Преимущества и недостатки различных решений
Инверторная система
Наиболее простым и доступным вариантом является мощная аккумуляторная батарея, которая заряжается в период, когда питание есть, и поддерживает работ устройств, когда оно отключилось. В комплект входит также инвертор, преобразующий постоянное напряжение 12 или 24 В в переменное 220 В. Такую систему можно установить не только в частном доме, но и в городской квартире, при этом она:
- Не занимает много места и не содержит движущихся частей
- Очень проста в настройке на работу в автоматическом режиме – система самостоятельно включается, если пропало напряжение в сети, а когда оно появляется, выключается и переходит в режим заряда батареи
Система с электрогенератором
Если ожидается (или оказывается фактически), что перерывы в электроснабжении продолжаются несколько часов, в дополнение к аккумулятору и инвертору рекомендуется установить автономный источник электричества. Это может быть все тот же генератор с ДВС на жидком топливе (бензиновый или дизельный), а также солнечная батарея или ветроэлектрогенератор.
При этом базовой останется система из аккумулятора с инвертором. А это значит, что при выборе АКБ рекомендуется приобретать не стандартные автомобильные аккумуляторы, а высокоэффективные и емкие современные модели. Они стоят дороже, но обеспечивают длительную и надежную эксплуатацию.
Ветрогенераторные системы
Точно так же, как солнечные батареи, в качестве дополнительного источника энергии могут применяться ветроэнергетические установки. Они в настоящее время стоят дороже и намного сложнее в монтаже. Однако имеют и преимущества:
- Работают не только днем, но и ночью
- Особенно эффективны в плохую погоду с ветром, дождем и снегом. А ведь именно такая погода становится причиной аварий на линиях и перебоев в электроснабжении!
Использование всех устройств одновременно
Хотя такая система требует очень крупных капиталовложений и кажется избыточной и даже немного «параноидальной», она способна не только защитить владельца от временного отключения электричества, но и перевести дом в полностью автономный режим. Поступление энергии позволит отказаться от услуг электросети. А учитывая растущую стоимость электроэнергии, это не только создаст максимальное удобство, но и окупится в не слишком продолжительном периоде эксплуатации.
Если вы хотите рассчитать необходимую емкость батарей и составить схему аварийного электроснабжения, узнайте больше о данном вопросе на нашем сайте.
Типовые проекты электрики дома | Как провести электропроводку по полу |
Как сделать электропроводку в деревянном доме | Прокладка проводки по потолку |
Монтаж электропроводки в деревянном доме: описание и правила | Скрытый электромонтаж в подробностях |
Электропроводка в доме: как сделать | Автономное электроснабжение загородного дома: готовые решения |
Технология монтажа кабель канала из ПВХ | Открытая электропроводка |
Монтаж электропроводки своими руками | Ретро электропроводка на роликах, изоляторах |
Как выполнять электропроводку в каркасном доме | Как правильно осуществить прокладку вводного канала в дом |
Внутренний электромонтаж | Электрика под ключ |
Умный дом под ключ | Электрика в деревянном доме под ключ |
Электрика в деревянном доме | Монтаж электрики |
Проектирование электроснабжения | Монтаж ретро проводки |
Прайс-лист на электромонтажные работы | Проектирование электроснабжения частного дома |
Электрика в частном доме под ключ | Электрика в каркасном доме под ключ |
Цены на проект электрики | Проект электроснабжения |
Расчет стоимости электромонтажных работ | Цена на установку умного дома |
Монтаж умного дома | Проектирование умного дома |
Пример резервного энергоснабжения фазы
II. Трехфазное подключение участка
В зависимости от схемы, которую реализовал ваш электрик на участке, распределение по фазам может быть различным.
Вариант 1 Основной дом «сидит» на одной фазе, другие фазы распределены на подсобные помещения, баню, гостевой дом и т.п. В этом случае можно зарезервировать:
- отдельные автоматы в электрощите дома (свет, холодильник, котел и т.п.). Мощность ИБП подбирается по совокупной нагрузке
- всю фазу пропустить через бесперебойник, мощность подбираем по номиналу вводного автомата
Вариант 2 Все три фазы заходят в дом и далее по одной фазе на этаж. На резерв можно подключить:
- отдельные автоматы
- всю фазу (весь этаж)
- две фазы – одна через ИБП, другая через контактор
- 3 фазы через автоматический коммутатор (АКФ), о котором подробнее будет изложено ниже. При использовании АКФ рекомендуемая мощность инвертора — 9кВт и более
- использовать ИБП с трехфазным входом и однофазным выходом (3в1) или трехфазные ИБП/инверторы (3в3)
Вариант 3 Три фазы заходят в дом и равномерно распределяются по всем этажам. В этом случае подключаются на резерв:
- отдельные автоматы, которые выводятся из под общей схемы. Как правило, это одна фаза.
- две фазы – одна через ИБП, другая через контактор
- все 3 фазы с использованием АКФ
- все 3 фазы через ИБП 3в1 или 3в3
Технические характеристики АКБ для дома
Как заряжать литий ионный аккумулятор
Многие производители предлагают батареи с индивидуальными показателями, но большинство из них относительно схожи и имеют следующие характеристики:
- Рабочее напряжение номиналом 12 Вольт. Это средний показатель наиболее распространённых изделий; бывают АКБ и 24 Вольта, но используются они весьма редко;
- Емкость батареи для резервирования электроэнергии бывает разной: от 50 до 500 А/час. При необходимости больших объемов питания такие АКБ можно соединить в параллельную схему. Определить номинальную емкость изделия можно по весу: чем он выше, тем больше в детали свинцовых пластин, соответственно, и электрически заряженного материала намного больше;
- Габариты и корпус. В большинстве моделей в качестве оболочки используется герметично запаянный пластик, который хорошо переносит перепады температур и не боится влаги, а также окисления внутренней среды;
- Максимальный цикл заряда и разряда детали. В зависимости от емкости и устройства АКБ, она бывает от 50 до 250 циклов. Выбирать батарею для использования в бесперебойном электропитании необходимо, учитывая этот параметр, так как чем выше данный показатель, тем дороже будет АКБ.
Это основные характеристики, которые присущи большинству моделей аккумуляторов, используемых в качестве накопителя энергии в системах бесперебойного или аварийного электроснабжения.
Как правильно организовать резервную систему?
В этом вопросе сначала требуется рассчитать нужную мощность для котла
Здесь важно учитывать два значения:
- Номинальный показатель мощности.
- Реальный показатель нештатной обстановки.
Важно решить вопрос с продолжительностью автономного действия ИБП. Для резервной системы противопоказаны перегрузы
При монтаже аппаратуры нужно соблюдать важнейшие критерии:
- Аккумуляторная батарея (АБ) и ИБП должны быть отдалены от нагревательных аппаратов.
- Чем больше температурные показатели в помещении, тем хуже работает бесперебойник.
- Когда производите монтаж своими руками, заземлите установку и сохраняйте полярность. Дистанция от ИБП до котла минимальная.
Общие требования к домашним автономным системам
Чтобы автономный комплекс корректно работал и производил объем энергии, полностью покрывающий потребности всех домашних устройств и предметов бытовой техники, перед монтажом оборудования проводят предварительный расчет общей мощности имеющихся в наличии электропотребителей.
К их числу относятся такие агрегаты, как:
- отопительная система жилого дома;
- холодильная техника;
- устройства по очистке/охлаждению воздуха;
- крупно- и мелкогабаритные бытовые приборы;
- насосный комплекс, осуществляющий поставку в дом воды из колодца или скважины;
- электрический инструмент для текущего ремонта, осуществляемого своими руками, и ухода за строениями и приусадебным участком.
Базовую мощность узнают из сопроводительных документов, выданных производителем и прилагающихся к каждому агрегату. Этот показатель у всех разный, но любые приборы и устройства одинаково требуют стабильной подачи энергии с определенной частотой электропотока и без перепадов напряжения.
В некоторых случаях учитывают еще и такой параметр, как синусоидальность формы переменного напряжения.
Данные о мощности приборов суммируют и таким способом выясняют, сколько реальных киловатт часов должна бесперебойно вырабатывать в день автономная электросистема. Рекомендуется превышать полученное число на 15-30%, чтобы в будущем иметь солидный запас на увеличение потребления энергии.
Автономная электрическая система позволяет круглогодично обеспечивать необходимый уровень комфорта в домах, расположенных далеко от центральных коммуникационных систем, отвечающих за поставку энергоресурса в жилые помещения
На следующем этапе определяют основные технические характеристики будущей энергосистемы. Эти параметры напрямую зависят от ее назначения.
Собираясь сделать резервный источник, подключающийся только в определенный момент, когда недоступно получение электричества через централизованные коммуникации, устанавливают предполагаемое время работы автономного оборудования, и на основании этих данных вычисляют нужную для нормального функционирования системы мощность.
Наличие в частном доме комплекса автономного электроснабжения обеспечивает владельцу полную свободу действий. У него в распоряжении всегда будет нужный ресурс, независимо от того, какую цену установит на электричество государство
Если же на «плечи» автономного оборудования планируют возложить все электрообеспечение в жилом помещении, хозяйственных постройках и на самом приусадебном участке, заранее четко высчитывают примерное дневное потребление.
На эту цифру накидывают еще 20-25% и таким способом получают фактическую базовую мощность, необходимую для полноценной работы коммуникационных сетей, оборудования и бытовой техники.
Выбирая в качестве альтернативного источника поставки энергии солнечные батареи, следует помнить, что в зимний период модули производят в 2-3 раза меньше ресурса, нежели во время наивысшей солнечной активности (с марта по сентябрь)
Имея на руках подробную техническую информацию, приступают к разработке проекта и выводят смету с полным объективным обсчетом предстоящих финансовых затрат на покупку агрегатов и оплату услуг по установке.
Специалисты, разумеется, справятся с монтажом быстрее и качественней, однако попросят за это солидную сумму. Домашние мастера тоже могут осилить основные части задачи, но для осуществления отдельных этапов все же разумнее будет пригласить профессионалов или хотя бы воспользоваться их советами.
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.
Заказать выезд инженера на объект
В процессе осмотра инженер произведет все необходимые замеры и расчеты, проконсультирует, а затем предложит варианты решения вашей задачи. В качестве бонуса будет произведен аудит вашего электрощита с выдачей рекомендаций. Цена за выезд – 5т.р., но при заключении договора на поставку и монтаж оборудования выезд – бесплатный.
Бесперебойник для дома – это современное и удобное решение на случай отключения электричества, которое обладает рядом преимуществ:
- работает полностью автоматически
- не требует обслуживания
- время переключения на питание от аккумуляторов от 0 до 20мс (ПК, газовый котел не успевают перезагрузиться)
- работает бесшумно
- дополнительно защищает потребителей от проблем с перенапряжениями
- существенно меньше требований к месту монтажа
- можно добиться запаса автономии больше, чем время беспрерывной работы генератора
- возможна интеллектуальная работа с генератором: запуск при низком заряде аккумуляторных батарей
Какие факторы учитывать при выборе аккумулятора для ИБП?
При подборе аккумуляторных батарей для источника бесперебойного питания (инвертора) учитывают следующие факторы:
- Тип АКБ. Для инверторов рекомендуется выбирать необслуживаемые батареи AGM или GEL (гелиевые аккумуляторы). Первые подходят для поддержки высокой нагрузки и выдерживают более высокие токи разряда по сравнению с АКБ типа GEL. Обеспечивается оптимальная работа ИБП с AGM батареями. Гелиевые изделия идеально работают с ветряными генераторами, солнечными батареями и прочими альтернативными источниками энергии в циклическом режиме. Некоторые наливные АКБ, хотя и можно применять в системе резервирования, но делать это не рекомендуется из-за взрывоопасности – в процессе работы выделяется водород. Автомобильные батареи рассчитаны на большие токи, выдаваемые на малое время, и при работе в системе резервного энергоснабжения после нескольких глубоких разрядов до 20% уже не могут использоваться в дальнейшем.
- Режим работы. Для полностью автономного энергоснабжения частного дома, коттеджа, офиса, промышленного объекта на солнечных панелях лучше выбирать всё же тяговые панцирные аккумуляторы, а для резервного режима работы – AGM или гелиевые.
- Емкость. При малом количестве мощных потребителей электроэнергии достаточно будет несколько АКБ емкостью 200 Ач – порядка 2-х штук для автономного отопления, 4-х штук – для коттеджа с автономным отоплением, водоснабжением, холодильником, телевизором и другой техникой, и до 8 штук для полного резервного электроснабжения коттеджа или дома, где пиковая мощность может достигать до 30000 ВА.
- Температурный режим. При низкой температуре окружающей среды заметно снижается энергоемкость батареи, возможно образование конденсата и последующего коррозийного разрушения. Поэтому независимо от указанного производителем температурного режима устанавливать аккумуляторы необходимо в отапливаемых помещениях.
Средний срок службы AGM аккумуляторов в режиме автономного энергоснабжения с применением автономной энергетики на основе солнечных панелей – до 3-х лет, поскольку цикл заряд-разряд осуществляется ежедневно. При резервном – порядка 10 лет, поскольку работают в буферном режиме с 3-стадийным зарядом. Не стоит забывать, что значительному снижению срока эксплуатации герметизированных необслуживаемых АКБ способствует глубокий разряд до 20%. Оптимальным является цикл разряда до 30-50% и заряда до 80% в резервном режиме работы источника бесперебойного питания.
Подводя итог, можно отметить, что для коттеджа при нормальных условиях для обеспечения резервного энергоснабжения подойдет от 2 до 8 необслуживаемых АКБ типа AGM или GEL (если выбран этот вариант) емкостью 200 А*ч. Установка возможна в любом месте частного дома, офиса – в котельной, под пролетом межэтажной лестницы, в бытовом помещении и т.д.
Инверторное отопление частного дома
Инверторные системы отопления постепенно набирают популярность
Основная система жизнеобеспечения в любом доме – это, несомненно, система отопления. Без нее трудно представить себе нормальную жизнь современного человека, тем более в условиях российского климата. Выбор системы отопления – важен как с точки зрения эффективности, так и с позиций экономии. Ведь чаще всего эта система эксплуатируется более 6 месяцев в году, а кое-где и круглогодично. Установка инверторного котла отопления – хорошая альтернатива другим источникам тепла. Электричество доступно в нашей стране практически везде (в отличие, например, от газа). И использование электронагревательных приборов зачастую очень актуально, несмотря на высокую стоимость электроэнергии. Поэтому последние разработки ученых направлены именно на модернизацию электрооборудования, с целью повышения его КПД и уменьшения стоимости произведенного тепла. Инверторное отопление имеет ряд характерных особенностей по сравнению с другими видами электрического отопления. Рассмотрим их подробнее.
Устройство инверторного котла отопления
Схема устройства инверторного котла отопления
Котел производит нагрев теплоносителя путем преобразования энергии электромагнитного поля в тепло. Каждый котел имеет два контура: магнитный и теплообменный. Первый представляет собой катушку проводника на диэлектрике – намотанную на трубу медную проволоку. В магнитном контуре происходит генерирование электромагнитного поля. Это поле воздействует на стальной сердечник, который находится внутри теплообменного контура и нагревает непосредственно теплоноситель. Электрические инверторные котлы отопления довольно перспективный вид электрооборудования, которое используют как в промышленных масштабах, так и в быту.
Плюсы и минусы электрического инверторного отопления
Инверторами называют оборудование, преобразующее постоянный ток в переменный. Инверторные котлы функционируют по принципу электромагнитной индукции. В этом их основное отличие от ТЭНовых котлов. А отсюда вытекают и основные характеристики, и особенности. Как и любое оборудование, инверторное имеет свои функциональные особенности.
Установка инверторного отопления своими руками
Инверторный котел отопления
Итак, вы решили установить в доме современное электрооборудование. В целях экономии часть работ вполне можно провести самостоятельно. После покупки инверторного котла, необходимого количества труб и радиаторов, можно приступать к монтажу системы отопления. Поскольку никто не застрахован от перебоев электроэнергии, то нужно позаботиться о возможности работы вашей системы в таком форс-мажорном режиме. Для этой цели служат инверторные батареи отопления, цена на которые достаточно высока, однако в долгосрочной перспективе их использование оказывается экономически оправданным.
Отключение оборудования в случае прекращения подачи электроэнергии может пройти для хозяев незамеченным при наличии инверторных батарей отопления. В течение 10 млсек автоматика переведет оборудование на резервное энергоснабжение и отопление жилья продолжится. В случае же возобновления подачи электроэнергии в сеть, та же автоматика произведет обратную процедуру, и котел будет переведен в штатный режим работы. Особенно актуально это при необходимости поддерживать в доме постоянную температуру и отсутствии возможности следить за этим лично.
Электрические инверторные батареи отопления могут приобретаться дополнительно к базовой комплектации. Их использование увеличит время функционирования системы в автономном режиме.
Использование автономных источников питания
В процессе эксплуатации, периодически может потребоваться перевод системы отопления на альтернативный источник питания. Перевод системы на работу от аккумулятора намного удобнее, чем использование генератора. Какого бы топлива не требовал генератор, необходимо будет организовать его доставку, хранение и заправку в генератор. В то время как перевод на питание от батарей (и обратно) произойдет без персонального участия человека. Кроме того, что этот способ более экологичен, он и более оправдан экономически, несмотря на значительные первоначальные вложения.
Проект резервного электроснабжения
В проект резервного электроснабжения входит вся документация, где учитывается суммарная мощность всех автономных источников. В систему резервного автономного энергоснабжения загородного дома могут входить и ультрасовременные мини-электростанции, и традиционные источники электричества. Чем больше предполагается источников питания сети, тем больше эффективность. Однако, в такой проект должны быть внесены все показатели мощности генераторов и емкости аккумуляторов.
Проектная мощность автономного резервного электроснабжения, включая инвертор, рассчитывается так – суммарная мощность работающих устройств плюсуется и умножается на 3. Это вызвано тем, что при запуске техника тянет максимальное количество энергии. Данный показатель учитывается для того, чтобы автономная сеть справлялась с максимально возможной нагрузкой по проектной мощности. В расчеты входят потребности электропитания питаемых схемой приборов:
- активные нагревательные (плита и электрочайник, лампочки накаливания);
- индуктивные (холодильник, стиральная машина, телевизор, микроволновка и пр.)
Их потребляемую мощность суммируют (по таблице или согласно прилагаемой инструкции) и добавляют 20-25% от максимальной величины, на тот случай, если все электроприборы будут работать одновременно. То есть, небольшая дача с минимальным освещением, телевизором и холодильником будет работать по схеме резервного электроснабжения загородного дома при мощности в 2 кВт. Если пользоваться электроинструментом и другими приборами, то прибавляем еще 5-6 кВт.
Сегодня наиболее распространенные автономные резервные источники электроснабжения:
- станция бесперебойного питания;
- дизельный генератор;
- ветряной генератор;
- бензиновый генератор;
- инвертор.
1. Бензиновый электрогенератор считается одним из наиболее эффективных, хотя экономичным его не назовешь. Но для его достаточно при потребляемой мощности порядка 6 кВт. Такие источники энергии уместны там, где нет другой альтернативы, а бензин можно транспортировать без проблем. Например, если загородный дом стоит где-то у трассы или недалеко от бензоколонки.
Предлагаем ознакомиться Мыть пекинскую капусту или только оборвать верхний слой
Основные преимущества:
- почти бесшумная работа;
- хорошо запускается в зимний период;
- может использоваться как резервный источник.
2. В большом домовладении потребление энергии довольно больше, особенно если много осветительных приборов и нет другого отопления, кроме электрокаминов. При потребляемой мощности более 6 кВт специалисты рекомендуют приобрести дизельный генератор. Однако тут тоже не обойдется без значительных финансовых вложений. Зато он работает практические в любых условиях.
3. Ветряной генератор, или в просторечии «ветряк», довольно эффективен, но он может быть установлен в местности, где всегда дуют довольно сильные ветра или тянут по гонному ущелью сезонные сквозняки.
4. Среди резервных источников электроснабжения нового поколения также нередко используются импульсные конденсаторы (ИКЭ). Прекрасная альтернатива другим системам автономного электропитания, практически инновационное оборудование, которое можно приобрести в готовом виде. Эти портативные модели предлагают улучшенные характеристики бесперебойного питания, которые могут работать автономно или в системе резервного электроснабжения. Они предполагают такой комплект:
- преобразователь напряжения;
- реле переключения от сети к аккумулятору;
- зарядное устройство.
При подключении к схеме инвертора и автономных аккумуляторных батарей тоже получается мини-электростанция с достаточной мощностью.