Typy systémov dlhodobého záložného napájania pre vidiecky dom alebo chatu
Organizácia rezervy elektrickej energie pre chatu je opodstatnená v prípade, že pravidelne prichádza s dlhými prerušeniami alebo napätie v sieti nespĺňa normy. Stabilizátory nezvládnu vážne potenciálne porušenia, takže ďalší zdroj prúdu by mal pokryť základné potreby osvetlenia a pomocných zariadení.
Záložné napájanie a neprerušované napájanie sietí domu sa zvyčajne vykonáva pomocou „neprerušiteľného“ UPS na batérie alebo generátora plynu. Prečo plyn? Faktom je, že táto voľba je spôsobená nízkymi nákladmi na palivo a jednoduchými prevádzkovými pravidlami.
Dodatočné napájacie zariadenia musia vykazovať okamžitú reakciu na pokles napätia alebo výpadok prúdu, ako aj zabezpečiť prevádzku hlavných spotrebiteľov na pomerne dlhú dobu. Neprerušované návrhy sú dvoch typov: jednostupňové a dvojstupňové.
Jednostupňové systémy pre energetické rezervy
V skutočnosti ide o bežnú schému núdzového neprerušiteľného napájania, s jediným rozdielom, že sa tu používajú výkonnejšie a priestrannejšie batérie. Odborníci tvrdia, že takéto jednoduché riešenie pomôže tam, kde nie sú prerušenia také časté a požiadavky na napájanie zdroja nie sú také kategorické.
Ak sa požiadavky na trvanie prevádzky zariadenia zvýšia, bude potrebné použiť batérie s väčším výkonom a kapacitou. Toto riešenie však prináša niekoľko problémov:
- Lítium-iónové batérie sú už teraz drahé a s nárastom kapacity bude úmerne rásť aj cena.
- Olovené batérie sú lacnejšie, ale zaberajú veľa miesta a vyžadujú špeciálne prevádzkové podmienky, pretože obsahujú kyselinu.
- Na rýchle nabitie batérie pred ďalším výpadkom prúdu potrebujete veľký nabíjací prúd a výkon domácej siete nemusí stačiť.
- Prevádzková životnosť batérie je až 2 000 cyklov nabitia a vybitia, takže drahá batéria sa bude musieť meniť každé 2-3 roky.
Dvojstupňová metóda zálohovania napájania
Dvojstupňový systém na organizáciu záložného napájania pre vidiecky dom zahŕňa generátor a neprerušiteľný zdroj energie. Princíp jeho činnosti je jednoduchý - ihneď po výpadku štandardného napájania sa zapne UPS, ktorý je zodpovedný za núdzový obvod. Ďalej sa spustí generátor.
Toto prevedenie nepotrebuje výkonnú batériu, pretože sa zapne len na krátky čas a záťaž je minimálna. Zdroj batérie sa v tomto prípade minie šetrne, takže jej životnosť je viac ako 10 rokov. Je potrebné pripomenúť, že batéria z auta nie je vhodná na použitie v UPS. Výkon generátora nie je obmedzený a závisí od potrieb užívateľa.
Spôsoby pripojenia záložných zdrojov energie
Na krátku dobu odstávky je vhodný záložný zdroj doma z UPS s batériou
Neprerušiteľné systémy na zabezpečenie záložného napájania sú jedno- a dvojstupňové. Jednostupňový obvod obsahuje menič a batérie s dostatočnou kapacitou na zabezpečenie dostatku energie na niekoľko hodín. Batérie sa nabíjajú zo siete. V prípade núdzového vypnutia centrálneho napájania sa systém okamžite automaticky prepne do režimu domáceho napájania. Hybridné invertory vám umožňujú pridať výkon. Ak zo siete prichádza 5 kW, výkon môže byť od 9 do 29 kW.
Pri dlhých výpadkoch prúdu je vhodná dvojstupňová metóda. Systém pozostáva z neprerušiteľného zdroja napájania (UPS), batérie, generátora. Generátorové agregáty bežia na plyn, benzín, naftu. Ako palivo využívajú veternú a slnečnú energiu.
Na záložný systém sú napojené životne dôležité zariadenia - vykurovacie komponenty, vodovod, núdzové osvetlenie, jedna alebo dve zásuvky pre domáce spotrebiče. Minimálny výkon pre dom do 300 metrov štvorcových bude 2 kW.
Invertorový generátor Honda EU10i
Pre pripojenie všetkého vybavenia chaty si môžete zakúpiť záložný systém napájania. Jeho konfigurácia a cena budú závisieť od zaťaženia.
Pre malý dom je najlepšou možnosťou použiť kompaktné a lacné zdroje elektriny.
- Striedač už má funkciu automatického spustenia. S akumulátorom je umiestnený v technickej miestnosti. Funguje bez nabíjania 24 hodín. Nie je to lacné, ale tiché, nevyžaduje ďalšie investície a dohľad.
- Lacný kompaktný benzínový, naftový generátor možno jednoducho vyvaliť z domu alebo umiestniť na otvorenú ulicu. Nie sú vybavené automatickým štartovacím okruhom, ale zapínajú sa manuálne. Majú malé náklady. Dobré pre vidiecky dom.
- Ak má kryt centralizované zásobovanie plynom, generátor plynu môže byť inštalovaný v samostatnej miestnosti alebo na ulici.
Záložné napájacie zdroje pre súkromný dom generátory vs. batérie
Foto: ShutterStock/Fotodom.ru
Dnes sa ako alternatívne zdroje elektrickej energie v bežnom živote využívajú generátory so spaľovacím motorom (najčastejšie dieselové generátory) a akumulátory (batérie) vybavené invertorom - meničom prúdu (z jednosmerného na striedavý a naopak). Batérie sa do siete pripájajú cez invertor, pomocou ktorého sa batérie dobíjajú, keď je v sieti elektrina.
Foto: Soltek
Neprerušiteľný zdroj energie, vybavený batériami a meničom, nezaberie v dome veľa miesta
Oba typy majú svoje výhody a nevýhody. Hlavnou nevýhodou generátorov je hluk a výfukové plyny vznikajúce počas prevádzky. Ale naftový motor môže teoreticky fungovať, ako dlho chce, pokiaľ je tam palivo. V každom prípade by mal pracovať niekoľko dní po sebe.
Foto: ShutterStock/Fotodom.ru
Veľké UPS s batériami budú vyžadovať samostatný stojan
Systémy založené na batériách majú výraznejšie obmedzenia doby prevádzky. Zvyčajne od niekoľkých desiatok minút až po niekoľko hodín. Pri dlhšom trvaní budú potrebné batérie značnej kapacity, a preto sa systém ukáže ako príliš drahý. Posúďte sami: lacný dieselový generátor s výstupným výkonom 2 kW je možné kúpiť za 25–30 tisíc rubľov.
Sada batérií schopná dodávať 2 kW po dobu 2-3 hodín bude stáť asi dvakrát toľko. Pridajte k tomu náklady na invertor - najmenej 30-40 tisíc rubľov. Plne zostavený neprerušiteľný zdroj napájania (UPS) na pol hodiny alebo hodinu prevádzky bude stáť najmenej 100 tisíc rubľov. Ale používanie UPS ako záložného zdroja je skutočným potešením. Žiadny výfuk, žiadny hluk, žiadne palivo a prepínanie prebieha takmer okamžite (generátor je stále potrebné spustiť).
Foto: Legrand
Modulárny trojfázový UPS priemerného výkonu Trimod HE (Legrand) s integrovaným mikroprocesorom a modulárnym systémom batériových blokov
Batérie vyžadujú samostatný, dobre vetraný priestor s izolovanými stojanmi. Teplota v nej by nemala byť nižšia, ako odporúčajú výrobcovia batérií (zvyčajne 15 °C). Viac o výbere typu a značky batérií, ich použití a skladovaní si povieme v samostatnom článku.
Schéma systému neprerušiteľného napájania
Foto: Legrand
Kompaktný jednofázový UPS KEOR S 3 kVA 20 ′ (Legrand), výkon od 3 do 10 kVA (od 133 tisíc rubľov)
Všetky záložné zdroje energie sa vyberajú v závislosti od výkonu pripojenej záťaže. Závisí to od potrieb majiteľov domu. Na jej výpočet je potrebné spočítať výkon všetkých zariadení, ktoré budú pripojené k zdroju energie.Majte na pamäti, že čím viac táto suma vyjde, tým bude UPS drahší, preto má zmysel obmedziť záťaž a ponechať len to najnutnejšie - núdzové osvetlenie, napájanie komponentov vykurovacieho a vodovodného systému (vetranie, vrtné čerpadlo atď.). Plus jedna alebo dve zásuvky, aby ste mohli pripojiť televízor alebo iné domáce spotrebiče.
Pri výbere generátora alebo inštalácii invertorového systému sa musíte najskôr rozhodnúť, ako často potrebujete použiť dodatočný zdroj elektriny. Ak ste teda v lete v krajine len cez víkendy, stačí benzínový generátor. Zároveň je potrebné pamätať na to, že benzínové alebo naftové generátory vytvárajú počas prevádzky veľa hluku a nepríjemný zápach. Preto musia byť umiestnené vo vetraných miestnostiach s dobrou zvukovou izoláciou. Invertorovo-batériové systémy sú pohodlnejšie na použitie, najmä ak trávite veľa času na vidieku a potrebujete nepretržitý zdroj energie. Takýto systém sa spravidla skladá z meniča, batérií, nabíjačky, ktorá zabezpečuje nabíjanie batérie, regulátora, ktorý monitoruje nabitie batérie.
Ivan Khripunov
Technický špecialista spoločnosti "Kashirsky Dvor"
Vlastnosti záložných zdrojov
generátory plynu
Ak je dom plynofikovaný, potom je to najlepšia možnosť. Palivo pre takéto zariadenie je najlacnejšie. Výkon väčšiny týchto produktov začína od 7 kW, čo je dosť pre vidiecky dom s pravidelnými výpadkami napájania v sieti.
Približná cena je 180 000 rubľov. Ak si ale uvedomíte, koľko sa ušetrí na palive (oproti benzínu či soláriu) za celú dobu prevádzky, tak je cena celkom prijateľná. Navyše nevznikajú takmer žiadne škodlivé emisie.
Benzínové generátory
Najbežnejší typ zariadení pre záložné napájanie. Čiastočne preto, že sa v týchto motoroch vyznáme lepšie ako v naftových. Koniec koncov, mnohí majitelia vidieckych domov majú osobné auto, preto existuje aspoň všeobecná koncepcia princípu práce. Navyše sa ľahšie udržiavajú.
Dieselové jednotky
Tento názov sa vzťahuje na niekoľko druhov takýchto "zariadení" - dieselové generátory, dieselové stanice atď. Nespornou výhodou je možnosť dlhodobej (nonstop) prevádzky. Okrem toho neexistujú žiadne benzínové výpary, ktoré by si vyžadovali špeciálne protipožiarne opatrenia.
Uviedli sme len najbežnejšie zariadenia na organizovanie rezervácií. Existuje však množstvo ďalších, ktoré, aj keď sa používajú menej často, si tiež zaslúžia pozornosť. Napríklad UPS, solárne panely, invertorové systémy.
Záver
Prax ukazuje, že bez ohľadu na spôsob riešenia problému redundantného napájacieho systému je stále potrebné mať náhradný generátor. Podľa recenzií väčšiny majiteľov vidieckych domov sú benzínové jednotky pohodlnejšie z hľadiska prevádzky aj opravy. Vždy sa dajú napríklad tankovať priamo z nádrže auta.
Pri rozhodovaní o organizácii záložného napájania by ste sa nemali riadiť názorom niekoho iného, zamerajte sa na priateľov alebo susedov. Hlavným „tipom“ je vlastný dom a nehnuteľnosť v ňom nachádzajúca sa (v prvom rade technické zariadenia a umiestnenie svietidiel). Určujú uskutočniteľnosť nadobudnutia konkrétnej jednotky.
Treba brať do úvahy, že UPS, solárne panely majú obmedzené využitie ako z hľadiska času, tak aj pripojených zariadení (okruhov). Ich súprava obsahuje batérie a vyžadujú neustálu pozornosť (sledovanie stavu, dobíjanie).Navyše moderné batérie (na rozdiel od „starých“ modelov, v ktorých sa dali vymeniť jednotlivé články) nie je možné opraviť.
Ak sú k dispozícii finančné prostriedky, odporúča sa vytvoriť zložitejšiu, ale spoľahlivú schému kombinovanej redundancie. Napríklad zapnutie núdzového napájania z UPS s následným automatickým štartom naftového motora. Je to drahšie, ale výpadky elektriny sú vylúčené.
Invertorové vykurovanie súkromného domu
Invertorové vykurovacie systémy si postupne získavajú na popularite
Hlavným systémom podpory života v každom dome je samozrejme vykurovací systém. Bez nej je ťažké si predstaviť normálny život moderného človeka, najmä v ruskej klíme. Výber vykurovacieho systému je dôležitý z hľadiska účinnosti aj hospodárnosti. V skutočnosti je tento systém najčastejšie prevádzkovaný viac ako 6 mesiacov v roku a na niektorých miestach aj celý rok. Inštalácia invertorového vykurovacieho kotla je dobrou alternatívou k iným zdrojom tepla. Elektrina je u nás dostupná takmer všade (na rozdiel napr. od plynu). A používanie elektrických ohrievačov je často veľmi dôležité, napriek vysokým nákladom na elektrickú energiu. Najnovší vývoj vedcov je preto zameraný práve na modernizáciu elektrických zariadení, s cieľom zvýšiť ich účinnosť a znížiť náklady na vyrobené teplo. Invertorové vykurovanie má v porovnaní s inými typmi elektrického vykurovania množstvo charakteristických vlastností. Zvážme ich podrobnejšie.
Invertorové vykurovacie kotlové zariadenie
Schéma zariadenia invertorového vykurovacieho kotla
Kotol ohrieva chladiacu kvapalinu premenou energie elektromagnetického poľa na teplo. Každý kotol má dva okruhy: magnetický a výmenník tepla. Prvým je cievka vodiča na dielektriku - medený drôt navinutý okolo potrubia. V magnetickom obvode sa vytvára elektromagnetické pole. Toto pole ovplyvňuje oceľové jadro, ktoré sa nachádza vo vnútri okruhu výmeny tepla a priamo ohrieva chladiacu kvapalinu. Elektrické invertorové vykurovacie kotly sú dosť sľubným typom elektrického zariadenia, ktoré sa používa v priemyselnom meradle aj v každodennom živote.
Výhody a nevýhody elektrického invertorového vykurovania
Invertory sú zariadenia, ktoré premieňajú jednosmerný prúd na striedavý prúd. Invertorové kotly pracujú na princípe elektromagnetickej indukcie. Toto je ich hlavný rozdiel od kotlov TENovyh. A odtiaľ nasleduje hlavné charakteristiky a vlastnosti. Ako každé zariadenie, aj menič má svoje vlastné funkčné vlastnosti.
Inštalácia invertorového vykurovania si urobte sami
Invertorový vykurovací kotol
Takže ste sa rozhodli nainštalovať moderné elektrické zariadenia vo svojom dome. Aby ste ušetrili časť práce, je celkom možné to urobiť sami. Po zakúpení invertorového kotla, požadovaného počtu potrubí a radiátorov môžete pokračovať v inštalácii vykurovacieho systému. Keďže nikto nie je imúnny voči výpadkom prúdu, musíte sa postarať o možnosť fungovania vášho systému v takomto režime vyššej moci. Na tento účel sa používajú invertorové vykurovacie batérie, ktorých cena je pomerne vysoká, no z dlhodobého hľadiska je ich používanie ekonomicky opodstatnené.
Vypnutie zariadenia v prípade výpadku prúdu môže zostať bez povšimnutia majiteľov, ak sú k dispozícii invertorové vykurovacie batérie. Do 10 milisekúnd automatika prepne zariadenie na záložné napájanie a vyhrievanie krytu bude pokračovať. V prípade, že sa obnoví dodávka elektriny do siete, tá istá automatika vykoná opačný postup a kotol sa prepne do normálnej prevádzky. To platí najmä vtedy, ak je potrebné udržiavať konštantnú teplotu v dome a nie je možné to osobne sledovať.
Elektrické invertorové vykurovacie batérie je možné dokúpiť k základnej konfigurácii. Ich použitie zvýši čas offline prevádzky systému.
Použitie samostatných napájacích zdrojov
Počas prevádzky môže byť z času na čas potrebné previesť vykurovací systém na alternatívny zdroj energie. Prepnutie systému na batériovú prevádzku je oveľa pohodlnejšie ako použitie generátora. Bez ohľadu na to, aké palivo generátor vyžaduje, bude potrebné zorganizovať jeho dodávku, skladovanie a dopĺňanie paliva do generátora. K prechodu na batériové napájanie (a naopak) dôjde bez osobnej účasti osoby. Okrem toho, že je tento spôsob šetrnejší k životnému prostrediu, je aj napriek značnej vstupnej investícii ekonomicky opodstatnenejší.
Invertorový kotol na vykurovanie domu
Pre oblasti, kde nie je možnosť dodávky plynu, je jedným z najlepších spôsobov vykurovania domu nákup elektrického zariadenia. Elektrina je druh paliva, ktorý je prítomný v každom dome.
Okrem toho nemusíte pripravovať špeciálnu dokumentáciu a povolenia na inštaláciu zariadenia na elektrickú energiu. Kotly tohto typu sú cenovo dostupné a kompaktné.
Ak sa pozriete z hľadiska spotreby elektriny, mnohí majitelia sú vystrašení jej vysokými nákladmi podľa tarifného plánu. Napriek tomu sa výrobcovia vykurovacích systémov snažia zvýšiť účinnosť zariadení a znížiť tepelné straty. Preto jedným z najsľubnejších zariadení na vykurovanie domu sú invertorové kotly.
Nižšie uvažujeme o princípe fungovania invertorového kotla, o nevýhodách a výhodách jeho použitia, ako aj o organizácii tohto vykurovacieho systému.
Invertorový vykurovací kotol
Princíp činnosti invertorového kotla
Tradičné elektrické zariadenia fungujú na princípe prenosu energie priamo do chladiacej kvapaliny cez vykurovacie telesá. Súčasne, ak má zariadenie v konfigurácii vykurovacie telesá, je preto potrebné pripraviť miesto na ohrev vody.
Vykurovacie telesá sú tiež veľmi náchylné na koróziu, preto ich treba chrániť pred nevratnými procesmi.
Invertorové zariadenie pracuje na báze elektromagnetickej indukcie. Generovanie samotného prúdu nastáva v dôsledku striedavého magnetického poľa. Na tento účel je potrebné premeniť jednosmerný sieťový prúd na striedavý prúd. Striedač sa s touto úlohou dokonale vyrovná, ktorého prevádzka je možná zo siete aj z batérií.
V invertorovom kotli sú dva typy okruhov:
- Magnetické, čo vám umožňuje generovať magnetické pole striedavého typu.
- Výmenník tepla, ktorý prispieva k ohrevu chladiacej kvapaliny.
Pri vhodnom prísune striedavej elektriny začne cievka vytvárať magnetické pole. To prispieva k ohrevu kvapaliny v systéme a jej ďalšiemu prenosu cez potrubia.
Schéma indukčného vykurovacieho systému
Pozitívne a negatívne stránky invertorového kotla
Existuje množstvo výhod, ktoré majú inštalácie invertorov, vrátane:
- zvýšenie prevádzkových parametrov v dôsledku absencie vykurovacích telies,
- malá zotrvačnosť počas zahrievania, takže v prítomnosti odstredivého čerpadla sa chladiaca kvapalina zahreje rýchlejšie,
- činnosť systému nie je ovplyvnená chemickým zložením chladiacej kvapaliny,
- možnosť inštalovať zariadenie kdekoľvek.
Rovnako ako iné vykurovacie systémy má invertorový kotol niekoľko nevýhod:
- pomerne vysoké náklady na invertorové zariadenie v porovnaní s podobnými zariadeniami pracujúcimi na vykurovacích prvkoch,
- má pôsobivú veľkosť a hmotnosť, a preto vyžaduje spevnenie základne, na ktorej bude kotol umiestnený,
- zariadenie potrebuje elektronický riadiaci systém pre následné nastavenie výkonu.
Napriek drobným nedostatkom sú však invertorové kotly medzi spotrebiteľmi veľmi obľúbené a dopyt po nich sa neustále zvyšuje.
Zariadenie invertorového zariadenia
Organizácia invertorového vykurovania
Invertorové kotly sú široko používané nielen pre domáce, ale aj pre priemyselné potreby. Prvé z nich sú kompaktné a môžu pracovať s batériami. Pokiaľ ide o priemyselné inštalácie, majú objemové rozmery a obrovský výkon.
Tip: Ak plánujete inštaláciu invertorového kotla, potom je potrebné starostlivo navrhnúť celý vykurovací systém.
Počas prevádzky vykurovacích zariadení sa zaťaženie v elektrickej sieti výrazne zvýši, takže všetky tesnenia a spojenia musia byť vyrobené s veľkým prierezom.
Invertorový vykurovací systém
Osobitná pozornosť by sa mala venovať bezpečnosti kotla, ktorú je potrebné riadne zabezpečiť. Je potrebné dodatočne nainštalovať ochranný blok pre automatické vypnutie napájania v prípade prepätia.
Odrody generátorov
Pri výbere generátora pre autonómne záložné napájanie je potrebné vziať do úvahy nielen náklady na sadu zariadení, ale aj cenu paliva. Parametre miesta pre umiestnenie a prevádzku musia zodpovedať pravidlám a predpisom. To je tiež veľká investícia.
Plynové generátory
generátor plynu
Možno umiestniť do nevykurovanej miestnosti. Robia malý hluk. Pre skvapalnený plyn sú potrebné špeciálne nádoby - plynová nádrž alebo valec. Jedna fľaša s objemom 50 litrov vystačí na 15 hodín napájania malého domu. Ak používate hlavný plyn, musíte správne vykonať odsávacie vetranie v miestnosti. Vypracujte a koordinujte s plynárenskými službami balík dokumentov na pripojenie zariadenia.
Benzínové generátory
Benzínový generátor DDE GG3300P
Výhody: schopnosť pracovať pri mínusových teplotách, dostupnosť paliva. Majú motorický zdroj na 5-7 hodín práce, potom je potrebná prestávka 1 hodinu. Automatizácia nie je súčasťou základného balíka. Musíte si ho kúpiť, nainštalovať, nakonfigurovať samostatne. Nevyžaduje sa žiadne prevádzkové povolenie.
Dieselové generátory
Môže pracovať za akýchkoľvek poveternostných podmienok. Ekonomické - spotreba paliva je 1,5-krát nižšia ako spotreba benzínu. Doba prevádzky - 6-15 hodín, v závislosti od kapacity palivovej nádrže. Nevýhody: hlučnosť, výfukové plyny, drahá údržba v porovnaní s benzínom. Pre štart v mrazivých dňoch je potrebné zabezpečiť skladovanie paliva v teplej miestnosti.
Netradičné zdroje energie
Schéma domáceho veterného generátora
Patria sem veterné turbíny, ktoré budú fungovať len na miestach, kde neustále fúka vietor. Geotermálne zariadenia využívajúce horúcu vodu z útrob zeme. Takáto voda je ale nasýtená minerálmi a toxínmi. Nemôžete ho zlúčiť do otvorených zdrojov.
Solárne panely
Záložné napájanie vidieckeho domu pomocou solárnych panelov je drahé, ale dobré riešenie problému. Zariadenie je šetrné k životnému prostrediu, tiché. Súprava pozostáva z modulov, ovládača, invertorovej jednotky, batérií. Nevýhodou je vysoká cena.
Možné sú možnosti kombinovaného použitia rôznych záložných zdrojov energie.
