Як самостійно організувати резервне електропостачання будинку

50


Періодичні відключення електрики здатні вивести з ладу всю систему опалення і вплинути на роботу побутової техніки. Організація резервного живлення будинки тільки на перший погляд складне завдання. Як самостійно організувати резервне електропостачання будинку.
Практично в кожному господарстві можна знайти ряд пристроїв, які необхідно забезпечити резервним живленням. Сюди можна віднести холодильник, водонасосное обладнання, опалювальний котел, комп’ютери та пристрої телефонії. Раптово перервана подача живлення або скачки напруги скорочують термін роботи двигунів, можливий вихід з ладу блоків живлення електронних пристроїв.
Існує два способи знизити вплив міської електромережі на ритм свого побуту. Для цього використовують або джерела безперебійного живлення (ДБЖ), або аварійні електричні генератори.
Використання ДБЖ в домашньому господарстві
Майже всі сучасні настільні комп’ютери забезпечені блоками безперебійного живлення для захисту від втрати даних. Схожі по влаштуванню прилади, але більш потужного класу, можуть бути використані для живлення побутової техніки під час аварійного знеструмлення. Специфіка їх використання поширюється аж до організації акумуляторних сховищ, здатних забезпечити весь будинок електроенергією протягом одного-двох днів.
Как самостоятельно организовать резервное электроснабжение дома Архитектура
І все ж у побуті найбільш широко застосовуються ДБЖ, захищають окремий споживач або кілька, об’єднаних у виділену лінію, до якої може бути підключена також котельня чи чергове освітлення. Це докорінно змінює план електропостачання будинку, може знадобитися прокладання додаткової проводки.
Перед придбанням ДБЖ слід скласти список аварійних споживачів і розрахувати їх потужність, споживану за найбільш тривалий період, на який можливе відключення енергії. При цьому обов’язково враховується як режим роботи обладнання, так і минулі досліди простою без електрики.
У резервному живленні потребують:
— Холодильник — 400 Вт, час роботи — 6 ч.
— Циркуляційний насос — 95 Вт, час роботи — 24 год.
— Газовий котел і автоматика котельні — 85 Вт, час роботи — 24 год.
— Зарядка ноутбука і телефонів — 200 Вт, час роботи — 4 год
Таким чином, можна визначити загальне споживання приладів: 2,4 + 2,28 + 2,04 + 0,8 = 7,52 кВт/год на добу. Щоб врахувати і компенсувати тимчасову деградацію акумуляторів ДБЖ, до цього значення потрібно додати 30%, у результаті необхідна добова ємність батареї ДБЖ складе майже 9,8 кВт/год. Зробивши поправку на час аварійної роботи, ви отримаєте необхідну потужність пристрою. Враховуйте, що пристрої такого класу потужності вельми дорогі і робити додатковий запас потужності не завжди потрібно, оскільки ДБЖ не буде працювати під повним навантаженням, розрахункової ємності вистачить цілком.
Конфігурації захищених мереж
При необхідності організувати резервне живлення одному-двом споживачам, розумно використовувати локальні ДБЖ. Так не потрібно переробка проводки в будинку, потрібно тільки коректно вибрати місце установки приладу, а він досить громіздкий.
В цілому при навантаженні понад 3 кВА/год має сенс встановлювати один пристрій резервного живлення для всіх споживачів, організувавши для них виділену лінію. Купівля одного потужного ДБЖ вигідніше кілька менш потужних, в цьому випадку витрати на монтаж нової проводки цілком виправдані.
Как самостоятельно организовать резервное электроснабжение дома Архитектура
Інший плюс високопотужних ДБЖ — можливість самостійно визначити режим та характеристики вихідного струму для більш довгої автономної роботи. Вбудований контролер заряду в таких пристроях істотно продовжує життя батарей і підтримує їх у повній готовності навіть під час тривалого простою. Більшість пристроїв мають інтерфейс зв’язку з ПК для відстеження журналу роботи та діагностики, а вбудований стабілізатор напруги виключить скачки напруги і мережеві перешкоди.
Є два шляхи підвищення часу автономної роботи: нарощування парку акумуляторних батарей і використання автономного джерела електроенергії. Перший варіант більш дорогий і використовувати його слід лише в тих умовах, де установка ДВЗ-генератора неможлива, наприклад, в квартирах чи офісах. Виникає спірне питання: а навіщо потрібен ДБЖ при наявності генератора?
Практика показує, що паралельне використання цих пристроїв має свої плюси:
— Електропостачання здійснюється абсолютно безперервно.
— Характеристики струму, що генерується портативними електростанціями, далекі від ідеальних. Стабілізатор ДБЖ згладжує перешкоди, має ПЗІП електронного типу.
— При роботі від генератора не потрібні пристрої високого класу потужності, достатньо щоб вони відповідали піковому навантаженні при одночасно включених споживачів. У випадку, розглянутому вище, буде достатньо ДБЖ потужністю 1 кВА/ч.
В окремих випадках має сенс використовувати генератори з функцією автозапуску. У момент переходу на живлення від аварійного генератора і при виникненні нештатних ситуацій (генератор заглох, скінчилося паливо), харчування переключається на ДБЖ. У нормальному режимі генерованого електрики буде достатньо для підтримки повного заряду батарей і включення всіх споживачів у роботу.
Побудова схеми на багатофункціональному АВР
Комфорт від застосування ДБЖ досить високий, щоб багато власників задумалися про резервному живленні всієї електромережі, а не окремих споживачів. Для цього є кілька шляхів вирішення.
При неможливості встановити генератор функцію резервного живлення на себе бере складання акумуляторних батарей достатньої ємності. Тип акумулятора визначається режимом роботи: гелієві мають найбільшу циклічність і розраховані на часті включення, свинцево-кислотні AGM-акумулятори дешевше, їх оптимально використовувати для роботи в режимі байпаса.
Как самостоятельно организовать резервное электроснабжение дома Архитектура
Акумуляторний парк збирається з декількох паралельно підключених необслуговуваних акумуляторів ємністю в 100-200 А/ч. Сумарна ємність парку повинна відповідати загального енергоспоживання в перерахунку на низьку напругу, тобто в розглянутому вище випадку споживання приладів від мережі 230 В склало 9,8 кВт/год або кВА/ч. При напрузі 12 В це еквівалентно загальному споживанню в 816 А/год, так визначається сумарна ємність парку.
При складанні потрібно враховувати також власне енергоспоживання системи і втрати в проводах низької напруги, це приблизно 5-7% від початкової потужності. Всі функції по управлінню системою безперебійного живлення бере на себе інвертор з електронним управлінням. Вартість пристрою належної якості (MeanWell) на 1 кВт пікової потужності становить 400-600 $, від 3 до 5 кВт — 1200-1400 $. До речі, комплексні пристрої з тими ж параметрами обходяться як мінімум в 2-3 рази дорожче.
При наявності генератора акумуляторний парк можна істотно скоротити до одного-двох годин безперебійної роботи. Але буде потрібно установка пристрою АВР з функцією запуску генератора. Підійдуть і найпростіші щити вітчизняного виробництва або складання АВР самостійного виконання.