Schema de conectare redundantă a surselor de alimentare. Pornirea automată a sursei de alimentare de rezervă (ABP). Dieta normala

Întreruperile periodice de curent pot deteriora întregul sistem de încălzire și pot afecta funcționarea aparate electrocasnice. Organizarea energiei de rezervă acasă este o sarcină dificilă doar la prima vedere. În acest articol vă vom spune cum să vă organizați singur alimentare de rezervă Case.

În aproape orice gospodărie puteți găsi o serie de dispozitive pe care ar fi bine să le furnizați energie de rezervă. Aceasta include un frigider, echipamente de pompare a apei, cazan de încălzire, computere și dispozitive de telefonie. Sursa de alimentare întreruptă brusc sau supratensiunile scurtează durata de viață a motoarelor, iar sursele de alimentare ale dispozitivelor electronice se pot defecta.

Există două moduri de a reduce influența rețelei electrice a orașului asupra ritmului vieții tale. În acest scop folosesc sau surse sursă de alimentare neîntreruptibilă(UPS) sau generatoare electrice de urgență.

Utilizarea unui UPS în gospodărie

Aproape toate moderne computere desktop echipat cu surse de alimentare neîntreruptibile pentru a proteja împotriva pierderii de date. Dispozitivele similare ca design, dar de o clasă mai puternică, pot fi utilizate pentru alimentarea aparatelor electrocasnice în timpul unei întreruperi de urgență. Specificul utilizării lor se extinde și la organizarea de instalații de stocare a bateriilor care pot asigura întreaga casă cu energie electrică pentru una sau două zile.

Și totuși, în viața de zi cu zi, UPS-urile sunt cele mai utilizate pe scară largă, protejând un consumator individual sau mai mulți, combinate într-o linie dedicată, la care se poate conecta și un cazan sau un iluminat de urgență. Acest lucru schimbă radical planul electric al casei și poate necesita cabluri suplimentare.

Sistem de alimentare neîntreruptibilă invertor: 1 - rețea; 2 - invertor baterie; 3 - banc de baterii; 4 - consumatorii

Înainte de a cumpăra un UPS, ar trebui să faceți o listă cu consumatorii de urgență și să calculați consumul lor de energie pe cea mai lungă perioadă pentru care este posibilă o întrerupere a curentului. În acest caz, trebuie să se țină seama atât de modul de funcționare al echipamentului, cât și de experiențele anterioare de oprire fără electricitate.

De exemplu, următoarele necesită alimentare de rezervă:

1. Frigider - 400 W, timp de funcționare - 6 ore.
2. Pompa de circulatie - 95 W, timp de functionare - 24 ore.
3. Automatizare cazan și cazane pe gaz - 85 W, timp de funcționare - 24 ore.
4. Incarcare laptop si telefoane - 200 W, timp de functionare - 4 ore.

Astfel, putem determina consumul total de electrocasnice: 2,4 + 2,28 + 2,04 + 0,8 = 7,52 kW/h pe zi. Pentru a lua în considerare și a compensa degradarea temporară a bateriilor UPS-ului, la această valoare trebuie adăugat 30%, rezultând capacitatea zilnică necesară baterii UPS va fi de aproape 9,8 kW/h. Prin ajustarea pentru timpul de funcționare de urgență, obțineți puterea necesară dispozitive. Rețineți că dispozitivele din această clasă de putere sunt foarte scumpe și nu este întotdeauna necesar să faceți o rezervă de putere suplimentară: deoarece UPS-ul nu va funcționa la sarcină maximă, capacitatea calculată va fi suficientă.

Configurații de rețea sigure

Dacă trebuie să organizați alimentarea de rezervă pentru unul sau doi consumatori, este înțelept să utilizați UPS-uri locale. În acest fel, nu va trebui să refaceți cablajul în casă, trebuie doar să alegeți locația corectă pentru instalarea dispozitivului, care este destul de greoaie.

În general, cu o sarcină de peste 3 kVA/h, este logic să instalați un dispozitiv de alimentare de rezervă pentru toți consumatorii, organizând o linie dedicată pentru aceștia. Cumpărarea unui UPS puternic este mai profitabilă decât a altora mai puțin puternice, în acest caz, costul instalării unui cablu nou este complet justificat.

Un alt avantaj al UPS-urilor de mare putere este capacitatea de a determina independent modul și caracteristicile curentului de ieșire pentru o perioadă mai lungă. durata de viata a bateriei. Controlerul de încărcare încorporat în astfel de dispozitive prelungește semnificativ durata de viață a bateriilor și le menține pe deplin funcționale chiar și în perioadele lungi de inactivitate. Majoritatea dispozitivelor au o interfață PC pentru monitorizarea jurnalelor de funcționare și diagnosticare, iar un stabilizator de tensiune încorporat va elimina supratensiunile și interferențele de rețea.

Durată lungă de viață a bateriei - conectați generatorul

Există două moduri de a crește durata de viață a bateriei: creșterea parcului de baterii și utilizarea sursă autonomă electricitate. Prima opțiune este mai scumpă și ar trebui utilizată numai în condițiile în care instalarea unui generator cu motor cu ardere internă este imposibilă, de exemplu, în apartamente sau birouri. Apare problema controversata: De ce ai nevoie de un UPS dacă ai un generator?

Practica arată că utilizare paralelă Aceste dispozitive au avantajele lor:

1. Alimentarea este absolut continuă.
2. Caracteristicile curentului generat de centralele portabile sunt departe de a fi ideale. Stabilizatorul UPS netezește interferențele și are un protector electronic de supratensiune.
3. Când funcționează de la un generator, nu sunt necesare dispozitive de mare putere, este suficient ca acestea să corespundă sarcinii de vârf atunci când consumatorii sunt porniți simultan. In cazul discutat mai sus va fi suficient un UPS cu o capacitate de 1 kVA/h.

În unele cazuri, este logic să folosiți generatoare cu o funcție de pornire automată. În momentul trecerii la curent de la generatorul de urgență și în cazul unor situații de urgență (generatorul s-a blocat, combustibilul s-a epuizat), alimentarea este comutată la UPS. În modul normal, energia electrică generată va fi suficientă pentru a menține o încărcare completă a bateriilor și a porni toți consumatorii.

Sistem hibrid de alimentare neîntreruptibilă: 1 - rețea; 2 - invertor; 3 - generator; 4 - banc de baterii; 5 - consumatorii

Construirea unui circuit pe un comutator de transfer automat multifuncțional

Confortul utilizării unui UPS este suficient de mare pentru ca mulți proprietari să se gândească la o copie de rezervă a întregii rețele electrice, mai degrabă decât la consumatori individuali. Există, de asemenea, mai multe soluții pentru aceasta.

În cazul în care este imposibilă instalarea unui generator, funcția de alimentare de rezervă este preluată de un ansamblu de baterii de capacitate suficientă. Tipul de baterie este determinat de modul de funcționare: bateriile cu gel au cea mai mare ciclicitate și sunt concepute pentru utilizare frecventă bateriile AGM plumb-acid sunt mai ieftine și sunt utilizate în mod optim pentru funcționarea în modul bypass;

Parcul de baterii este asamblat din mai multe conectate în paralel baterii fără întreținere cu o capacitate de 100-200 A/h. Capacitatea totala a parcului trebuie sa corespunda consumului total de energie din punct de vedere al joasa tensiune, adica in cazul discutat mai sus, consumul aparatelor dintr-o retea de 230 V a fost de 9,8 kW/h sau kVA/h. La 12 V aceasta este echivalentă cu un consum total de 816 A/h, așa cum se determină capacitatea totală a flotei. La asamblare, trebuie să luați în considerare și consumul de energie propriu al sistemului și pierderile în firele de joasă tensiune, aceasta este aproximativ 5-7% din puterea inițială. Toate funcțiile de gestionare a sistemului de alimentare neîntreruptibilă sunt preluate de invertor cu controlat electronic. Costul dispozitivului de calitate corespunzatoare(MeanWell) pentru 1 kW de putere de vârf este de 400-600 USD, de la 3 la 5 kW - 1200-1400 USD. Apropo, dispozitive complexe cu aceiași parametri costă de cel puțin 2-3 ori mai scump.

Sistem de backup cu unitate ATS: 1 - retea; 2 - generator; 3 - banc de baterii; 4 - scut intrare automată rezerva (AVR); 5 - invertor multifunctional; 6 - consumatorii

Dacă aveți un generator, parcarea bateriei poate fi redusă semnificativ la una sau două ore de funcționare neîntreruptă. Dar va trebui să instalați un dispozitiv ATS cu funcție de pornire a generatorului. Sunt potrivite și cele mai simple tablouri de distribuție produse pe plan intern, cum ar fi ShchAPg-3-1-50 „Tekhenergo” (~ 20.000 de ruble) sau ansamblurile ATS autofabricate.

În acest articol vom vedea cum să creați o copie de rezervă sursa bateriei sursă de alimentare pentru dispozitivele electronice mici, astfel încât acestea să nu piardă niciodată puterea.

Există multe dispozitive electronice care trebuie alimentate cu curent continuu și fără întrerupere. Un exemplu bun Astfel de dispozitive sunt ceasurile cu alarmă. Dacă curentul se întrerupe în miezul nopții și alarma nu se stinge la timp, ați putea pierde o întâlnire importantă. Cel mai solutie simpla Această problemă este sistemul de rezervă a bateriei. Astfel, dacă este alimentat de sursă externă scade sub o anumită valoare de prag, bateriile preiau automat sarcina și continuă să alimenteze totul până când este restabilit alimentare externă.

Componente

• sursa de curent continuu;
• baterii;
• compartiment pentru baterie;
• stabilizator de tensiune (optional);
• rezistență 1 kOhm;
• 2 diode (cu curent continuu admis care depășește curentul de la sursa de alimentare);
• conector tată pentru tensiune constantă;
• conector mamă pentru tensiune constantă.

Diagramă schematică

Există multe tipuri variate sistemele de rezervă cu baterie și tipul de sistem pe care îl alegeți depinde în mare măsură de ceea ce alimentați. Pentru acest proiect Am proiectat un circuit simplu care poate fi folosit pentru a alimenta electronice de putere redusă care funcționează la 12 volți sau mai puțin.

În primul rând, avem nevoie de o sursă de curent continuu. Astfel de surse sunt foarte frecvente și vin într-o varietate de tensiuni și valori nominale de curent. Sursa de alimentare este conectată la circuit prin conectorul de alimentare DC. Apoi este conectat la dioda de blocare. Dioda de blocare împiedică curgerea curentului de la sistemul bateriei de rezervă înapoi la sursa de alimentare. Apoi, bateria este conectată printr-un rezistor și o altă diodă. Rezistorul permite încărcarea lent a bateriei de către sursa de alimentare, iar dioda asigură o cale de curent cu rezistență scăzută între baterie și circuitul final, astfel încât bateria să poată alimenta circuitul final dacă tensiune de ieșire sursa de alimentare va scădea prea jos. Dacă circuitul pe care îl alimentați necesită o sursă de alimentare reglată, atunci puteți adăuga pur și simplu un regulator de tensiune la sfârșit.

Dacă alimentați un Arduino sau un microcontroler similar, atunci ar trebui să rețineți că pinul V în este deja conectat la regulatorul de tensiune de la bord. Deci, puteți aplica orice tensiune între 7 și 12 volți la pinul V.

Selectarea unei valori a rezistenței

Alegerea valorii rezistenței trebuie făcută cu grijă pentru a nu supraîncărca accidental bateria. Pentru a vă da seama ce valoare a rezistorului să utilizați, trebuie mai întâi să luați în considerare sursa de alimentare. Când lucrați cu o sursă de alimentare neregulată, tensiunea de ieșire nu este constantă. Când circuitul care este alimentat de acesta este oprit sau deconectat, tensiunea la bornele de ieșire ale sursei crește. Această tensiune în circuit deschis poate atinge o valoare de o ori și jumătate mai mare decât tensiunea indicată pe carcasa de alimentare. Pentru a verifica acest lucru, luați un multimetru și măsurați tensiunea la bornele de ieșire ale sursei de alimentare atunci când nu este conectat nimic la acesta. Aceasta va fi tensiunea maximă a sursei de alimentare.

O baterie NiMH poate fi încărcată în siguranță la un curent de încărcare de C/10 sau o zecime din capacitatea bateriei pe oră. Cu toate acestea, aplicarea aceleiași cantități de curent după ce bateria a fost încărcată complet poate deteriora bateria. Dacă se așteaptă ca bateria să fie încărcată în mod continuu pentru o perioadă nedeterminată de timp (ca într-un sistem de rezervă a bateriei), atunci curentul de încărcare trebuie să fie foarte scăzut. În mod ideal, curentul de încărcare ar trebui să fie egal cu C/300 sau chiar mai mic.

În cazul meu, voi folosi o cutie de baterii de dimensiune AA cu baterii de 2500 mAh. Din motive de siguranță, am nevoie de un curent de încărcare de 8mA sau mai puțin. Pe baza acestui lucru, putem calcula ce valoare a rezistenței avem nevoie.

Pentru a calcula rezistența necesară a rezistenței dvs., începeți prin a determina tensiunea în circuit deschis a sursei de alimentare, apoi scădeți tensiunea complet încărcată din aceasta. baterie. Acest lucru vă va oferi tensiunea pe rezistor. Pentru a determina rezistența, împărțiți diferența de tensiune la curentul maxim. În cazul meu, tensiunea în circuit deschis a sursei de alimentare este de 9V, iar tensiunea bateriei este de aproximativ 6V. Aceasta oferă o diferență de tensiune de 3V. Împărțirea acestor 3 volți la curentul de 0,008 amperi dă o valoare a rezistenței de 375 ohmi. Prin urmare, valoarea rezistenței noastre trebuie să fie de cel puțin 375 ohmi. Pentru mai multă siguranță am folosit o rezistență de 1k ohm. Cu toate acestea, rețineți că utilizarea unui rezistor de valoare mai mare va încetini semnificativ încărcarea bateriei. Dar aceasta nu este o problemă dacă sistemul de alimentare de rezervă este folosit foarte rar.

Schema schematică a dispozitivului comutare automată, prezentat aici, este construit pe circuitul integrat LTC4412 de la Linear Technologies. Acest circuit poate fi utilizat pentru a comuta automat sarcina dintre baterie și adaptorul de curent alternativ (sursa de alimentare). Cipul LTC4412 controlează canalul P extern tranzistor MOSFET pentru a crea ceva asemănător cu o diodă Schottky, care funcționează ca un comutator de alimentare pentru a distribui sarcina. Acest lucru face din LT4412 un înlocuitor ideal al surselor de alimentare. O gamă largă de MOSFET-uri poate fi controlată folosind circuit integrat, iar acest lucru oferă o mai mare flexibilitate în ceea ce privește selecția curentului de sarcină.

Schema circuitului comutatorului de alimentare

LT4412 are, de asemenea, heap caracteristici bune, cum ar fi protecția bateriei împotriva inversării excesive, controlul manual, protecția porții tranzistorului și altele. Consumul propriu de curent al circuitului este de numai 11 μA. Dioda D1 împiedică curgerea curentului înapoi la adaptor de retea când nu există sursă de alimentare. Condensatorul C1 este condensatorul filtrului de ieșire. Pinul 4 al IC se numește pin de stare. Unele funcții ale microcircuitului nu sunt prezentate în diagramă.

Nu este recomandat să manipulați tranzistorul FDN306P atunci când îl utilizați manual, foarte des, tocmai din acest motiv, tranzistoarele cu efect de câmp eșuează tensiune statică, care se află pe corpul fiecărei persoane. Când îl lipiți pe o placă de circuit imprimat, ar fi o idee bună să vă împământați cu o brățară specială și să împămânțiți fierul de lipit în sine, dar dacă utilizați statie de lipit, nu este nevoie să faci asta. Setări principale tranzistor cu efect de câmp Acestea sunt (din fișa de date):

• 1) Curentul maxim pe termen lung este de 2,6 A;
• 2) Tensiune maximă VDSS 12V;
• 3) Viteza rapida comutare;
• 4) Tehnologie de înaltă performanță;

Temperatura de funcționare a tranzistorului este de la -55 la +150 grade Celsius. Temperatura de Operare microcircuite de la -40 la +80, temperatura de lipire este de 300 de grade, timp de cel mult 10 secunde. Pinout-ul poate fi văzut în fișa de date de la link-ul de mai sus sau în imagine.

• 1) Asamblați circuitul placă de circuit imprimat Calitate superioară;
• 2) Tensiunea de intrare a adaptorului poate fi de la 3 la 28V;
• 3) Tensiunea bateriei poate varia de la 2,5 V la 28 V;
• 4) Nu conectați o sarcină care consumă mai mult de 2A;
• 5) D1 (1N5819) - diodă Schottky, evaluată la 1A;
• 6) Q1 (FDN306P) – Tranzistor MOSFET cu canal P.

Aplicarea acestei scheme - diverse surse putere de rezervă acolo unde sunt necesare eficiență și stabilitate.

Pentru a asigura buna functionare orice dispozitiv electronic este necesar să se rezerve energie sau, cu alte cuvinte, să se introducă surse suplimentare (de rezervă) de energie electrică în circuit. Pentru a garanta funcționarea continuă, este necesară cel puțin o sursă de alimentare independentă. De obicei, aceasta este acumulator.

Cea mai bună parte a acestei sarcini este ușurința de implementare. Pentru alimentarea de rezervă a oricărui consum redus circuit electronic Doar trei componente sunt suficiente: dioda redresoare, rezistorȘi baterie.

Schema de rezervare

Schema de rezervă de energie poate arăta cam așa:

Poza 1. Schema simpla putere de rezervă dispozitive.

Circuitul constă în mod condiționat din trei părți: rețeaua (partea stângă a circuitului), la bornele de ieșire 2-3 dintre care este conectat un dispozitiv electronic ( partea dreaptă sistem); bateria GB1 este conectată în paralel cu ieșirea sursei de alimentare prin rezistența de încărcare R1 și dioda de sarcină VD1.

Pentru operatie normala Circuitul de alimentare ar trebui să fie puțin mai mare decât tensiunea nominală a bateriei GB1. Dacă tensiunea de alimentare este insuficientă, bateria GB1 va fi întotdeauna într-o stare subîncărcată, ceea ce va accelera deteriorarea performanței sale. Dacă tensiunea sursei de alimentare este semnificativ mai mare decât tensiunea bateriei, aceasta va fi supraîncărcată cu deteriorarea prematură a performanței și, în plus, atunci când dispozitivul este alimentat de la baterie în modul de rezervă, se poate observa o lipsă a tensiunii de alimentare. Acest lucru poate fi critic pentru funcționarea circuitelor de la o sursă de alimentare stabilizată care nu au o stabilizare proprie a tensiunii.

Principiul de funcționare

Circuitul prezentat pentru examinare are două moduri de funcționare, care este logic să luați în considerare:

Dieta normala

Să ne uităm la Figura 2.

Figura 2. Mod normal circuitul de alimentare.

În modul normal, sursa de alimentare de la rețea furnizează energie dispozitivului electronic și încarcă simultan bateria GB1 prin rezistența de încărcare R1. VD1 este blocat în acest mod deoarece există un potențial crescut la catodul său de la sursa de alimentare în raport cu potențialul electric al anodului conectat la baterie. Acest lucru elimină apariția unei încărcări inacceptabil de mare atunci când bateria este puternic descărcată și supraîncărcarea sursei de alimentare. Curentul maxim de încărcare este limitat de R1. În mod ideal, ar trebui să fie selectat în așa fel încât când incarcat complet baterie, un curent a trecut prin ea egală ca mărime cu curentul de scurgere a bateriei.

Săgețile roșii indică curenții. Curentul de alimentare este suma curentului dispozitivului electronic și a curentului de încărcare a bateriei.

Modul de rezervă

Să trecem la Figura 3.

Figura 3. Modul de alimentare de rezervă.

Când tensiunea dispare sau scade semnificativ de la sursa rețelei sursă de alimentare, atunci când potențialul electric la catodul diodei VD1 devine mai mic decât potențialul anodului său conectat la baterie, dioda se deschide și curentul principal de sarcină trece prin ea, alimentând dispozitivul. O parte din curentul de sarcină va curge și prin R1. Curentul de sarcină este indicat prin săgeți verzi.

Când tensiunea de la sursa de alimentare este restabilită, potențialul electric al catodului crește din nou, dioda este oprită și circuitul intră în modul normal de alimentare, în care dispozitivul este alimentat cu energie de la sursa de alimentare și de la baterie. GB1 este încărcat.

Dacă în acest circuit utilizați o baterie fabricată din baterii galvanice convenționale, atunci este necesar să excludeți rezistența R1 din circuit pentru a elimina procesul de încărcare pentru care nu sunt adaptate. Când energia elementelor este consumată, acestea trebuie înlocuite cu altele noi.

Viaţă omul modern imposibil fără utilizarea diferitelor dispozitive. Fiecare casă este plină de electronice și aparate electrocasnice, unelte și corpuri de iluminat. Dar, din păcate, problemele de alimentare au devenit din nou obișnuite.

Electricitatea poate fi oprită la program sau fără nici un avertisment, și apar și accidente simple în rețea. Și orice supratensiune și întrerupere în furnizarea de „lumină” nu numai că perturbă fluxul obișnuit al vieții, dar crește și riscul defecțiunii echipamentului.

Proiectarea unui sistem de alimentare de rezervă (RPS) bazat pe o baterie reîncărcabilă (AB) vă permite să rezolvați această problemă o dată pentru totdeauna. pentru o lungă perioadă de timp. Este important să faceți acest lucru în mod rezonabil, atent și cu o abordare adecvată a calității lucrărilor de instalare.

Ce să te conectezi?

Cu ajutorul unui PSA, este logic să se asigure alimentarea neîntreruptă doar consumatorilor principali, caracterizat fie prin putere redusă, fie prin funcționare periodică pentru o perioadă scurtă de timp. Acestea, în special, pot fi:
- incalzire pe gaz sau combustibil solid (control automat, pompe de circulatie);
- alimentare cu apa (pompa);
- iluminat de urgență (3-5 lămpi electrice per clădire);
- 2-4 prize suplimentare pentru echipamente (frigider, calculator, router Internet).

Nu merită să rezervați sarcinile pe termen lung de la funcționarea dispozitivelor puternice (cazan electric, boiler, aparat de aer condiționat sau cuptor electric). La urma urmei, acest lucru va presupune necesitatea de a folosi mai multe baterii capacitate mare, iar tehnologia care le însoțește trebuie, de asemenea, consolidată. Astfel, pentru a echipa sistemul va trebui să suportați costuri financiare foarte mari și nejustificate.

Cea mai bună opțiune este să urmați principiul suficienței rezonabile, adică să setați PSA-ul productivității necesare și să utilizați numai echipamentul care este cu adevărat necesar în acest moment. Acest lucru vă va oferi posibilitatea de a economisi stadiul inițialși extinde durata de viață a bateriei echipamentelor.

Stocare a energiei

Bateriile sunt cel mai important element al PSA, deoarece asigură funcționarea echipamentelor în cazul unor probleme sau întreruperi în rețea. Aceste dispozitive sunt utilizate pentru acumularea reutilizabilă și distribuția ulterioară a energiei electrice.

Cele mai comune pentru o lungă perioadă de timp au fost bateriile cu acid (plumb-acid)., al cărui principiu de funcționare se bazează pe scufundarea a două sau mai multe plăci de plumb într-o soluție de acid sulfuric (electrolit). Apărând între ei reactie chimicași provoacă acumularea de energie electrică. Aceste dispozitive sunt numite și dispozitive de tracțiune sau de pornire, deoarece sunt capabile să furnizeze valori crescute ale curentului de pornire (inițial). Din acest motiv, sunt utilizate pe scară largă în mașini. Dar pentru a crea o casă sistem autonom Utilizarea dispozitivelor de tracțiune nu este recomandată. Faptul este că electrolitul acid lichid poate fierbe la curenți mari, astfel încât carcasa bateriei este scursă. Și asta, la rândul său, duce la riscul de incendii și chiar de explozii în cameră.

În schimb, bateriile cu gel folosesc acid într-un gel tixotrop (similar ca consistență cu ceara). Corpul dispozitivelor este dintr-o bucată, dar chiar dacă este deteriorat, gelul nu se poate vărsa. Nu există niciun pericol sau rău mediu inconjurator. Din acest motiv baterie cu gel poate fi instalat in orice incapere.

Iar cele mai moderne sunt bateriile AGM (Absorbed Glass Mat). Electrolitul din ele este legat folosind fibră de sticlă specială. Aceste dispozitive au aceleași avantaje ca și cele cu gel. Și costul este aproximativ același (și de 2 ori mai mare decât cel al celor acide). În plus, bateriile AGM practic nu se încălzesc, deoarece rezistență internăîn ele este nesemnificativ.

Un detaliu important: atunci când se încarcă bateriile cu acid, până la 20% din energie intră stare termică, în gel acest indicator este de aproximativ 10-15%, în timp ce pentru modelele AGM este de doar 3-4%. Adică, acestea din urmă practic nu se încălzesc, iar aceasta este o caracteristică pozitivă din punct de vedere al siguranței și al consumului de energie mai mic. În plus, dispozitivele cu gel și AGM sunt mai eficiente în caz de inactivitate pe termen lung: nu pierd mai mult de 1-3% din energie pe lună, iar cele acide - până la 1% pe zi.

Astfel, bateriile cu gel și AGM pot fi recomandate pentru utilizare în PSA acasă. În plus, nu necesită adăugare periodică de electrolit sau nicio întreținere în timpul funcționării.

Pentru a crește capacitățile PSA, mai multe baterii sunt achiziționate și instalate sub forma unui circuit conectat în paralel pentru a crește producția de energie electrică.

baterii tipuri diferite sunt foarte asemănătoare ca aspect, de aceea este important să cumpărați echipamente de la firme specializate sau din hipermarketurile de construcții

Doar cele mai necesare echipamente ar trebui să fie prevăzute cu alimentare autonomă: pompe de încălzire și alimentare cu apă, iluminat. Nu este potrivit pentru conectarea la baterii dispozitive puternice, de care te poți lipsi cu ușurință de ceva timp - aparate de aer condiționat, cuptoare electrice

Caracteristici importante

AB este selectat luând în considerare mai mulți parametri. Greutatea este importantă pentru a determina unde să plaseze bateria. Baterii moderne cântăresc aproximativ 10-20 kg. Severitatea relativă este asociată cu caracteristicile de proiectare ale dispozitivelor, în special cu utilizarea unui electrolit într-o consistență vâscoasă. Prin urmare, rafturile ușoare nu sunt potrivite pentru instalarea AB - este nevoie de un suport mai solid, de exemplu, un suport din colțuri metalice. Tensiune de ieșire pentru majoritatea modele moderne este de 12 V. Există și modificări pentru 24 și 48 V. Pentru uz casnic, experții recomandă să alegeți baterii care oferă DC. cu tensiune de 12 V.

Curentul maxim de pornire indică dacă bateria poate produce curentul necesar pentru pornirea motoarelor. Faptul este că aproape toate dispozitivele electrice necesită mult mai multă energie atunci când sunt pornite decât în ​​modul de funcționare. Această valoare este măsurată în amperi (A). Acasă, o baterie cu un curent de pornire de 200-400 A este suficientă pentru a porni, de exemplu, o pompă pentru un puț sau modele de unelte electrice.

Capacitatea bateriei este cantitatea de încărcare pe care bateria este capabilă să o acumuleze și apoi să o elibereze în timpul funcționării. Capacitatea se măsoară în amperi-ore (A x h), iar cu cât este mai mare, cu atât dispozitivele conectate la baterie vor funcționa mai mult.

Pentru a afla exact ce ieșire practică are o baterie, trebuie să efectuați un calcul aritmetic simplu. De exemplu, o baterie cu o capacitate de 200 A x h și o tensiune de 12 V acumulează 12 x 200 = 2400 W x h = 2,4 kW x h Cu toate acestea, datorită faptului că producătorii recomandă descărcarea bateriei cu cel puțin 20-25%. din încărcare, puterea efectivă disponibilă în acest caz nu este mai mare de 75-80% din valoarea nominală, adică aproximativ 2 kW x h În practică, aceasta înseamnă capacitatea de a furniza iluminare de la patru lămpi de 50 W fiecare timp de 10 ore sau operați o sobă electrică cu o putere de 2 kW timp de 1 oră. Calculul capacității necesare a bateriei se realizează împreună cu selecția altor dispozitive PSA, deci trebuie luate în considerare separat.

Bugetul aproximativ

O baterie cu gel cu o capacitate de 150-200 Ah costă aproximativ 200-250 USD. e. Pentru un UPS adecvat va trebui să plătiți 400-700 USD. e., a echipament optional„va trage” încă 30-50 USD. e. Astfel, costul total al PSA va fi de aproximativ 2500-2700 USD. e. În același timp, vă puteți limita la achiziționarea unui UPS simplu de 1 kW și a unei baterii de 150 Ah. Costurile totale în acest caz vor fi de aproximativ 300-400 USD. Adică, iar sistemul vă va permite să mențineți funcționalitatea frigiderului, a computerului și a unei perechi de lămpi electrice timp de 2-3 ore. Adevărat, încălzirea de la un astfel de PSA nu va putea funcționa.

UPS-urile de putere redusă combină o baterie, un invertor și o automatizare într-o singură carcasă. Consumatorii se conectează direct la ei - printr-o priză. Astfel de sisteme durează o perioadă foarte scurtă (până la o oră) și numai pentru un computer, Încărcător, lampă.

A furniza cantitate mare consumatorii folosesc sisteme de apelare separate care nu sunt conectate la o priză, ci la un panou de alimentare.

Componentele sistemului

Pe lângă baterii, PSA include mai multe dispozitive importante. Sursă de alimentare neîntreruptibilă (UPS sau UPS) - dispozitiv de asistență, care lucrează împreună cu AB. Este utilizat pentru a compensa sarcinile de vârf și alimentarea cu energie electrică pe termen scurt a aparatelor de uz casnic în cazul unor supratensiuni bruște și căderi de tensiune în rețea. Acest dispozitiv este conectat în mod constant la priză, iar toate celelalte sunt alimentate după el.

Sunt două tip structural UPS în funcție de circuitul de control electronic - offline și online. Primele sunt mai simple și mai ieftine, dar vor asigura alimentarea cu energie de la baterie doar în cazul unei întreruperi de curent sau a unei scăderi accentuate a tensiunii în rețea. În plus, timpul lor de răspuns este de aproximativ 30-40 ms. Cele doua sunt mai scumpe, dar „îndreptă” chiar și săriturile mici. Astfel, acestea oferă cea mai bună protecție pentru dispozitivele conectate la acestea, ceea ce este deosebit de important nu numai pentru computere, ci și pentru alte echipamente moderne de înaltă precizie (de exemplu, frigidere, mașini de spălat, televizoare cu unități de control electronice). Timpul de răspuns rareori depășește 2 ms. Desigur, un UPS online este mai bun și mai fiabil, deși în ceea ce privește timpul de răspuns un UPS offline este destul de suficient.

Un invertor este un convertor de curent. În modul normal, consumă o cantitate minimă de energie electrică și încarcă bateria. Dacă apare o urgență, invertorul trece automat în modul de compensare. Necesitatea acesteia se datorează faptului că bateriile produc curent continuu cu o tensiune de 12, 24 sau 48 V, iar majoritatea aparatelor electrice necesită curent alternativ cu o tensiune de 220 V. Există modificate (cu o undă sinusoidală modificată) și dispozitive sinusoidale. Primele sunt bune doar pentru echipamente video si audio, dar pt aparate de uz casnic acestea din urmă sunt necesare. Costă mai mult, dar dau și afară, spunând într-un limbaj simplu, curent de calitate superioară.

În plus, PSA este echipat dispozitive suplimentare- regulatoare de încărcare, precum și dispozitive electronice control automat, reglementare și protecție. ÎN În ultima vreme, de regulă, toate sunt situate în carcasa invertorului.

Selectarea parametrilor generali

La calcularea parametrilor PSA, este necesar să se determine puterea necesară a echipamentului și capacitatea bateriei. Dar înainte de a începe să faceți calculele, ar trebui să clarificați diferența dintre doi termeni similari. În general, puterea echipamentelor electrice este determinată în wați (W). Dar ziua liberă Putere UPS este produsul dintre valorile curentului și tensiunii, acest parametru indicat în volți-amperi (VA). O parte din această energie intră în funcționarea dispozitivului în sine, dar partea leului este benefică. Această putere utilă este de obicei introdusă suplimentar în fișa de date (măsurată în W).

Pentru a calcula valorile cerute, calculați mai întâi consumul de putere statică al echipamentelor care funcționează constant sau regulat (calculator, frigider, pompă de circulație a cazanului, lămpi electrice), ținând cont de cantitatea și durata medie de funcționare a acestuia în timpul zilei. La rezultat se adaugă solicitări pe termen scurt de la consumatorii de energie (de exemplu, o pompă de alimentare cu apă, o unitate de poartă, un fierbător electric).

Adevărat, este puțin probabil ca toate aceste dispozitive să fie pornite în același timp, astfel încât puterea celui mai puternic este adăugată la prima cifră (în exemplul dat, pompa). În cele din urmă, cu siguranță ar trebui să țineți cont de puterea dinamică (de pornire) a echipamentului alimentat. Se realizează în momentul pornirii dispozitivului și poate depăși valorile statice de 3-4 ori. Din nou, nu este nevoie să adunăm toți indicatorii de pornire, probabilitatea activării lor comune (până la o fracțiune de secundă) este neglijabilă. Deci este suficient să te concentrezi pe cel mai înalt indicator. Ca rezultat, sunt selectate un anumit invertor și UPS.

Cu toate acestea, nu este necesar să faceți un calcul exact. Dacă nu există niciun obiectiv de a furniza energie de rezervă pentru absolut toate dispozitivele, ci doar pentru cele mai importante dispozitive, atunci pentru o casă privată cu o suprafață de 150-300 m2, modelele cu o putere totală de 3-6 kVA care pot rezista o putere de pornire de până la 9-12 kVA sunt suficiente.

Calcularea capacității necesare a bateriei este destul de simplă. Pentru a face acest lucru, volumul de consum este împărțit la tensiunea bateriei, ținând cont de coeficientul de descărcare parțială a dispozitivului. De exemplu, pentru a garanta un consum de energie electrică de 4,5 kW x h, este necesar 500 A x h (4500 W / 0,75 x 12 V). Astfel, pentru ca echipamentul din casa sa functioneze timp de 4 ore este nevoie de o baterie cu o capacitate de 2000 A x h (4 x 500 A x h). În același timp, acestea țin cont de faptul că o creștere a capacității bateriei duce automat la o creștere a costului și a greutății dispozitivului, deci este mai bine să instalați mai multe baterii de capacitate mai mică.

În plus, când sursa externă de alimentare este oprită, aproape nimeni nu folosește toate echipamentele în același timp. Deci, de fapt, valorile de mai sus vor fi suficiente pentru a asigura o ședere confortabilă în casă timp de 8 ore.

În general, experții recomandă achiziționarea pentru o astfel de clădire a opt baterii cu o tensiune de 12 V la 200 A x h fiecare sau zece baterii la 150 A x h Și dacă doriți să economisiți bani, patru astfel de baterii vor fi suficiente - vor „. susține” întreaga clădire 1-1, 5 ore și va asigura lucru minimul necesar dispozitive timp de 3-4 ore. Dacă întreruperile de curent sunt mai prelungite și pot dura 1-2 zile, primul lucru pe care trebuie să-l faceți este să calculați pe ce echipamente puteți economisi și abia apoi să planificați extinderea secțiunilor bateriei.

Instalare

În ciuda complexității aparente a PSA, volumul necesar pentru conectarea acestuia lucrari de instalatii electrice aproape minim. La urma urmei, toate „încărcăturile” casnice sunt conectate la panoul electric. Trebuie doar să instalați un UPS cu o baterie și un invertor în apropiere și să îl conectați pe acesta din urmă la rețeaua dintre consumatori și centrală.

PSA necesită un spațiu mic. Aproximativ 0,5-1 m2 este suficient. Este important să alegeți camera potrivită. PSA poate fi instalat în încăperi neîncălzite, deoarece majoritatea modelelor moderne de baterii pot tolera cu ușurință răcirea până la -20 °C. Cu toate acestea, ele sunt mai puțin susceptibile la umiditate și condens. În plus, atunci când temperatura externă scade, capacitatea bateriei scade cu 10-20%. De asemenea, timpul de încărcare crește. Deci este mai bine să amplasați PSA într-un loc în care temperatura este menținută constant în jurul valorii de 0°C și există ventilatie buna. Acesta ar putea fi un garaj, un subsol construit corespunzător sau o cameră de utilitate.

Invertorul și UPS-ul sunt montate pe perete, iar bateriile sunt instalate în apropiere - cel mai adesea de-a lungul peretelui sau într-un lanț pe un raft sau rack. Există unități speciale de alimentare redundante la vânzare cu zone pregătite pentru amplasarea echipamentelor. De asemenea, este permisă instalarea PSA într-un dulap perforat închis, unde va fi protejat și de copii și animale de companie.

În timpul lucrului, este important să se asigure calitatea conexiuni prin cablu toate componentele - atunci PSA va dura mulți ani. După instalare, intervenția în funcționarea sistemului nu va fi necesară pe toată perioada de funcționare. Trebuie doar să ștergeți praful periodic.

Avantajele sistemului

Răspuns practic instantaneu (în câteva milisecunde) în cazul unei întreruperi de curent. Majoritatea aparatelor electrice moderne, chiar și de înaltă precizie nu „observă” trecerea de la mod standard alimentare la autonom,
- Capacitate de a rezista la suprasarcini semnificative.
- Protecția echipamentelor de supratensiuni, dezechilibru de fază și alte „capricii” ale rețelei.
- Capacitatea de a-și îndeplini sarcinile sub sarcini ușoare fără a compromite longevitatea sistemului.
- Funcționare aproape silențioasă.
- Ecologic, nu dăunează mediului în comparație cu utilizarea generatoarelor diesel.