Современные решения для резервного питания в период блэкаутов

Какие приборы в первую очередь нуждаются в запитке в периоды отключений

Какие варианты резервного питания предлагает рынок

Генераторы

Автомобильные инверторы + аккумуляторы

Зарядные станции и повербанк

Солнечные электростанции

Системы резервного питания

Комплекты резервного питания

Правильный выбор ИБП + АКБ, на что обращать внимание

Резюме

В современных условиях комфорт и стабильность в значительной степени зависят от постоянного доступа к электроэнергии. Это особенно важно во время длительных отключений, когда отсутствие света существенно влияет на работу основных бытовых приборов. В Украине, где частые блэкауты стали реальностью, резервное питание жизненно необходимо для работы котлов, освещения, холодильников и систем связи.

Какие приборы в первую очередь нуждаются в запитке в периоды отключений

Во время отключений электроэнергии в первую очередь нуждаются в запитке такие приборы:

• Котлы отопления и насос - необходимы для поддержания стабильной температуры в доме. Важно учитывать, что котлы требуют стабильного напряжения и бесперебойной работы, особенно во время холодного сезона. Нестабильная работа может привести к выходу из строя электроники котла;
• Холодильники и морозильные камеры — обеспечивают хранение продуктов питания. Работа компрессора холодильника является критической, и даже кратковременные перебои в электроснабжении могут повлиять на качество продуктов. Холодильники обычно нуждаются в инверторном питании для стабильной работы;
• Освещение — базовый уровень комфорта в жилом помещении, особенно в ночное время. Светодиодные лампы являются энергоэффективными, но их количество и расположение влияют на суммарное потребление энергии;
• Зарядные устройства для связи — поддержание связи является критически важным, особенно в условиях длительных отключений. Роутеры и коммутаторы, как правило, имеют низкое энергопотребление, но требуют постоянного питания для поддержания доступа к интернету;

Какие варианты резервного питания предлагает рынок

Рынок предлагает различные типы решений для резервного питания, каждое из которых имеет свои особенности и технические аспекты.

Генераторы

Рынок предоставляет различные типы генераторов, которые отличаются по виду топлива:

Дизельные генераторы: отличаются высокой эффективностью и долговечностью. Они оптимальны для длительного использования и могут работать в условиях больших нагрузок.

Основные характеристики:

• Высокий коэффициент полезного действия (КПД);
• Длительный ресурс работы;
• Мощность от 5 до 100 kW и более;
• Потребление топлива: около 0,2-0,3 л/kWh;

Бензиновые генераторы: подходят для кратковременных и среднесрочных периодов отключений.Они менее экономичны, чем дизельные, но имеют меньшие габариты и стоимость.

Основные характеристики:

• Мощность от 1 до 10 kW;
• Простота эксплуатации;
• Расход топлива: 0,3-0,5 л/kWh;
• Оптимальны для бытового использования, резервного питания небольших домов;

Газовые генераторы: используют природный или сжиженный газ в качестве топлива. Они экологичны, экономичны и могут подключаться к централизованной газовой сети.

Основные характеристики:

• Мощность от 3 до 50 kW;
• Низкие эксплуатационные расходы;
• Расход газа:0,3-0,4 м³/kWh;
• Требуют установки газопровода или баллонов;

Плюсы и минусы генераторов:

Тип генератора	Плюсы	Минусы
Дизельный	Долговечность, экономичность	Шумность, высокая цена
Бензиновый	Доступность, легкость	Высокая стоимость эксплуатации, короткий срок службы
Газовый	Экологичность, экономичность	Требует подключения к газовой сети

Генераторы могут стать надежным вариантом резервного питания, но их использование сопровождается определенными недостатками, такими как шум и расходы на эксплуатацию.

Для генератора мощностью 5 кВт, который обеспечивает работу таких приборов как котел, холодильник и освещение, стоимость эксплуатации может быть такой:

• Бензиновый генератор: потребляет в среднем 1.5 л топлива в час, что при цене 50 грн/л составляет 75 грн/час. Для 10 часов работы в сутки стоимость составляет 750 грн;
• Дизельный генератор: потребляет около 1.2 л в час, что при цене 55 грн/л составляет 66 грн/час. Для 10 часов работы в сутки затраты составят 660 грн;
• Газовый генератор: мощностью 5 кВт потребляет 0,8 м³ газа в час, что при цене 10 грн/м³ составляет 8 грн/час. Для 10 часов работы это будет 80 грн.

Автомобильные инверторы + аккумуляторы

Автомобильные инверторы позволяют преобразовывать постоянное напряжение от автомобильного аккумулятора в переменное напряжение 230 W, необходимое для питания бытовых приборов. Этот вариант подходит для кратковременного резервного питания:

• Инверторы — обычно имеют выходную мощность от 300 до 3000 W. Выбор инвертора зависит от мощности подключенных приборов. Для питания холодильника нужен инвертор с минимальной мощностью 800-1000 W;
• Аккумуляторы — емкость аккумулятора определяет продолжительность работы системы. Для длительного питания котла и освещения необходим аккумулятор емкостью не менее 100 Ah;

Стоит заметить, что такие системы могут быть менее надежными и требуют внимательного подхода к выбору компонентов, чтобы избежать повреждения подключенных приборов.

Зарядные станции и повербанк

Зарядные станции и повербанки являются портативными решениями для резервного питания, которые можно использовать для питания мобильных устройств и небольшой бытовой техники.

• Зарядные станции — портативные аккумуляторные системы, имеющие различные выходные мощности и емкости. Например, зарядная станция мощностью 1 kW и емкостью 500 Wh может обеспечить питание ноутбука до 10 часов или небольшого холодильника до 5 часов;
• Повербанки — компактные устройства с емкостью от 10 000 до 100 000 mAh, которые подходят для зарядки мобильных телефонов, планшетов и других гаджетов.

Зарядные станции и повербанки предлагают широкий диапазон емкостей и возможностей:

1. Baseus — портативные повербанки с высокой емкостью;
2. Remax — зарядные станции для питания нескольких устройств одновременно;
3. LogicPower — многофункциональные зарядные станции;

Преимущества этих решений:

• Компактность и портативность;
• Отсутствие необходимости в установке и техническом обслуживании;
• Относительно низкая стоимость;

Зарядные станции на 1 kW могут стоить от 8 000 до 20 000 грн в зависимости от производителя и емкости. Стоимость эксплуатации зависит от количества зарядок и потребляемой энергии.

Солнечные электростанции

Солнечные электростанции являются экологичным и перспективным вариантом резервного питания, который может использоваться как для автономного, так и для гибридного режима работы.

Существуют следующие типы СЭС:

• Сетевые: подключаются к общей электросети и обеспечивают питание от солнечных панелей в дневное время, а в вечернее - питаются от общей сети;
• Автономные: работают независимо от общей сети и используют аккумуляторные батареи для хранения энергии;
• Гибридные: сочетают преимущества сетевых и автономных электростанций, обеспечивая бесперебойное питание как от солнца, так и от общей сети или генератора;

Плюсы солнечных электростанций:

1. Экономия на энергоносителях;
2. Автономность;
3. Возможность получения дотаций и кредитов;

Автономная солнечная электростанция мощностью 5 кВт может стоить от 100 000 до 150 000 грн. Расходы на эксплуатацию включают замену аккумуляторов (каждые 5-10 лет) и обслуживание.

Важной особенностью солнечных электростанций является возможность масштабирования мощности и емкости аккумуляторных батарей, что позволяет адаптировать систему под конкретные потребности пользователя.

Системы резервного питания

Системы резервного питания (ИБП или UPS) - это решение для обеспечения бесперебойного питания чувствительной электроники и бытовых приборов во время кратковременных отключений электроэнергии.

ИБП могут иметь встроенный аккумулятор или использовать подключение к внешнему.

Основные типы ИБП:

• Онлайн ИБП — обеспечивают постоянное питание от аккумуляторной батареи, независимо от состояния внешней сети;
• Линейно-интерактивные ИБП — работают за счет фильтрации и стабилизации напряжения от внешней сети, подключая аккумулятор только в случае отключения. Эти ИБП оптимальны для бытовых приборов, таких как компьютеры, телевизоры и котлы.
• Оффлайн ИБП — подключают аккумулятор только в случае отключения сети. Это наиболее доступный вариант, подходит для питания небольшого количества приборов с низким энергопотреблением.

Комплекты резервного питания

Комплекты резервного питания состоят из ИБП и аккумулятора.

При прекращении электроснабжения ИБП мгновенно переключается на аккумулятор, который питает подключенные устройства. После восстановления электроснабжения ИБП автоматически подключает сеть и заряжает аккумулятор.

Основные виды аккумуляторов:

• Литий-железо-фосфатные (LiFePO4): долговечные, с большим циклом зарядки;
• Гелевые: не требуют обслуживания, с длительным сроком службы;- Мультигелевые: усовершенствованные гелевые с улучшенной скоростью зарядки;
• Мультигелевые: усовершенствованные гелевые с улучшенной скоростью зарядки;
• Свинцово-кислотные: доступные, но требующие обслуживания и имеющие меньший срок службы;

Плюсы аккумуляторов:

1. Долговечность;
2. Надежность;
3. Экономия в долгосрочной перспективе;
4. Автоматическое переключение;

Минусы:

1. Высококачественные комплекты могут быть дорогими;
2. Необходимость регулярного обслуживания и замены аккумуляторов.

Правильный выбор ИБП + АКБ, на что обращать внимание

Для обеспечения надежного резервного питания важно правильно выбрать источник бесперебойного питания (ИБП) и аккумулятор (АКБ).

Вот ключевые аспекты, которые следует учесть при выборе:

Выбор ИБП

1. Мощность (VA или W): Мощность ИБП должна превышать суммарную мощность подключенных устройств на 20-30% для надежности и защиты от перегрузки. Например, при потреблении 300 W, выбирайте ИБП с мощностью 360-390 W.
2. Форма выходного напряжения: Выбирайте ИБП с чистой синусоидой для чувствительных устройств, таких как котлы, холодильники, насосы и другие приборы. Это обеспечит стабильную и бесперебойную работу техники.
3. Время работы от аккумулятора: Учитывайте, сколько времени ИБП может поддерживать питание без электроэнергии. Проверьте характеристики модели по продолжительности автономной работы, а также потребление самого ИБП и его КПД.

Выбор аккумулятора

Емкость (Ah или Wh):

Емкость аккумулятора определяет продолжительность его работы. Например, аккумулятор емкостью 100 Ah при напряжении 12 V обеспечивает 1200 Wh энергии. Чем больше емкость, тем дольше аккумулятор будет питать устройства.

ИБП с выходной мощностью 1 kW и литий-железо-фосфатным аккумулятором емкостью 100 Ah может стоить от 50 000 до 70 000 грн.

Тип аккумулятора:

Самые распространенные типы аккумуляторов:

Свинцово-кислотные: экономичный вариант, подходит для общего использования.

Литий-железо-фосфатные (LiFePO4): имеют более долгий срок службы и лучшую производительность, но дороже.

Интерфейсы и разъемы

Убедитесь, что ИБП имеет необходимые интерфейсы для подключения ваших устройств. Например, USB-порты для зарядки смартфонов или специальные разъемы для компьютеров.

Защитные функции

Выбирайте ИБП со встроенной защитой от перегрузок, коротких замыканий и перенапряжений. Это поможет избежать повреждения техники и обеспечит дополнительную безопасность.

Резюме

Выбор современных решений для резервного питания поможет сохранить комфорт и стабильность во время отключений электроэнергии. Независимо от выбранного варианта - генератор, зарядная станция или солнечная электростанция - важно учитывать свои потребности.