Что такое ИБП для дома в двух словах, и какие проблемы решает

Для резервного или автономного, альтернативного электроснабжения загородного дома можно выбрать как традиционные решения в виде бензиновых или дизельных генераторов с АВР, так и более удачные варианты – например, мощный инверторный ИБП с аккумуляторными батареями увеличенной емкости. Принцип работы и круг решаемых задач во втором случае будет отличаться.

Принцип работы инверторного ИБП

ИБП инверторного типа – комплект из инвертора и аккумуляторных батарей, используемый в качестве источника резервного электроснабжения загородного дома. Схема работы системы следующая:

• При наличии основного электроснабжения автоматика отслеживает входное напряжение, цепь резерва не задействована. Т.е. аккумуляторы отключены, их постоянная зарядка не происходит, что при отсутствии перезаряда положительно сказывается на сроке службы АКБ.
• При отсутствии входного напряжения мгновенно включается цепь резерва. Инвертор преобразует получаемый с аккумуляторов постоянный ток в переменный, необходимый для основной группы потребителей дома.

Т.е. в двух словах ИБП – система резервного электроснабжения дома, срабатывающая мгновенно, и подающая на потребителей переменное напряжение, получаемое путем преобразования постоянного напряжения с АКБ.

Основные задачи ИБП

ИБП для дома решает следующие задачи:

1. Резервное электроснабжение при отключении основного электроснабжения. ИБП при отсутствии входного напряжения с основного источника включается мгновенно – время запуска порядка 10-20 мс, поэтому даже для чувствительных потребителей (компьютеры, серверы, электроника котлов, датчики и телеметрика) переход окажется незаметным.
2. Автоматическое задействование и отключение ИБП. Смена режимов «Резерв» и «Основное электроснабжение» происходит полностью автоматически без участия человека.
3. Подзарядка АКБ. В случае достижения определенного уровня разряда аккумуляторных батарей (значение может устанавливаться пользователем самостоятельно) осуществляется включение цепи в режиме «Заряд». АКБ подзаряжаются до требуемого уровня, а дальше цепь отключается.
4. Резервное или аварийное электроснабжение дома на протяжении от 2-3 до 8 часов и более. Можно «собрать» и более автономную систему, работающую от аккумуляторов вплоть до 18-20 и даже 48 часов, но смысл в этом бывает редко. Большинству владельцев загородных домов достаточно инверторных ИБП на 6-12 часов работы в резерве.

Дополнительные задачи инверторных ИБП

В начальной комплектации системы ИБП предназначены только для резервного электроснабжения всего дома с критическими потребителями или только отдельных приборов. Можно ли построить полностью автономную систему на базе инверторных ИБП, если сетевого электроснабжения на участке в ближайшее время не планируется? Да, есть несколько вариантов решения такой задачи:

• Бензиновый/дизельный генератор с АВР + ИБП. Система работает по циклическому принципу с целью максимальной экономии топлива и соблюдения режима заряда-разряда АБП для продления срока службы батарей. При отключении основного электроснабжения цепь автоматически переключается на резерв от ИБП. Если разряд аккумуляторов достигает критического значения, а основное электроснабжение не восстановлено, то АВР запускает бензогенератор (дизиль-генератор), и при продолжении резервного снабжения потребителей осуществляется заряд АКБ. Автономия может достигать нескольких суток в зависимости от суммарной емкости батарей, объема топливного бака, мощности ИБП, бензогенератора и, естественно, суммарной потребляемой мощности.
• Солнечные батареи + инвертор. Инверторные ИБП – отличное решение для построения альтернативной системы электроснабжения дома. При работе с солнечными батареями не нужен никакой бензогенератор, ручное управление, дозаправка топлива. Единственный минус, конечно – дороговизна солнечных панелей.

Другая задача, которая может быть возложена на инверторный ИБП – стабилизация тока. Т.е. если основная электросеть нестабильная, наблюдаются постоянные скачки напряжения, то, во-первых, цепь «резерва» будет постоянно включаться-выключаться, а во-вторых, для чувствительного к наличию высокочастотных составляющих электрооборудования это в любом случае не очень хорошо. Решением проблемы нестабильной сети с частыми отключениями может стать комплект «ИБП + стабилизатор». Важно только выбрать стабилизатор от проверенного бренда – например, «Штиль Инстаб IS».

Одним из плюсов инверторных ИБП с блоком аккумуляторов является возможность самостоятельного увеличения времени резерва.

Длительность работы в режиме «Резерв» при заданной потребляемой мощности определяется суммарной емкостью АКБ системы. Если бюджет ограничен, то можно приобрести комплект с минимальным временем резервной работы, а потом докупить и установить аккумуляторные батареи соответствующей серии и емкости.

Чем заменить генератор для дома?

Частое отключение электроснабжения загородного дома – проблема в России отнюдь не уникальная, а вполне себе насущная. И если 2-3 часа отсутствия электропитания для холодильника, ТВ, стиральной машины, освещения еще можно перетерпеть, то без работы автономных систем водоснабжения и отопления могут возникнуть существенные неудобства для жильцов. Поэтому традиционным решением проблемы резервного электроснабжения стала установка генератора – бензинового или дизельного (в редких случаях – газового).

Для автоматизации работы бензогенератора применяется автоматический ввод резерва. Непрерывно генератор может работать до 8 часов (для бензиновых моделей), а уж запастись бензином на пару топливных баков – не проблема. Казалось бы, зачем отказываться от генераторов, если основные задачи для резервного электроснабжения дома они решают? На самом деле причин для перехода на инвертор с аккумуляторами (ИБП) достаточно много.

Почему владельцы домов все чаще отказываются от генераторов?

К минусам генераторов для домов относятся следующие:

• Задержка при пуске. АВР позволяет запускать и отключать генератор, но время самого пуска составляет от нескольких секунд до 1-2 минут, требуемых на прогрев в холодное время года. Такой интервал критичен для чувствительного оборудования (компьютеры, серверы), автоматики газовых котлов (может не сработать, и отопление при переходе на резерв не включится). Возможны сбои в работе стиральных, посудомоечных машин, охранных систем.
• Высокий уровень шума. Бесшумных бензиновых или дизельных генераторов не бывает, поэтому звук работающего оборудования, даже установленного в отдельной хозяйственной постройке, будет слышен как владельцам дома, так и их соседям.
• Обязательный перерыв в работе каждые 7-8 часов. Для бензинового двигателя требуется остановка на 1 час каждые 8 часов непрерывной работы. При серьезной аварии с продолжительным отключением основного электроснабжения о полной автономии говорить нельзя.
• Помехи и искажения выходного сигнала. Получить «чистый синус» с помощью генератора без дополнительной стабилизации выходного сигнала невозможно.
• Регулярное обслуживание. Для бензогенераторов и дизель-генераторов требуется техническое обслуживание, а это дополнительные финансовые затраты.
• Отдельное помещение под установку. Устанавливать генератор необходимо в отдельном строении, в вентилируемом помещении.

У генераторов есть и другие недостатки, но решающими при отказе от такого решения являются перечисленные выше.

Альтернатива генератору – инверторный ИБП с аккумуляторами

ИБП на основе инвертора с аккумуляторными батареями не имеет указанных ранее недостатков. Его преимуществами по сравнению с генераторами являются:

• Безопасность. В системе используются необслуживаемые AGM аккумуляторы – пожаробезопасные, герметичные и не выделяющие водород в процессе эксплуатации.
• Бесшумность. Инверторы абсолютно бесшумные, и, в совокупности с безопасностью работы, могут устанавливаться в любом помещении – например, в котельной, подвале, на мансарде.
• Мгновенный переход в резерв. Время переключения на резервную цепь с запуском инверторного ИБП составляет 0 с (на практике – 10-20 мс). Для телевизоров, компьютеров и другой техники такая задержка оказывается незаметной – никаких отключений и перезагрузок.
• «Чистый синус» на выходе. Отсутствуют шумы, искажения выходного напряжения, поэтому сбоев в работе чувствительного к высокочастотным составляющим оборудования не будет.

Инвертор с аккумуляторным блоком поставляется в виде готового решения «под ключ», не требующего какого-либо технического обслуживания. Достаточно установить, подключить и забыть о системе. Срабатывает ИБП автоматически, но на панели можно выставлять необходимые ограничения, режимы, отслеживать текущие показатели по потребляемой мощности и другим параметрам.

Дополнительно можно подключить удаленный мониторинг и быть всегда в курсе. Также можно зайти в личный кабинет и посмотреть статистику, а именно – когда были отключения, как долго длились, узнать, были ли скачки напряжения в разный период времени и многое другое.

Можно подобрать и маломощные ИБП для питания только газового котла или для работы освещения при аварийном отключении основного электроснабжения, и решения для коттеджа с большим количеством мощных потребителей.

Время резерва инверторных систем можно увеличить – достаточно приобрести соответствующие аккумуляторы для увеличения общей емкости. Опять же, сделать это можно самостоятельно в соответствии с инструкцией – у пользователя вряд ли возникнут сложности с подключением АКБ, тогда как установка дополнительного топливного бака для генератора окажется не самой простой задачей. А при необходимости ИБП можно подключить к солнечным батареям для реализации автономного электроснабжения дома.

В качестве заключения стоит сказать, что инверторный ИБП – отличный вариант на замену традиционным бензиновым или дизельным генераторам.

Читайте также: Для чего нужна система АВР у генератора?