Atsarginė namų maitinimo sistema - įrenginio savybės ir veikimas

Technologinė pažanga nestovi vietoje. Daugiabučių daugiabučių pastatų gyventojai pradeda pamiršti užsitęsusius elektros energijos tiekimo nutraukimo atvejus ir visas su jais susijusias bėdas. Tačiau likusiems gyventojams šis klausimas dar nėra visiškai išspręstas.

Atskirų privačių namų ar kotedžų savininkų atsarginės galios problemos vis dar aktualios. Mūsų valstybė dar nesugeba visiškai aprūpinti aukštos kokybės elektra.

Kaip veikia atsarginė namų maitinimo sistema

Klasikinio komplekso techninių atsarginių įtaisų kompozicija

Norėdami užtikrinti normalų buitinių elektros prietaisų veikimą, praradus išorinę elektros energiją, naudokite:

• baterijų rinkinys, sukuriantis bendrą 12, 24, 36 arba 48 voltų įtampą;

• keitiklis, kuris paverčia akumuliatoriaus nuolatinę srovę į kintamą 220V.

Šiuolaikinės sistemos nėra susijusios tik su atleidimu, kurio funkcija pastarojoje praeityje gana dažnai būdavo vykdoma rankiniu būdu keičiant operatorių, tačiau jos užtikrina nepertraukiamą energijos tiekimą automatiniu režimu be žmogaus įsikišimo.

Nepertraukiamo maitinimo šaltiniai (UPS)dirbdami pagal „Off-Line, Standby“ atsarginę schemą normaliomis apkrovos sąlygomis, atlieka 2 funkcijas:

1. stebi pirminio elektros tinklo būklę, filtruodamas galios viršįtampius ir elektromagnetinius trukdžius jame;

2. Įkraukite akumuliatorių, kad išlaikytumėte vardinę talpą.

Kai išorinio maitinimo tinklo parametrai viršija kritines vertes arba maitinimas visiškai išjungiamas, UPS automatika vėl įjungia keitiklio apkrovą, kuri iš akumuliatorių paima nuolatinę srovę.

Valdiklio valdoma automatikos sistema dažnai integruojama į modernaus keitiklio dizainą. Aukščiau pateiktoje nuotraukoje parodytas sąlyginis elektros energijos vartotojų padalijimas į dvi grupes su asinchroniniais elektros varikliais ir elektronikos maitinimo šaltiniais. Paprastai jie yra įjungiami į butą toje vietoje.

Ši atsarginio šaltinio grandinė paprastai vadinama aktyvia, nes ji nuolat stebi tinklo parametrus, prijungdama autonominį maitinimo šaltinį prie apkrovos, kai nustato, kad maitinimo grandinėje įvyko gedimas. Taikant šį metodą, automatizavimui reikalingas mažas, bet gana tikslus laikas situacijai išanalizuoti ir perjungti. Šiomis akimirkomis susidaro trumpa negyvo laiko pauzė.

Privalomas jo buvimas yra pagrindinis šios sistemos trūkumas, tačiau praktiškai jis neturi ypatingo poveikio buitinių prietaisų veikimui. Galų gale, besisukantys elektros varikliai ir toliau veikia iš inercijos, neturi laiko sustoti, o mikroprocesorinių kompiuterių prietaisų elektroninės grandinės yra prijungtos prie atsarginio UPS maitinimo šaltinio, naudojant tiksliai tuos pačius algoritmus.

Kaip sumažinti keitiklio ir akumuliatoriaus apkrovą

Perjungdami galite sumažinti energijos nuostolius, patiriamus grandinėje, ir keliais būdais prailginti baterijos veikimo laiką.

Apšvietimo lempos

Atsarginės energijos sistemos organizavimas ir jos kaina yra glaudžiai susiję su tinklo energijos suvartojimu. Todėl elektros energijos taupymo ir perėjimo prie energijos taupymo technologijų klausimui turėtų būti skiriamas ypatingas dėmesys.

Norėdami sumažinti keitiklio apkrovą ir tuo pačiu padidinti apšvietimo krūvį, paprasčiausias kaitinamąsias lempas galite tiesiog pakeisti fluorescencinėmis, halogeninėmis, energiją taupančios (kompaktiškos fluorescencinės) arba LED lemputės.

Elektros šviesos šaltinius taip pat galite padalyti į dvi grupes:

1. nuolatiniam naudojimui;

2. budintis vietinis apšvietimas.

Jei pereisite prie darbo iš keitiklio, tai leis naudoti tik ribotus šaltinius, o visi kiti turėtų būti prijungti tik pagal poreikį.

Buitinių prietaisų algoritmų supaprastinimas

Beveik visi elektroniniai prietaisai (televizoriai, kompiuteriai, telefonai ir kiti įrenginiai) turi maitinimo šaltinius, sukuriančius 12 voltų tiesioginę įtampą iš kintamo tinklo 220. Jie gali būti įmontuoti arba nuotoliniai, pavyzdžiui, nešiojamas.

Kai tokie elektros energijos imtuvai maitinami iš keitiklio, o ne iš išorinio tinklo, tada, naudojant įprastą prijungimo schemą, vyksta dviguba energijos konversija:

• pirma, keitiklis iš helio baterijų paima 12 voltų įtampą ir paverčia ją į ≈220, kuri tiekiama nešiojamajam kompiuteriui, kaip mūsų atveju;

• tada šių prietaisų maitinimo blokas ≈ 220 V vėl įtaisomas esant ± 12 V įtampai.

Gana logiška tokius procesus neįtraukti į algoritmus ir, perjungiant į atsarginę galią, naudoti grandinę, kai keitiklio valdiklis tiesiogiai tiekia 12 voltų akumuliatoriaus įtampą visiems kompiuterio elektroniniams komponentams, nešvaistydamas energijos jo dvigubai virsdamas. Tai gali būti padaryta sukuriant lygiagrečių išėjimo angų, skirtų helio baterijoms prijungti prie tokių prietaisų, grandinę.

Tačiau aukščiau pateiktas pavyzdys su nešiojamu kompiuteriu parodytas tik tam, kad būtų parodytas atsarginės energijos schemos sudarymo principas, nors pats mobilusis kompiuteris turi įmontuotą akumuliatorių, atliekantį UPS funkcijas.

Atjungus išorinę energiją panašioje grandinėje, sumažėja keitiklio ir viso akumuliatoriaus apkrova.

Saulės, vėjo, vandens, vidaus degimo variklio energijos rezervavimas

Teisingai pasirinkus grandinę, helio akumuliatoriai ilgą laiką gali rezervuoti energiją, tačiau jų talpa nėra begalinė. Ateis laikas, kai juos reikės įkrauti.

Tam paprastai naudojama kitų srovės šaltinių energija:

• saulės baterija;

• darbinio generatoriaus elektromagnetinis laukas.

Saulės energijos naudojimas

Saulės elementų projektai yra nuolat tobulinami, yra populiarūs. Jų vis dažniau galima rasti ne tik buitinių vartotojų rezervavimo sistemose, bet ir kaip pagrindinius elektros energijos šaltinius.

Naudojant saulės baterijas, svarbu pakoreguoti valdiklio veikimo algoritmą, kad saulės energija ne tik palaikytų helio akumuliatorių talpą, bet ir tiesiogiai patektų į vartotojų maitinimo šaltinius su elektronine grandine, aprūpindama juos elektros srove.

Daugiau apie saulės baterijų naudojimą atsarginėje energijos tiekimo sistemoje skaitykite čia: Saulės elektrinės namams

Naudojant generatorių rinkinius

Buitiniam naudojimui, rotacinės kintamosios srovės mašinos. Jie turi generatorius pagal rotoriaus ir statoriaus besisukančių elektromagnetinių laukų santykį:

1. sinchroninis;

2. asinchroninis.

Pirmieji dizainai yra sudėtingesni, jie gerai suvokia indukcines apkrovas, kurias sukuria besisukantys elektros varikliai, tačiau yra brangesni.

Asinchroniniai generatoriai daugiausia skirti tiekti aktyvias apkrovas iš kaitrinių lempų apšvietimo schemose, šiluminiuose elektriniuose šildytuvuose (TEN) ir panašiuose įtaisuose. Norint su jais aprūpinti reaktyvius vartotojus, būtina numatyti didelę generatoriaus galios atsargą, nes jie blogai toleruoja asimetrinius pereinamųjų komponentų komponentus, atsirandančius grandinėje paleidžiant elektros variklius.

Norint skatinti ir palaikyti generatoriaus rotoriaus sukimąsi, būtina jį sukti sukimo momentu. Jos šaltinis gali būti energija:

• vėjas;

• vandens srovės;

• vidaus degimo variklis.

Vėjo energija namams

Tai priklauso nuo ekologiškos elektros energijos gamybos technologijos.Tačiau ne visuomet efektyvi yra atsarginė namo energijos sistema, pagrįsta vėjo energija. Oro masių, judančių atmosferoje skirtingomis klimato sąlygomis, tūris ir greitis labai skiriasi.

Didžiojoje Rusijos dalyje vėjai nėra nuolatiniai, atsižvelgiant į daugelį priežasčių, įskaitant metų laiką ir oro sąlygas. Juos stebi ir renka meteorologinė tarnyba. Remdamiesi jų matavimais, galite tik apytiksliai įvertinti vėjo jėgainių naudojimo efektyvumą generuojant sukimo momentą ir perduodant jį generatoriui.

Vėjo generatoriaus generuojamai energijai taip pat daro įtaką:

• vėjo jėgainių projektavimas;

• darbaračio vietos ir aukščio pasirinkimas;

• teisingas montavimas;

• taikoma grandinė ir daugelis kitų veiksnių.

Daugiau apie vėjo energijos naudojimą skaitykite čia: Vėjo generatoriai Rusijoje - kaip išsirinkti, sumontuoti ir išvengti nusivylimo 

Judinančio vandens energijos panaudojimas

Hidroenergijos naudojimas namuose gali labai palengvinti namo savininko gyvenimą. Bet upės ir upeliai ne visada teka šalia mūsų namų ...

Be to, mūsų tvenkiniai paprastai žiemą užšąla, padengti storo ledo sluoksniu. Ir tai labai apsunkina energijos tiekimą, tačiau visiškai neatmeta jo naudojimo.

Šiuolaikiniai hidraulinių turbinų įrengimo žemiau ledo formavimo gylio būdai leidžia ištisus metus imti energiją iš judančių vandens srautų.

Namuose imant hidraulinio srauto galią geriausiai tinka paprastos nesandarios hidroelektrinės konstrukcijos. Jie gali būti atliekami remiantis:

• vandens ratas;

• sraigtas;

• rotorius Daria;

• girliandos hidroelektrinė.

Kuro šiluminės energijos panaudojimas vidaus degimo variklyje

Šiuolaikiniai namų generatorių ICE veikia:

• benzinas;

• dyzelinis kuras;

• gamtinės arba suskystintos dujos.

Dujų generatoriai paprastai skirtas palyginti nedidelės galios elektrai kelioms valandoms gaminti. Jie sukurti naudojant vandens ar net oro aušinimo sistemą, aprūpintą asinchroniniais generatoriais.

Benzino variklių konstrukcijos neužima daug vietos, yra kompaktiškos, patogios transportuoti. Jie dažnai naudojami kotedžams maitinti, trumpiems statybos darbams atlikti ten, kur nėra stacionaro elektros tinklo.

Tačiau galingiems vartotojams ilgalaikiam elektros tiekimui ekstremaliomis eksploatavimo sąlygomis jie nėra tinkami.

Dyzeliniai generatoriai buitiniam naudojimui yra sukurti galingesni. Priklausomai nuo variklio aušinimo sistemos projekto, jie gali būti suprojektuoti nepertraukiamam darbui.

Gamintojai juos gamina su sinchroniniais arba asinchroniniais generatoriais, tiekimo valdymo sistemomis ir įvairaus sudėtingumo automatika. Populiarūs yra DES modulinių konteinerių įtaisų dizainai.

Tai, kad naudojama ABP funkcija, išplečia dyzelinių elektrinių galimybes atsarginėse namų energijos sistemose.

Tačiau jie, kaip ir benzininiai varikliai, į atmosferą išskiria toksiškus degimo produktus, sukuria daug triukšmo, vibracijos. Tam reikia priimti specialias technines priemones šiems kenksmingiems veiksniams sumažinti.

Dujas gaminančios jėgainės naudokite natūralias ar suskystintas dujas. Jie sujungti su stacionariu dujų tinklu arba suskystintų dujų laikymo rezervuarais. Dėl mažesnės dujų kainos jų eksploatacija yra mažesnė nei degalų ir dyzelino stočių.

Tai gali būti asinchroniniai arba sinchroniniai generatoriai, įvairaus sudėtingumo automatinės sistemos. Dažniausiai jie gaminami konteinerio versijoje, kad būtų galima ilgai nepertraukiamai dirbti automatiniu režimu su nuotolinio valdymo ir stebėjimo galimybe.

Be to, šių variklių išmetami į atmosferą degimo produktai pasižymi mažu kenksmingų medžiagų kiekiu.

Platus įvairių galingumo ir konstrukcijos energijos šaltinių pasirinkimas, naudojant tam tikroje srityje esančius energijos nešiklius, leidžia namo savininkui pasirinkti optimaliausią savo poreikiams atsarginę maitinimo sistemą.

Taip pat skaitykite šia tema: Kaip yra išdėstyti ir veikia nepertraukiamo maitinimo šaltiniai (UPS)?