Система резервного энергоснабжения современного загородного дома

Система резервного энергоснабжения современного загородного дома

Грамотный подход к организации резервного энергоснабжения дома должен учитывать, прежде всего, частоту и длительность отключений. Условно такие события можно разделить на три группы.

Путь света

Типичные микро-отключения имеют длительность от нескольких секунд до нескольких минут и происходят по причине проседания напряжения в сети.

В данном случае система резервного энергоснабжения может ограничиться установкой обычного ИБП (источника бесперебойного питания) для отопительного котла и насосов.

Главное требование — способность выдавать напряжение в виде чистой синусоиды для качественного питания автоматики котла. При этом за счёт резкого скачка напряжения, обычно сопровождающего момент подачи энергии, всегда существует опасность выхода из строя любых напрямую включенных в розетку электронных приборов.

Краткосрочные, на несколько часов отключения, которые происходят в результате обрыва или замыкания линий электропередач, уже требуют более серьёзного подхода.

В данном случае можно использовать аварийную систему бесперебойного питания на базе инвертора и аккумуляторных батарей. По сути, это тот же источник бесперебойного питания, с той лишь разницей, что здесь применяются более мощные и ёмкие аккумуляторы.

Инвертор же представляет собой преобразователь постоянного тока 12В от аккумуляторных батарей в стандартное переменное однофазное напряжение 220В, на которое и рассчитаны все домашние электроприборы. А инвертор с технологией двойного преобразования ещё и выполняет функции стабилизатора сетевого напряжения, если оно выходит за допустимые пределы. С таким устройством отдельный стабилизатор реально не нужен.

Подключается инвертор легко, фактически его необходимо подключить в разрыв электрической сети после вводного автомата и электросчетчика. Для этого на его корпусе есть клеммы для подключения аккумуляторных батарей с отдельным рубильником, для подключения к внешней сети, для вывода на нагрузку.

Здесь необходимо исходить из потребностей: если более длительные перебои явление не частое, а требования к мощности источника не категоричны, хватит 2-4 АКБ по 100 Ач и одного инвертора. Например, когда достаточно обеспечить энергией только стратегически важные компоненты в виде холодильника и отопительного котла.

Если требования к продолжительности функционирования и мощности оборудования выше, можно использовать АКБ (аккумуляторные батареи) большей мощности и ёмкости.

Например, типовое потребление всех жизненно важных систем дома составляет порядка 1-1,5 кВт. То есть в каждый момент времени оно, конечно, может быть больше или меньше, но средний диапазон именно таков.

Сюда входят все электроприборы в доме кроме, конечно, особо энергозатратных (электроплиты, кондиционеров и электрического котла — их нельзя запитать от аккумуляторов). Поэтому АКБ обычно выбираются исходя именно из усреднённого расчёта.

К основным системам жизнеобеспечения современного дома относятся: котёл, насосы отопления, скважинный насос, сигнализация, видеонаблюдение, контроль доступа, ворота, холодильники, освещение, компьютеры, телевизоры, несколько розеток под гаджеты, септик.

Для обеспечения их бесперебойного питания ставят инвертор на 2-3 кВт (чтобы «проглатывал» пусковые токи). На весь дом за исключением перечисленных выше «тяжёлых» потребителей обычно достаточно 5-6 кВт.

Правда, подобное решение имеет и обратную сторону. Цена таких систем резервирования растёт пропорционально ёмкости и может быть неоправданно высока. Дело в том, что в системах бесперебойного энергоснабжения необходимо использовать специальные не обслуживаемые аккумуляторы (на основе AGM или гель-технологии).

Их основное отличие — способность длительное время держать небольшую нагрузку. При этом более дешёвые обычные автомобильные АКБ здесь не подходят, поскольку предназначены лишь для того, чтобы кратковременно выдать большой пусковой ток и завести двигатель машины — и всё.

Согласно статистике компании «ЭнергоТехнологии», накопленной по результатам работы за последние 8 лет, средняя длительность отключений в пригороде Челябинска и коттеджных области посёлках составляет 120 часов в год. При этом 95% сетевых аварий укладываются в диапазон 8 часов, поэтому брать АКБ на большее время работы попросту не целесообразно.

Альтернативным решением может стать двухступенчатая система резервного энергоснабжения «инвертор плюс генератор».

Сразу после сбоя основного электропитания в работу включается инвертор. Дело в том, что электрогенератор не может моментально среагировать на отключение внешней сети. Ему требуется время на запуск и прогрев. И только после выхода на рабочий режим он может принять всю нагрузку.

Инвертор в данном случае является промежуточным звеном, давая генератору время для выхода в рабочий режим и в то же время обеспечивая непрерывную работу всех электрических приборов в доме в момент переключения питания с сети на резерв.

После запуска генератора инвертор переводит дом на автономное питание от него и одновременно начинает заряжать аккумуляторы. Такая схема уже не нуждается в мощных АКБ, поскольку они задействованы на короткое время. Ресурс аккумуляторов расходуется более экономно и срок их службы составляет более десяти лет.

Отключения длительностью от 8 часов, возникающие по причине аварий на высоковольтных ЛЭП, а особенно длительные, которые становятся результатом разгула природных стихий, однозначно требуют организации полноценной схемы резервного питания.

Без надёжного генератора здесь уже не обойтись. В каком-то смысле это уже вполне работоспособная система не просто резервного, а вполне себе автономного энергоснабжения загородного дома.

Выбор резервного генератора

Если перебои внешней сети случаются довольно часто или нужно обеспечить большую мощность на длительное время, оптимальным решением для резервного энергоснабжения коттеджа является именно генератор.

Двухступенчатая схема имеет право на жизнь, однако это скорее эксклюзивный вариант резервного энергоснабжения. Генератор надёжнее, долговечнее и способен выдать большую мощность. Вопрос лишь в том, какой тип агрегата выбрать.

Бензиновый электрогенератор считается достаточно эффективным решением в условиях частых и не продолжительных отключений. Для небольшого дома бензогенератор мощностью 5-6 кВт может оказаться оптимальным выбором.

Основной минус — запуск таких агрегатов производится вручную. Их автоматизация — реально сложная задача, для этого фактически необходимо создавать целую инфраструктуру.

Время работы такого генератора не более 5-7 часов и ограничено запасом топлива в баке (от 3 до 30 литров) и необходимостью технического обслуживания каждые 100 часов (и не реже раза в год). Общий ресурс агрегатов даже именитых марок не превышает 1500 моточасов, китайский же ширпотреб работает и того меньше. Плюс стандартная гарантия на бензиновые генераторы составляет не более 1 года.

Следующий тип — дизельные генераторы. Конечно, дизельные станции жидкостного охлаждения могут работать круглые сутки при максимальной нагрузке. Но обычные обычные дизельгенераторы работают примерно так же, как и бензиновые. С той лишь разницей, что их моторесурс в разы выше, порядка 2000-3000 моточасов.

Однако тут не обойтись без значительных финансовых вложений. А небольшая экономия на моторном топливе для резервного энергоснабжения особой роли на играет.

Опять же время работы агрегатов ограничено ёмкостью топливного бака. А само топливо сезонно — при температуре ниже нуля летняя солярка попросту замерзает («парафинится»). К этому нужно добавить все «прелести» запаха солярки, который ничем не выведешь.

Газовый генератор

При наличии газовой магистрали оптимальным решением станет двухступенчатая схема резервного питания на базе газового генератора. Почему газового? Дело в том, что этот выбор оправдан незначительными расходами на топливо и простыми правилами эксплуатации.

Безлимитное топливо — это первое и одно из самых важных преимуществ газового генератора. Вы подключаете агрегат к трубе и всё — о проблемах с топливом можно забыть.

Не нужно выделять место для его хранения, не нужно следить за его качеством (как известно, бензин при длительном хранении теряет свойства), нет запаха в гараже, не нужно ездить на заправку, а самое важное — топливо внезапно не закончится, оставив дом без электроэнергии в морозную ночь.

К тому же, если учесть статистику периода отключений электроэнергии, составляющую порядка 120 часов в год, выходит около 240-300 литров бензина. Вдумайтесь, сколько времени можно сэкономить, просто не возя на заправку пустые канистры. Всё это останется в прошлом.

В среднем газовый генератор потребляет 2 м3 газа в час, бензиновый на такой же мощности — 2,3 литра в час. При этом два кубометра газа стоят 9,8 рубля, а 2,3 литра 92 бензина — около 96 рублей. И это на АЗС, без доставки. То есть на бензине это лишние 10000 рублей в год. И он у нас не дешевеет.

Ещё один плюс — очень длительное время работы. Стандартного бака бензинового генератора хватает на 5-7 часов его работы. А газовый способен проработать до замены масла больше недели (и 100, и 200 часов). Это особенно актуально, если отключение происходит в ваше отсутствие — газовый генератор прекрасно будет работать, в то время как бензиновый выключится и оставит дом без электричества.

К тому же двигатели на газовом топливе имеют больший ресурс только лишь за счёт лучшего качества топлива. А это значит, что генератор проработает в резервном режиме долгие годы и двигатель всегда будет в отличном состоянии. Ведь агрегат приобретается не «для галочки», а для решения задач по обеспечению дома резервным питанием.

Generac будет служить вам верой и правдой минимум 15-20 лет. С таким резервным энергоснабжением вам больше не придётся задумываться о том, что происходит с электричеством во внешней сети. В доме всегда будут тепло, вода и свет. А с ними привычный уют. И всё это в автоматическом режиме.

Начало: Значимость бесперебойного энергоснабжения современного загородного дома

ДОМ ИДЕЙЭнергоТехнологии