Tipuri de sisteme de alimentare de rezervă pe termen lung pentru o casă de țară sau o cabană
Organizarea unei rezerve de energie electrică pentru o cabană este justificată în cazul în care aceasta sosește regulat cu întreruperi lungi sau tensiunea din rețea nu respectă standardele. Stabilizatorii nu vor face față unor potențiale încălcări grave, așa că o sursă suplimentară de curent ar trebui să acopere nevoile de bază pentru iluminat și echipamente auxiliare.
De obicei, alimentarea cu energie de rezervă și alimentarea neîntreruptă a rețelelor casei se realizează cu ajutorul unui UPS „neîntrerupt” pe baterii sau a unui generator de gaz. De ce gaz? Faptul este că această alegere se datorează costurilor scăzute ale combustibilului și regulilor de operare simple.
Echipamentele suplimentare de alimentare trebuie să arate un răspuns instantaneu la o cădere de tensiune sau o întrerupere a curentului, precum și să asigure funcționarea consumatorilor principali pentru o perioadă destul de lungă. Proiectele neîntrerupte sunt de două tipuri: cu o singură etapă și cu două etape.
Sisteme cu o singură etapă pentru rezerve de energie
De fapt, aceasta este o schemă comună de alimentare neîntreruptibilă de urgență, singura diferență fiind că aici sunt folosite baterii mai puternice și mai încăpătoare. Experții spun că o astfel de soluție simplă va ajuta acolo unde întreruperile nu sunt atât de frecvente, iar cerințele pentru alimentarea sursei nu sunt atât de categorice.
Dacă cerințele pentru durata de funcționare a echipamentului vor crește, atunci devine necesară utilizarea bateriilor cu putere și capacitate mai mare. Cu toate acestea, această soluție vine cu câteva probleme:
- Bateriile litiu-ion sunt deja scumpe, iar odată cu creșterea capacității, prețul va crește proporțional.
- Bateriile cu placă de plumb sunt mai ieftine, dar ocupă mult spațiu și necesită condiții speciale de funcționare deoarece conțin acid.
- Pentru a încărca rapid bateria înainte de următoarea întrerupere de curent, aveți nevoie de un curent de încărcare mare și este posibil ca puterea rețelei de acasă să nu fie suficientă.
- Durata de viață a bateriei este de până la 2.000 de cicluri de încărcare-descărcare, așa că o baterie scumpă va trebui schimbată la fiecare 2-3 ani.
Metoda de rezervă de alimentare în două etape
Un sistem în două etape pentru organizarea unei surse de alimentare de rezervă pentru o casă de țară include un generator și o sursă de alimentare neîntreruptibilă. Principiul funcționării sale este simplu - imediat după o defecțiune a sursei de alimentare standard, UPS-ul este pornit, care este responsabil pentru circuitul de urgență. Apoi, pornește generatorul.
Acest design nu are nevoie de o baterie puternică, deoarece pornește doar pentru o perioadă scurtă de timp, iar sarcina este minimă. Resursa bateriei în acest caz este cheltuită cu moderație, astfel încât durata sa de viață este mai mare de 10 ani. Merită să ne amintim că bateria de la mașină nu este potrivită pentru utilizarea într-un UPS. Puterea generatorului nu este limitată și depinde de nevoile utilizatorului.
Modalități de conectare a surselor de alimentare de rezervă
Pentru o perioadă scurtă de oprire, este potrivită o sursă de rezervă la domiciliu de la un UPS cu baterie
Sistemele neîntreruptibile pentru furnizarea de alimentare de rezervă sunt cu una și două etape. Un circuit cu o singură treaptă include un invertor și baterii de capacitate suficientă pentru a furniza suficientă energie pentru câteva ore. Bateriile se incarca din retea. În cazul unei opriri de urgență a sursei centrale de alimentare, sistemul trece instantaneu automat în modul de alimentare acasă. Invertoarele hibride vă permit să adăugați putere. Dacă 5 kW provin din rețea, puterea poate fi de la 9 la 29 kW.
Pentru întreruperi lungi de curent, este potrivită o metodă în două etape. Sistemul este format dintr-o sursă de alimentare neîntreruptibilă (UPS), baterie, generator. Grupurile electrogene funcționează pe gaz, benzină, motorină. Ei folosesc energia eoliană și solară drept combustibil.
Echipamentele vitale sunt conectate la sistemul de rezervă - componente de încălzire, alimentare cu apă, iluminat de urgență, una sau două prize pentru electrocasnice. Alimentarea minimă pentru o casă de până la 300 de metri pătrați va fi de 2 kW.
Generator Invertor Honda EU10i
Puteți achiziționa un sistem de alimentare de rezervă pentru a conecta toate echipamentele cabanei. Configurația și costul acestuia vor depinde de sarcină.
Pentru o casă mică, cea mai bună opțiune este să folosiți surse compacte și ieftine de energie electrică.
- Invertorul are deja o funcție de pornire automată. Cu un acumulator, acesta este plasat într-o cameră de serviciu. Funcționează fără reîncărcare timp de 24 de ore. Nu este ieftin, dar silentios, nu necesita investitii suplimentare si supraveghere.
- Un generator compact pe benzină și diesel poate fi pur și simplu scos din casă sau plasat într-o extensie de stradă deschisă. Nu sunt echipate cu un circuit de pornire automată, ci sunt pornite manual. Au un cost mic. Bun pentru o casă de țară.
- Dacă locuința are o alimentare centralizată cu gaz, un generator de gaz poate fi instalat într-o cameră separată sau pe stradă.
Surse de alimentare de rezervă pentru o casă privată generatoare vs. baterii
Foto: ShutterStock/Fotodom.ru
Astăzi, generatoarele cu motor cu ardere internă (cel mai adesea generatoare diesel) și bateriile de stocare (baterii) echipate cu un invertor - un convertor de curent (de la DC la AC și invers) sunt folosite ca surse alternative de energie electrică în viața de zi cu zi. Bateriile sunt conectate la retea printr-un invertor, cu ajutorul caruia bateriile sunt reincarcate atunci cand in retea exista energie electrica.
Foto: Soltek
O sursă de alimentare neîntreruptibilă, dotată cu baterii și invertor, nu va ocupa mult spațiu în casă
Ambele tipuri au avantajele și dezavantajele lor. Principalul dezavantaj al generatoarelor este zgomotul și gazele de evacuare produse în timpul funcționării. Dar un motor diesel poate funcționa teoretic atât timp cât dorește, atâta timp cât există combustibil. În orice caz, ar trebui să lucreze câteva zile la rând.
Foto: ShutterStock/Fotodom.ru
UPS-urile mari cu baterii vor necesita un rack separat
Sistemele bazate pe baterii au limitări mai semnificative ale timpului de rulare. De obicei, de la câteva zeci de minute la câteva ore. Pentru o durată mai lungă, vor fi necesare baterii de capacitate considerabilă și, în consecință, sistemul se va dovedi a fi prea scump. Judecă singur: un generator diesel ieftin cu o putere de ieșire de 2 kW poate fi cumpărat pentru 25-30 mii de ruble.
Un set de baterii capabile să livreze 2 kW timp de 2-3 ore va costa aproximativ de două ori mai mult. Adăugați la aceasta costul invertorului - cel puțin 30-40 mii de ruble. O sursă de alimentare neîntreruptibilă (UPS) complet asamblată pentru o jumătate de oră sau o oră de funcționare va costa cel puțin 100 de mii de ruble. Dar folosirea UPS-ului ca sursă de rezervă este o adevărată plăcere. Fără evacuare, fără zgomot, fără combustibil, iar comutarea are loc aproape instantaneu (generatorul trebuie încă pornit).
Foto: Legrand
UPS modular trifazat de putere medie Trimod HE (Legrand) cu un microprocesor integrat și un sistem modular de blocuri de baterii
Bateriile necesită o zonă separată, bine ventilată, cu rafturi izolate. Temperatura din acesta nu trebuie să fie mai mică decât cea recomandată de producătorii de baterii (de obicei 15 ° C). Vom vorbi mai multe despre alegerea tipului și mărcii bateriilor, utilizarea și depozitarea acestora într-un articol separat.
Diagrama unui sistem de alimentare neîntreruptibilă
Foto: Legrand
UPS compact monofazat KEOR S 3 kVA 20 ′ (Legrand), putere de la 3 la 10 kVA (de la 133 mii de ruble)
Toate sursele de alimentare de rezervă sunt selectate în funcție de puterea sarcinii conectate. Depinde de nevoile proprietarilor. Pentru a o calcula, trebuie să însumați puterea tuturor dispozitivelor care vor fi conectate la sursa de alimentare.Rețineți că, cu cât această sumă iese mai mult, cu atât UPS-ul va fi mai scump, așa că este logic să limitați sarcina, lăsând doar cele mai necesare - iluminat de urgență, alimentarea componentelor sistemului de încălzire și alimentare cu apă (ventilație, pompa de foraj etc.). Plus una sau două prize pentru a putea conecta un televizor sau alte electrocasnice.
Când alegeți un generator sau instalați un sistem invertor, mai întâi trebuie să decideți cât de des trebuie să utilizați o sursă suplimentară de energie electrică. Asadar, daca esti in tara doar in weekendurile de vara, este suficient un generator pe benzina. În același timp, trebuie amintit că generatoarele pe benzină sau diesel creează mult zgomot și un miros neplăcut în timpul funcționării. Prin urmare, acestea trebuie amplasate în încăperi ventilate cu o bună izolare fonică. Sistemele invertor-baterie sunt mai comod de utilizat, mai ales dacă petreci mult timp în țară și ai nevoie de o sursă de alimentare neîntreruptă tot timpul. Un astfel de sistem, de regulă, constă dintr-un invertor, baterii, un încărcător care asigură încărcarea bateriei, un controler care monitorizează încărcarea bateriei.
Ivan Hripunov
Specialist tehnic al companiei „Kashirsky Dvor”
Caracteristici ale surselor de alimentare de rezervă
generatoare de gaz
Dacă casa este gazeificată, atunci aceasta este cea mai bună opțiune. Combustibilul pentru un astfel de dispozitiv este cel mai ieftin. Puterea majorității acestor produse începe de la 7 kW, ceea ce este suficient pentru o casă de țară cu întreruperi periodice de curent în rețea.
Costul aproximativ este de 180.000 de ruble. Dar dacă luați în considerare cât de mult se va economisi combustibil (comparativ cu benzină sau solar) pentru întreaga perioadă de funcționare, atunci prețul este destul de acceptabil. În plus, aproape nu există emisii nocive.
Generatoare pe benzina
Cel mai comun tip de dispozitive pentru alimentare de rezervă. Acest lucru se datorează parțial pentru că suntem mai familiarizați cu aceste motoare decât cu cele diesel. Într-adevăr, mulți proprietari de case de țară au o mașină personală, prin urmare, există cel puțin un concept general al principiului muncii. În plus, sunt mai ușor de întreținut.
Unități diesel
Acest nume se referă la mai multe soiuri de astfel de „echipamente” - generatoare diesel, stații diesel și așa mai departe. Un avantaj incontestabil este posibilitatea de funcționare pe termen lung (non-stop). În plus, nu există vapori de benzină care necesită măsuri speciale de siguranță la incendiu.
Am oferit doar cele mai comune dispozitive pentru organizarea rezervărilor. Dar există o serie de altele, care, deși sunt folosite mai rar, merită și ele atenție. De exemplu, UPS, panouri solare, sisteme invertoare.
Concluzie
Practica arată că, indiferent de modalitatea de rezolvare a problemei sistemului de alimentare redundant, este totuși necesar să existe un generator de rezervă. Potrivit recenziilor majorității proprietarilor de case de țară, unitățile pe benzină sunt mai convenabile atât în ceea ce privește funcționarea, cât și repararea. De exemplu, acestea pot fi oricând alimentate direct din rezervorul mașinii.
Atunci când decideți asupra organizării sursei de alimentare de rezervă, nu trebuie să vă ghidați de opinia altcuiva, să vă concentrați pe prieteni sau vecini. Principalul „sfat” este propria ta casă și proprietatea situată în ea (în primul rând, dispozitivele tehnice și locația corpurilor de iluminat). Ele determină fezabilitatea achiziționării unei anumite unități.
Trebuie avut în vedere faptul că UPS-urile, panourile solare sunt de utilizare limitată atât din punct de vedere al timpului, cât și al dispozitivelor (circuite) conectate. Kitul lor include baterii și necesită o atenție constantă (monitorizarea stării, reîncărcare).În plus, bateriile moderne (spre deosebire de modelele „vechi”, în care celulele individuale puteau fi înlocuite) nu pot fi reparate.
Dacă sunt disponibile fonduri, este recomandabil să se monteze o schemă combinată de redundanță mai complexă, dar de încredere. De exemplu, pornirea sursei de alimentare de urgență de la UPS, urmată de pornirea automată a motorului diesel. Acesta este mai scump, dar sunt excluse întreruperile de curent.
Încălzirea cu invertor a unei case private
Sistemele de încălzire cu invertor câștigă treptat popularitate
Principalul sistem de susținere a vieții în orice casă este, desigur, sistemul de încălzire. Fără el, este dificil să ne imaginăm viața normală a unei persoane moderne, mai ales în climatul rusesc. Alegerea sistemului de încălzire este importantă atât din punct de vedere al eficienței, cât și al economiei. Într-adevăr, cel mai adesea acest sistem funcționează mai mult de 6 luni pe an, iar în unele locuri tot timpul anului. Instalarea unui cazan de încălzire cu invertor este o alternativă bună la alte surse de căldură. Electricitatea este disponibilă în țara noastră aproape peste tot (spre deosebire, de exemplu, de gaz). Și utilizarea încălzitoarelor electrice este adesea foarte importantă, în ciuda costului ridicat al electricității. Prin urmare, cele mai recente evoluții ale oamenilor de știință vizează tocmai modernizarea echipamentelor electrice, pentru a crește eficiența acestuia și a reduce costul căldurii produse. Încălzirea cu invertor are o serie de caracteristici în comparație cu alte tipuri de încălzire electrică. Să le luăm în considerare mai detaliat.
Dispozitiv cazan de incalzire inverter
Schema dispozitivului cazanului de încălzire cu invertor
Cazanul încălzește lichidul de răcire transformând energia câmpului electromagnetic în căldură. Fiecare cazan are două circuite: magnetic și schimb de căldură. Prima este o bobină conductoră pe un dielectric - un fir de cupru înfășurat în jurul unei țevi. Un câmp electromagnetic este generat în circuitul magnetic. Acest câmp afectează miezul de oțel, care se află în interiorul circuitului de schimb de căldură și încălzește direct lichidul de răcire. Cazanele electrice de încălzire cu invertor sunt un tip de echipament electric destul de promițător, care este utilizat atât la scară industrială, cât și în viața de zi cu zi.
Avantaje și dezavantaje ale încălzirii cu invertor electric
Invertoarele sunt dispozitive care convertesc curentul continuu în curent alternativ. Cazanele cu invertor funcționează pe principiul inducției electromagnetice. Aceasta este principala lor diferență față de cazanele TENovyh. Și de aici urmează principalele caracteristici și caracteristici. Ca orice echipament, invertorul are propriile sale caracteristici funcționale.
Instalatie de incalzire cu invertor de bricolaj
Cazan de incalzire inverter
Așadar, ați decis să instalați echipamente electrice moderne în casa dvs. Pentru a salva o parte din muncă, este foarte posibil să o faci singur. După achiziționarea unui cazan cu invertor, a numărului necesar de țevi și radiatoare, puteți continua cu instalarea sistemului de încălzire. Deoarece nimeni nu este imun la întreruperile de curent, trebuie să aveți grijă de posibilitatea ca sistemul dumneavoastră să funcționeze într-un astfel de mod de forță majoră. În acest scop, se folosesc baterii de încălzire cu invertor, al căror preț este destul de mare, dar pe termen lung utilizarea lor este justificată din punct de vedere economic.
Oprirea echipamentului în cazul unei pene de curent poate trece neobservată de proprietari dacă există baterii de încălzire cu invertor. În 10 milisecunde, automatizarea va comuta echipamentul la sursa de alimentare de rezervă și încălzirea carcasei va continua. În cazul în care se reia alimentarea cu energie electrică a rețelei, aceeași automatizare va efectua procedura inversă, iar centrala va fi trecută în funcționare normală. Acest lucru este valabil mai ales dacă este necesar să se mențină o temperatură constantă în casă și nu există nicio modalitate de a monitoriza acest lucru personal.
Bateriile electrice de încălzire cu invertor pot fi achiziționate în plus față de configurația de bază. Utilizarea lor va crește timpul de funcționare offline al sistemului.
Folosind surse de alimentare autonome
În timpul funcționării, din când în când poate fi necesar să transferați sistemul de încălzire la o sursă alternativă de energie. Trecerea sistemului la funcționarea pe baterie este mult mai convenabilă decât utilizarea unui generator. Indiferent de combustibilul necesar generatorului, va fi necesar să se organizeze livrarea, depozitarea și realimentarea acestuia la generator. În timp ce transferul la puterea bateriei (și invers) va avea loc fără participarea personală a unei persoane. Pe lângă faptul că este mai ecologică, această metodă este și mai justificată din punct de vedere economic, în ciuda investiției inițiale semnificative.
Cazan inverter pentru incalzirea locuintei
Pentru acele zone în care nu există posibilitatea de alimentare cu gaz, una dintre cele mai bune modalități de a încălzi o casă este achiziționarea de echipamente electrice. Electricitatea este tipul de combustibil care este prezent în fiecare casă.
În plus, nu trebuie să pregătiți documentație și autorizații speciale pentru instalarea dispozitivului pe energie electrică. Cazanele de acest tip sunt accesibile și de dimensiuni compacte.
Dacă priviți din punct de vedere al consumului de energie electrică, atunci mulți proprietari sunt speriați de costul său ridicat conform planului tarifar. Dar, în ciuda acestui fapt, producătorii de sisteme de încălzire se străduiesc să crească eficiența instalațiilor și să reducă pierderile de căldură. Prin urmare, unul dintre cele mai promițătoare dispozitive pentru încălzirea unei case sunt cazanele cu invertor.
Mai jos luăm în considerare principiul de funcționare al unui cazan cu invertor, dezavantajele și avantajele utilizării acestuia, precum și organizarea acestui sistem de încălzire.
Cazan de incalzire inverter
Principiul de funcționare al cazanului cu invertor
Echipamentele electrice tradiționale funcționează pe principiul transferului de energie direct la lichidul de răcire prin elemente de încălzire. În același timp, dacă dispozitivul are elemente de încălzire în configurație, atunci, prin urmare, este necesar să pregătiți un loc pentru încălzirea apei.
Elementele de încălzire sunt, de asemenea, foarte susceptibile la coroziune, așa că trebuie protejate de procese ireversibile.
Echipamentul invertor funcționează pe baza inducției electromagnetice. Generarea curentului în sine are loc datorită câmpului magnetic alternativ. În acest scop, este necesară transformarea curentului continuu al rețelei în curent alternativ. Invertorul face față perfect acestei sarcini, a cărei funcționare este posibilă atât din rețea, cât și din baterii.
Există două tipuri de circuite într-un cazan cu invertor:
- Magnetic, permițându-vă să generați un câmp magnetic de tip alternativ.
- Schimbător de căldură, care contribuie la încălzirea lichidului de răcire.
Cu o alimentare adecvată cu energie electrică alternativă, bobina începe să formeze un câmp magnetic. Acest lucru contribuie la încălzirea lichidului din sistem și la transferul lui în continuare prin conducte.
Schema sistemului de incalzire cu inductie
Laturile pozitive și negative ale cazanului cu invertor
Există o serie de avantaje pe care le au instalațiile cu invertor, printre care:
- creșterea parametrilor de funcționare ca urmare a absenței elementelor de încălzire,
- inerție mică în timpul încălzirii, astfel, în prezența unei pompe centrifuge, lichidul de răcire se va încălzi mai repede,
- funcționarea sistemului nu este afectată de compoziția chimică a lichidului de răcire,
- posibilitatea de a instala dispozitivul oriunde.
Ca și alte sisteme de încălzire, centrala cu invertor are mai multe dezavantaje:
- costul destul de ridicat al echipamentelor cu invertor în comparație cu dispozitivele similare care funcționează pe elemente de încălzire,
- are o dimensiune și o greutate impresionante și, prin urmare, necesită întărirea bazei pe care va fi amplasat cazanul,
- dispozitivul are nevoie de un sistem electronic de control pentru reglarea ulterioară a puterii.
În ciuda deficiențelor minore, cu toate acestea, cazanele cu invertor sunt foarte populare în rândul consumatorilor, iar cererea pentru ele este în continuă creștere.
Dispozitiv echipament invertor
Organizarea incalzirii cu invertor
Cazanele cu invertor sunt utilizate pe scară largă nu numai pentru nevoile casnice, ci și industriale. Primele au dimensiuni compacte și pot funcționa cu baterii. În ceea ce privește instalațiile industriale, acestea au dimensiuni volumetrice și au o putere enormă.
Sfat: Dacă intenționați să instalați un cazan cu invertor, atunci trebuie să proiectați cu atenție întregul sistem de încălzire.
În timpul funcționării echipamentelor de încălzire, sarcina în rețeaua electrică va crește semnificativ, astfel încât toate garniturile și conexiunile trebuie să fie realizate cu o secțiune transversală mare.
Sistem de incalzire cu invertor
O atenție deosebită trebuie acordată siguranței cazanului, care trebuie asigurată corespunzător. Este necesar să se instaleze suplimentar un bloc de protecție pentru dezactivarea automată în caz de supratensiune.
Soiuri de generatoare
Atunci când alegeți un generator pentru o sursă de alimentare autonomă de rezervă, este necesar să luați în considerare nu numai costul unui set de echipamente, ci și prețul combustibilului. Parametrii locului pentru amplasare și exploatare trebuie să respecte regulile și reglementările. Aceasta este, de asemenea, o investiție mare.
Generatoare de gaz
generator de gaz
Poate fi amplasat într-o cameră neîncălzită. Fac puțin zgomot. Pentru gazul lichefiat, sunt necesare recipiente speciale - un rezervor de gaz sau o butelie. O sticlă de 50 de litri este suficientă pentru 15 ore de alimentare cu energie pentru o casă mică. Dacă utilizați gazul principal, trebuie să faceți corect ventilația de evacuare în cameră. Întocmește și coordonează cu serviciile de gaze un pachet de documente pentru racordarea instalației.
Generatoare pe benzina
Generator pe benzina DDE GG3300P
Avantaje: capacitatea de a lucra la temperaturi sub zero, disponibilitatea combustibilului. Au o resursă motrică pentru 5-7 ore de muncă, apoi este nevoie de o pauză de 1 oră. Automatizarea nu este inclusă în pachetul de bază. Trebuie să îl cumpărați, să îl instalați, să îl configurați separat. Nu este necesar permis de funcționare.
Generatoare diesel
Poate funcționa în orice condiții meteorologice. Economic - consumul de combustibil este de 1,5 ori mai mic decât cel al benzinei. Timp de funcționare - 6-15 ore, în funcție de capacitatea rezervorului de combustibil. Dezavantaje: zgomot, gaze de esapament, intretinere costisitoare in comparatie cu benzina. Pentru a începe în zilele geroase, este necesar să asigurați depozitarea combustibilului într-o cameră caldă.
Surse de energie neconvenționale
Schema unui generator eolian de casă
Acestea includ turbinele eoliene, care vor funcționa doar în locurile în care vântul bate constant. Instalații geotermale care utilizează apă caldă din măruntaiele pământului. Dar o astfel de apă este saturată cu minerale și toxine. Nu îl puteți îmbina în surse deschise.
Panouri solare
Alimentarea de rezervă a unei case de țară cu ajutorul panourilor solare este o soluție costisitoare, dar bună la problemă. Echipamentul este ecologic, silentios. Kitul este format din module, controler, unitate invertor, baterii. Dezavantajul este prețul ridicat.
Sunt posibile opțiuni pentru utilizarea combinată a diferitelor surse de alimentare de rezervă.
