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 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.

Бесперебойник, ИБП IB-15-20.

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.

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.

Узнают общую мощность приборов. В сумме – 4,474 кВт. Это требуемая мощность ИБП.

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.

Бесперебойник для дома  SVEN.

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.

Некоторые дома строятся за городом вдали от линий электропередач. Для автономного энергоснабжения устанавливают бесперебойники, укомплектованные генератором и аккумуляторами.

Выбор аккумуляторов

Аккумуляторы в ИБП используются внутренние, внешние и комбинированные.

ИБП с внутренними аккумуляторами рассчитаны на 10-20 минут непрерывной работы.

Внешние аккумуляторы дают возможность работы в течение нескольких часов. Кроме того, срок службы аккумуляторов меньше, чем срок работы самого ИБП. Внешние аккумуляторы проще заменить при необходимости.

Необходимую емкость батарей проще всего определить по таблицам или калькулятору на сайте производителя. Непосредственный расчет слишком сложный, необходимо учесть КПД, реактивную мощность и другие факторы.

Использование автомобильных аккумуляторов не рекомендуется. Они, в отличие от специальных, не герметичные, за исключением необслуживаемых. При работе в воздух выделяются пары кислоты, водород и кислород. Это недопустимо для закрытых, а тем более жилых помещений. Однако много специалистов подключают автомобильные аккумуляторы и они прекрасно работают. Это  зависит от типа ИБП и встроенных аккумуляторов. Иногда автомобильные батареи заряжают отдельным зарядным устройством и необходимо следить за уровнем заряда. При хранении в отключенном состоянии происходит саморазряд аккумулятора и через некоторое время ИБП не сможет работать. Потребуется предварительная зарядка. Кроме того, хранение в разряженном состоянии вредно для аккумулятора.

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:

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.

Линейно-интерактивный ИБП EUFO RM 800.

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.

Режим с двойным преобразованием напряжения.

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.

Мощные стабилизаторы с инвертором на фазу подпитывают сильно загруженные локальные сети.

Такие модели стоят сотни тысяч рублей. Из недостатков: малый КПД, шумность, выделение тепла.

Типы ИБП

Внешне все источники похожи друг на друга и используются одинаково. Это пластмассовая коробка, на которой установлена одна или несколько розеток. В них включаются электроприборы, нуждающиеся в защите от исчезновения напряжения, и из которой выходит шнур с вилкой для подачи напряжения на прибор.

В зависимости от мощности и конструкции могут оснащаться разными индикаторами или вольтметром. Имеют встроенный или внешний, а иногда оба, аккумулятора.

При исчезновении напряжения прибор питает розетки, установленные на корпусе, от аккумулятора. После его разрядки ИБП отключается.

Мощные ИБП иногда имеют встроенный вентилятор (кулер).

Отличия ИБП  по принципу действия

Все источники бесперебойного питания делятся на три группы

1. off-line.  Самые простые и дешевые приборы. Предназначены для не очень ответственного и бытового оборудования. Время срабатывания от 4 до 10 миллисекунд.
2. line interactive (линейно-интерактивные). Отличаются от off-line наличием встроенного стабилизатора. Дороже, чем ИБП off-line, но более бережно относятся к аккумулятору. Время срабатывания 2-5 миллисекунд. Это оптимальный выбор ИБП для дома.
3. online, double-conversion (двойного преобразования). Время срабатывания — нулевое. Самые дорогие, но обеспечивают наилучшую защиту.

Подробнее о типах ИБП, их предназначении и отличиях будет рассказано в статье «Типы ИБП«.

Различия по форме синусоиды

ИБП могут выдавать как ступенчатую (аппроксимированную), так и чистую синусоиду. Последние дороже, но только через них можно запитать холодильник или котел отопления со встроенным насосом. Электродвигатели переменного тока плохо работают при нарушениях формы синусоиды.

Если вы планируете подключать только освещение, компьютерную технику или другую с импульсными блоками питания, то можно выбрать более дешевые ИБП. В импульсных блоках питания входящее напряжение выпрямляется и в схему поступает постоянное напряжение 220V. В этом случае форма синусоиды не имеет значения.

Виды ИБП для дома и дачи

Есть разные способы сохранить электропитание в розетках. Они отличаются по стоимости, скорости включения и продолжительности автономной работы:

1. источник бесперебойного питания (ИБП). Небольших размеров, устанавливается в помещении. Требуется постоянное подключение к сети 220V для подзарядки аккумуляторов. Переключает электроприборы на автономное питание в течении нескольких миллисекунд, но для работы в течении длительного времени необходимы аккумуляторы стоимостью, сравнимой с портативным генератором. Для подключения насосов, в том числе и в системе отопления, холодильников и других электродвигателей требуется 10-кратный запас мощности и правильная синусоида, что намного удорожает прибор. Лучше всего использовать при кратковременных перебоях в электроснабжении. При этом холодильник, электрический бойлер, стиральная машина и электроплита остаются без напряжения.
2. портативный (переносной) генератор. Обеспечивает длительную автономную работу, не требует обслуживания или подзарядки аккумуляторов (при ручном запуске двигателя). Сильно шумит и выбрасывает в воздух выхлопные газы, поэтому устанавливается в подсобном помещении или на улице. Двигатель необходимо обслуживать через 500 часов работы. Для запуска необходимо время. Целесообразно использовать на даче или в домах, в которых отсутствует подключение к электросети.
3. совместное использование ИБП и портативного генератора. В этом случае при исчезновении напряжения в электросети, ИБП обеспечивает питание самых необходимых электроприборов — компьютера, телевизора, аварийного освещения (в коридоре, туалете, бра в комнате) и обеспечивает запуск генератора — освещает место его установки и при автоматическом запуске подает на него питание. Это происходит через заранее установленное время, которое зависит от емкости аккумуляторов ИБП.

В этой статье рассказывается о том, как выбрать источник бесперебойного питания (ИБП) для дома. О переносных (портативных) генераторах мы расскажем в статье «Генератор для дома и дачи«.

Выбор ИБП по мощности

Мощность ИБП зависит от электроприборов, которые вы хотите к нему подключить. Если отсутствие электроотопления, электроплиты или бойлера в течение 10-20 минут обычно не является проблемой, то без освещения или телевизора обойтись трудно. Поэтому мощные электроприборы, в том числе розетки для фена в ванной, стиральные и посудомоечные машины, а также пылесос подключают без ИБП. Для них прокладывают отдельную линию. Или, наоборот, для компьютера, телевизора и нескольких лампочек аварийного освещения прокладывается отдельный провод. Этого времени хватит, чтобы запустить портативный генератор.

Если генератора нет, и установка его не планируется, то к ИБП нужно подключать также газовый котел отопления и холодильник. Электроотопление, бойлер и другие мощные нагрузки увеличивают необходимую мощность ИБП, а также емкость аккумуляторов для длительной работы настолько, что выгоднее окажется приобрести портативный генератор.

Подбор ИБП по мощности

Мощность ИБП должна равняться сумме мощности всех электроприборов. Для холодильника учитывают пусковую мощность (пусковой ток) компрессора, которая в 10 раз больше указанной в паспорте. Она нужна в течение нескольких секунд при включении, но если мощность ИБП окажется недостаточной,  то он просто отключится. Кроме этого нужно взять 30% запаса. Во многих ИБП указана пиковая мощность. Она должна быть не меньше пусковой электроприборов.

Пример расчета

Нужно подключит 5 светодиодных ламп по 10Вт каждая, телевизор, мощностью 45Вт, компьютер с блоком питания на 450Вт, холодильник мощностью 300Вт и пусковой мощностью в 10 раз больше, то есть 3000Вт и газовый котел мощностью 120Вт, из них насос мощностью 60Вт и пусковой мощностью 600Вт.

Общая мощность всех электроприборов 3695Вт. Необходимо также дополнительно 30% запаса мощности. Получаем 4803,5 Вт и выбираем ближайшее большее значение.

Если же не подключать к ИБП холодильник, то общая мощность будет на 3кВт (пусковая мощность холодильника)  меньше, всего 803,5Вт. Можно выбрать ИБП мощностью 800Вт.

Это вполне допустимое решение. За несколько часов холодильник разморозиться не успеет, а емкость аккумуляторов, необходимая на время устранения большой аварии, которое может длиться несколько суток, будет слишком велика. Они будут занимать много места, и стоить дороже портативного генератора с запасом топлива.

Как выбрать подходящий

При выборе UPS оценивают ситуацию с электроснабжением:

1. При кратковременных отключениях достаточно устройства резервного типа.
2. Если помимо перебоев с электроснабжением скачет напряжение, выбирают интерактивную модель. Резервные плохо переносят перепады напряжения, приходится чаще менять аккумулятор.
3. 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. https://www.youtube.com/embed/5eA3tK8_fgg

Бесперебойник для дома — как выбрать?

Первым делом, определитесь, какой тип ИБП вам нужен — онлайн или линейно-интерактивный.

Подсчитайте примерную нагрузку на ИБП, необходимую для одновременной работы, например, котла, насоса, охранной системы, чайника, мини-холодильника и аварийного освещения

Обратите внимание, что нужно учитывать пусковые токи (самое высокое значение из списка этих приборов, вы же не собираетесь включать все приборы одновременно), а не работу оборудования в стандартном режиме. Лучше всего проконсультироваться по этим вопросам у специалистов компании Stark, выпускающей на российский рынок высококачественные ИБП.

Правильно подбирайте аккумуляторные батареи и их количество из ожидаемого времени автономной работы

Сопоставьте это время и планируемую мощность работающего оборудования. Для увеличения срока службы оборудования, зарядного устройства и самих батарей выбирайте модели, рекомендованные производителями ИБП, а также ИБП с контролем уровня заряда АКБ. Компания Stark рекомендует для своих ИБП аккумуляторы следующих фирм: B.B. Battery, Ventura.

Узнайте, какова гарантия, есть ли авторизированные центры, работающие с выбранным вами оборудованием. Предоставляются ли услуги установки, настройки и т.п. К слову, компания Stark предлагает гарантийное обслуживание в 180 авторизированных центрах по всей России.

Обращайте внимание на сертификаты, адаптацию оборудования к российским условиям и т.п. В комплектацию должна входить инструкция и программное обеспечение на русском языке, доступное руководство по эксплуатации. Это продлит срок службы бесперебойника для дома.

Доверяйте безопасность вашего дома только надежным и проверенным производителям. Компания Stark — это немецкое качество бесперебойников для дома, полная адаптация оборудования к использованию в России и экологическая направленность (возможна коммуникация ИБП с солнечными батареями и ветрогенераторами).

Эксклюзивная гарантия 5 лет! подробнее Чистая синусоида на выходе при работе от батарей. Масштабирование до 20 кВА. Работа с солнечными панелями и ветрогенераторами. Настраиваемый ток заряда 2-60 ампер (с панелями до 120А)