Резервный источник питания – Своими Руками

Да будет свет! Система резервного питания в загородном доме

Ничего не может быть хуже, чем отключение света зимой. Любой из загородных жителей рано или поздно сталкивается с ситуацией, когда лампочки гаснут, скважинный насос перестаёт качать воду, а батареи системы отопления остывают на глазах. Время задействовать резервное питание!

Большинство скажет: надо просто завести генератор и подключить к нему приборы и оборудование в доме. Не всё так просто. Пользователи forumhouse.ru хорошо знают, как запустить генератор на морозе.

Но есть и другое решение проблемы с перебоями электричества: система резервного питания дома или сокращённо – СРП.

Для правильного выбора такой системы питания необходимо понять, чем она отличается от системы автономного питания (САП).

СРП используется в том случае, когда дом подключён к основной электросети. При отключении основного питания резервное электропитание «подхватывает» основных потребителей электроэнергии: скважинный насос, котёл, холодильник, компьютер, телевизор и другое электрооборудование. САП – это основная система электропитания для дома, применяемая при полном отсутствии основной электросети.

Переходим к выбору системы резервного питания. По мнению Андрей-АА, существует 4 основных типа резервного питания для дома.

• Если сеть отключается ненадолго, но суммарно в месяц более чем на 10 часов, то оптимальной будет система, состоящая из инвертора, зарядного устройства и блока аккумуляторов, заряжаемых от сети.

• Если сеть отключают менее чем на 10 часов в месяц, то выгодней система из электрогенератора с двигателем внутреннего сгорания (ДВС), оборудованного системой автоматического пуска.
• Если сеть отключают часто и надолго, или когда напряжение в сети слишком низкое, то оптимальной является система, состоящая из генератора, блока аккумуляторов, зарядного устройства и инвертора.

• Если требуемую мощность можно ограничить 1-1,5 кВт, то в качестве резервной системы питания можно использовать автомобиль с подключённым к нему инвертором.

Остановимся подробнее на третьем варианте. Пользователь с ником galexy456 предлагает пошаговый план создания бюджетной системы резервного питания для дома.

1 В электрический щиток заводятся два кабеля из подсобного помещения. Первый кабель необходим, чтобы подать электричество на инвертор. Второй – чтобы передать электричество от инвертора в дом.

У меня на улице смонтирован маленький щиток, в котором реализована схема автоматического ввода резерва, или сокращённо АВР

2 В подсобное помещение ставим инвертор, аккумуляторы и коммутируем все устройства.

Я рекомендую выбирать инвертор с синусоидальным выходным напряжением.

В случае отключения электричества такая система работает следующим образом. АВР самостоятельно и быстро – так, что приборы не успевают отключиться, переключает питание с основного на резервное.

Теперь все подключённые энергопотребители продолжают работать от аккумуляторов и инвертора. Если энергоснабжение отсутствует больше 5-6 часов, то, не дожидаясь полного разряда аккумуляторов (от этого сильно сокращается срок их службы), для продолжения бесперебойного питания необходимо вручную завести генератор.

Существуют системы резервного питания с автоматическим запуском генератора, установленным в отапливаемом подсобном помещении и снабжённом принудительным отводом выхлопных газов. Главный недостаток таких СРП – это их высокая цена.

После запуска генератора инвертор переводит нагрузку на питание приборов от него и одновременно начинает заряжать аккумуляторы. Таким образом, продлевается время работы системы и экономится моторесурс генератора, т.к. он работает не в постоянном режиме.

Любая, даже самая продвинутая и дорогая система резервного питания, в первую очередь, приучает экономить энергоресурсы в доме, т.к. от этого напрямую зависит время работы системы резервного электроснабжения дома.

• заменить все лампочки в доме на энергосберегающие;
• проложить вторую, резервную линию электросети, к которой, в случае отключения электричества, можно подключить самое необходимое оборудование в доме;
• как следует утеплить дом, чтобы уменьшить затраты на отопление;
• при работе резервной системы питания не пользоваться мощными электроприборами: утюгом, электрочайником, пылесосом.

Включение фена, чайника или утюга на 3-7 минут сильно не разрядит аккумуляторы, но глажку или работу с мощным электроинструментом лучше не допускать.

Для построения СРП нагрузку в доме можно условно разделить на три части:

1. Отопление.
2. Водонагревательные приборы.
3. Приборы, требующие обязательного резервного питания, а именно:

• освещение;
• циркуляционные насосы отопления;
• скважинный насос и насосная станция;
• компьютер;
• холодильник, телевизор, Интернет.

Также в качестве резервной системы питания можно использовать и автомобиль. Для этого необходимо:

1. Приобрести инвертор с синусоидальным выходом на 12-220 В мощностью до 2 кВт с защитой от перегрузки по току или по мощности.
2. Прогреть двигатель автомобиля.
3. Выключить двигатель.
4. Подсоединить инвертор непосредственно к клеммам аккумулятора (не отсоединяя его от автомобиля).
5. Завести двигатель.
6. Подсоединить нагрузку к инвертору.
7. После отключения нагрузки необходимо оставить двигатель авто заведённым, чтобы он подзарядил аккумулятор.

Я постоянно использую энергосистему своего авто в качестве резервного источника электричества на даче. Максимальное время работы в таком режиме составляло 10 часов, работали все основные потребители электрической энергии в доме.

Пользователи сайта FORUMHOUSE могут узнать, как самостоятельно сделать резервную систему питания питания. Вся информация по расчёту автономной системы питания собрана в этом дневнике. Автоматический запуск и использование генератора «от А до Я» описан в этой теме.

А в этом видео рассказывается о том, как инвертор и блок аккумуляторов могут увеличить электрическую мощность в доме.

Резервный источник питания – Своими Руками

Источник питания с буферной АКБ.

Автор: I.Cherry
Опубликовано 01.01.1970

И так – как-то в одно время потихоньку на нашем предприятии (фирма очень бедная: как и большинство ТЕПЛОЕНЕРГО в Украине) начали выходить из строя, т.е. выгорать “по горячей стороне” импульсные БП которые в последствии были заменены .
Пришлось сообразить, т.е. сделать 6шт. источников питания для питания некоторых приборов (имеют отношение к метрологии , КИПиА).
Требования к ним были такими:
1) стабилизированное питание датчика – 20:28В/0.1А
2) стабилизированное питание самого прибора – 10:14В/0.2А
3) гальваническая развязка между каналами питания
4) резервное питание прибора (датчика нет) от АКБ 12В (дальше перечислять не буду)
Решил велосипед не изобретать, а использовать уже наработанные схемные решения, тем более надо было, чтоб получилось дешево и качественно. Да и как то сильно не заморачивался с выбором схемотехники – в голове сами по себе вырисовывались примеры реализации БП.
Ну вот и вся история а теперь – к делу.
Схема устройства:

Как видно из схемы, БП состоит из двух независимых каналов 24В и 12В построенных на “кренках”. По 12В к LM7812 установлен диод VD5, что поднимает напряжение до 12.7В для компенсации падения на VD12. Больше по стабилизаторам нечего сказать, так как это общеизвестная схемотехника и описана в любом справочнике и конечно, все это есть в “Обучалке”.
Для обеспечения бесперебойного питания используется аккумуляторная батарея (в моем случае – это “GEMBIRD 12V4.5A”).
Схема, показанная на рисунке, исключает повреждение аккумуляторов из-за получения ими избыточного заряда. Она автоматически отключает процесс заряда при повышении напряжения на элементах выше допустимой величины и состоит из стабилизатора тока на транзисторе VT3, усилителя VT2, детектора уровня напряжения на VT1 .
Индикатором процесса заряда является свечение светодиода VD4, который при его окончании гаснет.
Настройку устройства начинаем со стабилизатора тока. Для этого временно замыкаем вывод базы транзистора VT3 на общий провод, а вместо аккумуляторов подключаем эквивалентную нагрузку с миллиамперметром 0. 500 мА. Контролируя прибором ток в нагрузке, подбором резистора R3 устанавливаем номинальный ток заряда для конкретного типа аккумуляторов.
Вторым этапом настройки является установка уровня ограничения выходного напряжения с помощью подстроечного резистора R4. Для этого, контролируя напряжение на нагрузке, увеличиваем сопротивление нагрузки до момента появления максимально допустимого напряжения (13.8 В для АКБ 12В/4.5А). Резистором R5 добиваемся отключения тока в нагрузке (погаснет светодиод).
Трансформатор подойдет любой малогабаритный с напряжением на вторичных обмотках 15. 18 В; для 24В-го канала – 25..28В.
Транзистор VT3 крепится к теплорассеивающей пластине. Для удобства настройки в качестве R4 желательно использовать многооборотный резистор типа СП5-2 или аналогичный, остальные резисторы подойдут любого типа.
Для осуществления резервного питания по 12В от АКБ используются цепи схемы на элементах VD7, VT4, VT5 и реле (импортное 12В) с одной группой контактов переключения. При наличии сетевого питания а значит и +U на конденсаторах С4, С5 , транзистор VT4 открыт и реле обесточено, через замкнутые контакты происходит заряд АКБ. При пропадании напряжения в сети, транзистор VT4 закрывается – VT5 открывается и срабатывает реле – своими контактами подключая “+” АКБ через VD11 к нагрузке.
Теперь немного об использованных деталях:
– диоды – любые ..исходя из токов и напряжений, я применил самые дешевые импортные 1N4007;
– транзисторы VT1, VT2, VT4 – КТ3102, можно КТ315 или импортные аналоги.
– транзистор VT3 можно применить КТ814 или КТ816 – зависит от емкости АКБ и тока которым будет заряжаться;
Печатная плата:

Теперь немного в фотографиях – процесс изготовления:

Печатная плата. Впаял “релюху” – потом вспомнил, что надо для истории сфотографировать. Дорожки не залуживал, т.к. сам текстолит оказался плохого качества – отслаивались дорожки даже при мин. температуре паяльника. После пайки покрыл всю плату лаком.

Бесперебойник для дома, или Как обеспечить себя запасом электроэнергии

Разберемся с вопросом, как самостоятельно сделать в доме временный источник электроэнергии?

Как ни крути, а отключения электроэнергии – это вполне закономерное явление, которое случается в каждом городе и каждой стране Земного шара. Все бы ничего, если бы не всем известный закон Мерфи, согласно которому эти отключения происходят в самый неподходящий момент – например, зимой, когда за окном лютый мороз. Сразу перестает работать все, в том числе и котел отопления. Неприятно, конечно, но поправимо – стоит один раз оказаться в такой ситуации, как поневоле начинаешь задумываться о резервном источнике электроснабжения. Согласитесь, мощный бесперебойник для дома в таких моментах окажется незаменимым – стоит он, правда, немалых денег, но и это не беда, так как любую систему можно либо сделать своими руками, либо упростить до вполне вменяемой стоимости.

Временное электроснабжение дома

• Бесперебойник для дома: как он работает и как устроен
• Резервный источник питания: выбираем оборудование
• Временное электроснабжение: бесперебойник своими руками

Бесперебойник для дома: как он работает и как устроен

Если не внедряться в электронные схемы, а смотреть на любой блок бесперебойного электроснабжения глобально, то его можно разделить всего на четыре части – это емкость для накопления электрической энергии (попросту говоря, аккумулятор); инвертор, который преобразует постоянный ток 12v в переменный, который течет по проводам наших домов и квартир; зарядное устройство для аккумулятора и схема управления работой всего этого оборудования. Ознакомимся подробнее с этими составляющими бесперебойника и посмотрим, как они работают.

Аккумулятор. С ним знакомы все, и сталкиваются современные люди с этим устройством практически каждый день, только мало кто обращает на них внимание – они настолько плотно вошли в нашу жизнь, что многие люди их попросту не замечают. Перезаряжаемыми автономными источниками энергии оснащаются автомобили, мобильные телефоны, осветительные приборы и многое другое. Назначение у аккумулятора только одно – накапливать энергию и отдавать ее в нужный момент времени. Основной параметр этого изделия – емкость, которая измеряется в Ампер-часах – именно этот момент играет ключевую роль в процессе создания источника бесперебойного питания для дома.

Инвертор. Здесь все достаточно просто – это сетевой адаптер, который призван повышать или, правильнее будет сказать, изменять постоянный ток, выдаваемый аккумулятором, в переменный, который используется для питания всех бытовых приборов. Инверторы могут отличаться как по мощности, так и по форме выходного сигнала, что непременно нужно учитывать при его выборе – об этом мы поговорим несколько позже.

Зарядное устройство. С ним также знакомы практически все, только в нашем случае понадобится не та маленькая штучка, с помощью которой заряжаются мобильные телефоны, а вполне серьезная установка, способная быстро заряжать аккумуляторы большой емкости.
Блок управления. Это контроллер, который управляет работой системы резервного электроснабжения. Он переключает источники питания – когда в сети есть напряжение, он подает к потребителям его, а когда ток в общественной сети отсутствует, он забирает его у аккумулятора.

Эти четыре элемента и являются так называемым ИБП для дома. Данное устройство, изготовленное в заводских условиях, имеет вполне компактные размеры (не считая блока аккумуляторов). Более предпочтительно оно только тем, что работает в полностью автоматическом режиме – если делать его аналог в домашних условиях, то от автоматики, в принципе, можно отказаться. Единственное неудобство, которое вы ощутите, это необходимость вручную переключать источники энергии – согласитесь, это не проблема, особенно если данный момент поможет сэкономить солидную сумму денег.

Резервный источник питания: выбираем оборудование

Я думаю, никому не открою тайну, если скажу, что от правильности выбора компонентов системы зависит работоспособность устройства в целом. Поэтому просто напомню, что подойти к этому вопросу необходимо со всей ответственностью. В нашей ситуации придется выбирать три отдельных устройства.

Инвертор-преобразователь. Как и говорилось выше, такие адаптеры могут отличаться по двум признакам, которые в данном случае очень важны. Во-первых, это форма выходного сигнала – в этом отношении она может иметь чистую синусоиду и модифицированную аппроксимацию. Не будем внедряться в то, что это такое, а скажем просто – инвертор с чистой синусоидой на выходе дает качественное электричество и способен питать любые электроприборы, в том числе и современный газовый котел, и холодильник, и все прочее. Если же говорить о модифицированном выходном сигнале, то от него отлично работают лампы (правда, не все, некоторые из них быстро выходят из строя), нагревательные элементы, компьютеры, телевизоры, но никак не котлы.

С потребителями, у которых имеются электродвигатели, также возникают проблемы – они работают, но греются и быстро выходят из строя. Во-вторых, это мощность – ее придется рассчитывать исходя из суммарного потребления всех электроприборов в доме. В принципе, можно остановиться и на основных потребителях (наиболее важных для вас) – таких, как газовый котел, холодильник, освещение, компьютеры, телевизоры. Их потребляемая мощность суммируется, к ней прибавляется запас (10-20%) и получается мощность необходимого инвертора.

В принципе, при выборе можно ориентироваться и на самый мощный потребитель вашего дома – к примеру, бойлер или стиральная машина, которые потребляют не более 2,5кВт. В общем, в среднем для системы резервного электропитания используется инвертор мощностью 3кВт. Здесь имеется один нюанс – на этих приборах указывается пиковая мощность – постоянная у них несколько ниже. Поэтому при выборе нужно обратить внимание не на мощность с единицей измерения VA, а на ту, которая подписывается как Вт или W.

Аккумулятор. Здесь все достаточно просто – чем больше емкость аккумулятора, тем дольше вы сможете пользоваться накопленной энергией. На выбор инвертора емкость аккумулятора не оказывает никакого влияния. Исходя из собственного опыта могу сказать одно – аккумулятор емкостью 95А/ч способен обеспечивать потребителя мощностью в 100Вт на протяжении более 10-ти часов. При первом испытании такой системы приобретенный мною бывший в употреблении гелиевый аккумулятор за это время даже не разрядился. Делайте выводы, но учтите еще и такой момент, что именно гелиевые аккумуляторы больше всего приспособлены для работы в подобных системах – они как нельзя лучше предназначены для большого количества циклов зарядки и разрядки. Емкости можно наращивать со временем, подключая их параллельно друг к другу – единственное, что здесь нужно знать, это то, что подключать параллельно нужно аккумуляторы одинаковой емкости.

Зарядное устройство. Его выбор обусловлен емкостью аккумуляторов. Скажем так, чтобы емкость в 100А/часов заряжалась в течение 5-7 часов, понадобится зарядное устройство с выходным током в 10Ампер.
В принципе, все. Как видите, требования к выбору оборудования не очень сложные. Единственное, о чем хочу предупредить, что такой бесперебойник обойдется недешево – но еще дороже (как минимум в два раза) он обойдется, если приобретать его в готовом виде.

Временное электроснабжение: бесперебойник своими руками

Собрать резервный источник электроснабжения на основе описанных выше устройств не так уж сложно – можно сказать, что просто и сделать это сможет любой мужчина. Берем инвертор – покрутите его и посмотрите на то, что на нем имеется. С одной его стороны находится универсальное гнездо для вилки, а с другой стороны две клеммы и кнопка включения. Некоторые подобные устройства могут оснащаться индикаторами напряжения. Сначала нам нужна та сторона, где находятся две клеммы (красная и черная). Подсоединяем к ним два провода сечением не менее 4 квадратов – на свободные концы устанавливаем клеммы для аккумулятора. У автомобилиста с этим вопросом проблем вообще не возникнет. Также к этим клеммам нужно стационарно подсоединить провода от зарядного устройства – очень важно, чтобы фазировка инвертора на клеммах совпадала с фазировкой зарядного устройства.

После того, как провода подключены, их можно накидывать на аккумулятор. Тот, который подсоединен к красной клемме, присоединяется к плюсу аккумулятора, а тот который прикручен к черной клемме, соответственно, к минусу аккумулятора. Теперь все просто – включаем в розетку инвертора какой-нибудь потребитель, нажимаем выключатель на инверторе и наблюдаем, как все работает. Когда аккумулятор разряжается, просто выключаем инвертор (выключателем) и включаем зарядное устройство.

И в заключение несколько слов о тонкостях использования такого источника бесперебойного электропитания дома. Для быстрого подключения его в сеть понадобится собрать удлинитель – с обеих его сторон должны находиться вилки. После того, как свет пропадает, одна вилка удлинителя подсоединяется к инвертору, а вторая в любую розетку в доме.

Думаю, не следует напоминать о безопасности эксплуатации – перед подключением в сеть этого устройства нужно обязательно отключить вводной автомат. Если вдруг резко появится электричество в сети, то беды не избежать – именно для этого и оборудуют заводские бесперебойники узлом управления. В этом и заключается их преимущество.

В завершение темы про бесперебойник для дома добавлю только одно – описанная выше схема с успехом используется при оборудовании альтернативных систем энергоснабжения. Если зарядное устройство заменить ветрогенератором или солнечными батареями и поставить между ними и аккумулятором контроллер зарядки, то вы получите индивидуальную электростанцию. О принципе ее работы можете почитать в этой статье нашего сайта. опубликовано econet.ru

Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

Понравилась статья? Напишите свое мнение в комментариях.
Подпишитесь на наш ФБ:

Источники:

http://www.forumhouse.ru/journal/articles/5649-da-budet-svet-sistema-rezervnogo-pitaniya-v-zagorodnom-dome
http://www.radiokot.ru/lab/analog/15/
http://econet.ru/articles/bespereboynik-dlya-doma-ili-kak-obespechit-sebya-zapasom-elektroenergii