Источники бесперебойного питания на основе инвертора и аккумуляторного банка являются оптимальным решением для резервного (аварийного) электроснабжения частного дома, дачного домика, офисов и других объектов. Автономность ИБП напрямую зависит от суммарной емкости аккумуляторов. Но важно понимать, что далеко не каждая аккумуляторная батарея подходит для инверторного источника бесперебойного питания. При выборе подходящих АКБ нужно учитывать ряд требований и особенности работы системы в целом.
Общие требования к АКБ для ИБП
В инверторной системе инвертор преобразует постоянное напряжение с банка АКБ в переменное напряжение 220 или 380 В для питания бытовых потребителей при отсутствии основного электроснабжения. Для потребителей малой мощности (суммарно до 1 кВт) достаточно использовать аккумуляторы на 12 В и соответствующие ИБП. Если потребляемая мощность составляет 1-3 кВт, и есть потребители с электродвигателями, то потребуется ИБП с входным напряжением 24 В или 48 В, если мощность будет свыше 3 кВт.
Стандартные батареи для ИБП на выходе имеют напряжение 12 В и емкость 200 А*ч. Т.е. для получения на входе ИБП 24 В необходимо последовательно соединить 2 и более АКБ с характеристиками 12 В и 200 А*ч. Параллельное соединение батарей позволяет увеличить суммарную емкость и, следовательно, время автономной работы. Если же нужно и увеличить вольтаж, и повысить емкость, то используют последовательно-параллельное соединение 4 и более аккумуляторов.
К другим требованиям при подборе АКБ следует отнести следующее:
- Пиковая мощность. При одновременном включении всех потребителей пиковая мощность будет намного выше номинальной – особенно, если это потребители с электрическими двигателями, ТЭНами. Поэтому при расчете системы и времени автономной работы учитываются все потребители в доме с их номинальными и пиковыми мощностями.
- Время автономии. Обычно ИБП для резервирования используется в случаях частого, но относительно недолгого отключения основного электроснабжения для питания ответственных потребителей. Т.е. автономность свыше 8-10 часов и, соответственно, большое количество батарей в аккумуляторном банке не нужно – это лишние затраты.
- Температурный режим. Разные типы аккумуляторов могут работать при различной температуре, но следует понимать, что при низкой температуре разряд происходит быстрее. Поэтому оптимально устанавливать ИБП с аккумуляторами в сухом отапливаемом помещении.
Важным является режим работы ИБП. Если это полностью автономное электроснабжение загородного дома при отсутствии подключения к сети, и применяются солнечные панели, ветряки или генераторы, то аккумуляторные батареи будут работать в постоянном режиме, т.е. заряд-разряд будет осуществляться постоянно в циклическом режиме. Для таких систем выбирают обычно гелевые АКБ. Если же планируется резервное или аварийное электроснабжение, и аккумуляторы будут поддерживаться в режиме 30-80% заряда без постоянной работы (в буферном режиме) с 3-стадийным зарядом, то выбирают необслуживаемые AGM батареи.
Виды аккумуляторов и возможность их использования в инверторных ИБП
Кроме GEL и AGM встречаются и другие типы аккумуляторных батарей, которые теоретически можно использовать для ИБП, но не всегда это целесообразно:
- OPzS и OPzV. АКБ данного типа могут считаться идеальными для систем автономного электроснабжения на основе солнечных панелей, но их высокая стоимость практически полностью исключает применение для домашних ИБП (для дома, дачи, коттеджа).
- Щелочные. Требуют обслуживания, используются на открытом воздухе или в специально оборудованных помещениях. Это существенно усложняет возможность применения щелочных аккумуляторных батарей в бытовых ИБП.
- Литиевые (LiFePO4). В целом, неплохой вариант, но для них требуется обязательная «система хранения энергии» с АКБ, системой контроля и балансировки, оповещения.
Вывод
В итоге при выборе аккумуляторных батарей для инверторных ИБП при наличии основного электроснабжения лучше остановить выбор на необслуживаемых AGM АКБ. В буферном режиме работы они могут прослужить порядка 7 лет, если не допускать глубокого разряда. При построении автономной системы с возобновляемыми источниками энергии (солнечные панели, ветряки) или с генераторными установками лучше выбирать GEL аккумуляторы, которые дольше прослужат в циклическом режиме. Обязательно учитывают номинальную, пиковую мощность всех потребителей, достаточное время резервирования энергии для питания ответственных потребителей (освещение, насосы и котлы, холодильник).