Sanitaryhygiene.ru

Санитары Гигиены
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Источник бесперебойного питания

Источник бесперебойного питания

Исто́чник бесперебо́йного пита́ния, (ИБП) (англ.  Uninterruptible Power Supply, UPS ) — автоматическое электронное устройство с аккумуляторной батареей, предназначенное для бесперебойного кратковременного снабжения электрической энергией компьютера и его компонентов с целью корректного завершения работы и сохранения данных в случае резкого падения или отсутствия входного питающего напряжения системы.

Источник электропитания бесперебойный — вторичный источник электропитания, предназначенный для электропитания при кратковременном отключении основного источника электропитания, а также для защиты от существующих помех в сети с сохранением допустимых параметров для сети основного источника. [1]

ИБП (UPS) — это прежде всего вспомогательное устройство, поэтому для постоянного и долговременного питания компьютера не годится. Лучше всего для этих целей служит другие устройства, например, ИРП — источники резервного питания, генераторы.

Существуют 3 типа ИБП: UPS Off-Line , UPS On-Line , UPS Line-Interactive . Другие варианты устройств фактически являются их производными.

ГОСТ 13109-97 (взамен ГОСТ 13109-87) определяет следующие нормы в электропитающей сети: напряжение 220 В ± 5 % (предельные значения ± 10 %); частота 50 Гц ± 0,2 Гц (предельные значения ± 0,4 Гц); коэффициент нелинейных искажений формы напряжения менее 8 % (длительно) и менее 12 % (кратковременно).

Неполадками в питающей сети считаются:

  • авария сетевого напряжения (напряжение в питающей сети полностью пропало);
  • высоковольтные импульсные помехи (резкое увеличение напряжения до 6 кВ продолжительностью от 10 до 100 мс);
  • долговременные и кратковременные подсадки и всплески напряжения;
  • высокочастотный шум (высокочастотные помехи, передаваемые по электросети);
  • побег частоты (отклонение частоты более чем на 3 Гц).

Массовое использование ИБП связано с обеспечением бесперебойной работы компьютеров, позволяющее подключенному к ИБП оборудованию при пропадании электрического тока или при выходе его параметров за допустимые нормы, некоторое непродолжительное (как правило — до 10—15 минут) время продолжить работу. Кроме компьютеров, ИБП обеспечивают питанием и другую электрическую нагрузку, критичную к наличию питания с нормальными параметрами электропитающей сети, например, схемы управления отопительными котлами. ИБП способен корректировать параметры (напряжение, частоту) выходной сети. Крайне редкие экземпляры могут совмещаться с различными видами генераторов электроэнергии (например, дизель-генератором).

Важными показателями , обуславливающими выбор схемы построения ИБП, являются время переключения [2] нагрузки на питание от аккумуляторных батарей и время работы от аккумуляторной батареи.

Ноутбукам и прочим устройствам, имеющим встроенную аккумуляторную батарею, ИБП не нужен — аккумулятор со встроенными схемами переключения сам является таковым.

Содержание

Схемы построения ИБП [ править ]

Существует три схемы построения ИБП:

Резервная [ править ]

Резервная схема (англ.  Off-Line, Standby ) — в нормальном режиме питание подключенной нагрузки осуществляется напрямую от первичной электрической сети, которое ИБП фильтрует (высоковольтные импульсы и электромагнитные помехи) пассивными фильтрами. При выходе электропитания за нормированные значения напряжения (или его пропадании) нагрузка автоматически переподключается к питанию от схемы, получающей электрическую энергию от собственных аккумуляторов с помощью простого инвертора. При появлении напряжения в пределах нормы снова переключает нагрузку на питание от первичной сети.

  • За счёт КПД около 99 % (при наличии напряжения сети) практически бесшумны и имеют минимальное тепловыделение;
  • невысокая стоимость ИБП в целом.
  • относительно долгое время (порядка 4..12 мс) переключения на питание от батарей;
  • невозможность корректировать ни напряжение, ни частоту (VFD по классификации МЭК).
  • несинусоидальная форма выходного напряжения при работе от батареи (аппроксимированная синусоида, квази-синусоида);

Итог: Чаще всего ИБП, построенные по такой схеме, используется для питания персональных компьютеров или рабочих станций локальных сетей начального уровня, для которых не критично своевременное отключение в случае неполадки в сети. Практически все недорогие маломощные ИБП, предлагаемые на отечественном рынке, построены по данной схеме.

Интерактивная [ править ]

Интерактивная схема (англ.  Line-Interactive ) — устройство аналогично предыдущей схеме; дополнительно на входе присутствует ступенчатый стабилизатор напряжения на основе автотрансформатора, позволяя получить регулируемое выходное напряжение. (VI по классификации МЭК). При работе в нормальном режиме такие ИБП не корректируют частоту, пассивные фильтры фильтруют входящее переменное напряжение. При пропадании напряжения ИБП переходит на питание от инвертора, аналогично предыдущему.

Инверторы некоторых моделей линейно-интерактивных ИБП выдают напряжение как прямоугольной или трапецеидальной формы, как у предыдущего варианта, так и синусоидальной формы. Время переключения меньше, чем в предыдущем варианте, так как осуществляется синхронизация инвертора с входным напряжением. КПД ниже, чем у резервных.

Недостатки: в режиме «от сети» не выполняет функцию фильтрации пиков, и обеспечивает только крайне примитивную стабилизацию напряжения (обычно 2—3 ступени автотрансформатора, переключаемые релейно, функция называется «AVR»).

В режиме «от батарей» некоторые, особенно дешёвые, схемы выдают на нагрузку частоту куда выше 50 Гц, и осциллограмму переменного тока, имеющую мало общего с синусоидой. Это связано с применением классического трансформатора крупного размера в схеме (вместо инвертора на полупроводниковых ключах). В связи с тем, что трансформатор данного габарита имеет (в связи с возникновением гистерезиса в сердечнике) ограничение на передаваемую мощность, которое линейно растет с частотой, данного трансформатора (занимает 1/3 объёма всего ИБП) хватает для питания цепи зарядки батарей на 50 Гц в режиме «от сети». Но, в режиме «от батарей», через этот трансформатор нужно пропустить уже сотни ватт мощности, что возможно только путём повышения частоты.

Читайте так же:
Провода предназначенные для подключения розеток

Это приводит к невозможности питания приборов, использующих, например, асинхронные двигатели (почти вся т. н. «белая техника», включая отопительные системы).

По сути, от такого ИБП можно питать только приборы, нетребовательные к качеству питания, то есть, например, все приборы с импульсными БП, где питающее напряжение немедленно выпрямляется и фильтруется. То есть компьютеры и значительная часть современной бытовой электроники. Также можно питать осветительные и обогревательные приборы.

Двойное преобразование [ править ]

Режим двойного преобразования [3] (англ.  online , double-conversion, он-лайн) — используется для питания нагруженных серверов (например, файловых), высокопроизводительных рабочих станций локальных вычислительных сетей, а также любого другого оборудования, предъявляющего повышенные требования к качеству сетевого электропитания. Принцип работы состоит в двойном преобразовании (double conversion) рода тока. Сначала входной переменный ток преобразуется в постоянный, затем обратно в переменный ток с помощью обратного преобразователя (инвертора). При пропадании входного напряжения переключение нагрузки на питание от аккумуляторов не требуется, поскольку аккумуляторы включены в цепь постоянно (т. н. буферный режим работы аккумулятора) и для этих ИБП параметр «время переключения» не имеет смысла. В маркетинговых целях может использоваться фраза «время переключения равно 0», правильно отражающая основное преимущество данного вида ИБП: отсутствие промежутка времени между пропаданием внешнего напряжения и началом питания от батарей. ИБП двойного преобразования имеют невысокий КПД (от 80 до 96,5 %) в режиме on-line, из-за чего отличаются повышенным тепловыделением и уровнем шума. Однако у современных ИБП средних и высоких мощностей ведущих производителей предусмотрены разнообразные интеллектуальные режимы, позволяющие автоматически подстраивать режим работы для повышения КПД вплоть до 99 %. В отличие от двух предыдущих схем, способны корректировать не только напряжение, но и частоту (VFI по классификации МЭК).

Классификация и виды ИБП

Классификация ИБП производится по двум показателям – его мощности и типу. ИБП малой мощности подключаются непосредственно к защищаемому оборудованию и питаются от электрической сети через розетки типа Шуко. Данные устройства изготавливаются, чаще всего, в настольном, или напольном исполнении, но есть и для монтажа в стойку и выпускаются в диапазоне мощностей от 0,4 до 3 кВА.

ИБП средней мощности имеют встроенный блок розеток, либо их выход подключается к выделенной электрической сети для питания защищаемого оборудования. К питающей сети эти ИБП подсоединяются кабелем от распределительного щита через защитно-коммутационный аппарат. Они рассчитаны на установку как в специально приспособленных помещениях, так и в технологических комнатах, где размещается защищаемое оборудование и допускается постоянное присутствие персонала. Такие устройства выпускаются в напольном исполнении или для монтажа в стойку. Типичный диапазон их мощностей — от 3 до 40 кВА.

ИБП большой мощности подключаются к питающей сети с помощью кабеля от распределительного щита через защитно-коммутационный аппарат, а к защищаемому оборудованию — через выделенную электрическую сеть. Они имеют напольное исполнение для размещения в специально приспособленных помещениях. Типичный диапазон мощностей охватывает значения от 10 кВА до нескольких сотен.

По принципу устройства ИБП можно отнести к нескольким основным типам:

    Stand-by или Off-Line ИБП
    В каждый конкретный момент времени такой ИБП может находиться в одном из 2х режимов работы. В случае, когда напряжение в сети находится в допустимых пределах, нагрузка подключена к входу ИБП через цепи фильтрации. В этом режиме ИБП ничем не отличается от обыкновенного сетевого фильтра. Стабилизации напряжения не происходит. Во время работы в этом режиме также происходит зарядка аккумуляторных батарей.

В случае выхода напряжения сети за допустимые пределы, питание нагрузки переключается на аккумуляторные батареи, через инвертор. Так как переключение контактов и запуск инвертора не могут происходить мгновенно, питание нагрузки прерывается на некоторое время. Большинство stand-by ИБП обеспечивают время переключения порядка 4-8 ms.

По данной схеме построены многие широко распространенные недорогие ИБП (APC Back-UPS, Para Systems MinuteMan A-series, PowerCom UPS-600, Sendon UPS-500, Leadman LU-550 и т.п.)

    Line-interactive ИБП
    В отдельную группу выделяют ИБП с линейно-интерактивным режимом работы (line-interactive). Принцип их работы схож с принципом работы stand-by источников, за исключением наличия устройства стабилизации напряжения и меньшего времени переключения на работу от батарей (2-4 мс). Благодаря значительному диапазону стабилизации напряжения, эта схема способна работать в нормальном режиме при условиях, когда stand-by ИБП уже перешел бы на батарейное питание.

Этот тип ИБП зачастую имеет улучшенную форму выходного напряжения в режиме работы от батарей. У stand-by источников оно имеет прямоугольную форму, или же синусоида апроксимируется ступеньками и трапецией. Линейно-интерактивные источники имеют синусоидальное выходное напряжение.

По этой топологии построены многие ИБП среднего ценового класса (BEST Fortress, APC Smart-UPS и Back-UPS Pro, Neuhaus SmartLine, PowerCom KING и т.п.)

    Оn-line ИБП с двойным преобразованием
    Наиболее распространенный тип ИБП средней и большой мощности.

Читайте так же:
Розетка поиск по коду

В ИБП с двойным преобразованием вся потребляемая энергия поступает на выпрямитель, преобразуется в энергию постоянного тока, а затем (с помощью инвертора) — в энергию переменного тока. Одновременно осуществляется подзарядка батарей. При переходе в автономный режим энергия поступает от батарей, они все время «дежурят» на входе инвертора, поэтому время переключения у ИБП данного типа отсутствует.

Этот ИБП обеспечивает почти идеальные электрические выходные характеристики и обеспечивает наивысшую степень защиты оборудования.

    On-line ИБП с дельта-преобразованием
    Это новая технология построения ИБП, разработанная и запатентованная компанией Silcon Group (в настоящее время ставшей подразделением American Power Conversion).

Аналогично конструкции on-line ИБП с двойным преобразованием, в ИБП с дельта-преобразованием всегда установлен инвертор, подающий напряжение на нагрузку. В условиях перебоев в питании или нарушения энергоснабжения эта конструкция действует идентично on-line ИБП с двойным преобразованием.

В нормальном режиме дополнительный дельта-преобразователь передает часть энергии от входа ИБП на его выход. Будучи синхронизированным с электросетью по частоте и фазе, он добавляет или вычитает вырабатываемое им напряжение (delta voltage) к сетевому, тем самым компенсируя отклонения выходного напряжения от номинала. Кроме того, на дельта-преобразователь возложены функции PFC (Power Factor Correction) и управления зарядом батарей.

Конструктивное исполнение ИБП определяется их назначением, номинальной мощностью и временем автономной работы.

ИБП малой мощности выполняются в едином конструктиве. Если нужны дополнительные аккумуляторные батареи, они помещаются в аналогичный корпус. Конструкция ряда моделей ИБП малой мощности позволяет производить замену аккумуляторной батареи без отключения нагрузки. Кроме того, ИБП малой мощности выпускаются в специальных корпусах для установки в стандартные шкафы шириной 19“ для активного сетевого оборудования и серверов.

Устройства средней и большой мощности состоят из системного блока и аккумуляторных батарей. Системный блок ИБП представляет собой шкаф, в который устанавливаются выпрямитель, инвертор и система управления.

Аккумуляторная батарея имеет немалый вес (до нескольких тонн) и часто поставляется в разобранном виде: аккумуляторы и шкаф для аккумуляторных батарей. Шкафы бывают различных типоразмеров, в зависимости от емкости применяемых аккумуляторов и требуемого времени автономной работы. Монтаж аккумуляторных батарей на объекте заключается в установке аккумуляторов в шкаф и его подключении кабелем к системному блоку.

ИБП средней мощности могут размещаться в одном шкафу вместе с батареями. Такая компоновка применяется как базовая комплектация. При необходимости увеличения емкости батарей устанавливается дополнительный шкаф.

Охлаждение ИБП средней и большой мощности является принудительным и выполняется встроенными воздушными вентиляторами (в некоторых моделях используется водяное охлаждение). Избыток тепла отводится из помещения ИБП системами приточно-вытяжной вентиляции или мощными кондиционерами-охладителями (в комплект ИБП не входят).

Обязательным элементом схемы ИБП средней и большой мощности, независимо от типа, является устройство обходного пути — байпас (bypass). Оно представляет собой комбинированную электронно-механическую схему, состоящую из статического (электронного) байпаса и ручного (механического) байпаса, что позволяет произвести перевод нагрузки с инвертора на байпас и обратно без прерывания питания. Устройство предназначено для непосредственной связи входа и выхода ИБП, минуя схему резервирования питания. Байпас позволяет реализовать следующие функции:

  • включение/отключение ИБП при проведении ремонта и обслуживания без прерывания снабжения питанием конечного оборудования;
  • автоматический перевод нагрузки с инвертора на байпас при возникновении неисправностей в работе ИБП;
  • автоматический перевод нагрузки с инвертора на байпас при возникновении перегрузок и коротких замыканий на выходе источника бесперебойного питания;
  • перевод нагрузки с инвертора на байпас при удовлетворительном качестве электроэнергии в питающей сети с целью снижения потерь электроэнергии в ИБП.

ИБП классифицируются также по количеству поддерживаемых фаз

1:1 — однофазный вход, однофазный выход;
3:1 — трехфазный вход, однофазный выход;
3:3 — трехфазный вход, трехфазный выход.

Схемы 1:1 и 3:1 целесообразно применять при нагрузках мощностью до 30 кВА, при этом симметризация не требуется, и мощность инвертора используется рационально. Необходимо иметь в виду, что обходной путь в таких схемах является однофазным и при переходе ИБП с инвертора на байпас для входной сети ИБП по схеме 3:1 становится несимметричным устройством, подобно ИБП 1:1.

Резервирование и масштабируемость ИБП

Как и любое устройство ИБП может выйти из строя, поэтому на особо критичных нагрузках применяется резервирование ИБП.

Резервирование может осуществляться посредством параллельной установки нескольких ИБП. При этом схемы, обеспечивающие их параллельное функционирование, могут быть встроены в сами ИБП, либо автоматическое переключение между ИБП может осуществляться посредством внешнего устройства. Этот же принцип может использоваться для масштабирования системы бесперебойного электроснабжения, если ИБП работающие в параллель поддерживают распределение нагрузки между собой.

Недостатки такой схемы очевидны – стоимость системы бесперебойного электроснабжения резко возрастает с увеличением количества ИБП. Один из вариантов обойти эту проблему – несколько параллельно работающих ИБП могут использовать один батарейный шкаф.

Резервирование может осуществляться внутри самого ИБП. Начиная с середины 90-х годов, широкое распространение получили так называемые энергетические массивы (power array). Выполненные по методу двойного преобразования и принципу N+1, они представляют собой параллельную систему модулей в одном корпусе и способны продолжать работу при выходе из строя силового модуля, модуля батарей или модуля управления. Энергетические массивы реализуются в соответствии с различными концепциями — с распределенной логикой управления, с централизованной избыточной логикой, с отдельными батарейными модулями и совмещенными силовыми и батарейными модулями. Отказ любого модуля не вызывает остановки ИБП в целом. Процедура ремонта состоит в замене отказавшего блока без отключения ИБП.

Читайте так же:
Розетки для монтажа по гипсокартону

ИБП типа «энергетический массив» обладают свойством масштабируемости. Ряд моделей энергетических массивов позволяет осуществлять комплектацию устройства таким образом, что количество силовых и батарейных модулей может находиться в разных соотношениях. Такая комплектация применяется для следующих задач:

ИБП для дома. Как выбрать?

ИБП для частного дома – это оптимальный и современный способ решить все проблемы некачественного электропитания. В этой статье мы собрали всю информацию, которая поможет определиться с выбором подходящего варианта.

Как работает ИБП? При наличии электричества на вводе бесперебойник транслирует его через себя на нагрузку, а ИБП типа on-line ещё и обеспечивают высококачественную стабилизацию напряжения. Если электричество пропало, бесперебойник моментально (инверторы за 10мс, on-line за 0сек.) переходит в режим работы от аккумуляторов. При восстановлении внешнего питания источник автоматически перейдет на трансляцию сети и параллельно зарядит аккумуляторы.

Мощный бесперебойник – лучшая альтернатива генератору: срабатывает моментально, защищает бытовую технику и электронику от скачков напряжения, не требует обслуживания и заправки топливом, работает бесшумно и экологичен. Подробно в нашей отдельной статье.

Как правильно выбрать бесперебойник для дома?

Для правильного подбора нужно определиться с ответами на 3 вопроса:

  • Что должно иметь в доме гарантированное электропитание – отдельный бытовой прибор, группа автоматов, целая фаза или весь дом по трем фазам. Ответ на этот вопрос определяет мощность и среднюю нагрузку на ИБП. Готовые комплекты представлены на этой странице.
  • Второй вопрос касается времени автономной работы, которое необходимо для расчета емкости аккумуляторов.
  • Третий вопрос относится к качеству входящего напряжения. Оно может быть как качественным и стабильным, так и некачественным, т.е. пониженным, повышенным или «скачущим». В первом случае рекомендуются инверторы, во-втором необходимы стабилизаторы напряжения или ИБП типа on-line.

ИБП на отдельный бытовой прибор

Самые бюджетные решения – это ИБП на отдельные бытовые приборы мощностью до 900Вт. Самая частая задача – бесперебойное питание газового котла отопления и циркуляционных насосов. В этом случае мы рекомендуем он-лайн ИБП мощностью 1000Ва с внешними аккумуляторами. Средний бюджет – 40т.р.

При стабильной сети и ограниченном бюджете можно установить линейно-интерактивные ИБП с подключением одного внешнего аккумулятора, бюджет – около 20т.р. Установка таких комплектов элементарная – через вилку/розетку. Если котел и насосы запитаны через распределительный щиток, бесперебойник можно подключить в разрыв линии питания этого щита. Подробную информацию вы можете узнать в статьях по тегу «ибп для котлов»

ИБП на 1000Ва с двумя батареями на 100Ач

ИБП на 1000Ва с двумя батареями на 100Ач

ИБП для группы автоматов

Бесперебойное питание части самой важной нагрузки в доме, которая выводится на отдельную группу автоматов. В этом случае на линию гарантированного питания подключается:

  • Система отопления – котел, насосы, автоматика
  • Часть основного освещения
  • Холодильник
  • Сигнализация, домофон и видеонаблюдение
  • Автоматические ворота
  • Розетки с немощным оборудованием – ТВ, ПК и т.п.

Оптимальная мощность ИБП в таком случае – 3кВт. Подключается он к вашему распределительному электрощиту силовым кабелем. Выход инвертора заводится на отдельные автоматы, которые должны питаться бесперебойно. В итоге, при отключениях электричества, самые важные потребители, а также системы жизнеобеспечения дома остаются рабочими. Важно отметить, что максимальная мощность, которая может быть подключена на эти автоматы будет ограничена номиналом ИБП, так как он постоянно находится в цепи питания и подключается последовательно нагрузке. Иными словами, работает источник от сети или от батарей, нельзя включать превышающую его мощность нагрузку.

Стоимость готового для установки комплекта с батарейным запасом в 400Ач на среднюю автономию в 8 часов составит около 70-80т.р.

Инвертор Stark или BiNeos бесперебойно питают отдельные автоматы в щите

Инвертор Stark или BiNeos бесперебойно питают отдельные автоматы в щите

ИБП на фазу

Популярный вариант обеспечения бесперебойного питания – это ИБП на одну фазу из трех, на которую собирается приоритетная нагрузка в доме. Как правило, мощность такого ИБП 5-6кВт и это уже позволяет дополнительно к тому, о чем говорили выше подключить:

  • Всю систему водоснабжения, включая скважинный насос
  • Практически всё освещение в доме
  • Микроволновку и другие мощные бытовые приборы
  • Морозильник
  • Розетки комнат и т.п.

Подключение также осуществляется через основной распределительный щит. В процессе монтажа наши инженеры-электрики производят все необходимые перекоммутации для того, чтобы с одной стороны собрать на линию гарантированного питания всё необходимое, а с другой не допустить перекоса по фазам.

Стоимость подобного комплекта оборудования с автономной работой на 8-10 часов составляет 140-180т.р.

Бесперебойник на весь дом

Подобный ИБП устанавливается сразу после вводного автомата и обеспечивает гарантированным электропитанием весь дом по трем фазам. В этом случае, для оповещения об отключениях устанавливается GSM модуль или выводится сигнальная лампа на видное место.

Читайте так же:
Розетка с таймером emt707 инструкция

При установке ИБП для дома иногда целесообразно в обход источника подключать мощную неприоритетную нагрузку: электропечь сауны, всевозможные электрические подогревы, резервный электрокотел и т.п.

Для бесперебойного питания всего дома с точки зрения оптимального соотношения бюджет/функционал мы рекомендуем одну из трех конфигураций:

    • Мощный однофазный инвертор и автоматика коммутации фаз. В этом случае одна основная фаза запитывается напрямую через инвертор, две остальных фазы подключаются на инвертор через быстродействующие контакторы. Линия инвертора обеспечивает переключение на резервное электропитание от аккумуляторов за 10мс, а это время не заметно для любого типа оборудования. Остальные две фазы подключаются за 100мс.

      • ИБП типа он-лайн конфигурации 3в1, что означает трехфазный вход и однофазный выход. Этот источник стабилизирует напряжение, объединяет мощность всех фаз в одну. Таким образом, мы получаем равномерную нагрузку по фазам, идеальное напряжение и, конечно, бесперебойное питание. Это одно из лучших решений при стандартной выделенной мощности в 15кВт.

      • При большой выделенной мощности оптимально использовать промышленные трехфазные ИБП on-line типа конфигурации 3в3 номиналом от 30-40кВт и выше.

      Представленный ИБП на 36кВт. Доступный диапазон от 20кВа до 120кВа.

      ИБП на 36кВт. Доступный диапазон от 20кВа до 120кВа.

      Стоимость среднего ИБП на весь дом с автономной работой на 8-10 часов составит около 250-350т.р.

      Время автономной работы

      Время автономной работы, при отсутствии напряжения, зависит от средней нагрузки на ИБП и, конечно, от ёмкости аккумуляторных батарей. В наших расчетах мы оперируем понятием «средняя длительная нагрузка», которая считается с использованием коэффициента спроса. Иными словами, всё подключенное к ИБП оборудование и освещение крайне редко работает одновременно и постоянно. Как показывается практика, это значение в разы ниже максимальной мощности. Среднюю нагрузку по отдельным группам или по одной фазе вы можете посчитать на нашем калькуляторе или обратиться за помощью к нашим менеджерам. Реальное среднее потребление вашего дома вы можете посмотреть в счетах за электричество.

      Итак, мы понимаем среднюю нагрузку и требуемое время автономной работы, которое обычно определяется исходя из практики отключений. Расчет ёмкости аккумуляторов производится по специальной формуле Пекерта, где задаются средняя мощность, характеристики батареи и необходимое время. На основе этого алгоритма мы создали наш калькулятор.

      Дополнительные критерии выбора

      • Источники бесперебойного питания бывают нескольких типов.
        1. офф-лайн или инверторы. Их мы рекомендуем использовать в том случае, если входящее напряжение не нужно стабилизировать или у вас уже стоят стабилизаторы. К плюсам инверторов можно отнести возможность работы с солнечными панелями и возможность автоматизации с генератором, практически бесшумную работу и высокую перегрузочную способность. Также на основе инверторов строят системы полностью автономного и альтернативного электроснабжения.
        2. ИБП типа лайн-интерактив. По сути, это офф-лайн инверторы со встроенным стабилизатором низкой точности. Рекомендуемая сфера применения – маломощные ИБП для циркуляционных насосов у твердотопливных котлов.
        3. ИБП типа он-лайн, которые обладают с максимально возможной стабилизацией напряжения, фильтруют все сетевые помехи и скачки напряжения, но требуют установки в изолированном помещении, так как шумят вентиляторами охлаждения. Рекомендуем их к установке как при низкокачественной входной сети, так и при наличии бытовой техники и электроники премиум-класса в доме. Бывают однофазные, 3в1 и трехфазные.
        4. Подробнее о различиях инверторов и ИБП on-line.
      • ИБП следует всегда выбирать с запасом по мощности 30% относительно совокупной мощности всех подключенных электроприборов. Также следует учитывать пусковые токи, которые дают погружные насосы, компрессоры кондиционеров и холодильников.
      • Аккумуляторы, которые используются в ИБП, полностью герметичны, не выделяют газ и не требуют обслуживания. Отмечу, что при желании практически всегда можно нарастить батарейный банк для увеличения времени автономной работы в течение года после начала эксплуатации системы.
      • Аккумуляторы типа AGM используются для резервного электроснабжения, так называемый буферный режим. Гелевые, карбоновые и литиевые батареи, как правило, используются в циклическом режиме, который характерен для альтернативных солнечных и автономных систем электроснабжения. Подробнее в этой статье.


      Буду рад ответить на ваши вопросы!

      Основные виды и типы источников бесперебойного питания

      Для обеспечения питания электроприборов при отсутствии напряжения в розетках 220V используются портативные (переносные) генераторы и ИБП (источники бесперебойного питания). Про генераторы рассказывает статья «Генератор для дома и дачи«, а в этой мы расскажем о том, какие бывают типы ИБП. Сравнение их поможет сделать правильно выбрать «ИБП для дома«.

      Типы ИБП и их характеристики

      классификация и типы ИБП

      Все ИБП предназначены для обеспечения работы электроприборов при исчезновении напряжения 220V. Но они отличаются по принципу работы. Сравнение источников бесперебойного питания поможет лучше защитить дом от перебоев электроэнергии.

      ИБП off-line

      Эти приборы чаще всего используют в качестве источников резервного питания. Время автоматического перехода на работу от аккумуляторов достигает 10 миллисекунд. Иногда этого недостаточно и компьютер успевает отключиться. Кроме этого, эти ИБП при выходе напряжения за заданные параметры переходит на работу от аккумуляторов. Поскольку аккумуляторы рассчитаны на определенное количество циклов заряд-разряд, это приводит их к преждевременному выходу из строя. И хотя ИБП этого типа стоят дешевле, но с учетом возможной замены аккумуляторов обойдутся дороже, чем ИБП других типов.

      К ним также можно отнести инверторы 12-220V, рассчитанные на работу от автомобильных аккумуляторов.

      Использовать их целесообразно при редких отключениях энергии и отсутствии проблем с напряжением в сети. А также ИБП типа off-line, при условии достаточной мощности аккумуляторов можно взять с собой на природу или на дачу для зарядки ноутбука или питания небольшого кипятильника и ЖК телевизора. После возвращения домой ИБП необходимо включить в розетку для заряда аккумулятора. Разряженный аккумулятор хранить не рекомендуется.

      ИБП line-interactive (линейно-интерактивный)

      Эти ИБП отличаются от off-line встроенным стабилизатором напряжения и меньшим временем срабатывания — 3-5 миллисекунд. При отклонении напряжения сети больше допустимых стабилизатор пытается изменить выходное напряжение без перехода на питание от аккумулятора. Это экономит его ресурс.

      ИБП line-interactive предназначены для обеспечения бесперебойной работы компьютеров, аварийного освещения и маломощной бытовой техники. Конечно, можно через него подключить стиральную машину или электроотопления, а аккумуляторы использовать емкостью, позволяющей продолжать это несколько часов или дней, но стоимость многократно превзойдет стоимость портативного генератора. Подробнее о том, как выбрать портативный генератор написано в статье «Генератор для дома и дачи«.

      ИБП online

      Еще более сложными, дорогими, но надежными являются ИБП online, или с двойным преобразованием. В этих приборах поступающее напряжение 220V заряжает аккумулятор, после чего снова преобразовывается в переменное напряжение 220V. Эти ИБП стоят дороже, чем ИБП line-interactive, но обеспечивают стабильное напряжение и защищают от грозовых разрядов и высокочастотных помех, приходящих по сети. Благодаря тому, что происходит постоянное преобразование напряжения аккумулятора в переменное 220V, время перехода на питание от аккумулятора отсутствует, но сам аккумулятор постоянно работает в режиме заряд-разряд и изнашивается быстрее, чем в ИБП других типов.

      Эти ИБП используют для защиты особоважного оборудования, например, серверов или медицинских приборов. Использовать их в быту нет необходимости.

      Различие ИБП по форме синусоиды

      Кроме отличия ИБП по принципу работы, они отличаются по форме синусоиды. Ее можно увидеть только на экране осциллографа.

      Форма выходного напряжения инверторов ИБП: синусоидальная – а, двухступенчатая аппроксимация синусоиды – б, трехступенчатая аппроксимация синусоиды – в

      Аппроксимированная синусоида

      Аппроксимированная синусоида на экране осциллографа выглядит ступенчатой линией. Это не имеет значение для большинства электроприборов, но в тех случаях если в приборе стоит трансформатор, как в старых телевизорах, или есть электродвигатель, то включать их через этот ИБП нельзя. Аппроксимированная синусоида является суммой разных частот и напряжений, в то время как трансформаторы и электродвигатели рассчитываются на частоту 50Гц. В результате они теряют в мощности, греются, гудят и могут выйти из строя. Если же к аппарату подключена только аппаратура с импульсными блоками питания (практически вся современная), то она прекрасно работает с аппроксимированной синусоидой. В импульсных блоках питания входное напряжение поступает на диодный мост, где выпрямляется в постоянное напряжение 220V, которое не зависит от формы синусоиды.

      Однако встречаются приборы с трансформаторными блоками питания. Первым признаком несоответствия формы синусоиды является сильный гул, намного громче, чем при питании от сети. Лучше всего, при пробном включении ИБП с аппроксимированной синусоидой, все приборы включать поочередно и при появлении сильного гула сразу выключить. Обычно это маломощные блоки питания или аппаратура с питанием от сети 220V.

      Такие ИБП или инверторы стоят дешевле устройств с чистой синусоидой, но к ним нельзя подключать насос системы отопления или холодильник.

      ИБП с чистой синусоидой

      Приборы высшей ценовой категории на выходе имеют чистую синусоиду. Это дает возможность подключать к ним любую аппаратуру, в том числе электродвигатели, насосы и трансформаторы, но стоят эти ИБП намного дороже, что делает их использование для обеспечения работы электроотопления или стиральной машины невыгодным. Подробнее об этом рассказано в статье «ИБП для дома«.

      Аккумуляторы для ИБП

      ИБП отличаются также по тому, какие аккумуляторы используются:

      Встроенные аккумуляторы обеспечивают работу подключенной аппаратуры в течение 10 минут. Этого времени достаточно для завершения работы компьютера или включения портативного генератора.

      Внешние аккумуляторы обеспечивают питание электроприборов в течение нескольких часов (в зависимости от емкости). Их можно заменить при выходе из строя или добавить, если емкость оказалась недостаточной. Напряжение их может быть различным — 12, 24, 36V или любое, кратное 12.

      При использовании смешанных аккумуляторов к внутренним аккумуляторам подключаются внешние, того же напряжения. В некоторых случаях в качестве внешнего аккумулятора можно использовать автомобильный, но производители не гарантируют нормальной работы устройства.

      В любом случае, ИБП надежнее обеспечивает работу электрооборудования вместе с портативным генератором. О том, как его выбрать рассказывает статья «Генератор для дома и дачи»

      голоса
      Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector