Электроснабжение иногда отключается, скачет напряжение. Случается так, что не хватает выделенной мощности. Эти проблемы решает бесперебойник для дома.
В каких случаях необходим ИПБ
Необходимость в ИБП (латинская аббревиатура UPS) возникает при таких обстоятельствах:
- краткосрочные перебои электроснабжения;
- нехватка выделенной мощности;
- отключение электричества на продолжительное время;
- отсутствие возможности подключиться к ЛЭП.
Краткосрочные отключения возникают по разным причинам. Для поддержания работы компьютера, насоса водяного отопления и другой маломощной техники используют ИБП с аккумуляторами. Непродолжительное время они обеспечивают работу приборов.
Длительное отключение связано с погодными условиями или с аварией на электростанции. Применяются резервные источники питания — бесперебойники с генератором. Если в доме установлен отопительный котел, не работающий без насоса, выручит UPS. Агрегат понадобится, если дача далеко от города или после проливного дождя или снежной бури пропало электричество. На ликвидацию аварии уходит много времени, но если в доме есть бесперебойный источник электропитания, дискомфорт будет минимальным.
В загородных домах жильцы сталкиваются с проблемой, когда недостаточно мощности, выделенной на дом. Если нагрузка превышает норму, то отключается питание (срабатывает входной автомат или ограничитель). В таких случаях выручает ИБП, подкачивающий с аккумулятора требуемую мощность, чтобы питание не отключалось.
Некоторые дома строятся за городом вдали от линий электропередач. Для автономного энергоснабжения устанавливают бесперебойники, укомплектованные генератором и аккумуляторами.
Виды ИБП для дома и дачи
Все устройства различаются типом исполнения и возможностями. Маломощные ИБП собраны в блок, общий для аккумуляторов, инвертора, зарядного устройства. Они мобильные, малогабаритные, но менять аккумуляторы при необходимости следует только на аналогичные, которые редко продаются. Внешние батареи можно переместить в отапливаемое помещение, чтобы продлить срок службы.
По видам различают ИБП:
- Резервные — самые доступные по цене. Приборы высокоэффективные, но с малой энергоотдачей. Фильтры, устраняющие помехи, низкого качества. Небольшие скачки напряжения приводят к отключению агрегата.
- Линейно-интерактивные быстро переключаются, поддерживается автоматическое регулирование напряжения. Материалы применяются более качественные, цены выше.
- Агрегаты с двойным преобразованием самые дорогие. Они обеспечивают качественное электропитание, когда в этом нуждается ценное оборудование.
С особенностями ИБП знакомит видео.
Резервная схема
Резервные ИБП подключаются, когда напряжение в сети скачет или пропадает совсем. Действует инвертор, преобразующий постоянный ток собственных аккумуляторов устройства в переменный. При этом изменяется частота и напряжение. Батареи заряжаются во время стабильной подачи электроэнергии.
Достоинства приборов:
- высокий КПД — 99%;
- работают беззвучно;
- не греются.
Присутствуют недостатки:
- замедленно переключаются на аккумулятор;
- напряжение и частота не регулируются в ручном режиме;
- несинусоидальная форма напряжения, потребляемого от UPS батареи.
Резервные аппараты бесперебойного питания поддерживают напряжение домашней сети, компьютеров. Оборудование у них маломощное.
Интерактивная схема
У интерактивных UPS принцип работы аналогичный резервным схемам. Дополнительное устройство — стабилизатор, поддерживающий напряжение на выходе. При нормальных параметрах сетевого напряжения заряжаются аккумуляторы, а если в этом нет необходимости, агрегат работает в дежурном режиме.
Подключение собственных батарей происходит быстро. Инвертор преобразует постоянное напряжение в переменное величиной 220 В, стабилизатор поддерживает необходимые параметры. Среди недостатков схемы:
- по сравнению с резервной, более низкий КПД;
- механизм шумит и греется;
- неспособность фильтровать пики напряжений.
Наибольшая эффективность интерактивных приборов проявляется при падении напряжения в сети ниже 220 В. Инвертор у них мощный и качественный. Подаваемая энергия обеспечивает работу ПК и несложной бытовой техники. Сложнее ситуация с асинхронными двигателями. При питании от аккумулятора повышается частота, что отражается на стабильной работе электродвигателей.
Схема с двойным преобразованием
Источники бесперебойного питания, в которых используется схема двойного преобразования, укомплектованы мощным инвертором и стабилизатором. Напряжение, поступающее на вход, превращается в постоянное. Затем инвертором преобразуется в переменное с оптимальными характеристиками.
Применение подобных агрегатов целесообразно в случаях:
- недостаточной мощности сетевого тока;
- падения напряжения ниже 220 В;
- неудовлетворительных характеристик частоты.
Используются преимущественно для питания техники, которая чувствительна к некачественным параметрам поставляемой электроэнергии. Производятся трехфазные и однофазные ИБП. Такие устройства постоянно включены и работают. В отличие от других схем, в этой регулируется не только напряжение, но и частота.
Такие модели стоят сотни тысяч рублей. Из недостатков: малый КПД, шумность, выделение тепла.
Расчет необходимой мощности
Чтобы узнать, с какими параметрами требуется UPS, рассчитывают мощность питающихся от него электроприборов. Ее составляющие: активная и реактивная нарузки. Активную потребляют устройства, преобразующие электрическую энергию в тепловую: плиты, ТЭНы, лампы. Реактивная нагрузка присутствует в устройствах с индуктивными элементами, конденсаторами: электродвигатели, бытовая электроника.
Для расчетов ИБП узнают полную мощность, потребляемую приборами. В паспорте или на самих приборах указана активная мощность и коэффициент cosϕ. Полная мощность рассчитывается делением активной нагрузки на коэффициент cosϕ. Показатели суммируют, переводят все значения в кВт.
Для дома
Для городского дома подойдут бесперебойники мощностью от 1 кВт. Хотя потребление электричества немалое, но перебои случаются редко, напряжение стабильное. Стоимость таких ИБП в диапазоне 20-40 тыс. руб.
Для дачи
Для дачного дома требуются мощные агрегаты: количество бытовой техники большое, перебои с подачей электроэнергии частые, качество преимущественно неудовлетворительное. Рекомендуются UPS интерактивной схемы.
Возможный вариант, когда подключаются не все потребители, а только самые важные через отдельные автоматы: насосы отопления и водоснабжения, холодильник, освещение, маломощные бытовые приборы.
После расчетов общей нагрузки оказывается, что требуется ИБП на 2-6 кВт.
Пример расчета
Требуется рассчитать мощность UPS для частного дома. Отключения случаются по несколько часов. В это время используются основные электроприборы.
Вначале требуется узнать их мощность и коэффициент cosϕ. Планируется использовать:
- телевизор — 100 Вт, cosϕ 1;
- холодильник — 600 Вт, коэффициент 0,95;
- насос отопления — 100 Вт, cosϕ 0,7;
- водоснабжение — 1 кВт, коэффициент 0,7;
- бойлер — 2 кВт, коэффициент 1;
- освещение — 200 Вт, cosϕ 1.
Чтобы узнать полную мощность, активную нагрузку каждого прибора делят на коэффициент. Для телевизора, бойлера, освещения она без изменений. Полная мощность холодильника составляет 631 Вт, насоса отопления — 143 Вт, водяной помпы — 1,4 кВт.
Обзор популярных брендов
Источники бесперебойного питания производят многие фирмы. Лучшие среди них:
- APC — производится почти 100 моделей. Продукция надежная, но дорогая.
- Powercom — лучшее соотношение цены и качества. Стоимость аргументированная, продукция с хорошими возможностями, долговечная.
- EATON — модельный ряд самый обширный. Альтернатива UPS компании Powercom.
- Ippon — производят ИБП всех видов для электроснабжения офисов, домов, компьютеров и оргтехники. Модели разработаны с учетом реалий российского энергоснабжения.
Продукция этих компаний отличается качеством.
Как выбрать подходящий
При выборе UPS оценивают ситуацию с электроснабжением:
- При кратковременных отключениях достаточно устройства резервного типа.
- Если помимо перебоев с электроснабжением скачет напряжение, выбирают интерактивную модель. Резервные плохо переносят перепады напряжения, приходится чаще менять аккумулятор.
- Агрегаты с двойным преобразованием защищают приборы от скачков напряжения и помех. Это ИБП с самыми большими возможностями, но дорогие.
Другие моменты, на которые обращают внимание при выборе: мощность, время работы при отключении от электроснабжения, количество выходов.
Спонсоры статьи: