Backup-kraftsystem til hjemmet - enhedens funktioner og betjening

Teknologiske fremskridt står ikke stille. Beboere i bygninger i flere etager i megaciteter begynder at glemme tilfælde af langvarige mørklægningsgange og alle de problemer, der er forbundet med dem. Men for resten af ​​befolkningen er dette spørgsmål endnu ikke blevet løst fuldstændigt.

Problemer med sikkerhedskopiering for ejere af et fritliggende privat hus eller hytte er stadig relevante. Vores stat er endnu ikke i stand til at levere strøm af høj kvalitet.

Hvordan er sikkerhedskopieringssystemet til hjemmet

Sammensætningen af ​​det klassiske kompleks af tekniske backup-enheder

For at sikre normal drift af husholdningselektriske apparater i tilfælde af tab af ekstern elektrisk energi, skal du bruge:

• et sæt batterier, der skaber en total spænding på 12, 24, 36 eller 48 volt;

• en inverter, der konverterer batteriets jævnstrøm til vekslende 220V.

Moderne systemer beskæftiger sig ikke kun med redundans, hvis funktion i den nylige fortid ofte blev udført ved manuel omskiftning af operatøren, men de leverer uafbrudt strømforsyning i automatisk tilstand uden menneskelig indgriben.

Uforstyrrende strømforsyninger (UPS)betjener under "Off-Line, Standby" -skema under normale belastningsbetingelser, udfører 2 funktioner:

1. overvåge tilstanden for det primære elektriske netværk ved at filtrere strømstød og elektromagnetisk interferens i det;

2. oplad batteriet for at opretholde sin nominelle kapacitet.

Når parametrene for det eksterne forsyningsnetværk går ud over kritiske værdier, eller strømmen er helt slukket, forbinder UPS-automatiseringen igen belastningen på inverteren, der tager jævnstrøm fra batterierne.

Et controllerbaseret automatiseringssystem er ofte integreret i designet til en moderne inverter. Ovenstående billede viser den betingede opdeling af elforbrugere i to grupper med asynkron elektriske motorer og elektronik strømforsyninger. Normalt er de tilsluttet på stedet i lejligheden.

Dette backupkildekredsløb kaldes normalt aktivt, fordi det konstant overvåger netværksparametrene og forbinder den autonome strømforsyning med belastningen, efter at det har konstateret, at der er opstået en fejl i strømforsyningskredsløbet. Med denne metode kræver automatisering mindst en lille, men ganske bestemt tid til at analysere situationen og udføre switching. På disse øjeblikke dannes en kort dødpause.

Dets obligatoriske tilstedeværelse er den største ulempe ved dette system, men praktisk talt har det ikke en særlig effekt på driften af ​​husholdningsapparater. Når alt kommer til alt fortsætter roterende elektriske motorer med inerti og har ikke tid til at stoppe, og de elektroniske kredsløb fra mikroprocessorbaserede computerenheder er forbundet til UPS-backupforsyningen ved hjælp af nøjagtigt de samme algoritmer.

Sådan reduceres belastningen på inverteren og batteriet

Når du skifter, kan du reducere de energitab, der opstår i kredsløbet, og forlænge batteriets levetid på flere måder.

Belysningslamper

Organiseringen af ​​backup-kraftsystemet og dets omkostninger er tæt forbundet med netværkets strømforbrug. Derfor bør spørgsmålet om besparelse af elektricitet og overgangen til energibesparende teknologier være særlig opmærksom.

For at reducere belastningen på inverteren og på samme tid størrelsen på belysningsafgiften kan du blot udskifte konventionelle glødelamper med lysstofrør, halogen, energibesparende (kompakte lysstofrør) eller LED-lys.

Du kan også dele kilderne til elektrisk lys i to grupper:

1. permanent anvendelse

2. lokalt lys.

Når du skifter til arbejde fra inverteren, tillader dette kun begrænsede kilder, og alt det andet skal udelukkende tilsluttes om nødvendigt.

Forenkling af algoritmer til husholdningsapparater

Næsten alle elektroniske enheder (fjernsyn, computere, telefoner og andre enheder) har strømforsyninger, der skaber 12 volt direkte spænding fra et variabelt netværk 220. De kan laves indbygget design eller fjernbetjening, som en bærbar computer.

Når sådanne modtagere af elektrisk energi drives fra inverteren og ikke fra et eksternt netværk, sker der med en konventionel tilslutningsplan en dobbeltkonvertering af energi:

• For det første tager inverteren en spænding på 12 volt fra heliumbatterier og konverterer den til ≈220, der føres til den bærbare computer, som i vores tilfælde;

• derefter korrigerer strømforsyningsenheden på disse enheder ≈ 220 V igen ved ± 12 V.

Det er ret logisk at udelukke sådanne processer fra algoritmerne og ved skift til sikkerhedskopiering skal du bruge et kredsløb, når inverterkontrollen direkte leverer 12 volt batterispænding til alle elektroniske komponenter på computeren uden at spilde energi på dens dobbelte konvertering. Dette kan gøres ved at oprette et kredsløb med parallelle stik til tilslutning af helium-batterier til sådanne enheder.

Ovennævnte eksempel med en bærbar computer er imidlertid kun vist for at demonstrere princippet om at konstruere en backup-strømskema, selvom den mobile computer selv har et indbygget batteri, der udfører en UPS-funktioner.

Når ekstern strøm frakobles i et lignende kredsløb, reduceres belastningen på inverteren og batteriet som helhed.

Reservation af energi fra sol, vind, vand, forbrændingsmotor

Med korrekt valgt kredsløb kan helium-batterier reservere strøm i lang tid, men deres kapacitet er ikke uendelig. Tiden kommer, hvor de vil kræve genopladning.

Til dette bruges energien fra andre strømkilder normalt:

• solbatteri;

• elektromagnetisk felt i en arbejdsgenerator.

Brug af solenergi

Design af solceller forbedres konstant og er populære. De findes i stigende grad ikke kun i husholdningskonsumenternes reservationssystemer, men også som de vigtigste kilder til elektricitet.

Når du bruger solcellepaneler, er det vigtigt at justere regulatorens driftsalgoritme, så solenergi ikke kun understøtter kapaciteten til helium-batterier, men også direkte strømmer til forbrugerens strømforsyning med et elektronisk kredsløb og forsyner dem med elektrisk strøm.

Læs mere om brugen af ​​solcellepaneler i backup-strømforsyningssystemet her: Solenergianlæg til hjemmet

Brug af generator sæt

Til hjemmebrug roterende vekselstrømsmaskiner. De har generatorer i henhold til forholdet mellem roterende og elektromagnetiske felter i rotoren og statoren:

1. synkron;

2. asynkron.

De første design er mere komplekse, de opfatter godt induktive belastninger skabt af roterende elektriske motorer, men dyrere.

Asynkrone generatorer er hovedsageligt designet til at levere aktive belastninger fra glødelamper i belysningskredsløb, termiske elektriske varmeapparater (TEN) og lignende enheder. For at forsyne reaktive forbrugere med dem er det nødvendigt at tilvejebringe en betydelig margin på generatoreffekten, fordi de dårligt tolererer de asymmetriske komponenter i transienter, der opstår i kredsløbet, når man starter elektriske motorer.

For at fremme og opretholde rotationen af ​​generatorrotoren er det nødvendigt at påføre et drejningsmoment på det. Dens kilde kan være energi:

• vind;

• vandstrømme;

• forbrændingsmotor.

Vindenergi til hjemmet

Det hører til den miljøvenlige teknologi til produktion af elektricitet.Imidlertid er et sikkerhedskopisystem til hjemmet, baseret på indfangning af vindenergi, muligvis ikke altid effektivt. Volumener og hastigheder af luftmasser, der bevæger sig i atmosfæren under forskellige klimatiske forhold, er meget forskellige.

I det meste af Rusland er vinden ikke permanent, afhængig af mange grunde, inklusive årstiden og vejrforholdene. De overvåges og indsamles af den meteorologiske tjeneste. Fra deres målinger kan du kun ca. vurdere effektiviteten af ​​at bruge vindmøller til at generere og overføre drejningsmoment til en generator.

Den strøm, der genereres af vindgeneratoren, påvirkes også af:

• vindmølle design;

• valg af placering og højde på løbehjulet;

• korrekt installation;

• anvendt kredsløb og mange andre faktorer.

Læs mere om brug af vindkraft her: Vindgeneratorer i Rusland - hvordan man vælger, installerer og undgår skuffelse 

Udnyttelse af energi fra bevægende vand

Brug af vandkraft i hjemmet kan i høj grad gøre det lettere for ejeren af ​​huset. Men floder og vandløb flyder ikke altid nær vores hjem ...

Derudover fryser vores damme normalt om vinteren, dækket med et lag med tyk is. Og dette komplicerer kraftforsyningen i høj grad, men udelukker ikke brugen helt.

Moderne teknikker til installation af hydrauliske møller under isdannelsesdybden gør det muligt at tage energi fra bevægende vandstrømme året rundt.

Til prøvetagning af kraften i den hydrauliske strømning derhjemme er enkle, dæmpeløse vandkraftstrukturer bedst egnede. De kan udføres på baggrund af:

• vandhjul;

• propel;

• rotor Daria;

• vandkraftværker.

Brug af termisk energi fra brændstof i en forbrændingsmotor

Moderne ICE til hjemmegeneratorer arbejder med:

• benzin;

• diesel brændstof;

• naturlig eller flydende gas.

Gasgeneratorer normalt designet til at generere elektricitet med relativt lille kapacitet i flere timer. De er oprettet med et vand- eller endda luftkølesystem udstyret med asynkrone generatorer.

Benzinmotorkonstruktioner tager ikke meget plads, de er kompakte og praktiske til transport. De er ofte vant til at drive hytter, udføre korte byggearbejder, hvor der ikke er noget stationært elektrisk netværk.

Men til langvarig strømforsyning til stærke forbrugere under ekstreme driftsforhold er de ikke egnede.

Diesel generatorer til hjemmebrug skabes mere kraftfuld. Afhængigt af designet på motorkølesystemet kan de designes til kontinuerlig drift.

Producenter fremstiller dem med synkrone eller asynkrone generatorer, forsyningskontrolsystemer og automatisering af varierende kompleksitet. Populært er design af modulopbyggede containereenheder fra DES.

Tilstedeværelsen af ​​ABP-funktionen udvider kapaciteten ved dieselkraftværker i sikkerhedskopisystemer til hjemmet.

Men de, ligesom benzinmotorer, udsender giftige forbrændingsprodukter i atmosfæren, skaber en masse støj, vibrationer. Dette kræver vedtagelse af særlige tekniske foranstaltninger for at reducere disse skadelige faktorer.

Gasproducerende kraftværker køre på naturlig eller flydende gas. De er forbundet til et stationært gasnetværk eller lagertanke til flydende gas. Omkostningerne ved deres drift er lavere end for benzin- og dieselstationer på grund af den lavere pris for gas.

De kan omfatte asynkron eller synkron generatorer, automatiseringssystemer med varierende kompleksitet. Oftest fremstilles de i en containerversion til lang uafbrudt drift i automatisk tilstand med mulighed for fjernbetjening og overvågning.

Derudover er emissioner af forbrændingsprodukter til atmosfæren fra disse motorer kendetegnet ved et lavt indhold af skadelige stoffer.

Et bredt udvalg af strømkilder med forskellige kapaciteter og design ved hjælp af energibærere, der er tilgængelige for det givne område, giver husets ejer mulighed for at vælge det mest optimale sikkerhedskopisystem til hans behov.

Læs også om dette emne: Hvordan arrangeres og fungerer uafbrudt strømforsyning (UPS)?

Comments

[#1]

Fremragende som altid.

[#2]

Helium-batterier findes ikke! Helium er en inert gas. Det faktum, at "helium" -batterier konstant nævnes i artiklen, er en stor fejltagelse. Der er gelbatterier. Men dette er bare en slags blysyrebatterier, hvori elektrolytten ikke er flydende, men i form af en gel.