Εφεδρικό σύστημα τροφοδοσίας για το σπίτι - χαρακτηριστικά της συσκευής και λειτουργία

Η τεχνολογική πρόοδος δεν παραμένει ακίνητη. Οι κάτοικοι των πολυώροφων κτιρίων στις μεγαλουπόλεις αρχίζουν να ξεχνούν περιπτώσεις παρατεταμένων διακοπών ρεύματος και όλα τα προβλήματα που συνδέονται με αυτά. Ωστόσο, για το υπόλοιπο πληθυσμό αυτό το θέμα δεν έχει ακόμη επιλυθεί πλήρως.

Τα ζητήματα ισχύος αντιγράφων ασφαλείας για τους ιδιοκτήτες ενός ανεξάρτητου ιδιωτικού σπιτιού ή εξοχικού σπιτιού εξακολουθούν να ισχύουν. Η πολιτεία μας δεν είναι ακόμη σε θέση να παράσχει πλήρως ηλεκτρισμό υψηλής ποιότητας.

Πώς είναι το εφεδρικό σύστημα τροφοδοσίας για το σπίτι

Η σύνθεση του κλασικού συγκροτήματος τεχνικών εφεδρικών συσκευών

Για να διασφαλιστεί η κανονική λειτουργία των οικιακών ηλεκτρικών συσκευών σε περίπτωση απώλειας εξωτερικής ηλεκτρικής ενέργειας, χρησιμοποιήστε:

• ένα σύνολο μπαταριών που δημιουργούν συνολική τάση 12, 24, 36 ή 48 βολτ.

• ένα μετατροπέα που μετατρέπει το συνεχές ρεύμα της μπαταρίας σε εναλλασσόμενο 220V.

Τα σύγχρονα συστήματα δεν ασχολούνται μόνο με πλεονασμό, η λειτουργία του οποίου στο πρόσφατο παρελθόν έγινε συχνά με τη χειροκίνητη αλλαγή του χειριστή, αλλά παρέχουν αδιάλειπτη τροφοδοσία σε αυτόματο τρόπο χωρίς ανθρώπινη παρέμβαση.

Αδιάλειπτη τροφοδοτικά (UPS)που λειτουργούν με το εφεδρικό σχήμα "εκτός λειτουργίας", υπό κανονικές συνθήκες φόρτισης, εκτελούν 2 λειτουργίες:

1. να παρακολουθεί την κατάσταση του πρωτογενούς ηλεκτρικού δικτύου, φιλτράροντας τις υπερτάσεις ισχύος και τις ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές σε αυτό.

2. Φορτίστε τη μπαταρία για να διατηρήσετε την ονομαστική της χωρητικότητα.

Όταν οι παράμετροι του εξωτερικού δικτύου τροφοδοσίας υπερβαίνουν τις κρίσιμες τιμές ή η παροχή ενέργειας είναι εντελώς απενεργοποιημένη, ο αυτοματισμός UPS επανασυνδέει το φορτίο του μετατροπέα, ο οποίος λαμβάνει το συνεχές ρεύμα από τις μπαταρίες.

Ένα σύστημα αυτοματισμού βασισμένο στον ελεγκτή ενσωματώνεται συχνά στο σχεδιασμό ενός σύγχρονου μετατροπέα. Η παραπάνω εικόνα δείχνει την υπό όρους κατανομή των καταναλωτών ηλεκτρικής ενέργειας σε δύο ομάδες με ασύγχρονα ηλεκτροκινητήρες και ηλεκτρονικά τροφοδοτικά. Συνήθως συνδέονται στη θέση του διαμερίσματος.

Αυτό το κύκλωμα πηγής εφεδρείας συνήθως αποκαλείται ενεργό, επειδή παρακολουθεί συνεχώς τις παραμέτρους του δικτύου, συνδέοντας την αυτόνομη τροφοδοσία με το φορτίο αφού διαπιστώσει ότι έχει συμβεί κάποια δυσλειτουργία στο κύκλωμα τροφοδοσίας. Με αυτή τη μέθοδο, ο αυτοματισμός απαιτεί τουλάχιστον έναν μικρό, αλλά πολύ συγκεκριμένο χρόνο για να αναλύσει την κατάσταση και να εκτελέσει την εναλλαγή. Σε αυτές τις στιγμές, σχηματίζεται μια σύντομη νεκρή παύση.

Η υποχρεωτική παρουσία του είναι το κύριο μειονέκτημα αυτού του συστήματος, αλλά, στην πράξη, δεν έχει ιδιαίτερη επίδραση στη λειτουργία των οικιακών συσκευών. Μετά από όλα, οι περιστρεφόμενοι ηλεκτροκινητήρες συνεχίζουν να λειτουργούν με αδράνεια, χωρίς να έχουν χρόνο να σταματήσουν, και τα ηλεκτρονικά κυκλώματα των συσκευών υπολογιστών που βασίζονται σε μικροεπεξεργαστές συνδέονται στην εφεδρική τροφοδοσία του UPS χρησιμοποιώντας ακριβώς τους ίδιους αλγορίθμους.

Πώς να μειώσετε το φορτίο του μετατροπέα και της μπαταρίας

Κατά τη μεταγωγή, μπορείτε να μειώσετε τις απώλειες ενέργειας που συμβαίνουν στο κύκλωμα και να αυξήσετε τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας με διάφορους τρόπους.

Λαμπτήρες φωτισμού

Η οργάνωση του εφεδρικού συστήματος ισχύος και το κόστος του συνδέονται στενά με την κατανάλωση ρεύματος του δικτύου. Συνεπώς, πρέπει να δοθεί ιδιαίτερη προσοχή στο θέμα της εξοικονόμησης ηλεκτρικής ενέργειας και της μετάβασης σε τεχνολογίες εξοικονόμησης ενέργειας.

Για να μειώσετε το φορτίο στον μετατροπέα και ταυτόχρονα το μέγεθος της φόρτισης φωτισμού, μπορείτε απλά να αντικαταστήσετε συμβατικούς λαμπτήρες πυρακτώσεως με φθορισμού, αλογόνου, εξοικονόμηση ενέργειας (συμπαγές φθορισμό) ή φώτα LED.

Μπορείτε επίσης να διαιρέσετε τις πηγές ηλεκτρικού φωτός σε δύο ομάδες:

1. μόνιμη χρήση.

2. καθήκον τοπικού φωτισμού.

Κατά τη μετάβαση στην εργασία από τον μετατροπέα, αυτό θα επιτρέψει τη χρήση μόνο περιορισμένων πηγών και όλα τα υπόλοιπα θα πρέπει να συνδέονται αποκλειστικά με τον απαραίτητο τρόπο.

Απλοποίηση αλγορίθμων για οικιακές συσκευές

Σχεδόν όλες οι ηλεκτρονικές συσκευές (τηλεοράσεις, υπολογιστές, τηλέφωνα και άλλες συσκευές) διαθέτουν τροφοδοτικά που δημιουργούν 12 βολτ συνεχούς τάσης από ένα μεταβλητό δίκτυο 220. Μπορούν να γίνουν ενσωματωμένα σχέδια ή απομακρυσμένα, όπως ένα φορητό υπολογιστή.

Όταν αυτοί οι δέκτες ηλεκτρικής ενέργειας τροφοδοτούνται από τον αντιστροφέα και όχι από ένα εξωτερικό δίκτυο, κατόπιν με ένα συμβατικό σχέδιο σύνδεσης, συμβαίνει μια διπλή μετατροπή ενέργειας:

• πρώτον, ο μετατροπέας λαμβάνει τάση 12 βολτ από μπαταρίες ηλίου και το μετατρέπει σε ≈220, το οποίο τροφοδοτείται στον φορητό υπολογιστή, όπως στην περίπτωσή μας.

• τότε η μονάδα τροφοδοσίας των συσκευών ≈ 220 V διορθώνεται και πάλι με ± 12 V.

Είναι λογικό να αποκλείονται τέτοιες διεργασίες από τους αλγόριθμους και, όταν μετατρέπονται σε εφεδρική ισχύ, να χρησιμοποιείτε ένα κύκλωμα όταν ο ελεγκτής αναστροφέα τροφοδοτεί άμεσα τάση μπαταρίας 12 volt σε όλα τα ηλεκτρονικά εξαρτήματα του υπολογιστή χωρίς να σπαταλάει ενέργεια στην διπλή μετατροπή του. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί δημιουργώντας ένα κύκλωμα παράλληλων εξόδων για τη σύνδεση των μπαταριών ηλίου σε τέτοιες συσκευές.

Ωστόσο, το παραπάνω παράδειγμα με ένα φορητό υπολογιστή εμφανίζεται μόνο για να αποδειχθεί η αρχή της κατασκευής ενός εφεδρικού συστήματος ενέργειας, αν και ο ίδιος ο φορητός υπολογιστής έχει μια ενσωματωμένη μπαταρία που εκτελεί τις λειτουργίες ενός UPS.

Όταν αποσυνδέεται εξωτερική τροφοδοσία σε παρόμοιο κύκλωμα, μειώνεται το φορτίο στο μετατροπέα και στην μπαταρία συνολικά.

Κράτηση ενέργειας του ήλιου, του ανέμου, του νερού, της μηχανής εσωτερικής καύσης

Με το σωστά επιλεγμένο κύκλωμα, οι μπαταρίες ηλίου μπορούν να αποθέσουν ενέργεια για μεγάλο χρονικό διάστημα, αλλά η χωρητικότητά τους δεν είναι άπειρη. Θα έρθει η ώρα όταν θα χρειαστεί επαναφόρτιση.

Για αυτό, συνήθως χρησιμοποιείται η ενέργεια άλλων πηγών ρεύματος:

• ηλιακή μπαταρία;

• ηλεκτρομαγνητικό πεδίο μιας γεννήτριας εργασίας.

Η χρήση ηλιακής ενέργειας

Τα σχέδια των ηλιακών κυττάρων βελτιώνονται διαρκώς, είναι δημοφιλή. Μπορούν να βρεθούν όλο και περισσότερο όχι μόνο στα συστήματα κρατήσεων των οικιακών καταναλωτών, αλλά και ως κύριες πηγές ηλεκτρικής ενέργειας.

Όταν χρησιμοποιείτε ηλιακούς συλλέκτες, είναι σημαντικό να ρυθμίσετε τον αλγόριθμο λειτουργίας του ελεγκτή έτσι ώστε η ηλιακή ενέργεια να μην υποστηρίζει μόνο την ικανότητα των μπαταριών ηλίου, αλλά επίσης να ρέει κατευθείαν στις ηλεκτρικές τροφοδοσίες των καταναλωτών με ένα ηλεκτρονικό κύκλωμα, παρέχοντάς τους ηλεκτρικό ρεύμα.

Διαβάστε περισσότερα σχετικά με τη χρήση ηλιακών συλλεκτών στο εφεδρικό σύστημα τροφοδοσίας εδώ: Ηλιακοί σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής για το σπίτι

Χρησιμοποιώντας σύνολα γεννήτριας

Για οικιακή χρήση, περιστροφικές μηχανές AC. Έχουν γεννήτριες σύμφωνα με την αναλογία των περιστρεφόμενων ηλεκτρομαγνητικών πεδίων του ρότορα και του στάτορα:

1. σύγχρονη.

2. ασύγχρονη.

Τα πρώτα σχέδια είναι πιο σύνθετα, αντιλαμβάνονται καλά τα επαγωγικά φορτία που δημιουργούνται από τους περιστρεφόμενους ηλεκτρικούς κινητήρες, αλλά είναι πιο ακριβά.

Οι ασύγχρονοι γεννήτριες σχεδιάζονται κυρίως για την παροχή ενεργών φορτίων από λαμπτήρες πυράκτωσης σε συστήματα φωτισμού, θερμοηλεκτρικούς θερμαντήρες (TEN) και παρόμοιες συσκευές. Προκειμένου να τροφοδοτηθούν με αυτούς τους ανασταλτικούς καταναλωτές, είναι απαραίτητο να υπάρξει ένα σημαντικό περιθώριο ισχύος της γεννήτριας επειδή δεν ανέχονται τα ασύμμετρα συστατικά των μεταβατικών συνθηκών που συμβαίνουν στο κύκλωμα κατά την εκκίνηση ηλεκτρικών κινητήρων.

Για να προωθηθεί και να διατηρηθεί η περιστροφή του ρότορα γεννήτριας, είναι απαραίτητο να εφαρμοστεί μια ροπή στρέψης. Η πηγή μπορεί να είναι ενέργεια:

• άνεμος.

• ρεύματα νερού ·

• κινητήρα εσωτερικής καύσης.

Αιολική ενέργεια για το σπίτι

Ανήκει στην φιλική προς το περιβάλλον τεχνολογία για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.Ωστόσο, ένα σύστημα εφεδρικής ισχύος για το σπίτι, που βασίζεται στη σύλληψη της αιολικής ενέργειας, μπορεί να μην είναι πάντοτε αποτελεσματικό. Οι όγκοι και οι ταχύτητες των ατμοσφαιρικών μαζών που μετακινούνται στην ατμόσφαιρα σε διαφορετικές κλιματολογικές συνθήκες διαφέρουν σημαντικά.

Στην πλειονότητα της Ρωσίας, οι άνεμοι δεν είναι μόνιμοι, ανάλογα με πολλούς λόγους, συμπεριλαμβανομένης της εποχής του χρόνου και των καιρικών συνθηκών. Παρακολουθούνται και συλλέγονται από τη μετεωρολογική υπηρεσία. Από τις μετρήσεις τους, μπορείτε να αξιολογήσετε μόνο την απόδοση της χρήσης ανεμογεννητριών για τη δημιουργία και τη μετάδοση ροπής σε μια γεννήτρια.

Η ισχύς που παράγεται από την ανεμογεννήτρια επηρεάζεται επίσης από:

• Σχεδίαση ανεμογεννητριών.

• την επιλογή της θέσης και του ύψους της πτερωτής.

• σωστή εγκατάσταση.

• εφαρμοσμένα κυκλώματα και πολλοί άλλοι παράγοντες.

Διαβάστε περισσότερα σχετικά με τη χρήση της αιολικής ενέργειας εδώ: Ανεμογεννήτριες στη Ρωσία - πώς να επιλέξετε, να εγκαταστήσετε και να αποφύγετε την απογοήτευση 

Αξιοποιώντας την ενέργεια της μετακίνησης του νερού

Η χρήση υδροηλεκτρικής ενέργειας στο σπίτι μπορεί να διευκολύνει σημαντικά τη ζωή του ιδιοκτήτη του σπιτιού. Αλλά, τα ποτάμια και τα ρέματα δεν ρέουν πάντα κοντά στα σπίτια μας ...

Επιπλέον, οι λίμνες μας συνήθως παγώνουν το χειμώνα, καλύπτονται με ένα στρώμα πάχους πάγου. Και αυτό περιπλέκει πολύ την παροχή ρεύματος, αλλά δεν αποκλείει εντελώς τη χρήση της.

Οι σύγχρονες τεχνικές για την εγκατάσταση υδραυλικών στροβίλων κάτω από το βάθος σχηματισμού πάγου επιτρέπουν την ανάληψη ενέργειας από τις μετακινούμενες ροές νερού όλο το χρόνο.

Για τη δειγματοληψία της ισχύος της υδραυλικής ροής στο σπίτι, οι απλές φθαρμένες υδροηλεκτρικές δομές είναι οι πλέον κατάλληλες. Μπορούν να εκτελούνται με βάση:

• νερό τροχό?

• έλικα ·

• rotor Daria;

• υδροηλεκτρικός σταθμός παραγωγής ενέργειας.

Η χρήση θερμικής ενέργειας καυσίμου σε κινητήρα εσωτερικής καύσης

Το σύγχρονο ICE για οικιακές γεννήτριες εργάζεται για:

• βενζίνη ·

• ντίζελ ·

• φυσικό ή υγροποιημένο αέριο.

Γεννήτριες αερίου συνήθως σχεδιασμένα για να παράγουν ηλεκτρική ενέργεια σχετικά μικρής χωρητικότητας για αρκετές ώρες. Δημιουργούνται με σύστημα νερού ή ακόμη και με σύστημα ψύξης αέρα, εξοπλισμένο με ασύγχρονες γεννήτριες.

Τα σχέδια βενζινοκινητήρων δεν καταλαμβάνουν πολύ χώρο, είναι συμπαγή, βολικά για μεταφορά. Συχνά χρησιμοποιούνται για την τροφοδοσία εξοχικών σπιτιών, διενεργούν σύντομες εργασίες κατασκευής όπου δεν υπάρχει σταθερό ηλεκτρικό δίκτυο.

Αλλά για τη μακροπρόθεσμη παροχή ισχύος ισχυρών καταναλωτών σε ακραίες συνθήκες λειτουργίας, δεν είναι κατάλληλες.

Γεννήτριες ντίζελ για οικιακή χρήση δημιουργούνται πιο ισχυροί. Ανάλογα με το σχεδιασμό του συστήματος ψύξης του κινητήρα, μπορούν να σχεδιαστούν για συνεχή λειτουργία.

Οι κατασκευαστές τις παράγουν με σύγχρονες ή ασύγχρονες γεννήτριες, συστήματα ελέγχου προσφοράς και αυτοματοποίηση ποικίλης πολυπλοκότητας. Δημοφιλή είναι τα σχέδια δομοστοιχειωτών συσκευών δοχείων DES.

Η παρουσία της λειτουργίας ABP επεκτείνει τις δυνατότητες των μονάδων ηλεκτροπαραγωγής ντίζελ σε εφεδρικά συστήματα ισχύος για το σπίτι.

Ωστόσο, όπως οι βενζινοκινητήρες, εκπέμπουν τοξικά προϊόντα καύσης στην ατμόσφαιρα, δημιουργούν πολύ θόρυβο, δονήσεις. Αυτό απαιτεί τη θέσπιση ειδικών τεχνικών μέτρων για τη μείωση αυτών των επιβλαβών παραγόντων.

Μονάδες παραγωγής αερίου σε φυσικό ή υγροποιημένο αέριο. Συνδέονται με ένα σταθερό δίκτυο φυσικού αερίου ή δεξαμενές αποθήκευσης υγροποιημένου αερίου. Το κόστος λειτουργίας τους είναι χαμηλότερο από το κόστος των σταθμών βενζίνης και ντίζελ λόγω της χαμηλότερης τιμής του φυσικού αερίου.

Μπορούν να περιλαμβάνουν ασύγχρονες ή σύγχρονες γεννήτριες, συστήματα αυτοματισμού ποικίλης πολυπλοκότητας. Συχνά κατασκευάζονται σε έκδοση κοντέινερ για μεγάλη αδιάκοπη λειτουργία σε αυτόματο τρόπο με δυνατότητα τηλεχειρισμού και παρακολούθησης.

Επιπλέον, οι εκπομπές προϊόντων καύσης στην ατμόσφαιρα από τους κινητήρες αυτούς χαρακτηρίζονται από χαμηλή περιεκτικότητα σε επιβλαβείς ουσίες.

Μια ευρεία επιλογή πηγών ενέργειας διαφόρων δυνατοτήτων και σχεδίων, χρησιμοποιώντας ενεργειακούς φορείς που διατίθενται για μια δεδομένη περιοχή, επιτρέπει στον ιδιοκτήτη του σπιτιού να επιλέξει το καταλληλότερο εφεδρικό σύστημα ισχύος για τις ανάγκες του.

Διαβάστε επίσης σε αυτό το θέμα: Πώς είναι τα αδιάλειπτα τροφοδοτικά (UPS) ρυθμισμένα και λειτουργούν;