Инверторные системы как достойная альтернатива генераторам при резервном электроснабжении коттеджей
Однажды в компании VEGA раздался звонок из Воронежа. Клиент заказал установку инверторной системы для загородного дома. Клиент заказал установку инверторной системы для загородного дома. Как объяснил заказчик, инверторная система стала для него наиболее привлекательным решением после того, как внезапные проблемы с электричеством привели к сложностям с запуском генератора (известного производителя, между прочим). В результате, семья заказчика оказалась просто отрезанной от цивилизации — без света, без возможности даже открыть ворота из-за обесточенного электропривода, — находясь при этом на своём участке в центре города.
Специалисты компании VEGA провели все необходимые расчёты и предложили заказчику инверторную систему мощностью 3 кВА с 4 аккумуляторными батареями ёмкостью 20 Ач. Такое оборудование вполне способно принять на себя нужную нагрузку.
Следует отметить, что клиент, о котором мы рассказали, — не единственный желающий заменить генератор на инверторную систему. Купив генератор и опробовав его в действии в течение определенного периода, многие остаются не очень довольны приобретением и стараются найти достойную альтернативу — систему бесперебойного электроснабжения, которая работала бы без выхлопных газов и шума и не требовала бы хлопот по дозаправке оборудования, техобслуживания, а также строительства отдельного помещения.
Вполне понятно желание получить в свое распоряжение систему резервного питания, которая могла бы функционировать самостоятельно, чтобы скачки сетевого напряжения не влияли на её работу, а при проблемах с напряжением она могла мгновенно включиться.
Современные люди не только хотят, но и имеют возможность жить в комфорте: в век технического прогресса вполне можно найти достойное решение проблем, связанных с резервным электроснабжением. Сегодня несложно отыскать систему, которая заменит не очень удобный и надежный генератор. Все большей популярностью на современном рынке пользуются инверторные системы OutBack и Victron Energy, которые отличаются непревзойденным качеством, надежностью и долговечностью.
Чем привлекают инверторы?
Основная система включает в себя один или несколько инверторов, выпускаемых под брендом OutBack или Victron Energy. Также неотъемлемыми элементами системы являются не обслуживаемые аккумуляторы, которые созданы в соответствии с AGM- либо GEL-технологией и имеют емкость от 200 до 230 Ач и срок эксплуатации около десяти лет.
Инверторные системы характеризуются мощностью в диапазоне 1,3-7 кВА. При этом соединение инверторов может осуществляться параллельно, что позволяет существенно увеличивать мощностные характеристики: для однофазной сети значения могут достигать 70 кВА, для 3-фазной — 27 кВА. Число аккумуляторных батарей может быть разным, оно зависит от времени обеспечения резервирования системы на территории объектов. Энергия, которая накапливается в аккумуляторах, способна обеспечить альтернативное питание в течение длительного периода.
Если в сеть попадает электрический ток, ИБП для загородного дома практически мгновенно в автоматическом режиме производит переключение питания нагрузок на аккумуляторные батареи для обеспечения резервного электроснабжения, причём на работе приборов это никак не сказывается.
Резервное электроснабжение коттеджей: сравнение инверторных и генераторных систем
Материал подготовлен компанией VEGA
Автономный дом, что выгоднее — генератор или аккумулятор?
ИмхоДом › Форумы › коммуникации и отопление › Автономный дом, что выгоднее — генератор или аккумулятор?
Стандартный ответ буквально срывается с языка — конечно, бензогенератор. И это при цене бензина на отметке 30 рублей за литр. А кто-нибудь пробовал предварительно подсчитать расходы на топливо? Понятно, что оно стоит денег, но каких именно? Как оценить, реальную стоимость эксплуатации бензогенератора?
Бензиновый генератор мощностью в 1 кВт с баком на 5 л рассчитан на автономную работу в течении 8 часов при 75% нагрузке. Иными словами, при постоянной нагрузке 750 Вт в течение 8 часов он полностью использует запас бензина, обеспечив 6 кВт*ч (750 Вт * 8 ч) энергии от генератора.
Это его обычные эксплуатационные характеристики. Теперь рассмотрим другой вариант решения той же задачи. А сравниваемым параметром будет стоимость одного кВт*ч.
Итак, сумма в 150 руб. (5 л * 30 руб/л) будет платой за энергопотребление 6 кВт*ч от бензогенератора, то есть стоимость 1 кВт*ч составляет 25 руб. Электричество из розетки стоит в пределах 2 руб/кВт*ч, или в 12,5 раз дешевле.
Вот наглядный пример неэкономичности жидкостных генераторов по сравнению с внешней сетью (220В из розетки). Конечно, возникает вопрос – как электричество из розетки доставить до нужного места, и ответ вполне очевиден – в аккумуляторах. А любые сложности, которые возникают при использовании АКБ, на самом деле абсолютно те же, что и при использовании генератора. Например, аккумулятор, также как генератор и бензин для него, нужно как-то доставить на место. Ёмкость аккумулятора также не бесконечна (ограниченное время работы), как и запас бензина в баке. Срок же эксплуатации аккумуляторов с запасом перекрывается разницей в стоимости кВт*ч таких решений плюс сервисное обслуживание не в пример проще и дешевле.
Стоимость выработки 1 кВт*ч бензиновым генератором составляет 25 руб., а стоимость выработки 1 кВт*ч системы на АКБ составляет 2 руб. Стоимость владения системами сравняется через 1870 кВт*ч при цене бензинового 1 кВт генератора 7 тыс. руб., а 1 кВт системы на АКБ 50 тыс. руб.
Приведённые выше расчёты полностью развенчивают миф о безальтернативности генераторных решений как единственного автономного источника энергии. Аккумуляторы за счёт своей простоты, экологичности и безопасности более органично вписываются в задачи автономного электроснабжения и признаны во всём мире приоритетным направлением.
При решениях задачи автономного электроснабжения генераторные системы неидеальны, так как работа любого генератора обусловлена ёмкостью его топливного бака, впрочем, подобные ограничения имеют и системы на АКБ. Поэтому полноценно автономные объекты совмещают оба решения.
Что такое 1870 кВт*ч? Это 5 месяцев непрерывной работы «болгаркой» мощностью 2 кВт при условии работы 8 ч/день 22 дня в месяц.
Аккумуляторные решения многофункциональны и в вопросах зарядки самих АКБ. Их можно заряжать как от внешней сети (220В из розетки), так и от солнечных батарей (панелей) или ветрогенераторов, и от обычных генераторов.
В чём удобство использования АКБ вместо генератора? Простота использования (подключил провод, нажал кнопку), отсутствие шума, нет выбросов, мгновенный запуск, отсутствие взрывоопасности. Привез, подключил, поработал, отключил, отвез, зарядил – весь процесс полностью схож с процессом эксплуатации генератора, разве что нет необходимости заливать топливо, проверять уровень масла, ожидать выхода на заданную мощность после запуска. А дополнительный плюс – каждая зарядка АКБ даёт экономию расходов по сравнению с топливом в 12,5 раз.
То есть через 5 месяцев ежечасное пользование «болгаркой» от АКБ будет обходиться в 12,5 раз дешевле, чем при питании от бензогенератора.
Сегодня многие владельцы частных домов имеют бензиновые или дизельные генераторы. Потратившись однажды на его покупку и использовав пару-тройку раз, его обычно оставляют пылиться в кладовке или гараже. Крайне редкое использование генераторов обусловлено высокими издержками и их ограниченным функционалом. В то же время АКБ всегда найдут себе применение. Стройка закончилась? Комплект АКБ пригодиться в качестве ИБП для дома или отдельных устройств (котёл, насос, свет, инструмент), причём система будет работать гораздо стабильнее и надёжнее, чем генератор. А каждая зарядка АКБ будет обходиться в 12,5 раз дешевле.
В случаях резервного электроснабжения (при аварийных отключениях внешней электросети) генераторные решения не выдерживают совсем никакой конкуренции с АКБ, заранее и заведомо проигрывая им во всём.
Доверите ли вы ребенку запуск генератора или доливку топлива? Ответ очевиден. В то же время сегодня почти каждый ребенок ходит с сотовым телефоном (в котором стоит АКБ). Таким образом, аккумуляторные решения избавляют от лишних рисков и позволяют даже ребенку производить запуск оборудования. Подбор компонентов для такой системы также не сложен. Кроме АКБ необходим инверторный зарядный комплекс. Это автоматический блок переключения между внешней сетью и АКБ, который в режиме работы от аккумулятора преобразует ток из постоянного (АКБ) в переменный (220В), а при возобновлении внешней сети производит обратное переключение и автоматически запускает встроенное зарядное устройство, на пополнение заряда АКБ.
Выбор различных АКБ и инверторов на рынке достаточно широк. И хотя выбор изделия крупных зарубежных производителей является гарантом надёжности АКБ, «младшие» китайские коллеги сегодня уже не отстают в вопросах качества. Так что если вам нужна мобильная и автономная электроэнергия — есть гарантированно надёжное и одновременно экономичное решение без шума и выхлопных газов — аккумуляторы.
6 полезных советов владельцам бензогенераторов и тем, кто только собирается их купить
В первой части материала — 8 простых шагов для осознанной покупки бензогенератора, мы рассказали, как выбрать генератор и рассчитать его мощность. Во второй части собраны практические советы участников, как поддерживать генератор в «боевом состоянии», чтобы, при отключении электричества, не бегать вокруг него с бубном, а завести на раз-два.
Почему нужно хранить генератор в «боевом» режиме
Итак, вы купили бензогенератор. Поставили в бытовку, где он ждёт своего часа «Х». Проходит время. Однажды, а это, как назло — зима, в доме пропадает электричество. Вы идёте в хозблок, думая, что вот он — настал момент истины, не зря я заплатил деньги за электростанцию. Пытаетесь завести генератор, а он… не заводится, не с электростартера, не «ручным» способом. Ситуация не из приятных, не так ли, и как её избежать?
У меня за год электричество вырубали уже два раза. Хорошего в этом мало. Поэтому я купил себе бензогенератор. Генератор я держу полностью заправленным. В случае чего, он должен запитать дом электричеством. Подскажите:
Узнали себя? А теперь ответы на эти и многие другие вопросы, и рекомендации опытных пользователей. Поехали!
Как часто заводить генератор при простое?
Я занимаюсь монтажом и обслуживанием электростанций. По поводу простоя — рекомендую вам заводить генератор: зимой, раз в неделю, а летом, раз в месяц, и, при этом, дайте ему хорошую нагрузку! Если генератор плохо заводится, замените бензин на свежий, а старое топливо залейте в автомобиль и ездите.
Я провожу пробные пуски электростанции спонтанно. После того, как генератор помолотил 2-3 минуты, даю ему нагрузку — подключаю строительный фен мощность 1.5 кВт. Глушу аппарат через пять минут, как только картер двигателя становится тёплым. Масло меняю весной и осенью.
Я поставил свой генератор в гаражной пристройке. Есть электрозапуск. Корпус утеплён. Раз в месяц запускаю электростанцию. Даю ей немного поработать и выключаю её. Важный момент! Глушу генератор, перекрыв кран подачи топлива, до полной выработки бензина. Так карбюратор не закоксуется.
Почему нужно выключать двигатель генератора, закрыв кран подачи топлива?
Послушайте совет пользователя портала, который профессионально занимается обслуживанием электрических станций.
Чаще всего генератор не заводится из-за неисправности топливной системы. Поэтому я рекомендую:
Так и бензина в карбюраторе не останется, и электрическая часть станции равномернее остынет. Это особенно полезно для трёхфазных генераторов. Сколько раз уже было. Клиент купил станцию лет 5 назад. Залил в бак бензин. Ни разу не заводил генератор и не менял топливо. Вырубили свет, а генератор не заводится. Человек звонит мне и спрашивает, что ему делать? И каждый раз, причина в карбюраторе и в топливной системе. Для поддержания боевого состояния генератора советую:
Важный нюанс: зимой, не рекомендуется держать бак генератора полупустым или оставлять топливо на донышке. Заправляйте полный бак. Почему? При минусовых температурах и внезапных оттепелях, металл изнутри, если бак полупустой, запотевает. Потом эта изморозь тает и в бензин попадает вода.
Как вы храните и эксплуатируете бензогенератор? Есть секреты?
У меня генератор мощностью 6.5 кВт. Аккумулятор 12 В. Ёмкость 14 A*ч. За 3 года эксплуатации, станция меня ни разу не подвела. Включаю её два-три раза в месяц. Генератор стоит в сарае, в 10 м от дома. Раз в месяц покупаю топливо и меняю бензин в баке. Бензин из бака заливаю в машину. Весной и поздней осенью снимаю аккумулятор и делаю профилактику. В доме, в электрощите, стоит переключатель — перекидной рубильник. Если свет выключили, отключаю вводной автомат и переключаю питание на генератор. Завожу генератор. Прогреваю его две минуту и включаю подачу тока от генератора. Возобновление подачи электроэнергии контролирую световым сигналом на щите.
А я поставил будку в 15 м от дома. Там стоит генератор и заведена сеть на случай, если что-то нужно сделать в темное время. От генератора идет проводка в дом, на щиток, где стоит переключающий рубильник: сеть – генератор.
Какой поставить аккумулятор на генератор, чтобы станция без проблем завелась в мороз?
Если генератор стоит на улице на холоде, то стандартный гелиевый аккумулятор я рекомендую заменить на обычный автомобильный кислотник, более высокой ёмкости. Для зарядки аккумулятора, если в АВР (автомат ввода резерва), нет своего зарядника, цепляете обыкновенный импульсный блок питания на 2-3 А и выставляете на нем 13.7 В.
Хотите гарантированный запуск станции в сильные морозы, берите автомобильный аккумулятор ёмкостью в 55-65 А*ч. Или ставьте генератор в утеплённом и отапливаемом месте.
Для бензинового мотора, для уверенного старта на морозе, важно, чтобы воздушный фильтр был чистый, топливо свежее, аккумулятор заряженный, свечи зажигания не залиты, а масло выбрано по сезону.
Выводы
Подведём итоги. Чтобы не мучиться с генератором, когда он больше всего нужен, выполняйте нехитрые требования:
Ещё больше информации собрано в теме Хранение генератора в боевом режиме.
В видео – Выбор модульного оборудования для электрического щитка: аппараты защиты и управления, типы автоматических выключателей, защита от перенапряжений, контакторы.
Генератор VS Инвертор (ИБП) с аккумуляторами
С отключением электричества жизнь в загородном доме останавливается, а если за окном зима и система отопления энергозависимая – коттедж может просто замерзнуть. При решении задачи бесперебойного питания обычно сталкиваются с вопросом “что выбрать”: генератор или бесперебойник. Постараюсь объективно ответить на этот вопрос.
Сразу следует сказать о том, что существуют разные виды как генераторов, так и ИБП в совершенно разных ценовых категориях. При сравнении будем иметь это ввиду.
Ценовое сравнение решений
Виды генераторов для дома
75т.р. Это вариант – самое дешевое решение для бесперебойного питания дома. Дополнительно для автоматизации: щит АВР (
30т.р.), выхлоп с глушителем (
20т.р.), контейнер с вентиляцией, если нет места в доме (
200т.р.). Итого в среднем около 400т.р.
Процесс пуско-наладки однофазного дизельного генератора 12кВт для коттеджа
ИБП для дома – инверторы (без стабилизации напряжения)
Инвертор при наличии напряжения на входе пропускает его через себя на нагрузку. При отключении света – переключение на питание от аккумуляторов происходит за 2 – 20мс.
6-8 часов (2 батареи по 200Ач) стоимость решения
190т.р. С увеличенной автономий до суток – около 270т.р.
ИБП для дома – On-line (со стабилизацией напряжения)
Теперь давайте сравнивать по пунктам.
I. Включение резервного питания
Генераторы
При пропадании питания на вводе, автоматика даёт команду на старт двигателя генератора. Если старт произошел успешно, идет прогрев, а затем напряжение с электростанции подается в дом. Всё это занимает от 10 до 120 секунд в зависимости от типа генератора и настроек АВР. За это время домашний сервер уйдет в перезагрузку, система видео наблюдения работать не будет, у современного газового котла может нарушится программа или возникнуть ошибка, лифт в доме застрянет. Кстати, часто для решения этих проблем используют ИБП с минимальным временем автономной работы. Какие бывают сложности с запуском?
ИБП
Инвертор переходит на работу от АКБ за один полупериод синусоиды, т.е. максимальное время – 20мс. Иными словами, оборудование “не почувствует” момента переключения: персональный компьютер не перезагрузится, газовый котел продолжит работу без остановок. ИБП типа On-line переключается на работу от аккумуляторов за 0 сек. – даже лампочки не моргнут. Вероятность перехода на питание от АКБ стремится к 100%, так как в отличие от сложной системы пуска генератора, в инверторе за переключение отвечает быстродействующее силовое или твердотельное реле, которое рассчитано с большим запасом прочности.
Вывод №1. При отключениях бесперебойники имеют преимущество: время переключения минимально, практически исключена вероятность несрабатывания.
II. Время автономной работы
Время работы бесперебойников определяется количеством и емкостью аккумуляторов (калькулятор расчета АКБ). При необходимости, время автономной работы от батарей можно довести до нескольких суток. Однако, как показывает практика, в случае отсутствия катастрофически серьезных аварий в электросети, время отключения электричества редко превышает 12 часов. Именно на такое время мы, чаще всего, по запросу наших клиентов, проектируем систему бесперебойного питания для загородных домов.
Важно отметить, что расход топлива не сильно меняется в зависимости от нагрузки на генератор, а остаток запасенной энергии в аккумуляторах зависит от потребляемой мощности прямо пропорционально. Плюс генератора в том, что вы можете включить, например, электроплиту (в рамках допуска по мощности) без сильной разницы в трате топлива. Достоинство бесперебойников в том, что в ваше отсутствие в доме потребление электричества сведено к минимуму и аккумуляторов для поддержания работы газового котла и холодильника хватит уже не на 12 часов, а на сутки и более.
Вывод №2. Генераторы при должном уходе и наблюдении обеспечивают подачу напряжения до момента исчерпания топлива. Время работы бесперебойников ограничено батарейным банком, который чаще всего подбирают из расчета 12/24 часовой автономии. Мощные стационарные дизельные и газовые электростанции выигрывают в случаях очень длительных отключений электричества.
III. Качество электропитания
Как правило, качество питания с генераторов находится на минимально допустимом уровне. Иногда можно заметить моргание ламп освещения, рябь на экране телевизора. Бюджетные модели генераторов при “взятии” нагрузки или резкой смене отдаваемой мощности (включился/выключился электрочайник) выдают в электросеть дома высоковольтные импульсные помехи и перенапряжения, которые могут повредить чувствительную электронику (ТВ, автоматика котлов, серверные и т.п.). В связи с этим, мы рекомендуем по выходу линии электростанции всегда устанавливать специальные сетевые фильтры.
Инверторы выдают на выходе чистый сигнал синусоидальной формы, который мало чем отличается от качества сигнала с трансформатора. Более того, они в моменте контролируют значение напряжения на входе, при отклонении которого за рамки допуска (значения устанавливаются), автоматически переключатся на работу от батарей, спасая вашу бытовую технику и электронику.
ИБП типа on-line не только выдает максимально качественный сигнал на выходе, но и обеспечивает полную защиту оборудования от всех возможных факторов некачественной сети, к которым можно отнести: броски перенапряжений, импульсы, провалы, “моргания”, искажения гармоник, помех и т.п. Двойное преобразование обеспечивает супер точную стабилизацию напряжения (+-1%). Самое ответственное оборудование в больницах, банках, ЦОДах и т.п. защищается именно этим типом источников.
Вывод №3. Бесперебойники обладают не только существенно лучшим качеством напряжения, чем генераторы, но и защищают оборудование от множества возможных проблем, которые “прилетают” из внешней электросети, on-line тип ИБП выступает и в роли стабилизатора напряжения.
IV. Обслуживание и стоимость владения
Генераторы каждые 25-50 часов наработки или раз в 3 месяца требуют замены масла, реже требуется замена фильтра и свечей зажигания. Необходимо иметь запасы топлива и следить за его уровнем. Раз в год меняется пусковой аккумулятор. Хорошие газовые генераторы и стационарные дизельные электростанции всегда устанавливаются с заключением сервисного договора (20-40т.р.). Срок жизни бюджетных генераторов – 3-4 года, дорогих – до 10лет. Для генераторов, установленных на улице, зимой требуется подогрев картера и аккумулятора. Цена топлива за один час работы – от 35 (газ/дизель) до 120 рублей (бензин).
Инверторы практически не требуют обслуживания (только в случае сильно пыльных помещений), ИБП on-line типа из-за сквозной схемы охлаждения желательно раз в 1-2 года очищать от пыли (снять корпус и пропылесосить), КПД преобразования около 90%. Аккумуляторы меняются раз в 8-12 лет в зависимости от условий эксплуатации. Один час работы
5рублей (стоимость заряда).
Вывод №4. Генераторы требуют регулярного сервисного обслуживания и внимания, бесперебойники не требуют затрат, принцип – “поставил и забыл”.
V. Комфорт
Генераторы сильно шумят (особенно дизеля). Очень неприятно, если отключение света произошло ночью и автоматика запустила станцию. Во время работы чувствуется запах выхлопных газов на участке.
Инверторы работают полностью бесшумно. ИБП on-line типа шумят вентиляторами охлаждения – желательно их ставить в отдельное помещение. Аккумуляторы полностью герметичны, газов во время заряда и разряда не выделяется.
Вывод №5. Работа бесперебойников комфортнее и экологичнее.
VI. Установка
Генераторы бюджетного сегмента с автозапуском устанавливаются как правило в гараже, либо на цокольном этаже. Обязательно требуется система вентиляции, отвод выхлопных газов и виброизолирующий слой резины. Силовые линии прокладываются через весь дом к щиту автоматики и далее к главному щиту (ГРЩ). Газовые генераторы обязательно устанавливаются на улице на специально подготовленную забетонированную площадку и по согласованному с газовой кампанией проекту (если у вас не газгольдер).
Большие стационарные дизельный электростанции ставятся в кожухе под навесом или в открытом исполнении в помещении. Требуется прокладка силовых линий под землей.
Установка ИБП не требует больших затрат и много места. Важна температура – от 5 до 25С и нормальная влажность.
Вывод №6. Найти место для монтажа ИБП проще и стоимость работ ниже.
Инвертор для питания дома
Мы произвели сравнение двух принципиальных решений (ИБП/генератор) для обеспечения частного дома электричеством в случае перебоев с напряжением. Электростанции имеют преимущество только в двух случаях:
Во всех остальных случаях оптимальнее использовать ИБП:
В заключении заметим, что достаточно часто поступают запросы на установку бесперебойников на длительную автономную работу от клиентов, которые уже имеют установленный генератор.
Задавайте ваши вопросы в комментариях!
