Резервное питания для загородного дома (дачи)

Автор: | 27.04.2017

Рассмотрим вопрос того, как обеспечить себе бесперебойное электроснабжение при периодическом отключении городской линии для загородного дома, будь то большой коттедж или просто дача.

Пусть ситуация такова, что городское питание есть, но оно может отключаться как кратковременно (до часа), так и на весь день. А поскольку хочется, чтобы работали телевизор, холодильник, освещение и розетки, то надо озаботиться резервным питанием.

Я уже писал несколько статей про целесообразность солнечных батарей, и мы пришли к выводу, что солнечные батареи имеют смысл только если основного питания нет и не предвидится, а потребность в электричестве у нас очень маленькая (лампочка и розетка для ноутбука). Либо система солнечной электростанции будет достаточно дорогой (от миллиона рублей).

Для нашей задачи «питание есть, но отключается», солнечные батареи дадут немного энергии в летний период, но их установка никак не оправдывает себя по сравнению с системой «инвертор + аккумуляторы».

Итак, что представляет собой необходимая нам система.

Резервное питания для загородного дома (дачи)

В центре системы стоит инвертор. Инвертор — это устройство, которое выполняет три функции:

  • При наличии города заряжает аккумуляторы и даёт питание на потребителей в доме
  • Генерирует из постоянного напряжения аккумуляторов переменное напряжение 230В для питания дома
  • Автоматически переключает питание потребителей на аккумуляторы и обратно

Собственно, в инверторе есть блок питания, который делает из 230В 12 либо 24 либо 48 вольт постоянного тока для заряда аккумуляторов. Также там есть схема, которая из постоянного напряжения аккумуляторов делает 230В переменного тока, отсюда и название «инвертор» — он меняет направление тока 50 раз в секунду для генерации переменного.

Есть инверторы дешёвые, которые выдают на выходе модифицированный синус. То есть, синусоида получается ступенчатой, как на картинке.

Резервное питания для загородного дома (дачи)

Дешёвый инвертор — это, например, инвертор автомобильный, который вставляется в прикуриватель и из 12В делает 230В для работы ноутбука. Или более крупные и мощные инверторы, но недостаточно дорогие. Такой сигнал плох для техники, имеющей преобразователи питания, так как эти преобразователи от такого сигнала сильно греются (не буду сейчас объяснять почему, это не относится к теме) и их срок службы сокращается. Хорошие инверторы выдают сигнал «чистый синус», качество которого регламентируется ГОСТом, как правило, качество чистого синуса из инвертора даже выше качества сигнала городской линии.

Так вот, инвертор при наличии города заряжает аккумуляторы, а при пропадании города их разряжает. Причём хороший инвертор переключается почти мгновенно, даже компьютер перезагрузиться не успеет.

Я считаю, что лучшие из российских инверторов — МАП Энергия, они производятся в Москве.

Резервное питания для загородного дома (дачи)

К инвертору подключаются город, дом и аккумуляторы.

Инверторы есть на 12, 24 и 48 вольт — это поддерживаемое ими напряжения массива аккумуляторов. Аккумуляторы резервного питания обычно 12-вольтовые, соответственно, чтобы получить 48 вольт, нам надо взять 4 аккумуляторы, 24 вольта — 2 аккумулятора. Я чуть позже напишу, как считать количество аккумуляторов, но сейчас важно знать, что если аккумулятора нам по расчётам надо 4, то лучше брать 48-вольтовый инвертор. Больше напряжение — меньше ток в проводах, значит, меньше потери напряжения и нагрев проводов.

Если нам нужно резервировать 3-фазную сеть питания дома, то нужны три инвертора. Можно использовать один массив аккумуляторов. Инверторы МАП Энергия умеют работать с 3-фазной сетью, их надо соединить между собой кабелем, чтобы они синхронизировались.

Помимо основных перечисленных выше функций хороший инвертор делает следующие полезные вещи:

  • Контроль мощности потребления дома
  • Логгирование данных и передача их на компьютер
  • Контроль уровня заряда аккумуляторов, чтобы не разряжать их в ноль (это плохо для них)
  • Автозапуск генератора, когда аккумуляторы садятся

Для последнего пункта — автозапуска генератора — требуется, чтобы генератор мог запускаться по сигналу типа «сухой контакт». На инверторе есть реле, которое включается и выключается при необходимости запустить или заглушить аккумулятор.

По сравнению с системой резервного питания «просто генератор» система «инвертор + аккумуляторы» имеет такие преимущества:

  • инвертор переключает мгновенно. А генератор с автозапуском запускается секунд 20 или больше.
  • инвертор сам переключает линии питания, а генератору нужен щит АВР (автоввода резерва)
  • инвертор бесшумный, а генератор сами знаете
  • инвертор и аккумуляторы можно поставить в доме, они ничего не выделяют в воздух. Генератору нужно отдельное помещение или навес.
  • генератор дымит
  • генератор требует бензин и масло
  • срок службы генератора меньше срока службы инвертора и гелевых аккумуляторов

Важно оговориться, что если нам нужно много электричества (например, электронагреватели или мощные холодильники), то аккумуляторы нас не спасут, тут генератор нужен. Аккумуляторы — это для резерва на время кратковременных отключений.

Считаем количество аккумуляторов

Ёмкость аккумуляторов считается в ампер-часах. Автомобильный аккумулятор — это, как правило, 52 или 60 АЧ. Аккумулятор маленькой машины типа Daewoo Matiz — 40АЧ. Кстати, для резервного питания можно использовать автомобильные аккумуляторы, но у них срок службы 4-5 лет и их нельзя ставить в помещение — выделяют. Специальные аккумуляторы для систем резервного питания служат 10-12 лет, полностью герметичны и не требуют обслуживания.

Аккумуляторы резервного питания имеют ёмкость до 250АЧ. Самые распространённые — 200АЧ. Вес такого аккумулятора 65 кг.

Напряжение аккумулятора 12 вольт. Разряжается он не в ноль, а, скажем, до 10% ёмкости. Получается, что в аккумуляторе запасено 2160 Вт-часов электроэнергии. КПД хорошего инвертора МАП Энергия 96%, значит, фактически 200АЧ аккумулятор даст нам 2073 Вт-часов электроэнергии. Это означает, что холодильник со средним потреблением 100Вт-часов проработает 20 с небольшим часов от одного такого аккумулятора. Если среднее потребление дома посчитать как холодильник (небольшой и современный) + несколько светодиодных лампочек + небольшой телевизор + розетка для ноутбука, то получаем примерно 3 часа работы. Ставим 4 аккумулятора — получаем 12 часов автономной работы.

Если использовать какой-то мощный прибор, например, чайник на 1600Вт, который кипятит воду за 5 минут, то он израсходует 133 Вт-часов электроэнергии из аккумуляторов.  Вот такой расчёт. Нужно сориентироваться, сколько ватт-часов электроэнергии нам необходимо для резерва, понять, в скольких аккумуляторах они содержатся, подобрать инвертор на соответствующее напряжение и максимальную мощность дома.

Общий бюджет системы складывается из:

  • аккумуляторов
  • инвертора
  • клемм на аккумуляторы
  • УЗИП — устройство защиты от импульсных помех, очень полезная вещь
  • кабеля от инвертора до аккумуляторов нужного сечения

Если в какой-то момент поймёте, что аккумуляторов не хватает, можно поставить ещё столько же параллельно. Можно добавить в систему солнечные батареи, подключив их через контроллер к аккумуляторам. Можно добавить генератор, который будет запускаться по сигналу от инвертора.

Можно при помощи инвертора и батарей зарезервировать не весь дом, а какую-то ветку электроснабжения: слаботочный шкаф, аварийное освещение, газовый котёл, насосы и так далее.

 43,531 просмотров всего,  23 просмотров сегодня

9+

Резервное питания для загородного дома (дачи): 19 комментариев

  1. Сергей

    Добрый день .
    Уже несколько лет стоит инвертор МАП. Очень себя зарекомендовал. Обновлял систему и тоже на МАП Доминатор с солнечными батареями .

    0
  2. Камила

    Очень полезная статья. Всё написано доходчиво. Поняла наконец, что собой представляют и как работают инверторы. Спасибо!

    1+
    1. Роман Автор записи

      Не понял вопрос, честно говоря. Без аккумуляторов вообще не обойтись.
      Основная задача инвертора — делать из постоянного 12/24/48 вольт напряжения аккумуляторов переменное 220 вольт. Вторая задача — заряжать аккумуляторы, преобразовывая 220 вольт из сети в постоянное аккумуляторов.
      Блок питания выполняет только задачу зарядки аккумуляторов. И то, он выдаёт, как правило, ровно 12 или 24 вольта, а для зарядки нужно чуть больше, хороший инвертор контролирует ток и напряжение заряда аккумуляторов.
      В самом простом варианте можно использовать блок питания для заряда аккумуляторов, если все нагрузки питаются от аккумуляторов напрямую. Но лучше использовать специальные блоки бесперебойного питания (ББП или БРП или БИРП).

      0
      1. Никола

        Если использовать эту систему вообще без АКБ а только получая энергию из блока питания и подавать её на инвертор к примеру на 4 киловатт. Тогда возможно после приоброзования мы будем в плюсе.

        0
      2. Роман Автор записи

        Что значит «после преобразования мы будем в плюсе»? Что подразумевается под получением энергии из блока питания?

        0
  3. Никола

    Блок питания будет потреблять энерги меньше ,чем будет выдавать инвертор?

    0
    1. Роман Автор записи

      Я не понимаю ситуацию вообще. Опишите, пожалуйста, систему подробнее.
      Блок питания делает из одного напряжения другое, обычно из большого маленькое. Инвертор делает из постоянного тока переменный. Инвертор для резервного электропитания выполняет несколько функций, включая заряд АКБ, создание переменного напряжения из постоянного, переключение, мониторинг состояния.

      0
  4. Никола

    Есть такой инвертор который мог бы к примеру из 12 вольт с блока питания приоброзовать в 220 вольт и мощностью к примеру 4 киловатт?моя цель «слабое напряжение в доме ищу варианты это побороть»

    0
    1. Роман Автор записи

      То, что вам нужно, называется «стабилизатор питания». Он делает 220 вольт из заниженного или завышенного напряжения.

      0
  5. Павел

    Если аккумуляторы заряжать генератором автомобильным, приводимым в действие другим механическим способом, инвертор будет постоянно выдавать переменное напряжение?

    0
    1. Роман Автор записи

      Да, инвертор делает из 12 вольт постоянного тока 220 переменного тока.

      0
  6. виктор

    если нет вообще электричества от столба: можно ли использовать бензиновый генератор в качестве основного в системе питания дома совместно с инвертором и аккумулятором. спасибо

    0
    1. Роман Автор записи

      Конечно, почему нет. Генератору для запуска нужно время, а инвертор переключится на работу от аккумуляторов сразу же при пропадании питания.

      0
  7. Simon

    Очень полезная статья долгое время искал нормальное толковое объяснение можно ли использовать автомобильные аккумуляторы , так как мне упорно пытались впарить специальные акумы по 28т.р за штуку мне их нужно было два , на вопрос почему нельзя установить четыре автомобильных по цене одного спецыального начинали рассказывать страшные истории из серии «байки из склепа» на мои аргументы что вся система находится за приделами здания разводили в итоге руками со словами » ну на свой страх и риск » в общем спасибо автору помог понять что к чему ))))

    0
    1. Роман Автор записи

      Не за что. Ограничение основное в сроке службы аккумуляторов и количестве циклов заряда-разряда.

      0
      1. Simon

        Роман день добрый ! Извиняюсь за свою за нозчивость но вот тут сразу же встал такой вопрос при поиске и выбора акб наткнулся на автомобильные тяговые акб сделанные по технологии AGM при сравнении с спецыальными акб для инверторов так и не понял по факту это один и тот же акб выполненный по одной и той же технологии разница лишь что в исполнении корпуса самого акб и незначитильных различий параметров » A/H , A » выходит что это в частности все маркетинг ???

        0
  8. Евгений

    Роман,здравствуйте ,а можно ли за питать базу отдыха по схеме генератор инвертор , при нагрузке в номерах бойлер ,свет ,тв,холодильник /таких номеров 10- или 15,основное потребление вечер ,
    Электричество не подведено вообще,хочется понять порядок цифр,

    0
    1. Роман Автор записи

      Поясните, пожалуйста, что имеется в виду под схемой «генератор инвертор»? От генератора питать можно, для этого инвертор не нужен. Нужно только выбрать трёхфазный генератор под нужную мощность. И обеспечить поставку топлива.
      От солнечных батарей питать не вариант вообще.

      0

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.