Источник бесперебойного питания (ИБП) для всего дома работает полностью автоматически, обеспечивает практически мгновенное переключение на питание от батарей при отключении электричества, а когда электричество вновь включают, переключается на питание от сети и заряжает аккумуляторы.
Я уже несколько раз рассказывал про использование для аварийного питания дома «автомобильных» инверторов, но это пригодно лишь для «весьма продвинутых» пользователей, так как все переключения и зарядку аккумулятора придётся делать вручную, а если на даче остаётся условная бабушка и отключат свет, она не сможет переключить питание на инвертор, а потом вернуть всё обратно и зарядить аккумулятор. Решение, о котором расскажу сегодня, полностью автоматическое. Не нужно ничего переключать, при отключении и включении электричества не требуется никаких действий, аккумуляторы также заряжаются автоматически. Дополнительно можно использовать для питания и зарядки аккумуляторов солнечные панели.
Основа системы — инверторный ИБП с чистым синусом и мощностью 3000 Вт STARK COUNTRY 3000 INV LT, оснащённый автоматическим зарядным устройством, солнечным PWM-контроллером 1200 Вт и автоматикой переключения. Обычно он подвешивается на стену, но можно и расположить его на стеллаже, как у меня.
К ИБП подключаются аккумуляторы с общим напряжением 24 В, в моём случае это две соединённых последовательно аккумуляторные батареи Ventura GPL 12-120, ёмкостью 133 Ач каждая (моя статья о тестировании этих аккумуляторов здесь).
Снизу к ИБП максимально толстыми проводами (в моём случае 25 мм²) подключаются аккумуляторы. Там же колодки для подключения к сети и потребителям (входящий и исходящий ноль не соединены). Справа есть разъём «PV IN» для подключения солнечных панелей.
С правой стороны ИБП расположен общий выключатель системы, слева разъёмы для подключения к компьютеру (USB или COM-порт, оба кабеля в комплекте).
Два вентилятора, которые вы наверняка заметили, включаются при большой нагрузке во время работы от батарей, а также во время зарядки батарей. При работе от сети, когда батареи заряжены, а также когда нагрузка при работе от батарей не превышает 50 Вт, вентиляторы не включаются и система работает бесшумно.
ИБП может продолжительное время работать при потребляемой мощности 3000 Вт (как при работе от аккумуляторов, так и при работе от сети) и выдерживает большие перегрузки — 4500 Вт до 10 секунд, 6000 Вт до 5 секунд. При перегрузке ИБП начинает пищать, что даёт возможность оперативно уменьшить потребление, чтобы избежать отключения.
Мощности 3000 Вт хватает для питания всего электрооборудования в доме (освещение, холодильник, насос, телевизор, компьютер, электрочайник, микроволновая печь, накопительный водонагреватель) за исключением электрообогревателей и той техники, где нагрев происходит долго, например электроплит и духовок.
При перегрузке, когда ИБП запищал, можно просто выключить что-то мощное и включить позже: например если во время нагрева накопительного водонагревателя включить микроволновку и чайник, нагрузка станет больше 3000 Вт и ИБП запищит. Достаточно отключить чайник и включить его после того, как микроволновка разогреет еду.
Время переключения на питание от аккумуляторов и обратно по паспорту составляет <10 или <20 мс в зависимости от настройки, фактически при переключении заметно кратковременное моргание света.
В момент переключения на питание от аккумуляторов ИБП пищит, сообщая, что электричество отключилось (в настройках этот звук можно отключить).
На экране по умолчанию отображается напряжение на входе и на выходе и режим работы ИБП. Сейчас показано, что нагрузка работает от сети, кроме того на аккумуляторы подаётся напряжение поддержания заряда (символ аккумулятора показывает, что они полностью заряжены). Дополнительный индикатор показывает, что потребление в данный момент составляет 25% от максимального.
На экран можно выводить различные параметры (слева: напряжение сети, частоту, напряжение батарей, справа: напряжение на выходе, частоту, процент нагрузки от максимального, потребляемую мощность в VA и W, ток батарей). К примеру, вот экран показывает напряжение на батареях 27.0 В и мощность нагрузки 1.06 кВт.
Когда нагрузка питается от батарей, схема внизу экрана меняется. Если в системе появятся солнечные батареи, они также будут отображаться на схеме.
Все параметры можно смотреть не только на экране ИБП, но и на компьютере (я подключил ИБП к компьютеру кабелем USB).
У ИБП множество настроек, при этом по-умолчанию настройки сделаны так, что при использовании AGM-аккумуляторов можно вообще ничего не настраивать (разве что ток зарядки можно снизить с 25 до 15A, но и это необязательно — аккумуляторы выдерживают до 36 ампер). Даже при подключении солнечных панелей можно ничего не настраивать — ИБП просто «почувствует» их появление и начнёт использовать солнечную энергию.
Настраивать параметры можно как на панели управления ИБП, так и на компьютере.
Вся система собирается за полчаса любым человеком, не боящимся техники. Единственная сложность, которая может возникнуть, — правильное подключение к электрощитку. Желательно сделать в доме «две сети» — свет, основные потребители и большинство розеток подключить через ИБП, а часть розеток, куда могут включаться электрообогреватели и другие мощные потребители, работающие долговременно, напрямую. При этом «ноли» в этих двух сетях не должны соединяться между собой.
Один из главных вопросов, который наверняка у вас уже возник, это как долго можно питаться от аккумуляторов. Я провёл эксперимент, подключив весь дом через ИБП и отключив внешнее питание. В доме работало освещение, насос, холодильник, компьютер, микроволновка, чайник. Я пользовался техникой как обычно, не пытаясь как-то специально экономить электричество.
После ИБП я установил умный энергомер, непрерывно отслеживающий потребление и считающий общее количество потреблённой энергии. Эксперимент был начат в 10 утра. Первый киловатт-час был потреблен через 9 часов. К полуночи, через 14 часов после начала эксперимента, система выдала 1.5 кВтч. Утром следующего дня при включении мощной нагрузки (кофемашины) ИБП начал пищать, сигнализируя о низком уровне заряда аккумуляторов, но как только потребление уменьшилось, писк прекратился (звуковую сигнализацию можно отключить в настройках). В 10 утра, через сутки после начала эксперимента, когда было потреблено 2 кВтч, ИБП начал прерывисто пищать даже при низком потреблении, сообщая что аккумуляторы на исходе. В 13:45 была включена микроволновка, она проработала около 30 секунд и электричество отключилось. Можно было перезапустить ИБП и он бы ещё какое-то время смог проработать с небольшой нагрузкой (холодильник, свет, компьютер), но я решил на этом завершить эксперимент.
Весь дом проработал от ИБП почти 28 часов, при этом система смогла выдать 2.2 кВтч энергии.
В Московской области в большинстве случаев электричество отключают не более, чем на пять часов, поэтому я провёл ещё один эксперимент, добавив к основной нагрузке накопительный водонагреватель. Первый писк, сигнализирующий о низком заряде аккумуляторов, раздался при включении мощной нагрузки через 6.5 часов после начала эксперимента, когда система отдала 1.5 кВтч. Всего система проработала восемь с половиной часов, за это время ИБП смог отдать 2.057 кВтч энергии.
Уверен, большинство дачников и людей, живущих за городом, хотели бы иметь такую систему. И даже тем, у кого уже есть генератор, ИБП повысит комфорт загородной жизни, ведь генератор шумит, нужно возиться с бензином, заводить, если нет автозапуска, подключать и отключать.
У меня на даче электричество отключают пару раз в месяц, при этом время отключения не превышает пяти часов и такой ИБП полностью решает проблему электроснабжения.
© 2024, Алексей Надёжин
Автор: AlexeyNadezhin
