Как выбрать накопитель электрической энергии для частного дома

Принцип работы

По своему назначению накопители электричества подразделяются на 2 категории:

• источник бесперебойного питания (ИБП) для обеспечения работы домашних электроприборов;
• бесперебойник для дома на случай отключения электричества.

Изделия различаются по составу, размерам, мощности, стоимости и продолжительности разряда. Они могут располагаться как в здании, так и за его пределами в отдельных строениях.

ИБП или генератор?

Резервный источник питания необходим для жизнеобеспечения дома: отопления, роутеры, компьютеры, серверы, системы “умного дома”. Выдать необходимый минимум для поддержания работы устройств могут и генераторы, и ИБП с аккумуляторами. Посмотрим, какой из них будет удобнее в эксплуатации.

В первую очередь, от резервного источника питания требуется мгновенная подача напряжения при отключении постоянного источника. Генератор такой скоростью похвастаться не может: на разгон ему требуется от 10 секунд до 2,5 минут. ИБП переходит в рабочий режим за 4 мс, в результате чувствительная техника сохраняет настройки, не переходя в режим перезапуска. Инверторы двойного преобразования и вовсе не требуют времени для подачи напряжения – они включены постоянно и сразу начинают работу после отключения энергии.

Инверторы не имеют механических частей, подверженных износу. Главные факторы, влияющие на ресурс, – емкость аккумуляторов и потребляемая мощность. Такая система удобна и при коротких промежутках в питании от основной, и при продолжительных отключениях электричества сроком на несколько суток. Аккумуляторы сразу начнут питать охранную сигнализацию или отопление дома.

В отличие от генератора, ИБП работает очень тихо, не выделяя в среду никаких газов. Генератор работает на топливе, и от выхлопных газов вы избавитесь, лишь отдалив установку от дома. Чтобы установить ИБП с аккумуляторами, потребуется маленькое помещение с нормальным уровнем влажности. Для работы рекомендована положительная температура, но некоторые системы работают и при минусовых показателях термометра.

Как выбрать аккумулятор для дома

Критерии выбора следующие

• сложность монтажа и ввода в строй;
• стоимость доставки и специального обслуживания;
• устойчивость к перепадам температуры и влажности;
• КПД, у современных устройств он достигает 98%;
• ресурс эксплуатации — 5000-10000 м/ч;

• перегрузочная способность (выдерживание нагрузки при запуске генератора) — 200-300 %;
• время автоматического включения — хороший накопитель энергии для дома при отключении электричества начинает процесс преобразования уже через 10 мс;
• способность работы на малых нагрузках;
• автономность — бак, рассчитанный на сутки работы двигателя;
• качество тока — качественные накопители электроэнергии выдают ток с отклонением от значений промышленного не более 2%;
• количество циклов заряд-разряд — не менее 500;
• мощность — из расчета потребителей с запасом 30%, но не менее 6 кв;
• производимый шум — инверторы работают бесшумно.

Современные накопители электрической энергии большой мощности могут обеспечивать дом энергией на протяжении 1-2 суток. При восстановлении электроснабжения их отключать не надо, все происходит в автоматическом режиме.

ИБП для дома. Комплекты с внешними аккумуляторами большой емкости

• комплект ибп для дома HPS30 5кВт +4 АКБ по 100ah + шкаф

• комплект ибп Hiden HS20-5048 5кВт+4*100ah+шкаф

• на дом Stark 5000 INV с 4х100Ah АКБ

• ИБП 5000Вт On-Line + 4х100Ah Leoch.

5 кВт — это много или мало?

При выборе нужного Вам комплекта учитывайте:

1. ИБП ставится в разрыв цепи питания всего дома и в режиме «работа от сети» будет нагружен суммарно всей включенной нагрузкой, и его мощность должна это выдержать! По другому, все что Вы можете одновременно включить (не забудьте про газонокосилку, электро гриль и перфоратор) все это будет подключено в ИБП. Очевидно, что при аварии в электросети, лишними приборами пользоваться не будут, но в остальное время, через него будут течь большие токи. Поэтому, при однофазном подключении, выбор на 5-6 кВт нужен в первую очередь для работы в обычном режиме, а в режиме «питания от АКБ» будет реально задействовано 500-1500 Вт на действительно необходимое оборудование (котел, холодильник, насос). И с этой задачей мощные низкочастотные ИБП справляются отлично.
2. Не надо рассчитывать на долгую автономную работу от системы резервного питания электрообогревателей, водонагревателей, кондиционеров. Это бесполезная трата денег — работа ТЭНа на 3 кВт от аккумуляторов в течении 1 часа обойдется в 400 Ач, (четыре батареи по 100Ач). Лучше и дешевле с этой задачей справится генератор.

Комплекты на три фазы. Мощностью 3/5 кВт на фазу

• трехфазный комплект ибп для дома 9кВт 3*3kWt+6 АКБ по 100ah

Если гибко подойти к решению проблемы бесперебойного питания, то возможно значительно снизить стоимость. И при этом повысить надежность, степень защиты оборудования. Это требует знания куда что включено в доме и на какой фазе «висит» котел, насосы, розетки и освещение. Если такая информация доступна и она достоверна, то предлагаем применить не одинаковые ИБП по мощности, а разные, объединив электропотребителей в группы:

• Первая группа, самая важная, — отопление. Газовый котел с циркуляционными насосами, газовым клапаном и всей управляющей электроникой. Обычно мощность этой системы не более 500 Вт, а требования к качеству электропитания повышенные. Скачков напряжения газовые котлы не переносят и для их защиты нужны аппараты класса On-Line, мощностью до 900 Вт, но двойного преобразования, что даст 100% защиту от перепадов напряжения, плюс два АКБ емкостью от 50 до 100 Ач. Тем самым у котла будет свой банк батарей, который не посадит никакой другой электропотребитель в доме. Посмотреть оптимальные решения для питания и защиты котлов отопления.
• Вторая группа, насосы скважные, дренажные, холодильники, микроволновка, кофе машина, все, что включается эпизодически, но при этом имеет высокие пусковые токи. На эту группу нужно поставить самый мощный ИБП (3-6 кВт), с АКБ не менее 100 Ач. Здесь емкость батарей ограничивается только бюджетом.
• Третья группа — свет. Возможность сэкономить дает применение светодиодных ламп. При общей возможной мощности в 1000 Вт, мощный инвертор не нужен, и АКБ достаточно до 100 Ач.

Таким образом, все три группы будут иметь разные батареи, разные по мощности ИБП, и точный подсчет даст экономию до 40-50% по сравнению с комплектами выше!

Большая домашняя батарейка

Технические характеристики:

• емкость — 7,8 кВт/ч;
• напряжение батареи — 24 В;
• мощность — 7,2 кВт;
• размеры — 1000×500×250 мм;
• вес — 100 кг;
• количество циклов — 7000.

Контроль работы и состояния устройства осуществляется с помощью планшета Android с возможностью вывода информации на ПК или сотовый телефон.

Аккумуляторы для солнечной батареи

Если дома вы используете солнечную энергию, то для вас будут очень важны аккумуляторные батареи. Они играют роль посредника, передавая получаемую мощность энергии конечным устройствам и обеспечивая нужное напряжение в 220В.

Наибольшее количество энергии солнечная батарея вырабатывает днем, когда ярко светит солнце. Ночью же, когда потребление энергии не происходит, очень широко начинают использоваться бытовые приборы и различные источники искусственного освещения. Аккумуляторная батарея нужна вам, чтобы убедиться, что электричества хватит и на ночное время, когда подзарядка уже не будет происходить.

Статистика говорит, что дешевле всего использовать аккумуляторы из лития китайского производства и свинцово-кислотные батареи.

Важнейшие параметры аккумуляторов следующие:

• Объем. Он определяется тем, насколько велик заряд, замеряемый во время отдачи электричества конечным устройствам-потребителям.
• Плотность энергии. Согласно этой характеристике рассчитывается, какой объем энергии производят батареи на единицу своего объема либо веса. Используя этот параметр, можно сравнить степень эффективности разных моделей.
• Саморазряд. С помощью этого показателя можно проанализировать, какое количество энергии теряет устройство на холостом ходу, насколько долго оно может хранить энергию.

Чтобы круглый год наслаждаться экологически чистыми источниками электричества и нужными 220В, нужно соблюдать следующие условия эксплуатации:

К сожалению, аккумуляторы не очень хорошо выдерживают резкие перепады температур, им лучше не стоять на жаре свыше +40оС и на холоде ниже –25оС.

Лучше не располагать эти устройства вблизи открытого огня: пары могут воспламениться. Желательно, чтобы вода и осадки не попадали на аккумуляторную батарею: из-за появления новых электрических цепей возможно возникновение токов саморазряда.

Аккумуляторные батареи также характеризуются различным устройством корпуса. Некоторые требуют постоянно контролировать электролит и восполнять его уровень, когда пары выкипают.

Существуют также герметичные модели, в них используется цикл замкнутого типа. Некоторые производители предлагают необслуживаемые модели и предоставляют на них гарантию до 5 лет. Также производятся малообслуживаемые модели, в которые нужно лишь подливать воду два раза в год.

Накопители электроэнергии для дома

Используются такие типы батарей:

• Свинцово-кислотные. Недорогие, хорошо держат заряд и быстро выходят на полную мощность.
• Литий-ионные. Отличаются небольшим весом, низким саморазрядом и высокой емкостью.

Выбор определяется собственными потребностями и финансовыми возможностями.

Какой аккумулятор выбрать

Определяясь с тем, какой источник питания вам нужен, чтобы обеспечить в загородном доме привычные 220В, сделайте расчет и убедитесь, что он соответствует нагрузке системы. Если значение тока превышается сверх меры, происходит перегрев, батареи быстрее выходят из строя. Так, обычная система дома – это 9 кВт, напряжение – 24В. Если система заработает на полную, сила тока составит более 400А, что быстро нанесет вред аккумуляторным пластинам.

Здесь потребуются батареи с напряжением в 48В. Это снизит рабочий ток вдвое, он составит 200А. Кроме того, желательно использовать проводные соединения всех элементов высокого качества, сечение проводов не должно составлять менее 75 мм2. При соблюдении этих требований инверторная система прослужит долго.

Вообще говоря, цена – это главный показатель качества аккумуляторных батарей. Возможно ли сэкономить, обеспечив хорошее качество? Лучший способ сделать это – приобретать всю систему не сразу, а поэтапно наращивать мощность. Вначале приобретаем инвертор 3 кВт, добавляем к нему новые, ведь современные технологии дают возможность скрепить до 10 одинаковых инверторов.

Устройство накопителей

Накопители электроэнергии для дома и дачи представляют собой систему, состоящую из двух функциональных узлов, выполняющих определенную задачу:

• Аккумуляторный блок. Предназначен для накопления энергии от промышленной сети, топливного или ветрового генератора, солнечной панели или водяной турбины.
• Автономный инвертор. В режиме ожидания осуществляет подзарядку АКБ до заданного значения. При пропадании питания переключается в режим преобразователя постоянного напряжения в переменное (220 В или 380 В), подавая его во внутреннюю сеть жилья.

По месту расположения устройства подразделяются на встраиваемые, отдельно стоящие, напольные и настенные.

Типовое решение и модернизация

Для установки конструкции внутри помещения лучше брать модели AGM и гелевые. Они герметичны, хорошо переносят полный разряд и не требуют обслуживания.

Изделия с жидким электролитом выделяют пары кислоты, опасные для здоровья. Их можно устанавливать только вне жилых помещений. Такие модели при частых разрядах быстро изнашиваются.

постоянно работает над усовершенствованием своей продукции. При этом она выпускается как серийно, так и под заказ.

Клиент может приобрести товар с такими модернизациями и характеристиками:

• мощность;
• емкость;
• сила тока;
• напряжение;
• продолжительность работы;
• количество фаз.

Исходя из внесенных изменений определяется конечная цена.

Солнечные коллекторы

Суть солнечных коллекторов – собирать, сохранять и передавать тепло солнца. Солнечную энергию можно использовать бесплатно и бесконечно, она не требует добычи и транспортировки. Есть два основных вида коллекторов – плоские и вакуумные.

Плоские коллекторы

Конструкция плоских солнечных коллекторов – это изолированная от тепла, находящаяся под стеклом панель, внутри которой находится поглощающая пластина. Именно она накапливает энергию солнца. Впрочем, даже с учетом теплоизоляции нижних и боковых стенок, зимой уровень заряда намного ниже из-за потери тепла. Плоские коллекторы хуже приспособлены к температурным перепадам, однако распространены шире благодаря своей низкой стоимости.

Вакуумные коллекторы

Структура вакуумных солнечных коллекторов предполагает, что несколько вакуумных трубок преобразуют солнечный свет в тепловую энергию. Сами по себе трубки похожи на обычный термос и состоят из нескольких стеклянных трубок, встроенных друг в друга. С внешней стороны трубки просвечивают, а внутри нанесен материал, который и собирает солнечный свет.

Коллекторы располагают на крыше и/или стенах дома. Вакуумные солнечные коллекторы гораздо лучше защищены от перепадов температуры и лучше поглощают тепло, почему и приспособлены для работы в холодное время.

Применение накопителей электроэнергии

Таковыми могут быть:

• дом;
• дача;
• кафе;
• мастерская;
• прорабская;
• котельная;
• водонапорная станция;
• склад;
• гараж.

Инверторные устройства не зависят от условий окружающей среды, но могут подзаряжаться от внешних источников, в том числе в процессе работы.