Резервные источники электроснабжения что это такое?

Резервное и аварийное электроснабжение

Резервное аварийное электроснабжение дач, коттеджей и загородных домов необходимо не только в местах, где длительные перебои в подаче электроэнергии — обычное явление, но и в домах, где используется оборудование, не допускающее даже кратковременных отключений и падений напряжения. К нему относятся не только компьютеры и охранные системы, но и электрооборудование и автоматика автономного газоснабжения и отопления.

Наша компания осуществляет монтаж и сервисное обслуживание систем резервного и аварийного электроснабжения на базе аккумуляторных устройств бесперебойного питания (UPS) и автономных электрогенераторов.

Аварийное электроснабжение и резервное электроснабжение — это, в принципе, две разные задачи, которые могут быть решены как по отдельности, так и комплексно.

Аварийное электроснабжение

Аварийное электроснабжение перекрывает кратковременные перебои в подаче электричества и падения напряжения ниже критического значения. Аварийное электропитание включается мгновенно, что обеспечивает нормальную работу компьютеров, систем видеонаблюдения и сигнализации, электронных блоков управления газовым оборудованием, а также аварийного освещения.

Для аварийного электроснабжения используют источники бесперебойного питания (ИБП).

В системе аварийного электроснабжения они не требуют аккумуляторов большой емкости, так как электроника и современные светодиодные лампы потребляют мало энергии, а время работы аварийной системы невелико — пока не нормализуется подача электричества или не включится резервный источник электропитания.

Резервное электроснабжение

Резервное электроснабжение дома используют там, где энергия подается с частыми и длительными перебоями или напряжение в сети периодически падает ниже уровня, с которым способны справиться стабилизаторы.

Резервный источник электроснабжения не обязательно должен удовлетворять все запросы в электроэнергии, но основные потребности, такие как освещение дома и участка, работа водяных насосов и газовой котельной, холодильника, он должен покрывать полностью. Резервное электропитание осуществляется либо — как и аварийное — с помощью бесперебойного источника (UPS), работающего на аккумуляторах, либо от газового генератора.

Выбор именно газового генератора обусловлен не только меньшими расходами на топливо, но и тем, что его запуск даже после длительного простоя в холодное время года осуществляется намного проще и быстрее, чем запуск дизельного или бензинового двигателя.

Система бесперебойного питания

Система бесперебойного питания выполняет две функции — аварийного и резервного электропитания. Она должна мгновенно реагировать на отключение или падение напряжения и обеспечивать достаточное время работы основных потребителей электроэнергии. Системы бесперебойного питания бывают одноступенчатыми и двухступенчатыми.

Одноступенчатая система резервного электроснабжения

Одноступенчатая система резервного электроснабжения — это, по сути, та же аварийная система бесперебойного электропитания, только в ней используются более мощные и емкие аккумуляторы. Одноступенчатая система — хорошее и простое решение там, где перебои в подаче электричества случаются не очень часто и на непродолжительное время, а требования к мощности в резервном режиме невысоки. По мере увеличения требований к времени работы оборудования от такой системы придется использовать аккумуляторную батарею большей мощности и емкости, что повлечет за собой следующие проблемы:

• Литий-ионные аккумуляторы, обычно применяемые в системах бесперебойного питания, стоят довольно дорого, и цена аккумуляторной батареи будет расти соразмерно ее емкости.
• Более дешевые свинцовые аккумуляторы при тех же характеристиках займут много места и потребуют соблюдения особых мер безопасности, так как содержат кислоту, а при их зарядке выделяется водород.
• Ресурс аккумулятора ограничен и составляет 1–2 тысячи полных циклов «заряд-разряд», потому при интенсивной эксплуатации дорогостоящую аккумуляторную батарею придется менять каждые 2–3 года.
• Чтобы аккумуляторная батарея большой емкости успевала зарядиться до следующего перебоя в электроснабжении, потребуется большой зарядный ток, и мощности обычной электросети может не хватить.

Двухступенчатая система резервного электроснабжения

Двухступенчатая система резервного электроснабжения состоит из источника бесперебойного питания и электрического генератора. В момент сбоя в подаче электроэнергии включатся аварийный бесперебойник, обеспечивающий работу электроники и автоматики, а затем запускается генератор.

Поскольку источник бесперебойного питания включается лишь на короткое время и с небольшой нагрузкой, двухступенчатая система не нуждается в мощном и емком аккумуляторе, а его ресурс расходуется очень экономно, что обуславливает срок службы 10 и более лет. Мощность генератора ничем не ограничивается и выбирается соответственно потребностям в электроэнергии в резервном режиме. Как уже отмечалось, лучшим выбором здесь будет генератор, работающий на газе, особенно если в доме и на участке уже есть или планируется централизованное или автономное газоснабжение.

Двухступенчатая система резервного электропитания оптимальна не только в местности, где перебои в электроснабжении случаются часто и на длительное время, но и в доме, где и в резервном режиме требуется обеспечить значительную мощность.

Для окончательного выбора системы резервного электроснабжения лучше обратиться к специалистам, которые помогут не только определиться в выборе между одноступенчатым или двухступенчатым вариантом, но и рассчитать и оптимально подобрать необходимые компоненты.

Источник: https://gazovoz.com/poleznaja-informacija/avtonomnoe-elektrosnabzhenie

Что такое бесперебойное электроснабжение

Электрика »Электроснабжение »Бесперебойное

РЕАЛИЗАЦИЯ
КАТЕГОРИИ
ДЛЯ ДОМА

Основным критерием электроснабжения объектов и предприятий, является надежность. С учетом параметров потребителя вопросы надежности решаются на стадии проектирования объекта.

Даже внутри объекта могут быть потребители различных категорий, требующие разного подхода к системе энергообеспечения.

По виду надежности электроснабжения, оно может подразделяться на:

• гарантированное;
• бесперебойное.

Гарантированное электроснабжение по своей сути представляет комплекс мероприятий, позволяющих гарантированно получать электроэнергию необходимого качества.

Недостатком такого вида является то, что при прекращении подачи электроэнергии от основного источника, требуется время для переключения на резервную линию.

Бесперебойное электроснабжение позволяет осуществлять подачу электроэнергии потребителю постоянно. Это происходит в случае аварии на основном источнике, без перерывов при переходе в резервную систему электроснабжения.

Способы реализации бесперебойного снабжения электроэнергией

Для обеспечения надежности на объектах требующих постоянного электропитания, как правило, применяют два независимых источника электроснабжения. При наличии особой группы потребителей, устанавливают ещё и резервный источник электроэнергии — электрогенератор.

В зависимости от периодов отключения электроэнергии, выстраивается и бесперебойная система электроснабжения.

Периоды отключения от электроснабжения условно делятся на:

• микро отключения – продолжительностью от нескольких секунд до 5 минут;
• краткосрочные – локальные аварии, на устранение которых уходит не более 12 часов;
• среднесрочные – аварии на высоковольтных ЛЭП, с продолжительностью устранения 10 — 24 часов;
• длительные – повреждения вследствие стихийных бедствий, на ликвидацию которых уходит от 2 до 4 недель.

Реализация системы бесперебойного электроснабжения состоит в установке устройств, которые будут обеспечивать незаметный (плавный) переход с основного на резервный источник и обратно. При этом качество подаваемой электроэнергии не должно изменяться.

Для этого в систему устанавливают источник бесперебойного питания или ИБП. Это приспособление позволит в период отключения электроэнергии выполнить качественный переход на линию резервного питания.

По принципу действия бесперебойники делятся на три основных типа:

• резервные (off-line) – применяются для защиты компьютеров или иного подобного оборудования, обеспечивают переход на резервную линию питания;
• линейно-интерактивные (line-interactive) – используется при защите более значительного оборудования (серверных центров начального уровня), выполняют стабилизацию напряжения на выходе в необходимых диапазонах, однако не подходят для защиты чувствительных элементов и приборов, которые используются в технологических процессах непрерывного цикла, медицинского оборудования;
• с двойным преобразованием (on-line) – самая совершенная бесперебойная система, где энергия преобразуется дважды. Сначала из переменного тока в постоянный ток, и потом обратно в переменный. Обеспечивает за счет этого высокое качество выходной электроэнергии. Период времени для перехода на питание от аккумуляторов в онлайн ИБП равен нулю.

Обычно мощность ИБП указывается в вольт-амперах (ВА) или ваттах (Вт). Как правило, полезная выходная мощность составляет 60 % от показателя в ВА, так при 1000 ВА мощность будет составлять 600 Вт.

Выбирая ИБП, необходимо учитывать запас мощности, исключив перегрузку устройства. Для защиты оборудования в 500 Вт необходимо приобрести ИБП с выходной мощностью 800-1000 Вт.

Категории объектов с бесперебойным электроснабжением

При проектировании зданий, сооружений и предприятий, в обязательном порядке определяется категория энергообеспечения этих объектов. Весь свод правил обозначен в сборнике ПУЭ (правила устройства электроустановок). Этим сборником во время проектирования определяется и категория получателей электроэнергии.

Все объекты разделены на три категории:

1-ая категория – очень важные.

Остановка этих потребителей приводит к жертвам среди населения, разрыву важных технологических цепочек и срыву процессов, нанесению значительного материального ущерба, безопасности государства. На объектах этой категории гарантировано обеспечение бесперебойного электроснабжения потребителям.

Подача электроэнергии осуществляется от двух независимых источников. Не допускается для потребителей разрыва в электроснабжении. Для переключения с основной линии на резервную линию используется устройство АВР (автоматическое включение резерва).

2-ая категория – важные потребители.

Прекращение поставок электроэнергии для этой категории приводит к общему недовыпуску товаров, неудовлетворительному качеству продукции, ненормированному простою рабочих, прерыванию технологических процессов предприятий.

Для этой категории может допускаться кратковременный перерыв в поставках электроэнергии, но только на время для включения резервной линии питания.

Получает электроэнергию предприятие также от двух независимых источников. Включение резервного источника производится вручную.

3-я категория – остальные потребители, не входящие в 1-ую и 2-ую категории.

К потребителям, где обеспечивается бесперебойное электроснабжение объектов, относятся особо важные потребители. На объектах этой категории может находиться особая группа потребителей. Эта группа обеспечивается безостановочной поставкой электроэнергии в силу недопущения возникновения ситуаций опасных для жизнедеятельности.

К очень важным потребителям можно отнести:

• больницы;
• центральные ПС мощностью 10 МВт и выше;
• диспетчерские централизованной охраны;
• контрольные пункты ЖКХ обеспечивающие электроснабжение и освещение городов;
• музеи государственного значения;
• крупные гостиницы и государственные структуры;
• финансовые и банковские структуры;
• школы, ВУЗы, профтехучилища, техникумы;
• электрощитовые жилых комплексов с высотой более 16 этажей;
• крупные торговые центры, рестораны;
• ИВЦ и серверы, занятые обслуживанием токоприемников первой категории;
• городские насосные станции;
• подстанции горэлектротранспорта;
• ДК, спорткомплексы;
• котельные 2-ой категории.

Аварийно резервное электроснабжение частного дома

Реализация бесперебойного электрообеспечения частного дома происходит в том же порядке, что и на предприятиях.

В зависимости от решаемых задач, эта система может быть:

• инверторно-аккумуляторная;
• иверторно-аккумуляторная с резервным источником.

В качестве резервного источника может выступать бензиновый, дизельный или газовый генератор. Можно также использовать солнечные батареи или ветрогенератор.

Решение о построении той или иной системы зависит от частоты и продолжительности отключений.

Бесперебойное электроснабжение частного дома может выглядеть следующим образом: при отключении электроэнергии питание дома осуществляется через инвертор от аккумуляторов. В этот промежуток времени можно перевести электропитание дома на резервный источник – любой из генераторов.

Если весь процесс автоматический, то через устройство АВР запуск резервного питания происходит без участия человека.

Для реализации бесперебойного электроснабжения дома понадобится:

• аккумуляторные батареи – их мощность должна покрывать потребности потребителей, для которых отключение нежелательно;
• инвертор – преобразует постоянный ток батарей в переменный ток;
• генератор – топливный либо экологический (солнечные батареи, ветрогенератор);
• АВР – устройство автоматического включения резерва.

© 2012-2020 г. Все права защищены.

Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

Источник: https://eltechbook.ru/jelektrosnabzhenie_besperebojnoe.html

Резервное электроснабжение в электропроектах квартир и домов

Ключевое отличие современных электропроектов от их аналогов из прошлого века заключается в высоком уровне интеграции с электронной автоматикой, работа которой зависит от стабильного электропитания. Поэтому резервное электроснабжение сегодня — не просто роскошь и особенность дорогих проектов, а необходимость, востребованная практически повсеместно.

Также важно учитывать, что резервные источники электроснабжения используются не только для создания должного уровня комфорта, но и для питания цепей критического характера (модули управления газовыми котлами, автоматика систем пожаротушения и охраны и др.).

Когда и зачем применяется

Несмотря на то, что электропроводка в жилых квартирах и домах относится к 3 категории надёжности, нынешние понятия о комфорте и безопасности предполагают наличие бесперебойных источников электроэнергии для управляющей автоматики и базовых узлов систем жизнеобеспечения.

Система аварийного энергоснабжения разрабатывается исходя из следующей классификации вероятных отключений внешнего питания:

• импульсные отключения, связанные с колебанием уровня напряжения (не более нескольких минут);
• кратковременные сбои, связанные с рабочими или аварийными переключениями на питающих подстанциях (до 12 часов);
• среднесрочные отключения, возникающие вследствие серьёзных аварий, устранение которых происходит в течение суток или нескольких дней;
• длительные отключения, возникающие после стихийных бедствий, климатических осложнений (непрерывные снегопады, ледяные дожди) или из-за крупномасштабных повреждений линий электропередач.

В условиях тотального старения российской сети электроснабжения все типы отключений уже давно не редкость и являются серьёзной проблемой не только в загородных домах, но и во многих городских районах.

Методов решения данной проблемы, в общем случае, два: создание резервной линии подключения к внешним источникам и установка автономного генератора энергии.

Система аварийного энергоснабжения

Резервные линии питания выделяются только для объектов 1 и 2 категории надёжности, поэтому для жилых домов и квартир бесперебойное питание дома может быть организовано только в виде автономных источников.

Необходимо отметить, что добавление в проект дома установок для резервного электроснабжения – весьма дорогая опция, поэтому подобные решения практикуются  для жилых объектов премиум-класса. Но даже в этом случае резервное электроснабжение стараются разрабатывать для поддержания работоспособности ограниченного количества цепей и устройств:

• аварийное освещение;
• модули управления отопительными котлами, насосами автономного водоснабжения, системой пожаротушения и охранной сигнализации;
• холодильные и морозильные установки;
• контроллеры тёплых полов и водяных систем антиобледенения.

Важно учитывать, что практически все существующие системы автономного электроснабжения дома требуют сопряжения с архитектурным проектом, поэтому решение об их установке следует принимать на этапе общего проектирования дома.

Виды резервных систем электропитания

Среди большого количества автономных систем для электроснабжения объектов можно выделить две основные категории:

1. Аварийные (активируемые только при возникновении аварий).
2. Постоянно работающие.

Второй вариант используется в тех случаях, когда резервная система электроснабжения предназначена не только для бесперебойного питания во время отключений, но и для снижения общего энергопотребления.

Солнечные панели

Данная концепция давно и успешно эксплуатируется в Европе (системы «Умный дом»), где подобным образом покрывается до 30% общего энергопотребления дома. Автономные источники для подобных проектов используют следующие виды энергии:

• солнечное излучение видимого спектра (классические фотоэлектрические солнечные батареи);
• тепловое солнечное излучение (гидравлические термоэлектрические преобразователи);
• энергия ветра;
• гравитация (небольшие гидроэлектростанции);
• энергия морских волн.

Бензиновый генератор и АКБ

К установкам, используемым только при аварийных отключениях, относятся более прозаичные технические решения:

• бензиновые и дизельные электрогенераторы;
• газовые автономные генераторы;
• аккумуляторные накопители с инверторами.

Отдельно отметим, что из всех перечисленных вариантов наиболее универсальным является аккумуляторно-инверторный блок, который может быть как самостоятельным вариантом установки для бесперебойного питания, так и входить в состав других технических решений.

Бензиновые генераторы

Для нивелирования последствий краткосрочных отключений электроэнергии (до 12 часов) удобно использовать бензиновые генераторы. Из всех видов автономных источников электроэнергии они наиболее просты по конструкции и по технологии эксплуатации.

В зависимости от мощности такие установки потребляют от 1.8 до 2.3 литров бензина в час.

Бензиновый генератор

Проект резервного электроснабжения с использованием бензиновых генераторов не требует дополнительных согласований и может быть реализован собственными силами.

При установке таких устройств внутри помещений необходимо предусмотреть вентиляционный канал для отвода выхлопных газов и звукоизоляцию.

Необходимо отметить, что оборудование специальных помещений необязательно, так как конструкция большинства бензиновых электрогенераторов допускает их «выкатывание» на рабочую площадку вне дома и подключение к основной сети через специальный коммутатор.

Важно учитывать, что практически все бензогенераторы реализованы на базе четырёхтактных ДВС с воздушным охлаждением, что существенно ограничивает время непрерывной работы. Длительность технологического перерыва для таких установок должна быть не менее 2 часов.

Учитывая относительно невысокую цену, компактность и высокую автономность, бензиновые мини электростанции являются наиболее оптимальным решением для частного дома.

Дизельные автономные электрогенераторы

Дизельный генератор

Для компенсации последствий среднесрочных и длительных отключений более подходят дизельные установки, обладающие более высоким моторесурсом и допускающие эксплуатацию в непрерывном режиме.

При создании резерва питания на базе ДЭС (дизельных электростанций) для их установки понадобится отдельное помещение с принудительной вентиляцией, обшитое изнутри звукоизолирующими плитами, так как отличительной особенностью дизельных двигателей является повышенный шум.

В сравнении с бензиновыми резервными системами, дизельные установки более дорогие (на 25-45%), но обладают вдвое большим моторесурсом. Стоимость дизельного топлива на 10-15% меньше бензина при одинаковом расходе.

Учитывая вышесказанное, ДЭС более предпочтительны там, где крайне важен длительный период непрерывной работы (например, на объектах общественного питания в курортной зоне или в качестве резервного источника питания для серверных помещений).

Газовые генераторы

Наиболее «экономным» вариантом резервного электроснабжения будет установка газового генератора. Затраты на генерацию одного киловатт/часа электроэнергии в данном случае составят примерно 0.45 м3 газа.

Газовый генератор

В качестве топлива может использовать как пропан-бутан в баллонах, так и природный газ из стационарной магистрали.

Но следует отметить, что схема подключения резервного источника питания данного типа будет на порядок сложнее, поскольку требует использования АВР и дополнительных согласований с газовыми службами.

Монтаж газовых генераторов производят, как правило, на внешних площадках, расположенных в пределах приусадебной площадки. Отдельное помещение и дополнительная звукоизоляция не обязательны, поскольку большинство рыночных моделей газовых генераторов имеют погодозащищённое исполнение и работают с минимальным уровнем шума.

Подключение газовой энергетической установки, питаемой из баллонов, может быть произведено без привлечения газовых служб, но для подключения к магистральной линии природного газа понадобится серьёзная доработка всего проекта дома (в плане газовой инфраструктуры).

Аккумуляторные инверторные комплексы

Бытовой вариант инвертора с аккумуляторами

Очевидно, что перечисленные выше варианты применимы только для частных домовладений. Решить задачу по резервированию электроснабжения в квартирах можно только с помощью бесперебойных источников питания, построенных на базе аккумуляторных батарей (далее АКБ) и инвертора.

Данная система хорошо масштабируется  и при полной комплектации может снабжать электроэнергией квартиру или дачный дом в течение суток.

Сразу оговоримся, что инверторно-аккумуляторные системы применяются не только в квартирах, но и в рамках любой иной резервной сети электропитания.

Накопление энергии осуществляется в АКБ, количество аккумуляторов в которых рассчитывается исходя из требуемых задач резервирования. Преобразование низковольтного напряжения в 220 вольт домашней сети происходит в инверторах.

Для резервирования электропитания для устройств небольшой мощности (компьютера, бытовые контроллеры, системы связи) можно использовать автономные бесперебойники, продаваемые в виде отдельных устройств.

Наиболее ходовой диапазон резервирования с помощью таких устройств — от 250 Вт до 1.5 кВт, но есть промышленные модели, обеспечивающие подачу питания с мощностями до 8 кВт в течение 5-6 часов при полной нагрузке.

При использовании автономных модулей никаких изменений в проект электрики вносить не надо – их подключение производится как промежуточный узел между электросетью и защищаемым устройством.

Особенности сопряжения с основным электропроектом

При разработке проектов электрики с использованием резервных источников питания следует учитывать следующие особенности:

• для предотвращения накрутки счётчиков электроэнергии током из резервного канала желательно устанавливать дополнительный коммутатор, отсекающий учётные приборы при работе в аварийном режиме;
• на однолинейной схеме должны быть обозначены все режимы работы внутренней электросети, включая аварийные;
• мощность резервного источника следует рассчитывать с учётом того, что при включении индуктивных нагрузок (холодильники, компрессоры и т.д.) возникает импульс на 25-30% превышающий расчётную мощность потребления.

Управление стационарными электрогенераторами желательно осуществлять с помощью устройств для автоматического ввода резерва (АВР). Современные версии подобных систем самостоятельно детектируют аварийные ситуации и допускают программирование сложных командных последовательностей, необходимых для запуска генератора.

При подключении АВР следует учитывать, что управление резервом может происходить в нескольких режимах:

• с автоматическим восстановлением рабочей коммутации после подачи питания;
• без восстановления (переключение в рабочий режим осуществляется вручную).

В завершение обзора отметим, что разработку резервируемой электросети рекомендуется поручать инженерам с большим опытом практической работы, поскольку в данном случае необходимо правильно спрогнозировать поведение её элементов в переходных режимах.

Особенно это актуально для проектов электрики с автономным питанием на солнечных батареях, где общая эффективность системы напрямую зависит от точности согласования всех элементов.

Компания «Мега.ру» принимает заказы на разработку проектов электрики для квартир и загородных домов, в том числе и с подключением резервных источников электропитания. Уточнить условия сотрудничества, а также сроки и стоимость разработки можно по телефонам, опубликованным в разделе «Контакты».

Источник: https://m-e-g-a.ru/stati-po-teme/rezervnoe-elektrosnabzhenie-v-elektroproektah-kvartir-i-domov

Как организовать резервное электроснабжение дома в автономном режиме

Реструктуризация электроэнергетики России позволила полностью обеспечить потребности страны в электричестве. Однако в силу территориальных особенностей Российской Федерации надежность его подачи оставляет желать лучшего. По этой причине многие владельцы коттеджей ищут способы восполнить последствия падения напряжения и кратковременных отключений. Особенно этот вопрос волнует хозяев компьютерной техники, охранных систем и оборудования автономного газоснабжения и отопления.

Когда необходимо резервное электроснабжение и бесперебойное питание частного дома: классификация задач

По форме реализации, да и по сути действия – это практически две разные задачи. Они могут быть решены как по отдельности, так и в комплексной форме. Грамотный подход к организации автономного электропитания должен учитывать, прежде всего, сроки и частоту его отключения. Условно эти периоды можно классифицировать по следующему принципу:

• Микроотключения – случаются по причине проседания напряжения или пробоев в сети. Продолжительность таких отключений составляет от нескольких секунд до 2-5 минут. В таких случаях система резервного электроснабжения загородного дома не требует каких-либо сложных приспособлений, бывает достаточно одного ИБС.
• Краткосрочные – происходят из-за отключений на КТП (замыкания на ЛЭП, выгорание плавких вставок). Масштаб поломки носит локальный характер, поэтому ликвидация аварии производится за промежуток до 12 часов.
• Среднесрочные – такие отключения происходят по причине аварий на высоковольтных ЛЭП, которые инициированы коммунальными или газовыми службами. Устранение аварии этого типа происходит в промежуток 10-24 часа.
• Длительные – отключения из-за бедствий стихийного характера. Ликвидация аварии выполняется всеми службами, в том числе МЧС и коммунальщики. Однако масштабы и объем работ не позволяют выполнить ремонт ранее 2-4 недель.

Возможные варианты

Учитывая, какие из перечисленных видов отключения случаются в вашей местности, и следует подбирать вариант резервного электроснабжения и бесперебойного питания сетей частного дома или коттеджа. Для качественной аварийной системы обеспечения электротоком сегодня не достаточно установить генератор, понадобятся еще и силовые инверторы, способные на начальном этапе автоматически подключить оборудование.

Требования пользователя могут быть различны, например, некоторым достаточно задействовать только стратегически важные компоненты в виде холодильника или отопительного котла. Для этого достаточно пары аккумуляторов и одного инвертора. Для продления автономного функционирования инверторного комплекта можно применить ветрогенератор, солнечные панели или дизельгенератор.

Типы систем резервного электроснабжения длительного действия для загородного дома или коттеджа

Организация резерва электрической энергии для коттеджа оправдана в том случае, когда она регулярно поступает с длительными перебоями или же напряжение в сети не соответствует нормам. С серьезными нарушениями потенциала стабилизаторы не справятся, поэтому дополнительный источник тока должен покрывать основные потребности в освещении и работе вспомогательного оборудования.

Обычно резервное электроснабжение и бесперебойное питание сетей дома осуществляется при помощи «бесперебойника» UPS на аккумуляторах или газового генератора. Почему газового? Дело в том, что этот выбор обусловлен незначительными расходами на топливо и простыми правилами эксплуатации.

Оборудование дополнительного энергоснабжения должно проявлять мгновенную реакцию на падение или отключение напряжения, а также обеспечивать работу основных потребителей довольно продолжительное время. Бесперебойные конструкции бывают двух типов: одноступенчатые и двухступенчатые.

Одноступенчатые системы для обеспечения резерва электроэнергии

По сути это обычная аварийная схема бесперебойного питания, с той лишь разницей, что здесь применяются более мощные и емкие АКБ. Специалисты утверждают, что такое несложное решение поможет там, где перебои не столь частое явление, а требования к мощности источника не категоричны.

Если требования к продолжительности функционирования оборудования будут увеличиваться, то возникает необходимость применения батарей большей мощности и емкости. Однако такое решение связано с некоторыми проблемами:

• Литий-ионные АКБ и так недешевы, а с ростом емкости цена будет расти пропорцтонально.
• Батареи со свинцовыми пластинами дешевле, но занимают много места и требуют особых условий эксплуатации, потому что содержат кислоту.
• Чтобы быстро зарядить АКБ до следующего отключения сети, нужен зарядный ток большой величины и мощности домашней сети может быть недостаточно.
• Эксплуатационный ресурс аккумулятора составляет до 2 000 циклов «заряд-разряд», поэтому дорогую АКБ придется менять через каждые 2-3 года.

Двухступенчатый метод обеспечения резерва электропитания

Двухступенчатая система для организации надежного резервного электроснабжения загородного дома включает генератор и источник бесперебойного питания. Принцип ее работы прост – сразу после сбоя штатного электропитания включается ИБП, отвечающий за аварийную схему. Далее запускается генератор.

Такая конструкция не нуждается в мощном аккумуляторе, потому как он включается только на короткое время и нагрузка минимальна. Ресурс батареи в этом случае расходуется экономно, поэтому ее срок службы составляет более 10 лет. При этом стоит запомнить, что АКБ от автомобиля не подойдет для использования в ИБП. Мощность электрогенератора не ограничивается и зависит от потребностей пользователя.

Выбираем резервные источники электроэнергии

Выше уже были рассмотрены типы аварийных отключений электропитания в зависимости от временных промежутков, необходимых для их устранения. Теперь рассмотрим оптимальные решения по восполнению энергии для каждого из видов отключения:

• При перерывах в энергоснабжении до нескольких минут подойдет обычный бесперебойник ИБП, который способен выдержать минимальную, но обязательную нагрузку. Базовое требование к источнику – чистая синусоида на выходе для качественного питания автоматики и циркуляционного насоса отопительного котла.
• Для отключений сроком до 12 часов оптимальной считается система, состоящая из источника бесперебойного питания. В составе источника должно быть несколько мощных АКБ достаточной емкости, чтобы быть в состоянии обеспечивать питанием все оборудование. Нужно быть готовым увеличить емкость батарей до 300-400 Ач. При этом, кроме набора инструментов электрика, понадобится ИБП, который способен заряжать аккумуляторы.

• Среднесрочные отключения электричества на срок до двух суток потребуют более серьезного подхода. В данном случае резервные источники электроснабжения для дома должны включать генератор. Только такая схема позволит снабжать потребители на протяжении длительного времени. Основная нагрузка по обеспечению коттеджа электропитанием ложится на ИБП. Генератор заводится через каждые 3-6 часов для зарядки батарей, это гораздо экономнее, чем его постоянная работа.
• Длительные отключения перекрываются той же связкой – АКБ + ИБП + генератор. Разница состоит только в количестве горючего для электрогенератора.

Двухступенчатая система обеспечения резерва электрического питания домашнего оборудования представляет собой оптимальное решение не только для местности, где перебои случаются довольно часто, но и там, где нужно обеспечить большую мощность на длительное время. В любом случае, окончательный выбор компонентов зависит от грамотной оценки потребностей домовладельца в оборудовании, которое должно функционировать независимо от наличия электричества в штатной сети.

Источник: https://stroimass.com/sistema-rezervnogo-elektrosnabzheniya-zagorodnogo-doma.html

Выбор резервной электростанции

Авторы: д. т. н., профессор Игорь Прутчиков и к. т. н. Дмитрий Гуков (кафедра электрооборудования и автоматики Военного инженерно-технического университета, СПб)

Журнал “Новости Электротехники” №4(10) 2001

Современные системы электропитания объектов в основном строятся с использованием внешнего электроснабжения. Наряду с основными источниками электроснабжения следует иметь резервные источники. Обычно в качестве резервных источников используются электроагрегаты и электростанции (электроустановки) с двигателями внутреннего сгорания.

Наиболее широкое распространение получили электроустановки с дизельными и бензиновыми двигателями. Преимуществом таких электроустановок является возможность быстрого ввода их в действие и постоянная готовность к работе.

К основным достоинствам электроустановок с ДВС следует отнести следующие:

1. Быстрота и надежность пуска в автоматическом режиме. Это значит, что электроустановка запускается, как правило, с 1–3 попытки за время не более 5 сек и за такое же время принимает нагрузку.
2. Возможность работать с перегрузкой. Любая электроустановка в соответствии с НТД должна выдерживать 10% -ную перегрузку по мощности в течение 1 часа (кроме случаев, оговариваемых особо в ТУ).
3. Высокая степень автоматизации, возможность работать без обслуживания продолжительное время.
4. Большой моторесурс — до 18000 моточасов.
5. Сравнительно высокая экономичность и КПД

Следует отметить, что оптимальный режим работы дизеля достигается при загруженности станции в диапазоне 75–90% от номинальной мощности. Недопустима длительная работа при загрузке менее 40% и более 100%.

Степени автоматизации

Устройства резервного питания на основе дизель-генераторных установок (ДГУ) выпускаются с ручным и автоматическим управлением. Последние по степени автоматизации подразделяются на:

1-я степень осуществляет защиту (останов) при перегрузке, коротких замыканиях, разносе, падении давления масла, снижении уровня охлаждающей жидкости. Обеспечивает работу ДГУ без обслуживающего персонала до 24 часов.

2-я степень кроме вышеуказанных защит предусматривает автоматический пуск (останов) ДГУ при отклонении параметров сети от заданных, контроль линейных напряжений, частоты потребляемых токов сети и генератора. Обеспечивает автономную работу ДГУ без вмешательства обслуживающего персонала до 50 часов.

3-я степень дополнительно выполняет функции подкачки топлива и масла, вентиляцию помещения, контроль за температурой в помещении, подогрев ДГУ. Обеспечивает работу ДГУ без обслуживающего персонала до 240 часов. Возможна поставка оборудования, обеспечивающего дистанционный контроль и управление ДГУ посредством ПЭВМ, а также программируемых микроконтроллеров.

Однофазные ДГУ выполняются на мощность 0,9-9,4 кВт. Как правило, пуск маломощных установок ручной. Обычно предусматривается защитный автомат, а также защита двигателя по давлению масла. У более мощных установок (у некоторых начиная с 4-х кВт) предусмотрен электростартер. Трехфазные электростанции средней мощности могут быть укомплектованы как дизельным, так и бензиновым двигателем. Более мощные — только дизелями. Мощности предлагаемых дизельных ДГУ — от 4 до 2250 кВт.

Электростанции делятся на основные: для работы 24 часа в сутки, и резервные — до 500 часов в год.

Особенности выбора электростанции

Для правильного выбора электростанции тщательно изучается характер потребителей электроэнергии и их требования к источнику электропитания, чтобы определить следующие данные:

1. Потребляемую мощность, напряжение, род тока, частоту тока, необходимую точность регулирования напряжения и частоты в различных режимах. Не следует завышать предполагаемую потребляемую мощность с необоснованно большим запасом «на перспективу».
2. Условия эксплуатации (транспортабельность, высота над уровнем моря, температура окружающей среды, относительная влажность воздуха, вид охлаждения, вид и сорт топлива).
3. Режим работы (длительный, кратковременный, повторно-кратковременный и т. д.).

По полученным данным, по справочникам, каталогам и техническим условиям подбирают необходимую электростанцию или группу электростанций. При этом возможен вариант параллельной работы электростанций.

Так как различные потребители электроэнергии обычно работают в разное время года и суток и при этом не всегда потребляют одинаковую мощность, то при определении необходимой мощности электростанции и режима ее работы строятся графики нагрузок.

Графики нагрузок строятся по расчетной максимальной нагрузке потребителей, которая определяется по формуле:

где  – установленная мощность, равная суммарной номинальной мощности Рном потребителей в кВт;– коэффициент спроса.

• Коэффициент спроса определяется опытным путем. Он учитывает степень одновременности работы потребителей, степень их загрузки и КПД,

– коэффициент одновременности;– коэффициент загрузки;
– КПД потребителей;– КПД сети.

Расчетная максимальная нагрузка в киловольтамперах определяется по формуле:

Для небольшого количества потребителей, зная их режим работы, значение Кс можно определить приближенно. В этом случае КО и КЗ принимают ориентировочно или находят в справочных данных, в каталогах и справочниках, a

принимают равным 0,94 — 0,96.

При построении графика учитывают потери мощности в электросетях, передающих электроэнергию, и расход мощности на собственные нужды (освещение, вентиляция, охлаждение и др.). Потери мощности в сетях незначительны, потому что электростанции, как правило, располагаются недалеко от потребителей и трансформация энергии отсутствует. Эти потери могут быть как переменными, зависящими от нагрузки, так и постоянными и при значительном удалении потребителей принимаются в процентах от максимума суммарного потребления в следующих пределах:

• а) переменные — в сетях напряжением до 500 В: 3 – 5 %.

• В сетях низкого напряжения при одновременном питании осветительной и силовой нагрузки: 7,5 %.

• В сетях низкого напряжения с частыми пусками двигателей: 10 %;

• б) постоянные (потери в стали трансформаторов), не зависящие от нагрузки: 1 – 3 %.

Мощность, расходуемая на собственные нужды, ориентировочно принимается равной 2 – 5 %. Примерно 40 % этой мощности является постоянной и 60 % – переменной.

Площадь суточного графика нагрузки в определенном масштабе определяет потребное количество электроэнергии в киловатт-часах за сутки. По максимальным ординатам графиков, составленных для суток с максимальным потреблением, определяют максимум для нагрузки электростанции Рмакс. расч. и, следовательно, их необходимую мощность и количество.

Полученная мощность электростанции Рном проверяется на возможность пуска наиболее крупного (или нескольких) потребителя электроэнергии в наиболее тяжелых условиях.

В том случае, если электростанция будет эксплуатироваться в более тяжелых условиях окружающей среды, чем расчетные, то их номинальная мощность уменьшается, что также необходимо учитывать. Следует учитывать, что мощность электростанции уменьшается в зависимости от высоты над уровнем моря. Так, при атмосферном давлении, равном 450 мм.

Так же следует отметить, что увеличение температуры всасываемого воздуха на 10°С уменьшает мощность электроустановки приблизительно на 3%.

Повышение устойчивости работы электроагрегатов

Для обеспечения устойчивого электроснабжения потребителей необходимы конкретные рекомендации с учетом конструктивных особенностей оборудования, применяемого для резервного энергообеспечения. Такие рекомендации могут дать инжиниринговые фирмы с комплексным подходом к проблемам гарантированного электропитания (далее предлагаем оптимальные, на взгляд редакции, вопросы, ответы на которые являются основными техническими требованиями и позволяют сориентироваться при выборе ДЭС – см. ниже).

Общие рекомендации могут быть даны отдельно по системам резервных электроагрегатов:

• по системе впуска питания;
• по системе выпуска отработавших газов;
• по системе запуска;
• по системе контроля и автоматики, а также по станциям в целом.

Размещение электростанций и требования к производственным помещениям

Изготовители электростанций в обязательном порядке должны предоставлять руководства и рекомендации по установке и необходимые требования к помещениям. После выбора электростанции следует подготовить план размещения. При этом необходимо учитывать следующие факторы: расположение для обеспечения доступа и обслуживания;

• нагрузку на пол;
• вибрацию, передаваемую зданию и на пол;
• вентиляцию помещения;
• расположение трубопровода для выхлопных газов двигателя и его изоляцию;
• шум;
• способ охлаждения двигателя;
• размер и место расположения топливного бака;
• параметры дымности и излучений.

Электроустановки можно располагать в подвале, на любом этаже здания, балконе, пристройке, на крыше.

Обычно для экономии и удобства обслуживания электроустановку располагают в подвальном помещении. Помещение генераторной должно быть достаточно большим для обеспечения необходимой циркуляции воздуха и прохода вокруг установки для ее обслуживания.

При необходимости расположения электроустановки снаружи здания необходимо поместить ее в защитный кожух (контейнер). Кожух, как правило, служит не только для защиты электроустановки от атмосферного воздействия, но и выполняет функцию защиты от несанкционированного доступа. Соответствующие кожуха могут использоваться для уменьшения акустического шума и вибрации, неизбежных при работе электроустановки.

Не следует забывать, что воздушный поток в основном направлен через радиатор из установки, и поэтому не следует располагать перед радиатором предметы, создающие преграду воздушному потоку. По этой же причине не следует контейнер с электроустановкой ставить радиатором к стене. Если это технически трудновыполнимо, следует устроить выносной радиатор или организовать тоннель для отвода воздуха, применив лопатки для направления воздушного потока.

После прочтения данного материала может создаться впечатление, что резервная электроустановка является сложным механизмом требующим к себе постоянного и неотрывного внимания, сложна в установке и эксплуатации. Однако это далеко не так.

Как правило, грамотно выбранная и квалифицированно установленная электроустановка, эксплуатируемая подготовленным персоналом, никаких сложностей в эксплуатации не вызывает и благодаря малой наработке очень долго служит без ремонта.

Эта статья прочитана 4034 раз(а)!

Продолжить чтение

• Как выбрать электростанцию?

Источник: https://www.solarhome.ru/biblio/biblio-autonom/choose_rezerv.htm

Источники электропитания

Электрика »Электроснабжение »Источники питания

ПЕРВИЧНЫЕ
ВТОРИЧНЫЕ
БЕСПЕРЕБОЙНЫЕ

Источники электропитания – это устройства, обеспечивающие электрическим током электроприборы, аппараты и т. д. Они подразделяются на два вида:

Первичные сами вырабатывают электрическую энергию путем преобразования в нее других видов энергии, полученной в результате химических и прочих реакций.

К ним относятся различные электростанции (тепловые, атомные, гидравлические), химические преобразователи (аккумуляторы, гальванические и топливные элементы), термоэлектрические и фотоэлектрические генераторы (солнечные батареи) и др.

Вторичные предназначены для преобразования получаемой от первичного источника электроэнергии в напряжение с требуемыми параметрами. Для питания и нормального функционирования большинства электронных приборов требуется стабильное напряжение с различными значениями.

Вторичные источники имеют вид отдельных блоков или входят в состав различных электронных узлов. Кроме самого источника питания узлы могут включать дополнительные устройства, поддерживающие его нормальную работу при воздействии разных внешних факторов. К вторичным относятся трансформаторные и инверторные преобразователи, выпрямители и т. п.

Понятие первичных и вторичных источников относительно. Например, бытовая электросеть является первичным источником для домашних электроприборов, так как большинство устройств имеет свой внешний или встроенный блок питания, преобразующий входное напряжение до необходимых значений.

В свою очередь, трансформаторная подстанция, от которой питается бытовая электросеть, сама является вторичным источником по отношению к электростанции.

Источники первичного питания

Как было сказано, к первичным источникам относятся устройства, преобразующие различные виды энергии в электроэнергию. Это может быть химическая, механическая энергия, световая, тепловая и энергия атомного распада.

Основные виды первичных источников:

• гидроэлектростанции – преобразуют в электроэнергию гравитационную энергию воды;
• химические источники (аккумуляторы, топливные и гальванические элементы) – переводят химическую энергию в электрическую;
• дизель-генераторы – химическая энергия преобразуется сначала в механическую, потом в электрическую;
• солнечные батареи – преобразуют энергию солнечного света в электрическую на основе физического закона фотоэффекта;
• ветряные генераторы – преобразуют кинетическую энергию воздушных частиц;
• термоэлектрические преобразователи – преобразуют тепловую энергию в электрическую.

Химические источники обычно используются в маломощных устройствах и как резервные источники. Работа топливных элементов основана на электрическом окислении топлива. В термоэлектрических устройствах электрический потенциал создает разница температур.

Источники вторичного питания

Вторичные источники подключаются к первичным и преобразуют получаемую электроэнергию в выходное напряжение с требуемыми параметрами частоты, пульсации и т. д.

Основные функции вторичных источников:

• обеспечение передачи требуемой мощности с наименьшими потерями;
• преобразование формы напряжения (переменного напряжения в постоянное, изменение частоты, формирование импульсов;
• преобразование значение напряжения (повышение или понижение его величины, формирование нескольких величин для разных цепей);
• стабилизация напряжения (его показатели на выходе должны находиться в заданном диапазоне);
• защита (чтобы напряжение, превысившее допустимые значения вследствие неисправности, не вывело из строя аппаратуру или сам ИП);
• гальваническое разделение цепей.

Существует два основных типа источников вторичного питания (ИВП) – трансформаторный и импульсный.

Трансформаторный блок питания.

Трансформаторный, или линейный ИВП – классический блок питания. Регулировка выходного напряжения происходит в нем непрерывно, то есть линейно.

В его конструкцию последовательно входят:

• трансформатор (корректирует напряжение в ту или иную сторону до нужной величины);
• выпрямитель (преобразует переменное напряжение в постоянное);
• фильтр (сглаживает пульсацию (колебания) в выпрямленном напряжении).

Также схема может включать защиту от короткого замыкания, фильтр высокочастотных помех, стабилизатор и др.

Достоинства трансформаторных ИВП:

• простота конструкции;
• гальваническая развязка от сети;
• надежность в эксплуатации.

Недостатки:

• большие габариты и вес, которые прямо пропорциональны его мощности;
• относительно низкий КПД.

В бытовой технике линейные ИП малой мощности используются для питания плат управления стиральных машин, микроволновок, отопительных котлов.

Импульсный ИВП.

Импульсный блок питания устроен принципиально иначе и имеет более сложную конструкцию.

Он содержит:

• выпрямитель (входное напряжение сначала выпрямляется – преобразуется из переменного в постоянное);
• блок широтно-импульсной модуляции – ШИМ (преобразует постоянное напряжение в импульсы определенной частоты и скважности);
• частотный фильтр (в блоках без гальванической развязки);
• трансформатор (в блоках с гальванической развязкой от сети).

В импульсных источниках вторичного напряжения стабилизация реализуется посредством обратной связи, что позволяет поддерживать выходное напряжение на заданном уровне независимо от скачков входных параметров.

Например, в блоках с гальванической развязкой в зависимости от величины выходного сигнала изменяется скважность (отношение частоты следования импульсов к их длительности) на выходе ШИМ-контроллера.

Достоинства импульсных источников питания:

• малый вес и небольшие размеры;
• высокий КПД (до 98%);
• широкий диапазон допустимого входного напряжения;
• встроенная защита от короткого замыкания и других форс-мажоров;
• невысокая цена;
• по надежности сравнимы с трансформаторными ИП.

Недостатки:

• являются источниками высокочастотных помех, которые нельзя полностью устранить;
• имеют ограничение по минимальной мощности нагрузки: не включаются, если она ниже требуемой.

Импульсные источники – это зарядки мобильных телефонов, блоки питания компьютеров, оргтехники, бытовой электроники.

Бесперебойные и резервные источники

Источники бесперебойного и резервного энергоснабжения необходимы при краткосрочных и длительных отключениях электроэнергии. При отсутствии таких устройств частный дом может остаться без света, отопления и всей электротехники на неопределенный срок.

Бесперебойные.

Эти устройства обеспечивают работоспособность подключенных электроприборов и техники при кратковременных перебоях в поставках электроэнергии. Также они выполняют функцию защиты от скачков напряжения и помех.

Бесперебойники делятся на три категории:

Оff-line.

Имеют самую простую конструкцию, высокий КПД и низкую стоимость. При отключении электроэнергии или выходе параметров напряжения за допустимые пределы источник автоматически включает встроенный аккумулятор.

Line-interactive.

Имеют аналогичную конструкцию плюс встроенный стабилизатор. Аккумулятор включается только тогда, когда стабилизатор неспособен справиться со стабилизацией входного напряжения. Его основные недостатки, как и у предыдущего устройства – это наличие промежутка времени, требуемого на переключение режимов работы, и невозможность корректировать частоту сети.

Оnline.

У таких источников самое высокое качество и стоимость. Они работают по принципу двойного преобразования: входное напряжение сначала преобразуется в постоянное, а затем с помощью инвертора обратно в переменное. Здесь не требуется время на переключение на питание от внешнего аккумулятора, он подключен в цепь и при стабильном энергоснабжении находится в буферном режиме.

Бесперебойные источники могут обеспечить кратковременную работу электротехники на протяжении от нескольких минут до суток и используются:

Резервные источники питания.

Эти устройства необходимы для питания электроприборов при длительных отключениях электроэнергии или когда объект находится далеко от линии электропередач.

Автономные электростанции бывают следующих видов:

Бензиновые генераторы.

Эффективны, но потребляют много топлива. Работают бесшумно, хорошо запускаются в зимний период.

Дизельные генераторы.

Работают практически в любых условиях, но также требуют значительных финансовых вложений. Целесообразно их использование при суммарной потребляемой мощности свыше 6 кВт.

Солнечные батареи.

Используют природный источник энергии – солнечный свет. Их применение выгодно в условиях климата с большим количеством солнечных дней. Станции не имеют подвижных частей и отличаются высокой надежностью.

Ветряные генераторы.

Использование солнечных и ветряных генераторов целесообразно при их постоянной эксплуатации как альтернативных систем электроснабжения, так как они требуют значительных затрат на приобретение и установку и окупаются не сразу.

  *  *  *

© 2014-2020 г.г. Все права защищены.
Материалы сайта имеют ознакомительный характер и не могут использоваться в качестве руководящих и нормативных документов.

Источник: https://video-praktik.ru/pitanie_istochniki.html

Резервное электроснабжение дома – источники и пути

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 дома 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:

1. 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 горелки котлов и пульты управления теплогенераторами).
2. 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.
3. 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.
4. 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 тяжести аварии на ЛЭП сроки отключения могут варьироваться от нескольких часов до нескольких 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:

1. Для микро – отключений на срок от нескольких секунд до нескольких минут для питания жизненно необходимых вашему дому устройств (горелка и автоматика отопительного котла, 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.

2. 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.

3. 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 устройства дома в автономном режиме. У такой системы резервного электроснабжения есть неоспоримый плюс – она работает гораздо экономичнее, чем постоянное питания от бензогенератора.

4. 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?

Для небольшого срока отключения подойдет резервное электроснабжение дома от ИБП с АКБ.

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, система отопления 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 насосам.

Источник: https://dompraktika.ru/rezervnoe-ehlektrosnabzhenie/

Резервное электроснабжение

Качество общего электроснабжения сегодня часто отличается от нормативных показателей, особенно сильно это ощущают владельцы загородных домов.

При аварийном отключении питания в доме пострадают не только продукты в холодильнике, уют и настроение, но и системное, дорогостоящее оборудование, от которого зависит жизнеобеспечение всего дома: насосы водоснабжения, отопления, канализации, система сигнализации, телевидение и другая аппаратура.

В избежание подобного предусмотрительный хозяин устанавливает резервный источник электроснабжения, выбор способа и схемы включения резерва определяется в зависимости от продолжительности, частоты и характера отключения электроэнергии.

Резервное электроснабжение – система, предназначенная для обеспечения электроприемников электричеством в случае отключения основного источника электроэнергии. Такая система не будет выступать в качестве альтернативы традиционному источнику, используясь лишь в случае необходимости. Стоимость резервного электричества обычно выше сетевого, если не применяются возобновляемые источники.

Переключение должно происходить по возможности незаметно для потребителей. В случаях, когда основное электроснабжение имеет отклонения от нормы, происходит быстрое автоматическое переключение на питание от аккумуляторов, преобразуя их постоянное напряжение (12 В,24 В или 48 В) в переменное — 220В.

Проект, схема резервного электроснабжения и расчет мощности (и стоимости) разрабатываются индивидуально в зависимости от количества и характеристик потребителей электроэнергии в доме и характерных сроков отключения.

Аварийное электроснабжение отличается от резервного тем, что резервирования электропитание осуществляется только для определенного оборудования. Аварийное электроснабжение и резервное электроснабжение — это очень близкие понятия, в зависимости от объекта, применяемого оборудования, настроек и мощности системы их область применения может пересекаться до 100%.

Как повысить надежность электроснабжения?

Повышение надежности электроснабжения со стороны поставщика включает в себя комплекс обязательных технических мероприятий: регулярное обслуживание и замена оборудования, сокращение радиуса действия электросетей, применение подземных электрокабелей и др.

Со стороны потребителя, надежность повышается установкой системы резервного или аварийного электроснабжения. Автоматическое переключение на питание от аккумуляторов ИБП, преобразуя их постоянное напряжение в переменное 220В, происходит в случаях, когда основное электроснабжение имеет отклонения от нормы. Многие собственники просто устанавливают дизель-, бензо- или газо-генератор с автозапуском.

Иногда собственники домов, при наличии источника возобновляемой энергии полностью переключаются на резервную систему, тогда система электроснабжения становится автономной.

Выбор схемы и оборудования резервного электроснабжения во многом зависит от продолжительности отключения электроэнергии:

• Микро-отключения (измеряются секундами и минутами). Подойдет обычный ИБП (источник бесперебойного питания) с штатным АКБ. Фирм-производителей достаточно, стоимость будет зависеть от функциональных возможностей, мощности, которую ИБП может подключить и емкости АКБ;
• Кратковременные (1-12 час.). Может использоваться ИБП с несколькими внешними аккумуляторами, повышающими емкость системы. Стоимость системы в данном случае будет существенно зависеть от емкости банка АКБ, который зависит от потребляемой мощности и длительности отключения.

  В случае, когда в доме имеются мощные потребители энергии, даже в случае ситуаций кратковременных отключений электроэнергии, целесообразно использовать оборудование, применяемое при резервировании в ситуации среднесрочных отключений;

• Среднесрочные отключения (12-24 час.). Помимо ИБП и АКБ понадобится и источник генерации электроэнергии, с помощью которого каждые 3-4 часа будут заряжаться батареи. Его роль может выполнить, например, дизель-генераторная установка или возобновляемый источник, ветрогенераторная установка или установка солнечной генерации и др. Применение ВИЭ позволяет владельцу дома также получать часть электричества «условно бесплатно»;
• Длительные (свыше 24 час.). Работает та же связка, что и при среднесрочных отключениях, однако нужно организовать наличие достаточного количества топлива для топливного генератора, либо иметь большую площадь, например, панелей солнечной генерации. С большой долей вероятности, даже при наличии возобновляемых источников в системе резервирования, владельцу придется приобрести топливный генератор, для экстренных случаев.

Современные системы генерации альтернативной возобновляемой энергии при помощи солнечных панелей, используя ветровую энергию, энергию приливов и отливов, малых рек и озер позволяют выступать так же и источниками резервного электроснабжения. Как правило, они позволяют включать в общую систему сеть, ВИЭ и топливные генераторы. Управление и мониторинг системы осуществляется единым оборудованием. В качестве примера можно привести системы Schneider Electric Xantrex или Outback.

В каких случаях оправдано применение резервирования электроснабжения

Обеспечение стабильных параметров электросети с резервированием источников электропитания рекомендуется в следующих случаях:

• Дом находится в месте, где нет стационарного электроснабжения, и тогда система становится основной. В этом случае, альтернативного варианта нет, владелец самостоятельно обеспечивает свой дом электроэнергией;
• Дом находится в отдаленном районе и при возникновении поломки в сети, быстрая ее починка невозможна;
• Частые перебои с электропитанием;
• В районе, где находится дом линии электроснабжения старые и давно не проходили осмотров, обновления и ремонтов, высока вероятность возникновения проблем;
• Имеют место постоянные скачки напряжения в сети, импульсные колебания, опасные для нормального функционирования приборов.

Стоимость подключения резервного электроснабжения

Стоимость подключения резервной системы складывается из следующих составляющих:

1. Стоимость оборудования системы;
2. Стоимость монтажных работ;
3. Стоимость работ по организации системы внутреннего электроснабжения в доме, если резервируется только часть системы. Данный пункт актуален, если в доме нет разделения электроприемников по группам. При разработке системы, необходимо учитывать, что при резервировании «всего», ее стоимость увеличивается кратно. В связи с этим и требуется разделение в электрощите приемников условной группы жизнеобеспечения (циркуляционные насосы, холодильное оборудование, системы безопасности) от систем дополнительного комфорта, например, подогрев воды в бассейне.

Система резервного электроснабжения будет по-разному организована даже в двух одинаковых домах, но у двух разных владельцев. Её цена рассчитывается индивидуально и будет зависеть от количества и мощности резервируемых потребителей энергии, количества аккумуляторных батарей и другого оборудования.

Источник: http://rina.pro/materials/rezervnoe-elektrosnabzhenie