Конец 2022 для Украины стал очередным испытанием. Российские захватчики начали войну с нашей энергетикой, нанося разрушительные удары как по объектам генерации, так и по распределительным подстанциям. В результате этого во всех регионах нашей страны были введены в действие плановые, а зачастую и аварийные отключения электроэнергии. Организация резервного питания стала не просто полезной опцией на всякий случай, а неотложной необходимостью. И если в бытовом смысле отсутствие электропитания это просто очень неудобно. То что касается объектов инфраструктуры и производственных предприятий, это может привести к тяжелым негативным последствиям.
Резервное питание. Какие варианты?
Самый известный из всех и на первый взгляд наиболее доступный вариант обеспечить резервное питание – это топливный генератор. Они бывают бензиновые, дизельные, есть даже двух-топливные бензин и газ. Генераторы достаточно хорошо известны в обществе, поэтому в первую очередь их стали выбирать для обеспечения питания социальной инфраструктуры и небольших бизнесов: магазинов, АЗС, СТО и т.д.
Но есть альтернативный вариант резервного питания – это системы накопления энергии. Они состоят из инвертора и аккумулятора. Они не генерируют электроэнергию, а имеют некий ее запас, за счет которого обеспечивается определенное количество часов работы объекта.
Преимущества и недостатки генераторов
Топливные генераторы достаточно давно используются для обеспечения питания в местах, где отсутствуют электросети. Они имеют ряд неоспоримых преимуществ:
- длительная автономная работа (при наличии топлива);
- относительно невысокие капитальные затраты на приобретение;
- возможность легкой транспортировки
Однако и недостатки генераторов также существенны:
- высокие эксплуатационные расходы;
- опасные условия эксплуатации (возможность возникновения пожара, взрыва топлива, отравления выхлопными газами, высокий шум при работе);
- небольшой ресурс работы.
Преимущества и недостатки аккумуляторных систем аварийного питания
Появление доступных литиевых аккумуляторов значительно ускорило развитие именно аккумуляторных систем резервного питания. К условным их недостаткам можем отнести относительно высокую стоимость приобретения и стационарность выполнения, то есть привязку к объекту установки.
Неоспоримыми преимуществами аккумуляторных систем накопления энергии являются:
- низкие эксплуатационные расходы;
- автономная работа, не требующая управления оператором;
- бесперебойное питание подключенного оборудования;
- отсутствие вредных или опасных факторов при их работе.
В данной статье мы говорим о резервном питании стационарных объектов, таких как дома, квартиры и офисы. Безопасное и качественное решение этой задачи обеспечит установка системы накопления энергии на базе инвертора и литиевого аккумулятора.
Из чего состоит ИБП
В комплект источника бесперебойного питания входят:
- инвертор ИБП;
- аккумулятор – накопитель энергии;
- щит подключения ИБП к электросети;
- комплект кабелей.
Конструктивно источник бесперебойного питания состоит из отдельных блоков. Они стационарно монтируются на объекте и подключаются к электросети. На вход инвертора ИБП подключается сеть. На выход – группа оборудования, для которой необходимо обеспечить резервное питание.
Как работает источник бесперебойного питания
Электроприборы, требующие резервного питания, подключаются к инвертору ИБП. Он питает их от сети байпасом. Когда напряжение в сети исчезает, инвертор переключает питание на аккумулятор. Это происходит за 10 – 20 миллисекунд, то есть работающие приборы не замечают отключения электричества. Работа от аккумуляторов продолжается, пока напряжение в сети не восстановится. После этого инвертор также незаметно для потребителей переключает их на сеть. И начинает цикл заряда аккумулятора.
Почему литиевые аккумуляторы, а не свинцово-кислотные
Свинцово-кислотные аккумуляторы для домашних систем накопления энергии – это плохая идея на сегодняшний день. Они значительно уступают литиевым в производительности и сроке службы. А стремительное развитие литиевых технологий лишило их последнего преимущества – цены. Сейчас уже качественные литиевые аккумуляторы почти сравнялись по стоимости с AGM и GEL свинцово-кислотными накопителями.
Преимущества литиевых аккумуляторов:
- Высокие токи заряда и разряда. Для литиевых аккумуляторов с химиями NMC и LiFePo4 допустимы токи от 1С до 3С, то есть от номинала до трех номиналов емкости. Для свинцово-кислотных этот показатель составляет 0,1С – 0,3С. То есть заряжать и разряжать свинцовые аккумуляторы нужно в 10 раз меньшими токами, чем литиевые. С точки зрения разряда, это означает, что допустимая мощность нагрузки на свинцово-кислотной батареи в 10 раз ниже, чем на литиевой такой же емкости. С точки зрения заряда это означает, что заряжать свинцово-кислотный аккумулятор придется в 10 раз дольше литиевого.
- Большой ресурс работы. Для современных NMC и LiFePo4 литиевых аккумуляторов нормальным ресурсом работы есть от 3000 до 6000 циклов заряда-разряда до глубины разряда 80%. Если использовать их в более легких условиях работы с разрядкой в пределах 50% емкости, то можно достичь ресурса в 8000 – 10 000 циклов. Свинцово-кислотные аккумуляторы могут обеспечить максимум 1000 – 1500 циклов заряда разряда при использовании только 50% их емкости.
- Глубина разряда. И о фактической емкости Вашего аккумулятора. Когда речь идет о киловатт-часах емкости АКБ следует понимать, что литиевые аккумуляторы можно разряжать при необходимости до 90 – 95%. То есть если вы приобрели литиевый аккумулятор емкостью 5 кВт*ч, то по факту Вы можете рассчитывать на 4,75 кВт*ч. Что касается свинцово-кислотных аккумуляторов, то у них показатель допустимого разряда без существенной деградации составляет максимум 50%. То есть с 5 кВт*ч. свинцово-кислотных АКБ Вы будете иметь по факту не более 2,5 кВт*ч.
Какой инвертор для ИБП выбрать
Инвертор – это главное устройство ИБП. Он управляет питанием нагрузки, зарядки и разрядки аккумулятора. Выбор инвертора для резервной системы питания зависит от суммарной мощности подключенных к нему устройств. Инвертор при этом следует выбирать с определенным запасом мощности. Скажем, если суммарно Ваши устройства могут потреблять 3,5 – 4 кВт, инвертор следует выбирать 5 киловаттный.
Выбирая инвертор для ИБП рекомендуем Вам не гнаться за дешевизной, а выбрать известного производителя, позаботившегося об информативной системе удаленного мониторинга работы.
Как выбрать ИБП для частного дома
Для предварительного расчета параметров ДЖБ следует определиться по основным вопросам:
- количество фаз резерва (220 В или 380 В);
- суммарная мощность устройств, требующих резерва;
- необходимое количество часов резервной работы
Что делать с источником бесперебойного питания, когда не отключают электричество
Если электросети в вашем районе стабилизировались, и периодические отключения электроэнергии не планируются в дальнейшем, то ИБП с литиевым аккумулятором следует перевести в режим ожидания. Это связано с рекомендациями по условиям длительного хранения литиевых аккумуляторов. Его следует разрядить до 50% заряда и отключить систему. Перевести питание ранее зарезервированной группы нагрузки на сеть напрямую – не через инвертор.
Наша команда INTELENG желает Вам энергетической безопасности и остается на связи в случае возникновения вопросов по организации резервного питания Вашего дома, квартиры или офиса.