Общая информация об источниках бесперебойного питания
ИБП – это электротехническое устройство, которое служит для бесперебойного энергоснабжения домашних приборов в критических ситуациях, когда городская сеть отключается или напряжение выходит за безопасные рамки. Основное назначение источника бесперебойного питания – это именно аварийное электроснабжение.
Бесперебойник устанавливается между электросетью и потребителями, являясь промежуточным защитным звеном в электроцепи. За счет аккумуляторной батареи, которая входит в его состав и хранит накопленную электроэнергию, выполняется резервное снабжение нагрузки в течение определенного периода.
Все бесперебойники, которые применяются в частных домах, разделяются на три типа:
- оффлайновый (резервный);
- линейно-интерактивный;
- онлайновый (с двойным преобразованием энергии).
Какие задачи решают источники бесперебойного питания?
Благодаря аварийному электропитанию ИБП в бытовом секторе позволяет решить сразу три задачи:
- правильно завершить работу техники без потерь данных и сбоя режимов;
- безопасно закончить рабочий процесс без повреждения оборудования;
- продлить работу техники до тех пор, пока не подключится альтернативный источник энергии (например, генератор).
Если в доме установлен ИБП, то внезапного отключения техники уже не произойдет. Она продолжит работать и не выйдет из строя.
Кроме резервного электропитания, линейно-интерактивные и онлайновые бесперебойники могут выполнять функцию стабилизатора напряжения. При сетевых перепадах изделия корректируют выходной вольтаж и приближают его к номинальному значению, необходимому для безопасного питания подключенного оборудования.
Современный ИБП – это комплексная система электропитания, которая обеспечивает бесперебойность и качественное электроснабжение домашней техники.
Принцип работы ИБП
Бесперебойник непрерывно анализирует состояние электросети. Для этого он должен постоянно работать. Когда вольтаж чрезмерно поднимается, опускается или вовсе исчезает, прибор уходит в автономию – переключается на электропитание от аккумуляторных батарей.
Если у модели есть встроенный автоматический регулятор вольтажа, то переход на батареи выполняется только в том случае, если величина напряжения выходит за рабочий диапазон. Его величина зависит от конкретной модели в среднем составляет 150-260 В.
Когда подача электроэнергии возобновляется или напряжение возвращается в соответствующий интервал, бесперебойник переходит обратно в сетевой режим.
Типы ИБП для домашнего использования
Рассмотрим виды ИБП по принципу действия, определим их возможности и подходящую нагрузку.
Резервные
Самые простые модели с минимальным функционалом и не высокими выходными параметрам.
| Функционал | Принцип действия | Основные характеристики |
|
1. Фильтрация сетевых помех 2. Автономное питание от встроенных АБ |
Переключаются на АБ, когда напряжение выходит за допустимый диапазон (в среднем 190-260 В) или полностью пропадает. |
Выходное напряжение – напрямую из сети Время переключения на АБ – за 5-10 мс Форма напряжения – как в сети, если работает от АБ, то модифицированная синусоида |
Резервные ИБП подходят:
- для относительно спокойных электросетей, в которых не происходят сильных и постоянных колебаний вольтажа (в противном случае будет постоянное срабатывание и активация батареи, что приведет к её быстрому износу);
- для нетребовательных электроприборов с импульсными БП (например, ТВ, видеопроигрывателя, компьютера или роутера), которой не страшны гармонические искажения и микрообрывы питания при смене режима бесперебойника.
Способны питать технику от встроенного аккумулятора в течение 10-15 минут.
Линейно-интерактивные
Отличаются от оффлайнового типа наличием внутреннего стабилизатора релейного типа и более высокими выходными характеристиками.
| Функционал | Принцип действия | Основные характеристики |
|
1. Фильтрация сетевых помех 2. Автономное питание от внутренних или внешних батарей 3. Стабилизация выходного вольтажа |
Корректируют напряжение на выходе с помощью встроенного релейного стабилизатора. Переключаются на АБ, когда напряжение выходит за допустимый диапазон (примерно 150-270 В) или полностью пропадает. |
Выходное напряжение – стабилизированное Время переключения на АБ – за 2-4 мс Форма напряжения – как из сети, если работа от АБ, то в основном чистая синусоида (лучше уточнять у продавца) |
Такие модели подходят:
- для электросетей, в которых периодически происходят не резкие просадки вольтажа или перенапряжения;
- для различной домашней электротехники, в том числе электроники системы отопления, если бесперебойник выдает напряжение с идеальной синусоидальной формой.
Работают с аккумуляторными батареями различной емкости, за счет которых достигается необходимое время автономии – до нескольких часов.
Онлайн
Самые функциональные модели с высокими техническими характеристиками.
| Функционал | Принцип действия | Основные характеристики |
|
1. Фильтрация сетевых помех 2. Резерв от встроенных или внешних батарей 3. Преобразование напряжения 4. Полная защита от аварийных ситуаций в сети |
Не корректируют напряжение, а преобразовывают ток дважды: из переменного в постоянный, из постоянного в переменный. Автономный режим активируется после отключения сети или выхода напряжения из установленного диапазона (примерно 100-300 В). |
Выходное напряжение – максимально приближенное к номиналу Время смены режима – мгновенное (за 0 мс) Форма напряжения – идеальная синусоида в сетевом и автономном режимах |
ИБП с двойным преобразованием подходят:
- для любых электросетей, даже в которых случаются экстремально большие, быстрые и частые перепады напряжения;
- для электротехники, которая имеет повышенную чувствительность к качеству напряжения (для циркуляционного насоса, электроники котла, холодильника, системы «умного дома»).
Работают с АКБ емкостью от 7 до 250 Ач, что позволяет масштабировать время резервного электроснабжения под требование владельца.
Критерии выбора ИБП для частных домов
Рассмотрим основные критерии подбора источника бесперебойного питания для частного жилища.
Определение нагрузки
Перед покупкой бесперебойника сначала нужно определить те электроприборы, которые нуждаются в бесперебойном функционировании. Например, это может быть электроника газового котла, циркуляционный насос или насос водоснабжения.
Установка ИБП на весь объем техники в доме не рациональна и редко осуществляется, так как это потребует мощную и дорогостоящую модель, а также много аккумуляторных батарей, для которых нужно будет организовывать отдельное помещение с определенными климатическими условиями.
Некоторые владельцы частных домов, особенно с трехфазной электросетью, распределяют нагрузку таким образом, чтобы вся приоритетная техника была запитана от одной фазы. То есть была на одной линии. Это упрощает подбор и подключение ИБП, потому что можно будет обойтись одним прибором. Неприоритетная или очень мощная нагрузка, которой не требуется бесперебойность, распределяется равномерно по другим фазам.
Расчет мощности
После определения количества защищаемой техники необходимо уточнить их потребляемую мощность в ваттах. Эта цифра указывается в инструкции или на заводском шильдике. У техники с моторным блоком (например, насосов) важно уточнить ещё и то во время запуска (кратковременное увеличение потребления).
Величины по каждому прибору нужно суммировать, добавив мощностной запас в 20-30%. Получится требуемая выходная мощность ИБП. Запас важен, чтобы бесперебойник не переходил на АКБ или не случалась его перегрузка, если вдруг возникнет сильная просадка напряжения.
Подсчет времени резерва
Если бесперебойник нужен для того, чтобы корректно выключить технику, то подойдут модели с внутренними аккумуляторными батареями. Такие приборы обеспечивают резерв на 10-15 минут.
Для автономии на несколько часов понадобятся бесперебойники с возможностью подключения внешних аккумуляторных батарей разной емкости. Чем больше емкостная характеристика, тем дольше техника отработает без электричества. Внешние аккумуляторы в основном убираются в батарейные стеллажи или модульные блоки, чтобы их размещение в доме было безопасным.
Также в магазинах можно встретить готовые комплекты с уже подобранным оборудованием (например, шкафные или настенные комплекты ИБП). Они включают определенную модель бесперебойника, аккумуляторы и другие аксессуары. Установка готового комплекта не потребует от владельца никаких дополнительных трат.
Популярные марки и модели ИБП для домашних нужд
Рассмотрим популярные ИБП, которые часто приобретают для дома, на примере онлайновых моделей из линейки производителя «Штиль».
1) ST1103L (2700 ватт) с закрытым батмодулем BMT-96-18
Оба прибора с напольным вариантом размещения. Их корпус имеет компактный размер и единый дизайн.
Применяется для группы домашних электроприборов – системы отопления и водоснабжения, включая насос. Если прибор нагружен на 80% (это 2100 ватт), то автономия будет обеспечиваться в течение 17 минут.
2) Набор с SW1000L (900 ватт) с тремя батареями емкостью 100 Ач в закрытом стеллаже BS-36-1W
Приобретается на систему отопления (например, для электроники газового котла и двух циркуляционных насосов).
ИБП размещается на стене. Металлический бокс с аккумуляторами напольный. Кабельные перемычки добавлены в комплект. Если бесперебойник нагружен на 80% (это 720 ватт), то резерв длится в течение 2,5 часов.
3) ИБП ST1106SL (5400 ватт) для напольной установки.
Мощный прибор, который рассчитан на защиту большой группы техники. Ставится после пакетника на 25А (5500 ватт).
Автономия обеспечивается внутренними АБ, которые при 80% уровне загрузки бесперебойника (это 4300 ватт) будут питать в течение 7 минут.
Возможно увеличение резерва до 1,5 часов, если дополнительно подключить батарейные модули.
