Резервное электропитание. Резервное питание частного дома от аккумулятора

Может где-то в Европе поставки электричества стабильны, аварий на электросетях не бывает, а если бывают, то ликвидируются в течении нескольких минут. А мы живем в России, и у нас после ледяного дождя можно сидеть три-четыре недели без электричества, пока бригады электриков будут сращивать порванные провода ЛЭП, а МЧС будет устранять завалы и восстанавливать инфраструктуру.

А потому, резервное электроснабжение дома в России – это не прихоть домовладельца, а жизненная необходимость. Чтобы понимать, в каком направлении копать, какие выбирать резервные источники электроснабжения, и какие параметры должны у них быть, надо, для начала, рассмотреть ситуации, в которых типичный хозяин может оказаться без электричества.

Сроки, в которые может понадобиться резервное электроснабжение дома

По длительности сроки отключения электроэнергии можно условно разделить на 4 группы, каждая со своими особенностями:

Микро — отключения электроэнергии из-за пробоев на линии или кратковременного проседания напряжения. Такие отключения могут длиться от нескольких секунд до нескольких минут. Затем электропитание восстанавливается, однако все потребители в доме могут быть отключены (теряются настройки энергозависимой памяти в устройствах, отключаются циркуляционные насосы, отключаются и пульты управления теплогенераторами).
Кратковременные отключения электроэнергии из-за отключения на КТП (выгорание плавких вставок из-за перегрузок на линии, из-за короткого замыкания на линиях электропередач 0,4 кВа, отключение линии для кратковременных работ). Поскольку «масштаб бедствия» локален, сервисные службы выезжать на ликвидацию аварии не особо торопятся. Срок отключения 1-12 часов.
Среднесрочные отключения электроэнергии из-за больших аварий на линиях электропередач, из-за аварии на высоковольтных ЛЭП, из-за аварий, инициированных сторонними организациями во время работ (повреждение кабеля при работах коммунальных или газовых служб). Такие аварии стараются ликвидировать как можно быстрее, но из-за объема работ срок отключения при этом 12-24 часа.
Длительные отключения электроэнергии из-за стихийных бедствий (массовые повреждения ЛЭП и КТП при ураганном ветре, ледяном дожде, подтоплении). На ликвидацию таких аварий бросаются все силы коммунальщиков и МЧС, но ввиду масштабности разрушений и большой территории работ, сроки отключения могут быть до 3-4 недель.

В зависимости от того, какая из перечисленных выше ситуаций типична для района вашего проживания, стоит подумать о том, как решать этот вопрос, и организовать резервное электроснабжение дома – выбирать схему и выбирать устройства.

Резервное электроснабжение дома – выбираем резервные источники электроснабжения

Рассмотрим для каждого срока отключения электроэнергии самые оптимальные резервные источники электроснабжения:

Для микро – отключений на срок от нескольких секунд до нескольких минут для питания жизненно необходимых вашему дому устройств (горелка и автоматика , циркуляционный насос, системы умный дом) подойдет самый простой источник бесперебойного питания (ИБП) со штатным аккумулятором (АКБ), способный держать нагрузку по заявленным характеристикам. Основное требование к ИБП – это чистый синус (форма выходного напряжения) на выходе для питания циркуляционного насоса и современной автоматики котла.
Для кратковременных отключений электроэнергии на срок до 12 часов самой оптимальной будет система, в которой работают источник бесперебойного питания и несколько подключаемых к нему АКБ достаточной емкости, чтобы питать ваши устройства до 12 часов. Здесь потребуется источник бесперебойного питания, способный заряжать и питаться от внешних батарей. Будьте готовы увеличить суммарную емкость ваших батарей до 200-400 А*ч.
Для среднесрочного отключения электроэнергии на срок до 24-48 часов вам точно понадобится генератор – бензиновый или дизельный. Только генератор будет способен поддержать вашу аварийную систему в рабочем состоянии на такой срок. Основную часть времени резервное электроснабжение дома осуществляется от ИБП с АКБ, а раз в 4-6 часов вы заводите бензиновый генератор и заряжаете аккумуляторные батареи, а также питаете все в автономном режиме. У такой системы резервного электроснабжения есть неоспоримый плюс – она работает гораздо экономичнее, чем постоянное питания от бензогенератора.
При длительном отключении электроэнергии резервное электроснабжение дома происходит все от той же связки «ИБП плюс АКБ плюс генератор». Однако стоит заранее думать о том, чтобы иметь достаточное количество топлива для генератора – бензин или солярка в зависимости от типа генератора.

Почему бы просто не гонять генератор при отключениях или не иметь просто АКБ с инвертором?

Можно и так, но у этих схем есть минусы, которых лишена система резервного электроснабжения «ИБП плюс АКБ плюс генератор».

При сроках отключения более суток все равно потребуется генератор для поддержания системы резервного электроснабжения «в тонусе».

Если в системе нет ИБП, то при отключении, если хозяин не успеет вовремя среагировать, система отопления на ТТ котле может пойти «в разнос». В топке будет продолжаться горение и температура без циркуляции теплоносителя будет повышаться.

Налицо локальный перегрев системы отопления, который даже при наличии группы безопасности легко «вскипятит» котел. Пострадает котел и обвязка котла, если она исполнена не из металла.

Что касается системы без генератора, с использованием только резервных аккумуляторных батарей, то срок работы такой системы ограничен емкостью батарей. Если у вас нет генератора, то после исчерпания энергии в АКБ, вам нечем будет их зарядить, и жизненно необходимые устройства в вашем доме будут обесточены.

Что касается генератора, то при использовании с ИБП, который дает на выходе «чистый синус», можно использовать любой – хоть с аппроксимацией синусоиды, хоть с меандром.

Инверторный генератор позволит подключать напрямую устройства, которым требуется «чистый синус» на выходе генератора или ИБП.

В случае, если вы хотите запитать от генератора еще какие-либо устройства напрямую, стоит выбрать инверторный генератор. Стоимость его не сильно отличается от обычного, зато инверторный генератор выдает на выходе напряжение в виде синусоиды, которая «по нраву» всем современным электронным устройствам и .

Ничего не может быть хуже, чем отключение света зимой. Любой из загородных жителей рано или поздно сталкивается с ситуацией, когда лампочки гаснут, скважинный насос перестаёт качать воду, а батареи системы отопления остывают на глазах. Время задействовать резервное питание!

Но есть и другое решение проблемы с перебоями электричества: система резервного питания дома или сокращённо – СРП.

Для правильного выбора такой системы питания необходимо понять, чем она отличается от системы автономного питания (САП).

Андрей-АА, Новая Москва.

СРП используется в том случае, когда к основной электросети. При отключении основного питания резервное электропитание «подхватывает» основных потребителей электроэнергии: скважинный насос, котёл, холодильник, компьютер, телевизор и другое электрооборудование . САП – это основная система электропитания для дома, применяемая при полном отсутствии основной электросети.

Переходим к выбору системы резервного питания. По мнению Андрей-АА , существует 4 основных типа резервного питания для дома.

Если сеть отключается ненадолго, но суммарно в месяц более чем на 10 часов, то оптимальной будет система, состоящая из инвертора, зарядного устройства и блока аккумуляторов, заряжаемых от сети.

Инвертор – это преобразователь постоянного тока от аккумуляторных батарей в переменное однофазное напряжение 220В, от которого работает оборудование в доме.

Если сеть отключают менее чем на 10 часов в месяц, то выгодней система из электрогенератора с двигателем внутреннего сгорания (ДВС), оборудованного системой автоматического пуска.
Если сеть отключают часто и надолго, или когда напряжение в сети слишком низкое, то оптимальной является система, состоящая из генератора, блока аккумуляторов, зарядного устройства и инвертора.

По аналогичному принципу строятся и системы автономного электропитания, но к ним предъявляются более высокие требования по мощности.

Если требуемую мощность можно ограничить 1-1,5 кВт, то в качестве резервной системы питания можно использовать автомобиль с подключённым к нему инвертором.

Остановимся подробнее на третьем варианте. Пользователь с ником galexy456 предлагает пошаговый план создания бюджетной системы резервного питания для дома.

1 В электрический щиток заводятся два кабеля из подсобного помещения. Первый кабель необходим, чтобы подать электричество на инвертор. Второй – чтобы передать электричество от инвертора в дом.

galexy456

У меня на улице смонтирован маленький щиток, в котором реализована схема автоматического ввода резерва, или сокращённо АВР

АВР – это автоматический переключатель одной нагрузки на две питающих линии – основную и резервную.

2 В подсобное помещение ставим инвертор, аккумуляторы и коммутируем все устройства.

Инверторы бывают двух основных типов – с синусом на выходе (оптимальный вариант) и с так называемым «модифицированным синусом». Если инвертор выдаёт «модифицированный синус», то некоторые приборы при подключении к нему могут выйти из строя из-за высокого уровня гармоник частоты в питании – 150Гц, 250Гц, 350Гц и т.д.

В случае отключения электричества такая система работает следующим образом. АВР самостоятельно и быстро – так, что приборы не успевают отключиться, переключает питание с основного на резервное.

Теперь все подключённые энергопотребители продолжают работать от аккумуляторов и инвертора. Если энергоснабжение отсутствует больше 5-6 часов, то, не дожидаясь полного разряда аккумуляторов (от этого сильно сокращается срок их службы), для продолжения бесперебойного питания необходимо вручную завести генератор.

Существуют системы резервного питания с автоматическим запуском генератора, установленным в отапливаемом подсобном помещении и снабжённом принудительным отводом выхлопных газов. Главный недостаток таких СРП – это их высокая цена.

galexy456

После запуска генератора инвертор переводит нагрузку на питание приборов от него и одновременно начинает заряжать аккумуляторы. Таким образом, продлевается время работы системы и экономится моторесурс генератора, т.к. он работает не в постоянном режиме.

Необходимо помнить, что запускать генератор следует уже после израсходования ёмкости аккумуляторов примерно на 30-60%.

Любая, даже самая продвинутая и дорогая система резервного питания, в первую очередь, приучает экономить энергоресурсы в доме, т.к. от этого напрямую зависит время работы системы резервного электроснабжения дома.

Форумчане советуют:

заменить все лампочки в доме на энергосберегающие;
проложить вторую, резервную линию электросети, к которой, в случае отключения электричества, можно подключить самое необходимое оборудование в доме;
как следует утеплить дом, чтобы уменьшить затраты на отопление;
при работе резервной системы питания не пользоваться мощными электроприборами: утюгом, электрочайником, пылесосом.

Андрей-АА

Включение фена, чайника или утюга на 3-7 минут сильно не разрядит аккумуляторы, но глажку или работу с мощным электроинструментом лучше не допускать.

Для построения СРП нагрузку в доме можно условно разделить на три части:

Отопление.
Водонагревательные приборы.
Приборы, требующие обязательного резервного питания, а именно:

освещение;
циркуляционные насосы отопления;
скважинный насос и насосная станция;
компьютер;
холодильник, телевизор, Интернет.

Также в качестве резервной системы питания можно использовать и автомобиль. Для этого необходимо:

Приобрести инвертор с синусоидальным выходом на 12-220 В мощностью до 2 кВт с защитой от перегрузки по току или по мощности.

Пользователи сайта FORUMHOUSE могут узнать, как самостоятельно сделать систему питания. Вся информация по расчёту собрана в этом дневнике. Автоматический «от А до Я» описан в этой теме.

А в этом видео рассказывается о том, как инвертор и блок аккумуляторов могут увеличить электрическую мощность в доме.

Для создания бесперебойной подачи электроэнергии и организации высокоэффективной отопительной системы необходимо купить для дома ИБП (источник бесперебойного питания для дома). Существует несколько видов блоков бесперебойного питания для дома, которые отличаются по своей работе.

Назначение ИБП для дома

Главным предназначением ИБП для дома принято считать снабжение электроэнергией жилых помещений при выключении или аварийном обесточивании центральной линии. При поступлении вольтажа на главную сетевую линию ИБП для частного дома в автоматическом режиме подаст электропитание снова, электроснабжение может происходить всех потребителей или выборочно. Данные устройства бесперебойного питания для дома оснащены специальной защитой от колебаний напряжения в сети и позволяют его стабилизировать.

Виды ИБП для дома

Резервный источник бесперебойного питания для дома – цена устройства отличается доступностью. Гарантирована высокая эффективность, но теплоотдача маленькая. К недочетам относят замедленное переключение с электросети на батарею, низкокачественные входные и выходные фильтры от помех, отключение электропитания при небольших скачках напряжения.
Линейно-интерактивный источник БП – переключение быстрое с автоматическим режимом регулирования напряжения в сети. Такой бесперебойник для дома купить можно уже по более высокой цене, поскольку все его блоки и узлы выполнены из качественного материала.
Онлайн UPS – наиболее дорогостоящий вид бесперебойного питания. Используется на важных объектах в промышленности, где требуется особое качество подачи электропитания. Переключение с блоков питания происходит моментально.

Особенности источников бесперебойного питания для дома

Все источники бесперебойного питания для дома различаются по типу исполнения.

Если ИБП маломощный, то маленькие аккумуляторы находятся вместе с инвертором и зарядным устройством. Преимуществом моделей является малогабаритность и мобильность, а недостатком – замена батарей нужно производить на аналогичные, которые редко встречаются в продаже.

ИБП с внешним аккумулятором – батареи можно легко переместить в помещение с неизменной температурой, поскольку АКБ не выдерживают температурных колебаний.

Устройство ИБП для частного дома

Все источники бесперебойного питания для частного дома содержат в себе определенные блоки:

входной фильтр;
батареи от аккумулятора;
электрический выпрямитель;
заряжающее устройство;
инвертор;
корпус;
контролирующие приборы;
коммутирующие соединители;
выходные цепи БП.

Принцип действия

Работа бесперебойного источника питания для дома заключается в таких действиях:

с помощью выпрямителя сетевое напряжение преобразуется в переменное;
преобразованный постоянный ток применяется для аккумуляторной зарядки и инверторного питания;
выпрямитель подзаряжает батареи, питающие инвертор при выключении;
инвертор подает в электросеть напряжение в 220В.

Критерии выбора ИБП для дома

Для того чтобы правильно выбрать бесперебойное питание для частного дома необходимо сложить всю мощность, используемых приборов и прибавить 20%. Так можно получить максимальную потребляемую мощность. Даже если не все бытовые приборы одновременно включаются, все равно лучше подбирать бесперебойники для дома с запасом на будущее.

Бесперебойники для котлов

Когда в доме установлен ИБП на все потребители, то необязательно приобретать отдельный бесперебойник для котла. Цена ИБП довольно высокая, поэтому не все могут купить бесперебойник для дома. В таких случаях можно приобрести ИБП специально для газового котла. При покупке необходимо следовать вышеизложенным критериям, а также уделить внимание на потребляемую котлом и насосами мощность.

С необходимостью организации резервного питания сталкивается практически каждый владелец загородной недвижимости. И причин этому несколько: изношенность коммуникаций, интенсивная застройка в микрорайоне, несоответствие характеристик подстанции возросшим потребностям и ряд других. Это вызывает систематические (порой надолго) отключения напряжения, его постоянные броски или перекосы фаз. Проблема, знакомая многим.

В таких условиях не то что говорить о гарантированном сроке эксплуатации различных (и порой весьма дорогостоящих) бытовых приборов; многие из них вообще не получается включить. Например, импортный газовый котел, который довольно популярен у «частников», очень требователен к качеству напряжения. «Заморским изобретателям» и в голову не может прийти, что с электричеством возможны такие недоразумения. И если сработает защита и он «встанет», зимой, при наших морозах, то это самое настоящее ЧП.

С целесообразностью резервирования по энергоснабжению все ясно. Но вот как лучше это сделать и что стоит учесть, мы рассмотрим подробно.

Здесь подразумевается, в течение какого срока необходимо организовать независимое электроснабжение участка. Одни устройства рассчитаны на длительную непрерывную работу ( , бензиновые двигатели с водяным охлаждением), другие требуют систематической остановки (те же бензиновые с охлаждением воздушным).

Кстати, некоторые специализированные фирмы предлагают услуги по подключению непосредственно к ЛЭП (минуя местную подстанцию). Иногда просто невозможно организовать энергоснабжение иным способом. Для этого используется или кабель, уложенный в траншею, или воздушная линия, протянутая к участку. Если у данной организации есть соответствующая лицензия, и она берет на себя все заботы по оформлению разрешительных документов, то это – отличный вариант.

Недостаток – стоимость работ, так как придется устанавливать свою собственную подстанцию. Хотя есть и выход – «скооперироваться» с соседями, которые испытывают те же неудобства в энергоснабжении. Зато есть и ощутимый «плюс» – перебои с напряжением исключены, да и его качество будет соответствовать всем нормативам.

Какие устройства необходимо «запитать»

примерная мощность

От этого будут зависеть и дальнейшие критерии подбора источника энергии. Ориентироваться следует, естественно, на те, которые должны работать постоянно. К примеру, тот же котел, холодильник, морозильная камера. Каждый собственник должен составить список всех изделий, которые должны быть постоянно включены.

Тип напряжения

Большинство бытовых агрегатов потребляют 1-фазное 220 В. Но встречаются и такие, которым необходимо 3 ф. Это нужно учесть, если они также постоянно используются. Но такие изделия встречаются довольно редко.

Мощность источника

По примерным оценкам специалистов, нужно ориентироваться по максимуму на 20 кВт. Для загородного дома (если это не дворец, напичканный различными устройствами) вполне достаточно. Но это для варианта «все включено». Возможно, хватит агрегата и на 4 кВт. Для примера – если одновременно будут работать котел (вместе с насосом), холодильник и телевизор + освещение, то понадобится не более 2 – 2,5 кВт. Если система водоснабжения автономная, то периодически будет включаться насосная станция. Ее мощность также нужно учесть.

Кроме того, необходимо принять во внимание, что некоторые бытовые приборы характеризуются большим пусковым током. Например, у электромясорубки он превышает номинальное значение в 6 – 7 раз. Кроме того, должен быть и расчет на перспективу. Возможно, что-то будет приобретено еще, и также с обязательным постоянным включением. Необходимо сделать и «запас» для самого генератора, так как он не должен работать на пределе. Оптимальная нагруженность – не более 80%.

Подведем итог. Как видим, нюансов довольно много. Поэтому следует определить все «изделия» (включая и приборы освещения на прилегающей территории, автоматику, сигнализацию и тому подобное), которые должны быть в любое время обеспечены бесперебойным питанием и посчитать их совокупную мощность. Полученную величину нужно умножить на 1,5. Вот по такому параметру и подбирать энергоустановку.

Вид топлива

Это может быть газ, дизельное топливо (соляра), бензин. Каждый определяет сам, с чем ему удобнее (и дешевле) работать.

Место установки

Оно определяет как габариты источника питания, так и его конструктивные особенности. Например, дизель больше дымит, поэтому необходима качественная «вытяжка». Агрегаты без кожуха – «шумные», следовательно, они более подходят для размещения в хозпостройках (пристройках).

Если предусмотрена установка резервного агрегата на улице, то нужно обратить внимание на способ его запуска (ручной или автоматический, от АКБ).

Особенности источников резервного питания

Газогенераторы

Если дом газифицирован, то это наиболее оптимальный вариант. Топливо для такого устройства самое дешевое. Мощность большинства таких изделий начинается от 7 кВт, что вполне достаточно для загородного дома с периодическим пропаданием напряжения в сети.

Примерная стоимость – 180 000 рублей. Но если учесть, сколько будет сэкономлено на топливе (по сравнению с бензином или солярой) за весь период эксплуатации, то цена вполне приемлемая. Кроме того, почти отсутствуют вредные выхлопы.

Бензогенераторы

Наиболее распространенный тип устройств для резервного эл/питания. Отчасти это потому, что мы лучше разбираемся именно в таких двигателях, чем в дизельных. Ведь многие собственники загородных домов имеют личный автомобиль, следовательно, хотя бы общее понятие о принципе работы есть. К тому же они проще в обслуживании.

Дизельные агрегаты

Под этим наименованием подразумевается несколько разновидностей подобной «техники» — дизель-генераторы, дизельные станции и так далее. Неоспоримое достоинство – возможность длительной (без остановок) эксплуатации. Кроме того, нет паров бензина, которые требуют принятия особых мер по пожарной безопасности.

Мы привели только наиболее распространенные устройства для организации резервирования. Но есть и ряд других, которые хотя и применяются реже, но тоже достойны внимания. Например, ИБП, солнечные батареи, системы на инверторах.

Вывод

Практика показывает, что независимо от способа решения проблемы резервирования системы электроснабжения, необходимо все-таки иметь запасной генератор. По отзывам большинства собственников загородных домов, более удобными как с точки зрения эксплуатации, так и ремонта являются агрегаты бензиновые. Например, их всегда можно дозаправить прямо из бака автомобиля.

Решая вопрос организации резервного электроснабжения, не стоит руководствоваться чьим-то мнением, ориентироваться на друзей или соседей. Главный «подсказчик» – собственный дом и находящееся в нем имущество (в первую очередь, технические устройства и расположение осветительных приборов). Они и определяют целесообразность приобретения того или иного агрегата.

Нужно учесть, что ИБП, солнечные батареи имеют ограниченное применение как по времени, так и по подключаемым устройствам (схемам). В их комплект входят АКБ, а они требуют постоянного внимания (контроль состояния, подзарядка). Кроме того, современные батареи (в отличие от «старых» моделей, в которых можно было заменять отдельные банки) ремонту не подлежат.

При наличии средств целесообразно смонтировать более сложную, но надежную комбинированную схему резервирования. Например, включение аварийного питания от ИБП с последующим автоматическим запуском дизеля. Это более затратно, зато перебои в электроснабжении исключены.