Обираємо джерело безперервного живлення для будинку

Джерело безперервного живлення для будинку — це пристрій, що накопичує енергію з централізованої електромережі та віддає її під час раптових відключень. В англійській мові воно носить назву uninterruptable power source (UPS). Розповідаємо, які характеристики слід враховувати при купівлі такого пристрою та яку схему підключення для нього обрати. 

Як вибрати ДБЖ для дому?

Перш за все, вам треба дати відповідь на кілька простих питань:

1. Яке обладнання потребує захисту?
2. Яка тривалість автономної роботи вам потрібна?
3. Які характеристики та вимоги підключених приладів?
4. Які параметри живлення в мережі?
5. Де буде встановлюватися ДБЖ?

Почніть з першого пункту та складіть список. Зазвичай автономна робота потрібна найважливішим приладам, від яких залежать наш комфорт та здоров’я — котлу опалення, холодильнику, системі вентиляції, водяному насосу тощо. Безперервне енергопостачання потрібно й робочим інструментам — комп’ютерам, ноутбукам, зарядним пристроям для телефонів. Окрім того, до резервних батарей підключають системи безпеки — сигналізацію, відеоспостереження, електронні замки та приводи розсувних воріт. 

На що звернути увагу перед тим, як купити безперебійник?

Обираючи ДБЖ для дому, дуже важливо подбати про його сумісність з вашою електромережою. Коли мова йде про однофазні системи, вибір буде невеликим — для них підходять тільки однофазні джерела безперебійного живлення з напругою 220 В на вході та виході. 

А от трифазна мережа підтримує різні варіанти підключення. Це можуть бути як спеціалізовані трифазні ДБЖ, так і однофазні з комутаторами. Щоб обрати оптимальний спосіб з’єднання, краще проконсультуватися з професійним електриком.  

Тип ДБЖ

Для більшості типів побутової техніки на кшталт систем освітлення буде достатньо резервних джерел безперервного живлення — back-UPS в англомовній термінології. Вони працюють в двох режимах — подають електроенергію до споживачів напряму за нормальної напруги та переключаються на вбудовані батареї коли вона виходить за межі припустимого. 

Переваги таких моделей — доступна ціна, проста конструкція та зручність самостійного обслуговування. Мінуси — довге переключення на акумулятори, відсутність механізму корекції напруги та зменшений термін служби батарей. 

Для чутливих приладів на кшталт потужних комп’ютерів, серверів, котлів опалення та телевізорів краще обирати лінійно-інтерактивні ДБЖ. Вони доповнені вбудованими стабілізаторами, які коригують напругу живлення від мережі. Ці моделі можуть формувати електричний сигнал у вигляді правильної чи ступінчасто апроксимованої синусоїди. Перший варіант ідеально підходить для електронних блоків управління та електромоторів. 

Переваги лінійно-інтерактивних UPS — оптимальне співвідношення ціни та якості, складності конструкції та технічних характеристик. Вони дуже часто зустрічаються як в житлових будинках, так і в офісах. Серед недоліків — підвищене внутрішнє енергоспоживання та все ще не ідеальна швидкість перемикання. 

Преміальний варіант — джерела безперервного живлення з подвійним перетворенням, які також називають інверторними чи on-line. В них струм проходить через випрямляч, потрапляючи до батарейного блоку, а потім — через інвертор та фільтр високочастотних перешкод. Таким чином, напруга перетворюється спочатку на постійну, а потім на змінну. 

Це дає багато переваг — переключення живлення від мережі та батареї без затримки, формування ідеальної синусоїди на виході, стабілізацію напруги та виключну надійність. Єдиний суттєвий мінус — висока ціна. Можна також згадати про складність конструкції та трохи більший рівень шуму, хоча це може залежати від особливостей конкретної моделі. 

Потужність безперебійника

Максимальна віддача при одночасному підключенні споживачів. Варто зазначити, що потужність ДБЖ вимірюється в вольт-амперах (В*А), які не завжди дорівнюють ватам (Вт). Цей показник коригується на коефіцієнт активно-реактивної потужності (cos φ, косинус фі). Для електромоторів він приймається рівним 0,7, для змішаного навантаження — 0,8–0,85, для нагрівачів — 1,0. 

Щоб розрахувати потребу в потужності джерела безперервного живлення, просумуйте енергоспоживання приладів та розділіть його на косинус фі. Наприклад, в нас є змішане навантаження в 2500 Вт. Потужність ДБЖ має дорівнювати 2500/0,8=3 125 В*А. 

Ви також можете скористатися нашим калькулятором підбору обладнання, щоб швидко визначити ідеальні ДБЖ та акумулятори для ваших приладів на основі їхньої потужності та вашої потреби в автономній роботі.

Час автономної роботи

Тривалість роботи побутових приладів з живленням від акумулятора. Якщо ви маєте пристрій з відомою місткістю батарей, можна розрахувати цей показник за наступною формулою:

Автономність = Місткість акумулятора*напругу акумулятора/потужність підключених приладів. 

Наприклад, ми маємо газовий котел зі споживанням 120 Вт та 12-вольтовий акумулятор місткістю 24 А*г. Час роботи буде складати:

Автономність = 24*12/120=2,4 години або 2 години 24 хвилини. 

І навпаки, знаючи оптимальний час роботи від акумулятора, ви легко розрахуєте оптимальну місткість батарей:

Місткість акумулятора = Автономність*потужність/напругу акумулятора

Наприклад, якщо наш котел має працювати 6 годин, вам знадобляться такі батареї:

Місткість акумулятора = 6*120/12=60 А*г. 

Інверторно-акумуляторні системи безперебійного живлення будинку

Розширена версія ДБЖ використовується як в житлових, так у комерційних та промислових об’єктах. Правильно підібравши обладнання, ви можете забезпечити автономне електропостачання мережі загальною потужністю до 300 кВт. 

Система складається з двох компонентів. Перший — інверторний блок, тобто безперебійник під зовнішній АКБ. Другий — модуль батарей, тип та місткість якого ви визначаєте самостійно. За наявності напруги в централізованій мережі випрямляч формує постійний струм, який пропускає через батареї. Основна частина спрямовується споживачам, а надлишок використовується для зарядки акумуляторів. Далі електроенергія проходить через інвертор, який створює змінний струм з ідеальною напругою та правильною формою сигналу. 

Коли відключається мережа, спостерігаються сильні коливання або з’являються перешкоди, система переключається на живлення від батарей. Накопичений запас енергії використовується для підтримки безперервної роботи споживачів. При відновленні електропостачання пристрій повертається до основної схеми. 

Інверторно-акумуляторна система працює в автоматичному режимі — їй не потрібне ручне керування. Час автономної роботи зазвичай більше, ніж в звичайного УПС для дому — до 1,5–2 днів. Термін служби батарей — до 10–12 років залежно від їх типу. 

Переваги та резервні джерела живлення інверторно-акумуляторних систем

Зібравши розширений комплекс ДБЖ, ви отримуєте такі плюси:

1. Незалежність від централізованого енергопостачання. 
2. Нульове споживання палива. 
3. Високу ефективність електрообладнання — ККД до 98%. 
4. Здатність витримувати пускові навантаження до 200–300%. 
5. Універсальність — працює з будь-якими побутовими приладами. 
6. Просте підключення, швидкий ввід в експлуатацію. 
7. Тривалий термін автономної роботи. 
8. Перемикання на батареї без затримок. 
9. Низьку чутливість до температурного режиму. 
10. Екологічність та безшумність.

В разі тривалих відключень живлення ви можете додати в цю схему резервну електростанцію. Найбільш поширений варіант — бензинові, дизельні та газові генератори, здатні заряджати акумулятори за 6–8 годин. Альтернатива — сонячні панелі, які допомагають позбутися проблем на кшталт шкідливих вихлопів та пошуку місць зберігання палива. 

Безперебійне живлення трьох фаз будинку

Більшість квартир та приватних домів підключаються до однофазних мереж. Однак для офісу і будинку великої площі може бути підведена трифазна лінія. Якщо в вас виникає питання, як вибрати безперебійник для такої системи, ми можемо запропонувати три варіанти: 

1. Одне трифазне ДБЖ з входами та виходами на 380 В. 
2. Трифазне джерело безперервного живлення з входом 380 В та однофазним виходом 220 В. 
3. Три однофазні безперебійники, поєднані блоком автоматичної комутації фаз (АКФ). 

Яку схему обрати — залежить від ваших потреб та особливостей внутрішньої електромережі будинку. 

Безперебійне живлення автоматів щитка

При стаціонарному монтажі ДБЖ пристрій зазвичай розташовується між лічильником та розподільчим щитком. В такому разі його потужність можна розрахувати за спрощеною схемою. 

Для однофазної мережі: номінал автомата в амперах*220. Наприклад, 16*220=3 520 В*А. 

Для трифазної мережі: номінал автомата*380*3. Наприклад, 20*380*3=13 164 В*А. 

Ви можете захищати від стрибків напруги як весь будинок, так і окремі лінії електропостачання. Останній варіант зручніше та економніше, адже він передбачає купівлю простішого джерела безперервного живлення. В першу чергу треба підтримувати автономному роботу систем опалення та безпеки, комп’ютерів та освітлення. 

Захист окремих приладів та систем

Для пристроїв малої потужності можна обрати UPS з підключенням до побутової розетки. Такі моделі випускають українські та європейські виробники, наприклад, Вольтер, Елекс, QUANT та APC. Купуючи їх, зверніть увагу на наступні характеристики та показники:

• тип (принцип дії);
• час автономної роботи;
• потужність;
• швидкість перемикання на АКБ;
• діапазон вхідних напруг;
• здатність вирівнювати напругу в транзитному режиму;
• стійкість до перевантаження;
• гарантійний термін;
• можливість заміни батарей.

Імпульсні ДБЖ — PSU

Існує багато видів сучасної низьковольтної техніки:

• роутери;
• модеми;
• відеокамери;
• електронні замки;
• контролери та панелі керування охоронних систем;
• датчики;
• прилади розумного дому. 

Для захисту таких пристроїв використовуються імпульсні блоки живлення з інтегрованими стабілізаторами та акумуляторами. Їх габарити дозволяють встановити всередині батарею місткістю до 18 А*г. Вони також мають автоматику відключення в разі перегріву, перевантаження та короткого замкнення. На виході ці імпульсні ДБЖ видають постійний струм зі стабільною напругою в 12 В. 

Де можна придбати джерело безперервного живлення для дому?

Інтернет-магазин https://electro100.ua/  пропонує широкий асортимент UPS відомих брендів — українських та міжнародних. Ви можете обирати пристрої будь-якої категорії — для квартири, дачі, невеликого приватного будинку, котеджу чи міні-готелю. Наші консультанти допоможуть вам знайти оптимальну модель за часом автономної роботи, потужністю та іншими характеристиками.