Как выбрать ИБП для дома по мощности и времени работы от АКБ

Автор: | 13 октября, 2020

Выбираем ИБП для частного дома

В наше время без электроэнергии невозможно представить жизнь цивилизованного человека. И если вдруг в розетках пропадает напряжение, то жизнь останавливается. Разряжаются мобильные телефоны, планшеты и ноутбуки, гаснет стационарный ПК, нет горячей воды в кране, а холодильник, наоборот, начинает нагреваться. Решением этой проблемы является ИБП для дома. О том, как сделать выбор ИБП по мощности и времени рассказывается в этой статье.

ИБП для дома

Виды ИБП для дома и дачи

Есть разные способы сохранить электропитание в розетках. Они отличаются по стоимости, скорости включения и продолжительности автономной работы:

  1. источник бесперебойного питания (ИБП). Небольших размеров, устанавливается в помещении. Требуется постоянное подключение к сети 220V для подзарядки аккумуляторов. Переключает электроприборы на автономное питание в течении нескольких миллисекунд, но для работы в течении длительного времени необходимы аккумуляторы стоимостью, сравнимой с портативным генератором. Для подключения насосов, в том числе и в системе отопления, холодильников и других электродвигателей требуется 10-кратный запас мощности и правильная синусоида, что намного удорожает прибор. Лучше всего использовать при кратковременных перебоях в электроснабжении. При этом холодильник, электрический бойлер, стиральная машина и электроплита остаются без напряжения.
  2. портативный (переносной) генератор. Обеспечивает длительную автономную работу, не требует обслуживания или подзарядки аккумуляторов (при ручном запуске двигателя). Сильно шумит и выбрасывает в воздух выхлопные газы, поэтому устанавливается в подсобном помещении или на улице. Двигатель необходимо обслуживать через 500 часов работы. Для запуска необходимо время. Целесообразно использовать на даче или в домах, в которых отсутствует подключение к электросети.
  3. совместное использование ИБП и портативного генератора. В этом случае при исчезновении напряжения в электросети, ИБП обеспечивает питание самых необходимых электроприборов — компьютера, телевизора, аварийного освещения (в коридоре, туалете, бра в комнате) и обеспечивает запуск генератора — освещает место его установки и при автоматическом запуске подает на него питание. Это происходит через заранее установленное время, которое зависит от емкости аккумуляторов ИБП.

В этой статье рассказывается о том, как выбрать источник бесперебойного питания (ИБП) для дома. О переносных (портативных) генераторах мы расскажем в статье «Генератор для дома и дачи«.

Типы ИБП

Внешне все источники похожи друг на друга и используются одинаково. Это пластмассовая коробка, на которой установлена одна или несколько розеток. В них включаются электроприборы, нуждающиеся в защите от исчезновения напряжения, и из которой выходит шнур с вилкой для подачи напряжения на прибор.

В зависимости от мощности и конструкции могут оснащаться разными индикаторами или вольтметром. Имеют встроенный или внешний, а иногда оба, аккумулятора.

При исчезновении напряжения прибор питает розетки, установленные на корпусе, от аккумулятора. После его разрядки ИБП отключается.

Мощные ИБП иногда имеют встроенный вентилятор (кулер).

Отличия ИБП по принципу действия

Все источники бесперебойного питания делятся на три группы

  1. off-line. Самые простые и дешевые приборы. Предназначены для не очень ответственного и бытового оборудования. Время срабатывания от 4 до 10 миллисекунд.
  2. line interactive (линейно-интерактивные). Отличаются от off-line наличием встроенного стабилизатора. Дороже, чем ИБП off-line, но более бережно относятся к аккумулятору. Время срабатывания 2-5 миллисекунд. Это оптимальный выбор ИБП для дома.
  3. online, double-conversion (двойного преобразования). Время срабатывания — нулевое. Самые дорогие, но обеспечивают наилучшую защиту.

Подробнее о типах ИБП, их предназначении и отличиях будет рассказано в статье «Типы ИБП«.

Различия по форме синусоиды

ИБП могут выдавать как ступенчатую (аппроксимированную), так и чистую синусоиду. Последние дороже, но только через них можно запитать холодильник или котел отопления со встроенным насосом. Электродвигатели переменного тока плохо работают при нарушениях формы синусоиды.

Если вы планируете подключать только освещение, компьютерную технику или другую с импульсными блоками питания, то можно выбрать более дешевые ИБП. В импульсных блоках питания входящее напряжение выпрямляется и в схему поступает постоянное напряжение 220V. В этом случае форма синусоиды не имеет значения.

Выбор ИБП по мощности

Мощность ИБП зависит от электроприборов, которые вы хотите к нему подключить. Если отсутствие электроотопления, электроплиты или бойлера в течение 10-20 минут обычно не является проблемой, то без освещения или телевизора обойтись трудно. Поэтому мощные электроприборы, в том числе розетки для фена в ванной, стиральные и посудомоечные машины, а также пылесос подключают без ИБП. Для них прокладывают отдельную линию. Или, наоборот, для компьютера, телевизора и нескольких лампочек аварийного освещения прокладывается отдельный провод. Этого времени хватит, чтобы запустить портативный генератор.

Если генератора нет, и установка его не планируется, то к ИБП нужно подключать также газовый котел отопления и холодильник. Электроотопление, бойлер и другие мощные нагрузки увеличивают необходимую мощность ИБП, а также емкость аккумуляторов для длительной работы настолько, что выгоднее окажется приобрести портативный генератор.

Подбор ИБП по мощности

Мощность ИБП должна равняться сумме мощности всех электроприборов. Для холодильника учитывают пусковую мощность (пусковой ток) компрессора, которая в 10 раз больше указанной в паспорте. Она нужна в течение нескольких секунд при включении, но если мощность ИБП окажется недостаточной, то он просто отключится. Кроме этого нужно взять 30% запаса. Во многих ИБП указана пиковая мощность. Она должна быть не меньше пусковой электроприборов.

Пример расчета

Нужно подключит 5 светодиодных ламп по 10Вт каждая, телевизор, мощностью 45Вт, компьютер с блоком питания на 450Вт, холодильник мощностью 300Вт и пусковой мощностью в 10 раз больше, то есть 3000Вт и газовый котел мощностью 120Вт, из них насос мощностью 60Вт и пусковой мощностью 600Вт.

Общая мощность всех электроприборов 3695Вт. Необходимо также дополнительно 30% запаса мощности. Получаем 4803,5 Вт и выбираем ближайшее большее значение.

Если же не подключать к ИБП холодильник, то общая мощность будет на 3кВт (пусковая мощность холодильника) меньше, всего 803,5Вт. Можно выбрать ИБП мощностью 800Вт.

Это вполне допустимое решение. За несколько часов холодильник разморозиться не успеет, а емкость аккумуляторов, необходимая на время устранения большой аварии, которое может длиться несколько суток, будет слишком велика. Они будут занимать много места, и стоить дороже портативного генератора с запасом топлива.

Выбор аккумуляторов

ИБП с внешними аккумуляторами

Аккумуляторы в ИБП используются внутренние, внешние и комбинированные.

ИБП с внутренними аккумуляторами рассчитаны на 10-20 минут непрерывной работы.

Внешние аккумуляторы дают возможность работы в течение нескольких часов. Кроме того, срок службы аккумуляторов меньше, чем срок работы самого ИБП. Внешние аккумуляторы проще заменить при необходимости.

Необходимую емкость батарей проще всего определить по таблицам или калькулятору на сайте производителя. Непосредственный расчет слишком сложный, необходимо учесть КПД, реактивную мощность и другие факторы.

Использование автомобильных аккумуляторов не рекомендуется. Они, в отличие от специальных, не герметичные, за исключением необслуживаемых. При работе в воздух выделяются пары кислоты, водород и кислород. Это недопустимо для закрытых, а тем более жилых помещений. Однако много специалистов подключают автомобильные аккумуляторы и они прекрасно работают. Это зависит от типа ИБП и встроенных аккумуляторов. Иногда автомобильные батареи заряжают отдельным зарядным устройством и необходимо следить за уровнем заряда. При хранении в отключенном состоянии происходит саморазряд аккумулятора и через некоторое время ИБП не сможет работать. Потребуется предварительная зарядка. Кроме того, хранение в разряженном состоянии вредно для аккумулятора.

Подключение котлов к ИБП (сквозной ноль)

Газовые котлы нуждаются в постоянном подключении к нулевому проводу и через него к заземлению. Без этого во многих котлах не работает датчик горения. Для обеспечения его работы необходимо соединить нулевой провод на выходе ИБП и сети 220V. На выходе из ИБП ноль берется произвольно, он не связан с нулем сети, и помечается в розетке. Лучше выбрать тот провод, который является нулевым при работе от сети, если ИБП типа off-line или line-interaktive. В ИБП onn-line гальваническая связь между входом и выходом отсутствует. Для обеспечения работы котла при обрыве ноля на линии или отключенном автомате, резистором 1-10мОм соединяют нулевой провод с заземлением. Ток, идущий через этот резистор недостаточен для срабатывания УЗО.

Автомобильные инверторы как ИБП

Есть класс приборов, специально предназначенных для использования автомобильных аккумуляторов. С их помощью можно сделать ИБП для дома и дачи своими руками. Это инверторы 12-220V. Самые простые модели подключаются в гнездо прикуривателя и имеют аппроксимированную синусоиду. Через него можно подключить ноутбук, ЖК телевизор, маленький бескомпрессорный холодильник или маломощный кипятильник. Их стоит брать с собой при выездах на природу или на дачу. Аккумулятор можно использовать установленный на машине, но при глубокой разрядке автомобиль не заведется. Впрочем, его можно подзарядить от двигателя.

Более сложные приборы имеют чистую синусоиду, встроенную зарядку и автоматически включаются при пропадании напряжения в розетках. Такие инверторы фактически являются обычными ИБП off-line с внешними аккумуляторами. Единственное отличие в том, что производители ИБП настаивают на использовании специальных аккумуляторов, а инверторы рассчитаны на использование обычных автомобильных.

В любом случае, ни инверторы, ни ИБП не рассчитаны на длительное питание мощных нагрузок. Для этого существуют портативные генераторы. О них мы расскажем в статье «Генератор для дома и дачи«.

ИБП для дома. Как выбрать?

ИБП для частного дома – это оптимальный и современный способ решить все проблемы некачественного электропитания. В этой статье мы собрали всю информацию, которая поможет определиться с выбором подходящего варианта.

Как работает ИБП? При наличии электричества на вводе бесперебойник транслирует его через себя на нагрузку, а ИБП типа on-line ещё и обеспечивают высококачественную стабилизацию напряжения. Если электричество пропало, бесперебойник моментально (инверторы за 10мс, on-line за 0сек.) переходит в режим работы от аккумуляторов. При восстановлении внешнего питания источник автоматически перейдет на трансляцию сети и параллельно зарядит аккумуляторы.

Мощный бесперебойник – лучшая альтернатива генератору: срабатывает моментально, защищает бытовую технику и электронику от скачков напряжения, не требует обслуживания и заправки топливом, работает бесшумно и экологичен. Подробно в нашей отдельной статье.

Как правильно выбрать бесперебойник для дома?

Для правильного подбора нужно определиться с ответами на 3 вопроса:

  • Что должно иметь в доме гарантированное электропитание – отдельный бытовой прибор, группа автоматов, целая фаза или весь дом по трем фазам. Ответ на этот вопрос определяет мощность и среднюю нагрузку на ИБП. Готовые комплекты представлены на этой странице.
  • Второй вопрос касается времени автономной работы, которое необходимо для расчета емкости аккумуляторов.
  • Третий вопрос относится к качеству входящего напряжения. Оно может быть как качественным и стабильным, так и некачественным, т.е. пониженным, повышенным или «скачущим». В первом случае рекомендуются инверторы, во-втором необходимы стабилизаторы напряжения или ИБП типа on-line.

ИБП на отдельный бытовой прибор

Самые бюджетные решения – это ИБП на отдельные бытовые приборы мощностью до 900Вт. Самая частая задача – бесперебойное питание газового котла отопления и циркуляционных насосов. В этом случае мы рекомендуем он-лайн ИБП мощностью 1000Ва с внешними аккумуляторами. Средний бюджет – 40т.р.

При стабильной сети и ограниченном бюджете можно установить линейно-интерактивные ИБП с подключением одного внешнего аккумулятора, бюджет – около 20т.р. Установка таких комплектов элементарная – через вилку/розетку. Если котел и насосы запитаны через распределительный щиток, бесперебойник можно подключить в разрыв линии питания этого щита. Подробную информацию вы можете узнать в статьях по тегу «ибп для котлов»

ИБП на 1000Ва с двумя батареями на 100Ач

ИБП на 1000Ва с двумя батареями на 100Ач

ИБП для группы автоматов

Бесперебойное питание части самой важной нагрузки в доме, которая выводится на отдельную группу автоматов. В этом случае на линию гарантированного питания подключается:

  • Система отопления – котел, насосы, автоматика
  • Часть основного освещения
  • Холодильник
  • Сигнализация, домофон и видеонаблюдение
  • Автоматические ворота
  • Розетки с немощным оборудованием – ТВ, ПК и т.п.

Оптимальная мощность ИБП в таком случае – 3кВт. Подключается он к вашему распределительному электрощиту силовым кабелем. Выход инвертора заводится на отдельные автоматы, которые должны питаться бесперебойно. В итоге, при отключениях электричества, самые важные потребители, а также системы жизнеобеспечения дома остаются рабочими. Важно отметить, что максимальная мощность, которая может быть подключена на эти автоматы будет ограничена номиналом ИБП, так как он постоянно находится в цепи питания и подключается последовательно нагрузке. Иными словами, работает источник от сети или от батарей, нельзя включать превышающую его мощность нагрузку.

Стоимость готового для установки комплекта с батарейным запасом в 400Ач на среднюю автономию в 8 часов составит около 70-80т.р.

Инвертор Stark или BiNeos бесперебойно питают отдельные автоматы в щите

Инвертор Stark или BiNeos бесперебойно питают отдельные автоматы в щите

ИБП на фазу

Популярный вариант обеспечения бесперебойного питания – это ИБП на одну фазу из трех, на которую собирается приоритетная нагрузка в доме. Как правило, мощность такого ИБП 5-6кВт и это уже позволяет дополнительно к тому, о чем говорили выше подключить:

  • Всю систему водоснабжения, включая скважинный насос
  • Практически всё освещение в доме
  • Микроволновку и другие мощные бытовые приборы
  • Морозильник
  • Розетки комнат и т.п.

Подключение также осуществляется через основной распределительный щит. В процессе монтажа наши инженеры-электрики производят все необходимые перекоммутации для того, чтобы с одной стороны собрать на линию гарантированного питания всё необходимое, а с другой не допустить перекоса по фазам.

Стоимость подобного комплекта оборудования с автономной работой на 8-10 часов составляет 140-180т.р.

Бесперебойник на весь дом

Подобный ИБП устанавливается сразу после вводного автомата и обеспечивает гарантированным электропитанием весь дом по трем фазам. В этом случае, для оповещения об отключениях устанавливается GSM модуль или выводится сигнальная лампа на видное место.

При установке ИБП для дома иногда целесообразно в обход источника подключать мощную неприоритетную нагрузку: электропечь сауны, всевозможные электрические подогревы, резервный электрокотел и т.п.

Для бесперебойного питания всего дома с точки зрения оптимального соотношения бюджет/функционал мы рекомендуем одну из трех конфигураций:

    • Мощный однофазный инвертор и автоматика коммутации фаз. В этом случае одна основная фаза запитывается напрямую через инвертор, две остальных фазы подключаются на инвертор через быстродействующие контакторы. Линия инвертора обеспечивает переключение на резервное электропитание от аккумуляторов за 10мс, а это время не заметно для любого типа оборудования. Остальные две фазы подключаются за 100мс.

      • ИБП типа он-лайн конфигурации 3в1, что означает трехфазный вход и однофазный выход. Этот источник стабилизирует напряжение, объединяет мощность всех фаз в одну. Таким образом, мы получаем равномерную нагрузку по фазам, идеальное напряжение и, конечно, бесперебойное питание. Это одно из лучших решений при стандартной выделенной мощности в 15кВт.

      • При большой выделенной мощности оптимально использовать промышленные трехфазные ИБП on-line типа конфигурации 3в3 номиналом от 30-40кВт и выше.

      Представленный ИБП на 36кВт. Доступный диапазон от 20кВа до 120кВа.

      ИБП на 36кВт. Доступный диапазон от 20кВа до 120кВа.

      Стоимость среднего ИБП на весь дом с автономной работой на 8-10 часов составит около 250-350т.р.

      Время автономной работы

      Время автономной работы, при отсутствии напряжения, зависит от средней нагрузки на ИБП и, конечно, от ёмкости аккумуляторных батарей. В наших расчетах мы оперируем понятием «средняя длительная нагрузка», которая считается с использованием коэффициента спроса. Иными словами, всё подключенное к ИБП оборудование и освещение крайне редко работает одновременно и постоянно. Как показывается практика, это значение в разы ниже максимальной мощности. Среднюю нагрузку по отдельным группам или по одной фазе вы можете посчитать на нашем калькуляторе или обратиться за помощью к нашим менеджерам. Реальное среднее потребление вашего дома вы можете посмотреть в счетах за электричество.

      Итак, мы понимаем среднюю нагрузку и требуемое время автономной работы, которое обычно определяется исходя из практики отключений. Расчет ёмкости аккумуляторов производится по специальной формуле Пекерта, где задаются средняя мощность, характеристики батареи и необходимое время. На основе этого алгоритма мы создали наш калькулятор.

      Дополнительные критерии выбора

      • Источники бесперебойного питания бывают нескольких типов.
        1. офф-лайн или инверторы. Их мы рекомендуем использовать в том случае, если входящее напряжение не нужно стабилизировать или у вас уже стоят стабилизаторы. К плюсам инверторов можно отнести возможность работы с солнечными панелями и возможность автоматизации с генератором, практически бесшумную работу и высокую перегрузочную способность. Также на основе инверторов строят системы полностью автономного и альтернативного электроснабжения.
        2. ИБП типа лайн-интерактив. По сути, это офф-лайн инверторы со встроенным стабилизатором низкой точности. Рекомендуемая сфера применения – маломощные ИБП для циркуляционных насосов у твердотопливных котлов.
        3. ИБП типа он-лайн, которые обладают с максимально возможной стабилизацией напряжения, фильтруют все сетевые помехи и скачки напряжения, но требуют установки в изолированном помещении, так как шумят вентиляторами охлаждения. Рекомендуем их к установке как при низкокачественной входной сети, так и при наличии бытовой техники и электроники премиум-класса в доме. Бывают однофазные, 3в1 и трехфазные.
        4. Подробнее о различиях инверторов и ИБП on-line.
      • ИБП следует всегда выбирать с запасом по мощности 30% относительно совокупной мощности всех подключенных электроприборов. Также следует учитывать пусковые токи, которые дают погружные насосы, компрессоры кондиционеров и холодильников.
      • Аккумуляторы, которые используются в ИБП, полностью герметичны, не выделяют газ и не требуют обслуживания. Отмечу, что при желании практически всегда можно нарастить батарейный банк для увеличения времени автономной работы в течение года после начала эксплуатации системы.
      • Аккумуляторы типа AGM используются для резервного электроснабжения, так называемый буферный режим. Гелевые, карбоновые и литиевые батареи, как правило, используются в циклическом режиме, который характерен для альтернативных солнечных и автономных систем электроснабжения. Подробнее в этой статье.


      Буду рад ответить на ваши вопросы!

      https://stroymasterok.com/inzhenernye-sistemy/elektrika/ibp-dlya-doma/
      https://tok-shop.ru/tok-blog/how-to-choose-ups-for-house/

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

X