prendersi cura della possibilità che il proprio sistema funzioni in tale modalità di forza maggiore. A tale scopo vengono utilizzate batterie di riscaldamento inverter, il cui prezzo è piuttosto elevato, ma a lungo termine il loro utilizzo è economicamente giustificato.

Lo spegnimento dell'apparecchiatura in caso di interruzione di corrente può passare inosservato ai proprietari se sono presenti batterie di riscaldamento dell'inverter. Entro 10 millisecondi, l'automazione commuterà l'apparecchiatura sull'alimentazione di backup e il riscaldamento dell'alloggiamento continuerà. Nel caso in cui venga ripresa l'erogazione di energia elettrica alla rete, la stessa automazione eseguirà la procedura inversa, e la caldaia passerà al normale funzionamento. Ciò è particolarmente vero se è necessario mantenere una temperatura costante in casa e non c'è modo di monitorarla personalmente.

In aggiunta alla configurazione base è possibile acquistare batterie di riscaldamento elettriche inverter. Il loro utilizzo aumenterà il tempo di funzionamento offline del sistema.

Utilizzo di alimentatori autonomi

Durante il funzionamento, di tanto in tanto può essere necessario trasferire l'impianto di riscaldamento a una fonte di alimentazione alternativa. Il passaggio del sistema al funzionamento a batteria è molto più conveniente rispetto all'utilizzo di un generatore. Qualunque sia il carburante richiesto dal generatore, sarà necessario organizzarne la consegna, lo stoccaggio e il rifornimento al generatore. Mentre il passaggio all'alimentazione a batteria (e viceversa) avverrà senza la partecipazione personale di una persona. Oltre ad essere più rispettoso dell'ambiente, questo metodo è anche più giustificato dal punto di vista economico, nonostante il notevole investimento iniziale.

Caldaia inverter per riscaldamento domestico

Per quelle zone dove non c'è la possibilità di alimentare una rete del gas, uno dei modi migliori per riscaldare una casa è acquistare l'attrezzatura elettrica. L'elettricità è il tipo di combustibile presente in ogni casa.

Inoltre, non è necessario preparare documentazione e permessi speciali per l'installazione del dispositivo sull'elettricità. Le caldaie di questo tipo sono economiche e di dimensioni compatte.

Se guardi dal punto di vista del consumo di elettricità, molti proprietari sono spaventati dal suo costo elevato secondo il piano tariffario. Ma nonostante ciò, i produttori di sistemi di riscaldamento si sforzano di aumentare l'efficienza degli impianti e ridurre le perdite di calore. Pertanto, uno dei dispositivi più promettenti per il riscaldamento di una casa sono le caldaie a inverter.

Di seguito consideriamo il principio di funzionamento di una caldaia inverter, gli svantaggi e i vantaggi del suo utilizzo, nonché l'organizzazione di questo sistema di riscaldamento.

Caldaia di riscaldamento inverter

Il principio di funzionamento della caldaia inverter

Le apparecchiature elettriche tradizionali funzionano secondo il principio del trasferimento di energia direttamente al liquido di raffreddamento attraverso elementi riscaldanti. Allo stesso tempo, se il dispositivo ha elementi riscaldanti nella configurazione, quindi, è necessario preparare un posto per riscaldare l'acqua.

Gli elementi riscaldanti sono anche altamente suscettibili alla corrosione, quindi devono essere protetti da processi irreversibili.

Le apparecchiature inverter funzionano sulla base dell'induzione elettromagnetica. La generazione della corrente stessa avviene a causa del campo magnetico alternato. A tale scopo è necessario convertire la corrente continua di rete in corrente alternata. L'inverter affronta perfettamente questo compito, il cui funzionamento è possibile sia dalla rete che dalle batterie.

Esistono due tipi di circuiti in una caldaia inverter:

1. Magnetico, che consente di generare un campo magnetico di tipo alternato.
2. Scambiatore di calore, che contribuisce al riscaldamento del liquido di raffreddamento.

Con un'adeguata fornitura di elettricità alternata, la bobina inizia a formare un campo magnetico. Ciò contribuisce al riscaldamento del liquido nel sistema e al suo ulteriore trasferimento attraverso i tubi.

Schema del sistema di riscaldamento a induzione

Lati positivi e negativi della caldaia inverter

Ci sono una serie di vantaggi che le installazioni di inverter hanno, tra cui:

• aumento dei parametri operativi a causa dell'assenza di elementi riscaldanti,
• piccola inerzia durante il riscaldamento, quindi, in presenza di una pompa centrifuga, il liquido di raffreddamento si riscalda più velocemente,
• il funzionamento del sistema non è influenzato dalla composizione chimica del liquido di raffreddamento,
• la possibilità di installare il dispositivo ovunque.

Come altri sistemi di riscaldamento, la caldaia inverter presenta diversi svantaggi:

• costo piuttosto elevato delle apparecchiature inverter rispetto a dispositivi simili funzionanti su elementi riscaldanti,
• ha dimensioni e peso impressionanti, e necessita quindi di rinforzare la base su cui sarà posizionata la caldaia,
• il dispositivo necessita di un sistema di controllo elettronico per la successiva regolazione della potenza.

Nonostante le piccole carenze, tuttavia, le caldaie a inverter sono molto apprezzate dai consumatori e la loro domanda è in costante aumento.

Dispositivo dell'apparecchiatura dell'invertitore

Organizzazione del riscaldamento ad inverter

Le caldaie inverter sono ampiamente utilizzate non solo per esigenze domestiche, ma anche industriali. I primi sono di dimensioni compatte e possono funzionare con batterie. Per quanto riguarda gli impianti industriali, hanno dimensioni volumetriche e hanno una potenza enorme.

Suggerimento: se si prevede di installare una caldaia inverter, è necessario progettare attentamente l'intero sistema di riscaldamento.

Durante il funzionamento delle apparecchiature di riscaldamento, il carico nella rete elettrica aumenterà in modo significativo, quindi tutte le guarnizioni e i collegamenti devono essere realizzati con una grande sezione trasversale.

Sistema di riscaldamento ad inverter

Particolare attenzione deve essere posta alla sicurezza della caldaia, che deve essere adeguatamente assicurata. È necessario installare inoltre un blocco di protezione per la diseccitazione automatica in caso di sbalzi di tensione.

Varietà di generatori

Quando si sceglie un generatore per un'alimentazione di backup autonoma, è necessario tenere conto non solo del costo di un set di apparecchiature, ma anche del prezzo del carburante. I parametri del luogo per il posizionamento e il funzionamento devono essere conformi alle norme e ai regolamenti. Anche questo è un grande investimento.

Generatori di gas

generatore di gas

Può essere posizionato in una stanza non riscaldata. Fanno poco rumore. Per il gas liquefatto sono necessari contenitori speciali: un serbatoio del gas o una bombola. Una bottiglia da 50 litri è sufficiente per 15 ore di alimentazione per una piccola casa. Se si utilizza il gas principale, è necessario effettuare correttamente la ventilazione di scarico nella stanza. Redigere e coordinare con i servizi gas un pacchetto di documenti per l'allacciamento dell'impianto.

Generatori di benzina

Generatore a benzina DDE GG3300P

Vantaggi: la capacità di lavorare a temperature sotto lo zero, la disponibilità di carburante. Hanno una risorsa motoria per 5-7 ore di lavoro, quindi è necessaria una pausa di 1 ora. L'automazione non è inclusa nel pacchetto base. Devi acquistarlo, installarlo, configurarlo separatamente. Nessun permesso operativo richiesto.

Generatori diesel

Può funzionare in qualsiasi condizione atmosferica. Economico: il consumo di carburante è 1,5 volte inferiore a quello della benzina. Tempo di funzionamento - 6-15 ore, a seconda della capacità del serbatoio del carburante. Svantaggi: rumore, gas di scarico, manutenzione costosa rispetto alla benzina. Per iniziare nei giorni gelidi, è necessario fornire un deposito di carburante in una stanza calda.

Fonti di alimentazione non convenzionali

Schema di un generatore eolico fatto in casa

Questi includono le turbine eoliche, che funzioneranno solo in luoghi dove il vento soffia costantemente. Impianti geotermici che utilizzano acqua calda proveniente dalle viscere della terra. Ma tale acqua è satura di minerali e tossine. Non puoi unirlo in open source.

Pannelli solari

L'alimentazione di backup di una casa di campagna con l'aiuto di pannelli solari è una soluzione costosa ma buona al problema. L'apparecchiatura è ecologica, silenziosa. Il kit è composto da moduli, controller, unità inverter, batterie. Lo svantaggio è il prezzo elevato.

Sono possibili opzioni per l'uso combinato di diverse fonti di alimentazione di backup.