Система за непрекъсваемо захранване
. Какво представляват системите за непрекъсваемо захранване?
Много неща в ежедневието ни изглеждат толкова обикновени и разбираеми, че ни е трудно да си представим дори мимолетна липса на тях. Едно такова нещо е електричеството. Не можем да го видим и усетим, той е незабележим и безшумен и можем да определим присъствието му само по косвени признаци, като работа на електрически уреди, наличие на светлина, вода и топлина в дома ни.
Цивилизацията на съвременния град дължи съществуването си в по-голямата си част на електричеството, но в същото време много рядко се замисляме откъде идва това електричество. За да се появи такава жизненоважна потенциална разлика от 220 волта в електрическите контакти на домовете ни, някъде на други места, понякога доста далеч, се въртят огромни турбини на водноелектрически централи и се изгарят хиляди и хиляди тонове минерали.
Преди да влезе в нашата къща, токът преминава стотици или хиляди километри през огромните пространства на нашата държава, прескачайки безброй мачти на електропроводи, пронизвайки подстанции и трансформатори.
Сега си представете за момент, че някаква брънка в тази огромна верига се проваля и светлината в къщата ни угасва. Изчезват почти всички блага, които ни глезиха преди секунда. Идва мрак, тишина, меланхолия и безнадеждност.
Възможно ли е да се предпазите от това? Докато специалистите от електрическата мрежа ще се занимават с поставянето на нещата в ред, което само по себе си може да се проточи много часове, ние можем да се защитим в нашия конкретен, индивидуално взет дом или работно място.
Има няколко начина да защитите дома си от прекъсване на тока. Всички те са свързани със строителствотовътре в къщата на определена автономна система, способна да поддържа живота при отсъствие (краткосрочно или дългосрочно) на външен източник на електроенергия.
Първият начин вече е добре познат на всички нас - това е генераторна електроцентрала. Двигател с вътрешно горене, работещ на бензин или дизел, който генерира електричеството, което захранва целия ни дом. Необходима е обаче скъпа система за стартиране и спиране (в офлайн режим) на генератора. Работата на тази система е задължително придружена от шум, изгорели газове. Освен това е необходимо постоянно да следите дали има гориво в резервоара за гориво, да извършвате сервиз от време на време, да сменяте маслото и т.н.
Разбира се, в някои ситуации, при липса на редовно захранване, това не може да бъде избегнато.В същото време в момента малко хора в нашата страна осъзнават, че има още по-удобни системи, които са широко разпространени в Европа и САЩ - това са изцяло електрически системи за непрекъсваемо захранване. Цялата ни къща може да бъде захранвана с резервно електричество от батерии, както се прави в кола. Когато има светлина, батериите се зареждат, а когато няма редовно захранване, цялата къща получава ток от собствен резерв, който може да бъде колкото искате. Такава система има редица предимства пред генератора: тя е саморегулираща се, работи напълно безшумно в автоматичен, незабележим режим, не се нуждае от наблюдение, зареждане с гориво, не е запалима и експлоатационният й живот е много висок - около 10 години и повече.
Такива системи се наричат инверторни (или батерийни)системи за непрекъсваемо захранване. Основата на системата е инвертор, устройство, което преобразува постоянния ток на батериите в променлив ток 220домашна мрежа волт. По правило инверторът има и вградено зарядно устройство, което ви позволява бързо да зареждате и следите състоянието на батериите. Обикновено при трифазно захранване в къщата една от фазите се свързва чрез инвертор, превръщайки се в така наречената "резервна фаза". Към него се превключват всички товари вътре в къщата, които трябва да работят в непрекъснат режим. Това може да бъде например светлина, помпа, хладилник, електроника на котела, телевизор, системи за сигурност, електрически порти и др. Тоест всичко, без което можем да имаме неудобства или дори директни проблеми при спиране на тока.
Ако говорим за Европа, тогава в много страни отдавна е разбрано, че въпреки технологичния прогрес и високата степен на развитие на обществото, никой не е имунизиран от злополуки, независимо дали става въпрос за паднало дърво или ураган от наводнения, който наводнява градовете. Можете да осигурите напълно комфорта на живота си само като разчитате на собствените си сили. Следователно, всеки път след катаклизми и глобални прекъсвания на електрозахранването търсенето на оборудване за непрекъсваемо захранване се увеличава.
Инверторната система е елегантна алтернатива на шумен генератор, въпреки че трябва да сме наясно, че и двата варианта имат своите плюсове и минуси. Ако говорим за избора - генератор или инвертор, тогава на първо място има значение 2 фактора: необходимата мощност на товарите и продължителността на автономна работа. Ако прекъсванията продължават повече от един ден, тогава най-вероятно не можем да направим без генератор. Колкото по-дълго трябва да работи системата, толкова повече батерии са необходими, а добрата батерия е доста скъп компонент на системата.
Освен това не можете да правите без генератор на места, където изобщо няма електричество или все още не е доставено. АкоТъй като построихме селска къща на място, където все още няма електричество, е възможно да инсталираме както генератор, така и инверторна система, които ще бъдат ефективно комбинирани помежду си. В този случай, за да не задвижва генератора през цялото време, той може да се включва автоматично от инвертора за зареждане на батериите според нуждите или в предварително определено време, след което енергията от батериите да се използва през инвертора. В същото време експлоатационният живот на генератора се увеличава забележимо, да не говорим за факта, че можем да живеем в тишина поне известно време, без да жертваме електричество ... Не можете да правите без мощен генератор, ако трябва да захранвате товари над 10 kW, въпреки че има по-мощни 3-фазни системи за резервиране, които са фокусирани върху промишлени малки предприятия.
Както вече споменахме, батериите за непрекъсваеми системи са скъпи. Не всяка батерия ще пасне. Евтините автомобилни акумулатори се наричат стартерни и не са предназначени за дълги цикли на разреждане-зареждане. Нищо не пречи, разбира се, да ги използвате, но най-вероятно те бързо ще се провалят, тъй като са предназначени само за кратък импулсен режим (стартиране на колата). От тези батерии, които могат да се използват за домашни захранващи системи, има няколко вида: течни, AGM и сухи (гел). Най-добре е да не купувате течни батерии, тъй като те се нуждаят от стая с принудителна вентилация и изискват поддръжка. Другите два вида са запечатани и не изискват поддръжка. Сухите (гел) батерии, патентовани от немската компания Sonnenschein, са най-скъпите, но най-"дългоиграещите" - техният експлоатационен живот е около 15 години. Батериите от типа AGM служат средно до 10 години и струват тридесет процента по-евтино. Цената на една батерия 12 V, 100 Ah, произведена от Sonnenschein еоколо 400 долара, Acid Sun Light около 300 долара. При инсталиране на домашна система за непрекъсваемо захранване, базирана на инвертор, който има входно постоянно напрежение от 48 волта, ще са необходими 4 или 8 от тези батерии. Ако инверторът има входно напрежение от 24 V, тогава могат да се откажат от две 12-волтови батерии, свързани последователно.
Инверторите също са различни. По-евтините инвертори произвеждат стъпаловидна (квази) синусоида на AC изхода. По-скъпите имат по-усъвършенстван преобразувател, който произвежда "чист синусоидален" ток - ток с минимално хармонично изкривяване - същото като в конвенционална 220 волтова мрежа. Чистият синус е по-добър за взискателни електронни устройства (плазмени панели, скъпо аудио оборудване и лабораторни инструменти и др.). Освен това чистият синус е по-подходящ за функционирането на електрониката на вносни отоплителни котли.
Пример за цени е инверторът Xantrex SW3048E (3,3 kW, 48 VDC) с вградено мощно зарядно устройство, който струва около четири хиляди и половина долара. В комбинация с 4x200 Ah батерия, този инвертор може да осигури до 12 часа непрекъснато захранване у дома. Домашната система за непрекъсваемо захранване също трябва да бъде оборудвана със стабилизатор на напрежението, тъй като самият инвертор не решава проблема със стабилизирането по време на пренапрежения или когато напрежението на външната мрежа е слабо. Почти всяка вила в момента ще се възползва от използването на стабилизатор на входа от 220 волта, тъй като стабилността на нашите мрежи оставя много да се желае.
Инверторните системи са идеално съчетани със слънчеви източници на ток, които са акумулираща връзка за енергия, идваща от слънчеви панели. Въпреки че слънчевите панели остават изключително скъпи, на цена около 5-6$на ват, те могат да бъдат ефективен резерв за автономни вили в по-слънчевите южни райони. Интересни варианти за допълване с ветрогенератор, на места с добро ветрово натоварване (при номинален вятър минимум 8 m/s).
Въпреки факта, че описаните системи за непрекъсваемо захранване са малко по-скъпи от генераторите на течно гориво с подобна мощност, те първо се изплащат бързо и второ, те са решения за две различни ситуации. При кратки прекъсвания удобството на инверторната система е неоспоримо. В случай на дълги прекъсвания не можете без генератор, но отново, ако генераторът е допълнен с вятърна турбина, слънчеви панели и инверторна система, ще получите комбинация, достойна за съвременните технологии за интелигентен дом.