Mājas rezerves enerģijas sistēma - ierīces funkcijas un darbība

Tehnoloģiskais progress nestāv uz vietas. Daudzstāvu ēku iedzīvotāji lielpilsētās sāk aizmirst ilgstošas ​​elektroapgādes gadījumus un visas ar tiem saistītās nepatikšanas. Tomēr pārējiem iedzīvotājiem šis jautājums vēl nav pilnībā atrisināts.

Joprojām aktuālas ir rezerves enerģijas problēmas privātmājas vai vasarnīcas īpašniekiem. Mūsu valsts vēl nespēj pilnībā nodrošināt augstas kvalitātes elektrību.

Kā ir mājas rezerves enerģijas sistēma

Klasiskā tehnisko rezerves ierīču kompleksa sastāvs

Lai nodrošinātu mājsaimniecības elektrisko ierīču normālu darbību ārējās elektroenerģijas zuduma gadījumā, izmantojiet:

• bateriju komplekts, kas rada kopējo spriegumu 12, 24, 36 vai 48 voltus;

• invertoru, kas pārveido akumulatora līdzstrāvu maiņstrāvas 220V.

Mūsdienu sistēmas nenodarbojas tikai ar atlaišanu, kuras funkciju nesenā pagātnē diezgan bieži veica, manuāli pārslēdzot operatoru, bet tās nodrošina nepārtrauktu barošanas avotu automātiskā režīmā bez cilvēka iejaukšanās.

Nepārtrauktās barošanas avoti (UPS)kas darbojas saskaņā ar “Off-Line, Standby” rezerves shēmu normālos slodzes apstākļos, veic 2 funkcijas:

1. uzrauga primārā elektriskā tīkla stāvokli, filtrējot jaudas pārspriegumu un elektromagnētiskos traucējumus tajā;

2. uzlādējiet akumulatoru, lai saglabātu tā nominālo ietilpību.

Kad ārējā barošanas tīkla parametri pārsniedz kritiskās vērtības vai strāva ir pilnībā izslēgta, UPS automatizācija no jauna savieno invertora slodzi, kas ņem līdzstrāvu no akumulatoriem.

Uz kontrolieri balstīta automatizācijas sistēma bieži tiek integrēta modernā invertora projektēšanā. Iepriekš redzamajā attēlā redzams nosacīts elektrības patērētāju dalījums divās grupās ar asinhronajiem elektromotoriem un elektronikas barošanas avotiem. Parasti tie ir iesprausti vietā, kur atrodas dzīvoklis.

Šo rezerves avota ķēdi parasti sauc par aktīvo, jo tā pastāvīgi uzrauga tīkla parametrus, savienojot autonomo barošanas avotu ar slodzi pēc tam, kad ir konstatējusi, ka barošanas avota ķēdē ir parādījies darbības traucējums. Izmantojot šo metodi, automatizācijai ir nepieciešams vismaz mazs, bet diezgan noteikts laiks, lai analizētu situāciju un veiktu pārslēgšanu. Šajos brīžos izveidojas īsa mirušā laika pauze.

Tās obligātā klātbūtne ir šīs sistēmas galvenais trūkums, taču praksē tai nav īpašas ietekmes uz sadzīves tehnikas darbību. Galu galā rotējošie elektromotori turpina darboties ar inerci, viņiem nav laika apstāties, un uz mikroprocesoru balstītu datoru ierīču elektroniskās shēmas ir savienotas ar UPS rezerves barošanas avotu, izmantojot tieši tos pašus algoritmus.

Kā samazināt invertora un akumulatora slodzi

Pārslēdzot, jūs varat samazināt enerģijas zudumus, kas rodas ķēdē, un vairākos veidos pagarināt akumulatora darbības laiku.

Apgaismošanas lampas

Rezerves energosistēmas organizācija un tās izmaksas ir cieši saistītas ar tīkla enerģijas patēriņu. Tāpēc īpaša uzmanība jāpievērš jautājumam par elektroenerģijas taupīšanu un pāreju uz enerģijas taupīšanas tehnoloģijām.

Lai samazinātu invertora slodzi un vienlaikus arī apgaismojuma lielumu, parastās kvēlspuldzes var vienkārši aizstāt ar dienasgaismas, halogēna, enerģijas taupīšanas (kompakta dienasgaismas) vai LED gaismas.

Varat arī sadalīt elektriskās gaismas avotus divās grupās:

1. pastāvīgai lietošanai;

2. vietējais apgaismojums.

Pārejot uz darbu no invertora, tas ļaus izmantot tikai ierobežotus avotus, un visi pārējie ir jāpievieno tikai pēc nepieciešamības.

Sadzīves tehnikas algoritmu vienkāršošana

Gandrīz visām elektroniskajām ierīcēm (televizoriem, datoriem, telefoniem un citām ierīcēm) ir barošanas avoti, kas no mainīga tīkla 220 rada 12 voltu tiešu spriegumu. Tos var izgatavot iebūvētus vai attālus, piemēram, klēpjdatoru.

Ja šādus elektriskās enerģijas uztvērējus darbina no invertora, nevis no ārēja tīkla, tad ar parasto savienojuma shēmu notiek enerģijas divkārša pārveidošana:

• pirmkārt, invertors ņem 12 voltu spriegumu no hēlija baterijām un pārveido to 20220, kas tiek padots klēpjdatoram, kā mūsu gadījumā;

• tad šo ierīču barošanas bloks ≈ 220 V atkal izlīdzinās pie ± 12 V.

Ir diezgan loģiski šādus procesus izslēgt no algoritmiem un, pārejot uz rezerves enerģiju, izmantot ķēdi, kad invertora kontrolieris tieši piegādā 12 voltu akumulatora spriegumu visiem datora elektroniskajiem komponentiem, netērējot enerģiju tā divkāršai pārveidošanai. To var paveikt, izveidojot paralēlu izvadu ķēdi hēlija bateriju pievienošanai šādām ierīcēm.

Tomēr iepriekš minētais piemērs ar klēpjdatoru tiek parādīts tikai tāpēc, lai parādītu rezerves enerģijas shēmas konstruēšanas principu, kaut arī mobilajam datoram pašam ir iebūvēts akumulators, kas veic UPS funkcijas.

Kad ārējā barošana tiek atvienota līdzīgā shēmā, samazinās invertora un akumulatora slodze kopumā.

Saules, vēja, ūdens, iekšdedzes dzinēja enerģijas rezervēšana

Ar pareizi izvēlētu shēmu hēlija akumulatori ilgstoši var rezervēt enerģiju, taču to ietilpība nav bezgalīga. Pienāks laiks, kad viņi prasīs uzlādi.

Šim nolūkam parasti izmanto citu strāvas avotu enerģiju:

• saules baterija;

• strādājoša ģeneratora elektromagnētiskais lauks.

Saules enerģijas izmantošana

Saules bateriju modeļi tiek pastāvīgi pilnveidoti, ir populāri. Tos arvien vairāk var atrast ne tikai mājsaimniecības patērētāju rezervēšanas sistēmās, bet arī kā galvenos elektroenerģijas avotus.

Izmantojot saules paneļus, ir svarīgi pielāgot kontroliera darbības algoritmu tā, lai saules enerģija ne tikai atbalstītu hēlija akumulatoru ietilpību, bet arī tieši plūst uz patērētāja barošanas avotiem ar elektronisko shēmu, piegādājot viņiem elektrisko strāvu.

Vairāk par saules paneļu izmantošanu rezerves barošanas sistēmā lasiet šeit: Saules elektrostacijas mājām

Ģeneratoru komplektu izmantošana

Vietējai lietošanai rotējošas maiņstrāvas mašīnas. Viņiem ir ģeneratori atbilstoši rotora un statora rotējošo elektromagnētisko lauku attiecībai:

1. sinhroni;

2. asinhroni.

Pirmie dizaini ir sarežģītāki, tie labi uztver induktīvās slodzes, ko rada rotējoši elektromotori, bet ir dārgākas.

Asinhronie ģeneratori galvenokārt ir paredzēti aktīvo slodžu padevei no kvēlspuldzēm apgaismojuma shēmās, termiskajos elektriskajos sildītājos (TEN) un līdzīgās ierīcēs. Lai ar viņiem piegādātu reaktīvos patērētājus, ir nepieciešams nodrošināt ievērojamu ģeneratora jaudas rezervi, jo tie slikti panes pāreju asimetriskos komponentus, kas rodas ķēdē, iedarbinot elektromotorus.

Lai veicinātu un uzturētu ģeneratora rotora griešanos, tam jāpieliek griezes moments. Tās avots var būt enerģija:

• vējš;

• ūdens straumes;

• iekšdedzes dzinējs.

Vēja enerģija mājām

Tas pieder videi draudzīgai elektrības ražošanas tehnoloģijai.Tomēr mājas rezerves enerģijas sistēma, kas balstīta uz vēja enerģijas uztveršanu, ne vienmēr ir efektīva. Gaisa masu apjomi un ātrums, kas pārvietojas atmosfērā dažādos klimatiskajos apstākļos, ievērojami atšķiras.

Krievijas lielākajā daļā vējš nav pastāvīgs atkarībā no daudziem iemesliem, ieskaitot gada laiku un laika apstākļus. Tos uzrauga un savāc meteoroloģiskais dienests. Pēc viņu mērījumiem jūs varat tikai aptuveni novērtēt vēja turbīnu izmantošanas efektivitāti griezes momenta ģenerēšanai un pārsūtīšanai ģeneratoram.

Vēja ģeneratora radīto enerģiju ietekmē arī:

• vēja turbīnu dizains;

• lāpstiņriteņa atrašanās vietas un augstuma izvēle;

• pareiza uzstādīšana;

• pielietotā shēma un daudzi citi faktori.

Vairāk par vēja enerģijas izmantošanu lasiet šeit: Vēja ģeneratori Krievijā - kā izvēlēties, uzstādīt un izvairīties no vilšanās 

Kustīga ūdens enerģijas izmantošana

Hidroenerģijas izmantošana mājās var ievērojami atvieglot mājas īpašnieka dzīvi. Bet upes un strauti ne vienmēr plūst netālu no mūsu mājām ...

Turklāt mūsu dīķi parasti ziemā sasalst, pārklāti ar biezu ledus kārtu. Un tas ievērojami sarežģī strāvas padevi, bet pilnībā neizslēdz tā izmantošanu.

Mūsdienu paņēmieni hidraulisko turbīnu uzstādīšanai zem ledus veidošanās dziļuma ļauj visu gadu ņemt enerģiju no kustīgām ūdens plūsmām.

Hidrauliskās plūsmas jaudas paraugu ņemšanai mājās vispiemērotākās ir vienkāršas bezslāņu hidroelektriskās konstrukcijas. Tos var veikt, pamatojoties uz:

• ūdens ritenis;

• dzenskrūve;

• rotors Daria;

• vītnes hidroelektrostacija.

Kurināmā siltumenerģijas izmantošana iekšdedzes dzinējā

Mūsdienu ICE mājas ģeneratoriem strādā pie:

• benzīns;

• dīzeļdegviela;

• dabiska vai sašķidrināta gāze.

Gāzes ģeneratori parasti paredzēts relatīvi mazas jaudas elektrības ražošanai vairākas stundas. Tie ir izveidoti ar ūdens vai pat gaisa dzesēšanas sistēmu, kas aprīkota ar asinhroniem ģeneratoriem.

Benzīna motora konstrukcijas neaizņem daudz vietas, ir kompaktas, ērtas pārvadāšanai. Tos bieži izmanto, lai darbinātu mājiņas, veiktu īsus celtniecības darbus tur, kur nav stacionāra elektriskā tīkla.

Bet spēcīgu patērētāju ilgstošai enerģijas padevei ekstremālos darba apstākļos tie nav piemēroti.

Dīzeļģeneratori mājas lietošanai ir izveidoti jaudīgāki. Atkarībā no motora dzesēšanas sistēmas konstrukcijas tos var projektēt nepārtrauktai darbībai.

Ražotāji tos ražo ar sinhroniem vai asinhroniem ģeneratoriem, piegādes vadības sistēmām un dažādas sarežģītības automatizāciju. Populāri ir DES moduļu konteineru ierīču dizaini.

Funkcijas ABP klātbūtne paplašina dīzeļdegvielas spēkstaciju iespējas mājas rezerves enerģijas sistēmās.

Tomēr tie, tāpat kā benzīna dzinēji, atmosfērā izdala toksiskus sadegšanas produktus, rada daudz trokšņa, vibrācijas. Lai samazinātu šos kaitīgos faktorus, ir jāpieņem īpaši tehniski pasākumi.

Gāzes ražošanas elektrostacijas darbināt ar dabisku vai sašķidrinātu gāzi. Tie ir savienoti ar stacionāru gāzes tīklu vai sašķidrinātas gāzes uzglabāšanas tvertnēm. To ekspluatācijas izmaksas ir zemākas nekā benzīna un dīzeļdegvielas stacijām zemākas gāzes cenas dēļ.

Tajos var ietilpt asinhroni vai sinhroni ģeneratori, dažādas sarežģītības automatizācijas sistēmas. Visbiežāk tie tiek izgatavoti konteinera versijā ilgstošai nepārtrauktai darbībai automātiskajā režīmā ar tālvadības un vadības iespēju.

Turklāt sadegšanas produktu izmešiem atmosfērā no šiem motoriem ir raksturīgs zems kaitīgo vielu saturs.

Plašs dažādu jaudu un dizainu enerģijas avotu klāsts, izmantojot attiecīgajā apgabalā pieejamos enerģijas nesējus, ļauj mājas īpašniekam izvēlēties savām vajadzībām vispiemērotāko rezerves barošanas sistēmu.

Lasiet arī par šo tēmu: Kā tiek sakārtoti un darbojas nepārtrauktās barošanas avoti (UPS)?