Кінець 2022 року для України став черговим випробуванням. Російські загарбники розпочали війну з нашою енергетикою, завдаючи руйнівних ударів як по об’єктам генерації, так і по розподільчим підстанціям. Внаслідок цього у всіх регіонах нашої країни були введені в дію планові, а часто і аварійні відключення електроенергії. Організація резервного живлення стала не просто корисною опцією на всякий випадок, а нагальною необхідністю. І якщо у побутовому сенсі відсутність електроживлення це просто дуже незручно. То стосовно об’єктів інфраструктури і виробничих підприємств це може призвести до важких негативних наслідків.
Резервне живлення. Які є варіанти?
Найвідоміший з усіх і на перший погляд найбільш доступний варіант забезпечити резервне живлення – це паливний генератор. Вони є бензинові, дизельні, є навіть дво-паливні бензин та газ. Генератори досить добре відомі у суспільстві, тому в першу чергу їх стали обирати для забезпечення живлення соціальної інфраструктури, та невеликих бізнесів: магазинів, АЗС, СТО тощо.
Але є альтернативний варіант резервного живлення – це системи накопичення енергії. Вони складаються з інвертора і акумулятора. Вони не генерують електроенергію, а мають певний її запас, за рахунок якого забезпечується певна кількість годин роботи об’єкта.
Переваги і недоліки генераторів
Паливні генератори досить давно використовуються для забезпечення живлення у місцях де відсутні електромережі. Вони мають ряд беззаперечних переваг:
- довготривала автономна робота (за наявності палива);
- відносно не високі капітальні витрати на придбання;
- можливість легкого транспортування
Проте й недоліки генераторів також суттєві:
- високі експлуатаційні витрати;
- небезпечні умови експлуатації (можливість виникнення пожежі, вибуху палива, отруєння вихлопними газами, високий шум при роботі);
- невеликий ресурс роботи.
Переваги та недоліки акумуляторних систем аварійного живлення
Поява доступних літієвих акумуляторів значно прискорила розвиток саме акумуляторних систем резервного живлення. До умовних їх недоліків можемо віднести відносно високу вартість будівництва, та стаціонарність виконання, тобто прив’язку до об’єкту встановлення.
Беззаперечними перевагами акумуляторних систем накопичення енергіє є:
- низькі експлуатаційні витрати;
- автономна робота, що не потребує керування оператором;
- безперебійне живлення підключеного обладнання;
- відсутність шкідливих або небезпечних факторів від їх роботи.
В даній статті ми говоримо про резервне живлення стаціонарних об’єктів, таких як будинки, квартири, та офіси. Безпечне та якісне рішення цього завдання забезпечить встановлення системи накопичення енергії на базі інвертора та літієвого акумулятора.
З чого складається ДБЖ
До комплекту джерела безперебійного живлення входять:
- інвертор ДБЖ;
- акумулятор – накопичувач енергії;
- щит підключення ДБЖ до електромережі;
- комплект кабелів.
Конструктивно джерело безперебійного живлення складається з окремих блоків. Вони стаціонарно монтуються на об’єкті та підключаються до його електромережі. На вхід інвертора ДБЖ підключається мережа. На вихід – група обладнання, для якої слід забезпечити резервне живлення.
Як працює джерело безперебійно живлення
Електроприлади, що потребують резервного живлення підключаються до інвертора ДБЖ. Він живить їх від мережі байпасом. Коли напруга в мережі зникає, інвертор переключає живлення на акумулятор. Це відбувається за 10 – 20 мілісекунд, тобто працюючі прилади не помічають відключення електрики. Робота від акумуляторів триває, поки не відновиться напруга в мережі. Після цього інвертор так само непомітно для споживачів перемикає їх на мережу. Та розпочинає цикл заряду акумулятора до
Чому літієві акумулятори, а не свинцево-кислотні
Свинцево-кислотні акумулятори для домашніх систем накопичення енергії – це погана ідея на сьогоднішній день. Вони значно поступаються літієвим продуктивністю, та строком служби. А стрімкий розвиток літієвих технологій позбавив їх останньої переваги – ціни. Зараз вже якісні літієві акумулятори майже зрівнялись по вартості з AGM та GEL свинцево-кислотними накопичувачами.
Переваги літієвих акумуляторів:
- Високі струми заряду та розряду. Для літієвих акумуляторів з хіміями NMC та LiFePo4 допустимими є струми від 1С до 3С, тобто від номіналу до трьох номіналів ємкості. Для свинцево-кислотних же цей показник становить 0,1С – 0,3С. Тобто заряджати на розряджати свинцеві акумулятори потрібно в 10 разів меншими струмами аніж літієві. З точки зору розряду, це означає, що допустима потужність навантаження на свинцево-кислотні акумулятори в 10 разів нижча, аніж на літієвий такої ж ємкості. З точки зору заряду, це означає, що заряджати свинцево-кислотний акумулятор доведеться в 10 разів довше, аніж літієвий.
- Великий ресурс роботи. Для сучасних NMC та LiFePo4 літієвих акумуляторів нормальним ресурсом роботи є від 3000 до 6000 циклів заряду-розряду до глибини розряду 80%. Якщо використовувати їх у більш легких умовах роботи з розрядкою не більше 50% ємкості, то можна досягти ресурсу у 8000 – 10 000 циклів. Свинцево-кислотні акумулятори можуть забезпечити максимум 1000 – 1500 циклів заряду-розряду при використанні лише 50% їх ємкості.
- Глибина розряду. Ну і власне фактична ємкість Вашого акумулятора. Коли може йде про кіловат-години ємкості АКБ слід розуміти, що літієві акумулятори можна розряджати за потреби до 90 – 95%. Тобто, якщо ви придбали літієвий акумулятор ємкістю 5 кВт*год., то за фактом Ви можете розраховувати на 4,75 кВт*год. Стосовно свинцево-кислотних акумуляторів, то у них показник допустимого розряду без суттєвої деградації становить максимум 50%. Тобто з 5 кВт*год. свинцево-кислотних АКБ Ви матимете за фактом не більше 2,5 кВт*год.
Який інвертор для ДБЖ обрати
Інвертор – це головний пристрій ДБЖ. Він керує процесом живлення навантаження, зарядки та розрядки акумулятора. Вибір інвертора для резервної системи живлення залежить від сумарної потужності Ваших пристроїв, що будуть до нього підключені. Інвертор при цьому потрібно обирати з певним запасом потужності. Скажімо, якщо сумарно Ваші пристрої можуть споживати 3,5 – 4 кВт, до інвертор слід обирати 5 кіловатний.
Обираючи інвертор для ДБЖ рекомендуємо Вам не гнатися за дешевизною, а обрати відомого виробника, що подбав про інформативну систему віддаленого моніторингу роботи.
Як обрати ДБЖ для приватного будинку
Для попереднього розрахунку параметрів ДЖБ слід визначитися з основними питаннями:
- кількість фаз резерву (220 В чи 380 В);
- сумарна потужність пристроїв, що потребують резерву;
- необхідна кількість годин резервної роботи
Що робити з джерелом безперебійного живлення, коли не відключають електрику
Якщо електромережі в вашому районі стабілізувалися, і періодичні відключення електроенергії не плануються у подальшому, то ДБЖ з літієвим акумулятором слід перевести в режим очікування. Це пов’язано з рекомендаціями щодо умов тривалого зберігання літієвих акумуляторів. Його слід розрядити до значення 50% заряду та відімкнути систему. Перевести живлення зарезервованої раніше групи навантаження на мережу напряму – не через інвертор.
Наша команда INTELENG бажає Вам енергетичної безпеки, та лишається на зв’язку у разі виникнення запитань по організації резервного живлення Вашого дому, квартири чи офісу.