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!
Использование ИБП совместно с электрогенератором: как и зачем это делать
Содержание
Содержание
Аварийное отключение электроэнергии — нередкое событие. Сети перегружены, а подстанции не остывают даже по ночам. Для кого-то это романтика со свечами, а для других — критическая ситуация. Например, для медицинских учреждений, где любой скачок энергии может испортить оборудование и стать угрозой для жизни человека. Чтобы исключить возможные казусы, организации дублируют сеть с помощью электрогенераторов. Но для этого им приходится использовать источники бесперебойного питания. Какие и почему — разбираемся.
Обычный человек может кое-как существовать без электричества. Придется забыть о холодильнике, интернете и других прелестях современной жизни. Это неудобно и непривычно, но не вопрос жизни и смерти. Если без энергии останутся крупные организации, банки и магазины, то конец света начнется раньше срока. Достаточно на пару дней оставить супермаркет без электричества — и пиши пропало: большая часть продовольствия отправится на свалку, а жители ближайших районов останутся без свежих продуктов. Страшно представить, что будет, если без электричества останутся поликлиники и больницы с их сложной техникой, от которой зависят жизни пациентов.
Тогда счет идет не на дни или часы, даже не на минуты — всего несколько секунд без 220 В могут оказаться фатальными. Поэтому некоторые учреждения используют собственные подстанции или подводят дополнительные питающие линии с других направлений. Но не у всех есть возможность использовать «выделенку», поэтому приходится выходить из положения с помощью резервных систем. Например, использовать генератор.
Без него как без рук
Электрогенератор — это миниэлектростанция, которая работает на жидком топливе. В отличие от настоящих станций, которые вырабатывают электричество с помощью огромных турбин, гражданские трудяги используют для этого генераторы, похожие на автомобильные. Естественно, такая система не аккумулирует электричество, а выдает по факту. Поэтому для того, чтобы на выходе ДГУ появился устойчивый синус, необходимо дождаться выхода установки на рабочие обороты.
Время запуска зависит от многих факторов. На это влияет мощность катушек, а также тип двигателя, который приводит в движение систему генерации энергии. Например, домашние установки, выдающие до 10 кВт мощности, готовы к труду и обороне практически сразу после запуска. Зато промышленным генераторам мощностью от 100 кВт и выше требуется больше времени для старта. Такие станции могут разгоняться до рабочего состояния по 20-30 секунд, учитывая, что автоматика сама запускает двигатель при отсутствии сигнала с внешних линий.
Некоторые системы не умеют отслеживать напряжение в сети, поэтому их скорость реакции в экстренной ситуации будет снижена. Прибавим к этому время на заправку, назло заклинивший стартер — и 10-15 минут без электричества гарантированы. В некоторых ситуациях это некритично: «и пусть весь мир подождет». Но в большинстве случаев владельцы полагаются на станции и ожидают молниеносной реакции при нуле в розетках.
Чтобы заполнить промежуток между пропажей электричества и началом генерации собственной энергии, применяются источники бесперебойного питания.
ИБП плюс ДГУ
Современная техника достаточно подготовлена для работы в нестабильных условиях. Например, компьютерный блок питания способен функционировать в пределах 180-270 В. При этом конденсаторы блока питания накапливают достаточно энергии для того, чтобы компьютер не выключался при кратковременных скачках электричества. Но от полного отключения света конденсаторы не спасают. Поэтому для бесшовного перехода на питание от генератора приходится использовать специальные устройства.
Источники бесперебойного питания, APC или просто «бесперебойники» тоже являются генераторами электричества. Только в качестве топлива они используют не бензин или солярку, а аккумуляторы и накопленный в них заряд. Это их главное преимущество — при отключении электроэнергии ИБП просто переходит на работу от внутренней батареи. Время переключения составляет несколько миллисекунд. Этого достаточно, чтобы обеспечить непрерывную работу компьютера. Обычный офисный бесперебойник способен выдержать до 10–20 минут в режиме питания от аккумулятора. Поэтому каждый компьютер с ИБП «безболезненно» дожидается запуска генератора. То же самое происходит и с остальной техникой, чувствительной к перепадам напряжения: роутеры, модемы, серверы.
Запас прочности
Казалось бы, ток, протекающий через связку «компьютерный БП — бесперебойник — генератор», должен быть идеальным, но на деле все оказывается печально. Хотя бы потому, что непродуманная система питания будет все время напоминать о себе вечным «пик-пик» от бесперебойника.
Генератор выдает ток определенной частоты. Она может варьироваться в допустимых пределах, что регламентировано производителем и допускается большинством потребительских электроприборов. Только ИБП щепетильно относится к этому показателю и готов откликнуться даже на самые незаметные колебания своевременным переключением на батареи. В результате пользователь получает постоянно клацающий и пищащий ИБП при исправных 220 В в розетке, а позже — и нервный тик.
Чаще всего это происходит из-за недостаточной мощности генератора. В холостой нагрузке маломощные установки подают ток с завышенной частотой. Электрический чайник этого не замечает, зато ИБП считает частоту сети 55-56 Гц небезопасной для работы техники и автоматически переключается на работу от батарей. То же самое происходит при падении частоты ниже допустимого. По мнению бесперебойника, ток с частотой 49 Гц — это веская причина снова переключиться на аккумулятор.
Поэтому рекомендуется подбирать питание, исходя из максимальной мощности сети. Золотое правило — генератор должен быть в три раза мощнее потребителя. Необходимо найти суммарную мощность всей сети и умножить полученную цифру на три. Допустим, генератор должен обеспечить энергией пять офисных компьютеров по 200 Вт, две лампы освещения по 100 Вт и различную периферию с суммарным потреблением в 200 Вт. Итого — 1,4 кВт. Значит, в соответствии с золотым правилом, генератор должен выдавать как минимум 3-4 кВт.
Лайн или онлайн
Выбирая систему резервного питания, нужно учитывать не только суммарную мощность сети, но и тип потребителей. Сценарий с офисом — это примитивный вариант. Как правило, компьютерные БП хорошо справляются с колебаниями частоты и амплитуды тока, то же самое касается и остальной офисной электроники. Другое дело — техника, чувствительная к перепадам напряжения. Например, автоматические газовые котлы.
Они мгновенно реагируют на кратковременные изменения в сети и отключаются при малейшем скачке напряжения. Лучше не думать, к чему приведет отключение отопления зимой, когда все находятся на работе. Поэтому грамотные специалисты учитывают специфику настраиваемой сети и подбирают резервное питание индивидуально по группам: Off-line, Line-Interactive и On-line.
ИБП категории Off-line отличаются упрощенной схемой работы. Это распространенные бесперебойники, которые используются в паре с домашними или офисными компьютерами, принтерами, ноутбуками. Время переключения такого ИБП с сетевого напряжения на питание от аккумулятора составляет 10–20 мс. Этого достаточно, чтобы техника не успела отключиться во время перепада напряжения или прекращения подачи электроэнергии. ИБП типа Off-line не имеют встроенной защиты от помех, а также стабилизатора напряжения.
Устройства серии Line-Interactive отличаются наличием «ума» в конструкции ИБП. Они работают по тому же принципу, что и Off-line, но умеют стабилизировать и фильтровать напряжение. При нестабильном входящем токе такой бесперебойник будет частично гасить колебания тока, хотя от сильных скачков частоты он не защищает.
Продвинутый тип источников питания — On-line. Эти ИБП работают по принципу двойного преобразования. Для этого система преобразует входящий переменный ток в постоянный, фильтрует и стабилизирует его, а затем преобразует в переменный. После чего на выходе из бортовых розеток техника получает чистый синус. Это важно, если бесперебойник работает в паре с генератором, который не способен плавно регулировать напряжение. Вторая ключевая характеристика этих ИБП — нулевое время переключения. Устройства On-line переключаются между источниками питания мгновенно — то, что нужно котлам, процессорным системам управления, дата-центрам, серверам.
Нет генератора — нет проблем?
Резонно задать вопрос — зачем использовать сложную систему и дублировать генератор с помощью ИБП, если можно сразу организовать мощную систему бесперебойного питания на аккумуляторах? Ответ в вопросе — ключевое слово «мощную». Бензиновый генератор мощностью 3 кВт способен проработать на полном баке до 10 часов. При этом он будет работать и дольше, если позаботиться о дополнительных канистрах с топливом. Что случится с бесперебойником после исчерпания заряда аккумулятора? Он отключится и будет дожидаться электричества, чтобы восполнить запас энергии.
Конечно, можно построить ИБП размером с комнату: установить несколько мощных каскадов преобразователей, заполнить квадратные метры десятками аккумуляторов и наслаждаться непрерывной работой резервного питания в течение нескольких часов. Как правило, такие системы выдают ровный и пригодный для сложной техники ток. Но это дорого и почти всегда экономически невыгодно. Поэтому комнаты-аккумуляторы используют в больницах и там, где надежность преобладает над выгодой.
Для частных случаев генератор и ИБП — незаменимые товарищи. Тем более их работу можно автоматизировать и закольцевать: ИБП посылает сигнал на запуск генератора, заряжается, глушит двигатель. И так далее по кругу.
Газовый котел: ИБП или бензогенератор?
Учитывая цену на топливо, лучше посмотреть в сторону газового генератора.
still79 написал :
может быть лучше купить для котла дешевый компьютерный ИБП тыщи за 2-3,
Не прокатит, у дешевых, в лучшем случае, ступенчатая аппроксимация, а насосу чистая синусоида нужна. Для Ваших целей можно и дешевле 30 тыр подобрать » >
UncleSam976 написал :
Учитывая цену на топливо, лучше посмотреть в сторону газового генератора.
Стоимость ИБП с ростом времени поддержки всё более складывается из стоимости аккумуляторов. Стоимость самого ИБП на их фоне скоро становится несущественной. Срок службы аккумуляторов редко превышает 5 лет, по прошествии которых эти деньги снова приходится выкладывать.
Викторыч правильно советовал Бастион, как проверенный ИБП для отопления.
Да?
Расскажите, чем двигатель в бензиновом генераторе отличается от двигателя в газовом?
UncleSam976 написал :
Да?
Расскажите, чем двигатель в бензиновом генераторе отличается от двигателя в газовом?
Температура сгорания газа в двигателе выше температуры сгорания бензина при прочих равных условиях. Потому клапаны и их сёдла в газовом двигателе находятся в более тяжелых условиях. Если смотреть на вопрос с точки зрения рекламных листков, что печатают продавцы газовых баллонов и арматуры, такой проблемы не существует. У пользователей газовых Газелей иное мнение.
Доступный по деньгам газовый генератор будет иметь дешевую китайскую копию бензинового двигателя Хонда или Янмар.
Отдельная проблема холодный запуск газового генератора в автоматическом режиме. Даже холодный пуск бензинового генератора требует особенных манипуляций с подсосом с помощью сервопривода. С газовым всё ещё веселее. Объём топлива, что будет потреблён аварийным генератором ничтожен, как и его ресурс 
. Потому разница в стоимости топлива не покроет затрат на сложную автоматику холодного пуска.
cineman написал :
Если смотреть на вопрос с точки зрения рекламных листков, что печатают продавцы газовых баллонов и арматуры, такой проблемы не существует. У пользователей газовых Газелей иное мнение.
На газели изначально ставят дешевое оборудование корявыми руками.
У меня машина куплена с ГБО, предыдущий владелец несколько лет назад ставил, я откатал еще 4 года, при ремонте двигателя, по другой причине, никаких катастроф с клапанами не обнаружено. А пробег двигателя на тот момент был более 250 тысяч. Так что не надо рассказывать про влияние газа на клапана.
cineman написал :
Отдельная проблема холодный запуск газового генератора в автоматическом режиме.
И в чем же заключается эта проблема?
На газовом генераторе даже нет подсоса и входа для его управления. Это я про автоматику автозапуска. Да, автоматике дорогая, но исключительно из-за своей специфики и малой востребованности.
UncleSam976 написал :
На газели изначально ставят дешевое оборудование корявыми руками.
Кривые руки снижают температуру сгорания газа?
UncleSam976 написал :
А пробег двигателя на тот момент был более 250 тысяч.
Фамилию двигателя скажите?
UncleSam976 написал :
На газовом генераторе даже нет подсоса и входа для его управления.
cineman написал :
А пробег двигателя на тот момент был более 250 тысяч.
Фамилию двигателя скажите?
cineman написал :
На газовом генераторе даже нет подсоса и входа для его управления.
Название генератора?
К примеру, СС5000-LPG.
Ответ на свой вопрос про различие двигателей я услышу?
В его описании читаем:
» 11.Рекомендуемое давление газа, при работе газового генератора на природном газе (NG): 2
удивлён. Я ожидал услышать японца.
UncleSam976 написал :
Ответ на свой вопрос про различие двигателей я услышу?
Услышите, если я смогу его найти в тексте. Где он? Можете повторить?
