[показать]
Наша жизнь невозможна без электричества — мы ежедневно пользуемся разнообразной техникой, для работы которой требуется электрическая энергия. В большинстве случаев без электричества не могут работать базовые системы жизнеобеспечения (тепло, вода, свет). Это особенно актуально в современных загородных домах с высоким уровнем комфорта. Электричество требуется для питания автоматики управления отопительной системы, для скважинного насоса и даже для системы приточной вентиляции. Не говоря о таких базовых вещах, как освещение, холодильник и компьютер. Если вы предпочитаете комфорт и хотите получить автоматическую систему бесперебойного питания вашего загородного дома — вам нужен специализированный источник бесперебойного питания.

Итак, давайте смотреть как устроен специализированный мощный (рассчитанный на нагрузку в 5 кВт) источник бесперебойного питания с 4 аккумуляторными батареями, которого более, чем достаточно для резервного снабжения электроэнергией практически любого загородного дома.

А в качестве основного испытания мы будет кипятить воду в электрическом чайнике с помощью ИБП. Поехали!


ИБП это устройство, которое позволяет преобразовывать постоянный ток от аккумуляторных батарей в переменный, необходимый для питания большинства бытовой техники и электроники. Особенностью таких инверторов является то, что при питании от аккумуляторов они обеспечивают переменный ток с «чистым синусом», что очень критично для таких потребителей, как электрические моторы. Кроме этого, инвертор такого класса выполняет функции автоматического переключения на резерв при отключении сетевого электричества, а также выполняет функции стабилизатора сетевого напряжения, если оно выходит за допустимые пределы.
[показать]

К сети ИБП подключается очень просто. Я нарисовал вот такую схему, чтобы было понятно, как это устроено. В данной схеме резервный генератор не обязателен и можно использовать инвертор без него. Но обратное, к сожалению, невозможно. То есть, для автоматического переключения на резервное питание от генератора без инвертора в системе просто не обойтись. Всё дело в том, что резервный генератор не может моментально выдать ток, как только произойдет перебой в системе подачи энергии из внешней сети. Генератору нужно время на запуск и прогрев. И только после выхода на рабочий режим к нему можно подключать нагрузку.
[показать]

Инвертор в такой схеме является промежуточным звеном и позволяет во-первых, безопасно выйти на рабочий режим генератору (стабилизируя напряжение), а во-вторых обеспечивает непрерывную работу всех электрических приборов в доме в моменты переключения питания с сети на резерв. Непосредственно для самого переключения ввода используются такие устройства, как автоматический ввод резерва (сокращённо АВР).

Инвертор такого класса является достаточно массивным и тяжелым устройством. Он весит более 50 килограмм. Стоит такой инвертор около 130 тысяч рублей.
[показать]

У инвертора есть 4 режима работы: нормальный (полное резервирование и стабилизация напряжения), сквозное питание с функцией стабилизации напряжения, просто сквозное питание и отключение питания. При наличии напряжения на вводе в любом из режимов происходит зарядка аккумуляторных батарей.
[показать]

Подключается инвертор очень легко. Слева у нас клеммы для подключения сборки из аккумуляторных батарей с отдельным рубильником, по центру подключение к сети, справа — вывод на нагрузку. В верхней части корпуса имеются две стандартные розетки типа Schuko для прямого подключения бытовых электроприборов. Вся клеммная группа закрывается металлической крышкой. Фактически инвертор необходимо подключить в разрыв электрической сети после вводного автомата и электросчетчика.
[показать]

50 килограмм — серьёзный вес, если бы не колеса, то руками перемещать инвертор было бы не так просто.
[показать]

В системах бесперебойного электроснабжения необходимо использовать специальные герметичные аккумуляторы, выполненные по технологии AGM (Absorbent Glass Mat — абсорбированный в стекловолокнах электролит). Более дешёвые автомобильные стартерные свинцовые аккумуляторы во-первых нельзя использовать в жилых помещениях (из-за выделений вредных газов во время зарядки), во-вторых они не рассчитаны на большое количество циклов с глубоким разрядом.
[показать]

Для снижения потерь в электрической цепи при такой высокой мощности инвертора рабочим напряжением аккумуляторной сборки является 48 вольт. Поэтому в нашем случае мы делаем сборку из четырёх 12-вольтовых аккумуляторов соединённых последовательно. Ёмкость каждого аккумулятора 100 Ач, стоит такой аккумулятор примерно 12 тысяч рублей.
[показать]

Обратите внимание на сечение кабеля с помощью которой подключена аккумуляторная сборка. Все вводы на обратной стороне инвертора закрыты пластиковыми крышками во избежание поражения электрическим током.
[показать]

Показанный выше ИБП предназначен для полного бесперебойного электроснабжения загородного дома и, как я уже отметил, его потенциал максимально раскрывается при использовании совместно с генератором оснащённым автоматическим запуском и автоматическим переключателем резерва. Но инверторы бывают и попроще, например, для тех ситуаций, когда вам нужно автоматизировать работу системы отопления во время вашего отсутствия и не допустить остановки системы отопления (что можно привести к замораживанию дома).


Например, если вы используете газовый котёл и жидкостную систему отопления (радиаторы или тёплые полы). Без электричества не сможет работать не только электроника управления газового котла, но и насос, обеспечивающий циркуляцию теплоносителя в системе отопления. То есть даже если у вас газовое отопление — вам не обойтись без источника бесперебойного питания. Для таких случаев подойдёт инвертор попроще, например вот такой — рассчитанный на нагрузку до 375 Вт. Обычно к нему подключают аккумуляторную батарею ёмкостью около 40 Ач.
[показать]

Устроен он гораздо проще. Например, он не может выполнять функции стабилизатора напряжения, а из настроек есть всего один переключатель, позволяющий задать диапазон напряжений при выходе за который будет переходить переключение на питание от аккумуляторной батареи. Такой выбор необходим в случае, если в качестве нагрузки подключены электродвигатели, во время запуска которых идёт сильная просадка напряжения. Через такой инвертор можно подключить холодильник, чтобы избежать его разморозки во время отключений напряжения в сети. В любом случае такой инвертор обычно предназначен для резервного питания одного-двух устройств.
[показать]

А мы переходим к испытаниям мощного пятикилованного инвертора. Я собрал в доме самые мощные электрические приборы, которые позволят по максимуму нагрузить инвертор. Пять киловатт — это очень серьёзная нагрузка и мне было очень интересно посмотреть, справится ли с ней инвертор.

Итак, для испытаний я взял: паяльник для полипропиленовых труб (1,5 кВт), электрический утюг (1 кВт), тепловентилятор «Ветерок» (2 кВт) и электрический чайник (2 кВт). Полностью заряжаем аккумуляторные батареи и...
[показать]

Отключив инвертор от сети, начинаем включать нагрузку!
[показать]

Вскипятить воду в чайнике, который подключен к инвертору с аккумуляторами?

Без проблем! Причем также быстро, как это происходит во время питания от сети. Параллельно в этот момент был включен паяльник и тепловентилятор. А в комнате стало заметно теплее (ещё бы, 5 кВт тепловой мощности). При полной нагрузке данная аккумуляторная сборка позволит обеспечить резервное питание техники в течение 20-30 минут, меньше нагрузка — дольше время автономной работы. При желании аккумуляторную секцию можно нарастить с помощью еще нескольких параллельно-последовательных сборок. Но, как я уже отмечал ранее — в первую очередь инвертор должен обеспечить резервное питание в тот момент, пока происходит запуск и прогрев электрического генератора.
[показать]

Более подробно о том, как я кипятил воду в чайнике на аккумуляторах:

https://www.youtube.com/watch?v=PBdqkTz67Uw

Инвертор успешно прошёл проверку и показал, что он способен обеспечить питанием не только мощную нагрузку, но и электрические приборы чувствительные к качеству питания. Такой инвертор удобнее, чем отдельное резервное питание для каждого электрического прибора, которому критично отключение питания.
[показать]

С таким ИБП вам вообще не нужно думать о том, что и как происходит с сетевым электричеством. У вас всегда будет работать отопление, вентиляция, водоснабжение и освещение. И всё это будет работать в автоматическом режиме.

http://victorborisov.livejournal.com/293643.html