Backup kraftsystem for hjemmet - funksjoner på enheten og betjening

Teknologisk fremgang står ikke stille. Beboere i flere etasjers bygninger i megasiteter begynner å glemme tilfeller av langvarige avbrytelser og alle problemene som er forbundet med dem. For resten av befolkningen er dette problemet ennå ikke fullstendig løst.

Problemer med sikkerhetskopiering for eiere av en enebolig eller hytte er fremdeles relevant. Staten vår er ennå ikke i stand til å levere strøm av høy kvalitet.

Hvordan er backupkraftsystemet for hjemmet

Sammensetningen av det klassiske komplekset av tekniske sikkerhetskopienheter

For å sikre normal drift av elektriske husholdningsapparater i tilfelle tap av ekstern elektrisk energi, bruk:

• et sett med batterier som skaper en total spenning på 12, 24, 36 eller 48 volt;

• en omformer som konverterer likestrømmen til batteriet til vekslende 220V.

Moderne systemer håndterer ikke bare redundans, og funksjonen i den siste tiden ble ofte utført ved manuell bytte av operatøren, men de gir uavbrutt strømforsyning i automatisk modus uten menneskelig innblanding.

Avbruddsfri strømforsyning (UPS)opererer under backup-skjemaet "Off-Line, Standby" under normale belastningsforhold, utfører to funksjoner:

1. overvåke tilstanden til det primære elektriske nettverket ved å filtrere strømstøt og elektromagnetisk forstyrrelse i det;

2. lad batteriet for å opprettholde sin nominelle kapasitet.

Når parametrene til det eksterne forsyningsnettverket går utover kritiske verdier eller strømmen er slått helt av, kobler UPS-automatiseringen igjen belastningen på omformeren, som tar likestrøm fra batteriene.

Et kontrollbasert automatiseringssystem er ofte integrert i utformingen av en moderne omformer. Bildet over viser betinget inndeling av strømforbrukere i to grupper med asynkron elektriske motorer og elektroniske strømforsyninger. Vanligvis er de koblet til stedet i leiligheten.

Denne sikkerhetskopikildekretsen kalles vanligvis aktiv fordi den konstant overvåker nettverksparametrene og kobler den autonome strømforsyningen til belastningen etter at den har konstatert at det har oppstått en funksjonsfeil i strømforsyningskretsen. Med denne metoden krever automatisering minst en liten, men ganske klar tid til å analysere situasjonen og utføre bytte. I disse øyeblikkene dannes en kort dødpause.

Den obligatoriske tilstedeværelsen er den største ulempen med dette systemet, men i praksis har det ikke noen spesiell effekt på driften av husholdningsapparater. Tross alt fortsetter roterende elektriske motorer å fungere med treghet, og har ikke tid til å stoppe, og de elektroniske kretsene til mikroprosessorbaserte datamaskiner er koblet til backup-strømforsyningen til UPS ved å bruke nøyaktig de samme algoritmene.

Slik reduserer du belastningen på omformeren og batteriet

Når du bytter, kan du redusere energitapet som oppstår i kretsen og forlenge batteriets levetid på flere måter.

Lyslamper

Organiseringen av backup-kraftsystemet og kostnadene er nært knyttet til strømforbruket i nettverket. Derfor bør spørsmålet om å spare strøm og overgangen til energisparende teknologier være spesielt oppmerksom.

For å redusere belastningen på omformeren, og samtidig størrelsen på lysladningen, kan du ganske enkelt bytte ut vanlige glødelamper med lysrør, halogen, energisparende (kompakte lysrør) eller LED-lys.

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

1. permanent bruk;

2. lokal belysning.

Når du går over til arbeid fra omformeren, vil dette bare tillate at det brukes begrensede kilder, og alt resten bør kobles utelukkende etter behov.

Forenkling av algoritmer for husholdningsapparater

Nesten alle elektroniske enheter (fjernsyn, datamaskiner, telefoner og andre enheter) har strømforsyninger som skaper 12 volt direkte spenning fra et variabelt nettverk 220. De kan lages innebygd design eller fjernkontroll, som en bærbar datamaskin.

Når slike mottakere av elektrisk energi blir drevet fra omformeren, og ikke fra et eksternt nettverk, skjer det med en konvensjonell tilkoblingsplan en dobbel konvertering av energi:

• først tar inverteren en spenning på 12 volt fra heliumbatterier og konverterer den til ≈220, som mates til den bærbare datamaskinen, som i vårt tilfelle;

• deretter korrigerer strømforsyningsenheten til disse enhetene ≈ 220 V igjen ved ± 12 V.

Det er ganske logisk å ekskludere slike prosesser fra algoritmene, og når du bytter til sikkerhetskopiering, bruk en krets når omformerkontrolleren direkte leverer 12 volt batterispenning til alle elektroniske komponenter på datamaskinen uten å kaste bort energi på den doble konverteringen. Dette kan gjøres ved å lage en krets med parallelle uttak for å koble helium-batterier til slike enheter.

Imidlertid vises eksemplet ovenfor med en bærbar datamaskin bare for å demonstrere prinsippet om å konstruere et backupkraftsystem, selv om den mobile datamaskinen selv har et innebygd batteri som utfører funksjonene til en UPS.

Når ekstern strøm kobles fra i en lignende krets, reduseres belastningen på omformeren og batteriet som helhet.

Reservering av energi fra sol, vind, vann, forbrenningsmotor

Med riktig valgt krets kan helium-batterier reservere strøm i lang tid, men kapasiteten er ikke uendelig. Tiden vil komme når de vil kreve lading.

For dette brukes energien fra andre strømkilder vanligvis:

• solenergi batteri;

• elektromagnetisk felt til en arbeidsgenerator.

Bruken av solenergi

Design av solceller forbedres stadig, er populære. De finnes i økende grad ikke bare i reservasjonssystemene til husholdningskonsumenter, men også som de viktigste strømkildene.

Når du bruker solcellepaneler, er det viktig å justere regulatorens driftsalgoritme slik at solenergi ikke bare støtter kapasiteten til heliumbatterier, men også direkte strømmer til forbrukerens strømforsyning med en elektronisk krets, og forsyner dem med elektrisk strøm.

Les mer om bruk av solcellepaneler i backup-strømforsyningssystemet her: Solkraftverk for hjemmet

Ved hjelp av generator sett

For husholdningsbruk roterende vekselstrøm maskiner. De har generatorer i henhold til forholdet mellom roterende elektromagnetiske felt til rotoren og statoren:

1. synkron;

2. asynkron.

De første designene er mer komplekse, de oppfatter vel induktive belastninger skapt av roterende elektriske motorer, men dyrere.

Asynkrone generatorer er hovedsakelig designet for å levere aktiv belastning fra glødelamper i belysningskretser, termiske elektriske ovner (TEN) og lignende enheter. For å forsyne reaktive forbrukere med dem, er det nødvendig å tilveiebringe en betydelig margin på generatoren, fordi de dårlig tåler de asymmetriske komponentene til transienter som oppstår i kretsen når du starter elektriske motorer.

For å fremme og opprettholde rotasjonen av generatorrotoren, er det nødvendig å påføre et dreiemoment. Kilden kan være energi:

• vind;

• vannstrømmer;

• forbrenningsmotor.

Vindenergi for hjemmet

Den tilhører den miljøvennlige teknologien for generering av strøm.Imidlertid er det muligens ikke alltid at et backup-kraftsystem for hjemmet, basert på fangst av vindenergi, er effektivt. Volum og hastigheter av luftmasser som beveger seg i atmosfæren under forskjellige klimatiske forhold varierer betydelig.

I det meste av Russland er vind ikke permanent, avhengig av mange årsaker, inkludert årstiden og værforholdene. De overvåkes og samles inn av meteorologisk tjeneste. Fra målingene deres kan du bare om lag evaluere effektiviteten ved å bruke vindturbiner for å generere og overføre dreiemoment til en generator.

Kraften som genereres av vindgeneratoren påvirkes også av:

• vindmølle design;

• valg av plassering og høyde på løpehjulet;

• riktig installasjon;

• anvendt kretsløp og mange andre faktorer.

Les mer om bruk av vindkraft her: Vindgeneratorer i Russland - hvordan velge, installere og unngå skuffelse 

Utnytte energien fra vann i bevegelse

Bruken av vannkraft i hjemmet kan i stor grad forenkle levetiden til eieren av huset. Men elver og bekker flyter ikke alltid i nærheten av hjemmene våre ...

I tillegg fryser damene våre om vinteren, dekket med et lag med tykk is. Og dette kompliserer kraftforsyningen sterkt, men utelukker ikke bruken helt.

Moderne teknikker for å installere hydrauliske turbiner under isdannelsesdybden gjør det mulig å ta energi fra bevegelige vannstrømmer året rundt.

For prøvetaking av kraften i den hydrauliske strømmen hjemme, er enkle, damfrie vannkraftstrukturer best egnet. De kan utføres basert på:

• vann hjul;

• propell;

• rotor Daria;

• garland vannkraftverk.

Bruken av termisk energi fra drivstoff i en forbrenningsmotor

Moderne ICE for hjemmegeneratorer jobber med:

• bensin;

• diesel;

• naturlig eller flytende gass.

Gassgeneratorer vanligvis designet for å generere strøm med relativt liten kapasitet i flere timer. De er laget med et vann- eller luftkjølesystem, utstyrt med asynkrone generatorer.

Bensinmotordesign tar ikke mye plass, de er kompakte og praktiske for transport. De er ofte vant til å drive hytter, utføre korte byggverk der det ikke er noe stasjonært elektrisk nettverk.

Men for langsiktig strømforsyning til kraftige forbrukere under ekstreme driftsforhold, er de ikke egnet.

Dieselgeneratorer for hjemmebruk er skapt kraftigere. Avhengig av utformingen av motorens kjølesystem, kan de designes for kontinuerlig drift.

Produsenter produserer dem med synkrone eller asynkrone generatorer, forsyningskontrollsystemer og automatisering av varierende kompleksitet. Populært er designene til modulære containerenheter fra DES.

Tilstedeværelsen av ABP-funksjonen utvider kapasitetene til dieselkraftverk i reservekraftsystemer for hjemmet.

Imidlertid slipper de, som bensinmotorer, giftige forbrenningsprodukter ut i atmosfæren, mye støy, vibrasjoner. Dette krever vedtakelse av spesielle tekniske tiltak for å redusere disse skadelige faktorene.

Gassgenererende kraftverk bruk naturgass eller flytende gass. De er koblet til et stasjonært gassnettverk eller lagringstanker for flytende gass. Kostnadene for deres drift er lavere enn for bensin- og dieselstasjoner på grunn av den lavere prisen for bensin.

De kan inkludere asynkrone eller synkrone generatorer, automatiseringssystemer av varierende kompleksitet. Oftest er de laget i en containerversjon for lang uavbrutt drift i automatisk modus med mulighet for fjernkontroll og overvåking.

I tillegg er utslipp av forbrenningsprodukter til atmosfæren fra disse motorene preget av et lavt innhold av skadelige stoffer.

Et bredt utvalg av kraftkilder med forskjellige kapasiteter og design, ved bruk av energibærere tilgjengelig for et gitt område, gjør det mulig for eieren av huset å velge det mest passende backupkraftsystemet for hans behov.

Les også om dette emnet: Hvordan arrangeres og fungerer uavbrutt strømforsyning (UPS)?

Comments

[#1]

Utmerket som alltid.

[#2]

Helium-batterier finnes ikke! Helium er en inert gass. At stadig "helium" -batterier blir nevnt i artikkelen, er en stor feil. Det er gelbatterier. Men dette er bare en slags blysyrebatterier, der elektrolytten ikke er flytende, men i form av en gel.