ระบบไฟฟ้าสำรองสำหรับบ้าน - คุณสมบัติของอุปกรณ์และการใช้งาน

ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีไม่หยุดนิ่ง ผู้อยู่อาศัยในอาคารหลายชั้นใน megacities เริ่มที่จะลืมกรณีของการหมดสตินานและทุกปัญหาที่เกี่ยวข้องกับพวกเขา อย่างไรก็ตามสำหรับส่วนที่เหลือของประชากรปัญหานี้ยังไม่ได้รับการแก้ไขอย่างสมบูรณ์

ปัญหาพลังงานไฟฟ้าสำรองสำหรับเจ้าของบ้านเดี่ยวหรือกระท่อมส่วนตัวยังคงมีความเกี่ยวข้อง รัฐของเรายังไม่สามารถผลิตไฟฟ้าที่มีคุณภาพสูงได้อย่างเต็มที่

ระบบพลังงานสำรองสำหรับบ้านเป็นอย่างไร

องค์ประกอบของความซับซ้อนแบบคลาสสิกของอุปกรณ์สำรองทางเทคนิค

เพื่อให้การใช้งานปกติของเครื่องใช้ไฟฟ้าในครัวเรือนในกรณีที่สูญเสียพลังงานไฟฟ้าภายนอกให้ใช้:

• ชุดแบตเตอรี่ที่สร้างแรงดันไฟฟ้ารวม 12, 24, 36 หรือ 48 โวลต์

• อินเวอร์เตอร์ที่แปลงกระแสไฟตรงของแบตเตอรี่เป็นไฟฟ้ากระแสสลับ 220 โวลต์

ระบบที่ทันสมัยไม่เพียง แต่จัดการกับความซ้ำซ้อนเท่านั้นฟังก์ชั่นซึ่งในอดีตที่ผ่านมามักจะทำโดยการสลับด้วยตนเองของผู้ประกอบการ แต่พวกเขาให้แหล่งจ่ายไฟอย่างต่อเนื่องในโหมดอัตโนมัติโดยไม่มีการแทรกแซงของมนุษย์

เครื่องจ่ายไฟฟ้าแบบต่อเนื่อง (UPS)ทำงานภายใต้โครงการสำรองข้อมูลแบบ“ ออฟไลน์สแตนด์บาย” ภายใต้สภาวะโหลดปกติมี 2 ฟังก์ชัน:

1. ตรวจสอบสถานะของเครือข่ายไฟฟ้าหลักโดยการกรองไฟกระชากและสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าในนั้น

2. ชาร์จแบตเตอรี่เพื่อรักษาความจุสูงสุด

เมื่อพารามิเตอร์ของเครือข่ายแหล่งจ่ายไฟภายนอกมีค่ามากกว่าค่าวิกฤตหรือปิดเครื่องโดยสมบูรณ์ระบบอัตโนมัติของ UPS จะเชื่อมต่อโหลดบนอินเวอร์เตอร์อีกครั้งซึ่งใช้กระแสไฟตรงจากแบตเตอรี่

ระบบอัตโนมัติที่ใช้ตัวควบคุมมักจะรวมอยู่ในการออกแบบของอินเวอร์เตอร์ที่ทันสมัย ภาพด้านบนแสดงการแบ่งส่วนที่มีเงื่อนไขของผู้ใช้ไฟฟ้าเป็นสองกลุ่มด้วยมอเตอร์ไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัสและแหล่งจ่ายไฟอิเล็กทรอนิกส์ พวกเขามักจะเสียบที่ตำแหน่งในอพาร์ตเมนต์

โดยปกติวงจรแหล่งข้อมูลสำรองนี้จะเรียกว่าใช้งานอยู่เพราะจะตรวจสอบพารามิเตอร์เครือข่ายอย่างต่อเนื่องเชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟอิสระเข้ากับโหลดหลังจากตรวจพบว่ามีความผิดปกติเกิดขึ้นในวงจรแหล่งจ่ายไฟ ด้วยวิธีนี้การทำให้เป็นอัตโนมัติต้องใช้เวลาอย่างน้อยก็น้อย แต่ค่อนข้างแน่นอนในการวิเคราะห์สถานการณ์และทำการสลับ ในช่วงเวลาเหล่านี้จะมีการหยุดชั่วขณะสั้น ๆ

การปรากฏตัวของมันเป็นข้อเสียเปรียบหลักของระบบนี้ แต่ในทางปฏิบัติมันไม่ได้มีผลพิเศษในการทำงานของเครื่องใช้ในครัวเรือน ท้ายที่สุดแล้วมอเตอร์ไฟฟ้าแบบหมุนยังคงทำงานโดยความเฉื่อยไม่มีเวลาหยุดและวงจรอิเล็กทรอนิกส์ของอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ที่ใช้ไมโครโปรเซสเซอร์เชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟสำรองของ UPS โดยใช้อัลกอริธึมเดียวกัน

วิธีลดโหลดบนอินเวอร์เตอร์และแบตเตอรี่

เมื่อเปลี่ยนคุณสามารถลดการสูญเสียพลังงานที่เกิดขึ้นในวงจรและยืดอายุแบตเตอรี่ได้หลายวิธี

โคมไฟส่องสว่าง

องค์กรของระบบพลังงานสำรองและค่าใช้จ่ายที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับการใช้พลังงานของเครือข่าย ดังนั้นประเด็นของการประหยัดพลังงานไฟฟ้าและการเปลี่ยนไปใช้เทคโนโลยีประหยัดพลังงานควรให้ความสนใจเป็นพิเศษ

เพื่อลดภาระของอินเวอร์เตอร์และในเวลาเดียวกันกับขนาดของค่าไฟคุณสามารถเปลี่ยนหลอดไส้ธรรมดาด้วยฟลูออเรสเซนต์ฮาโลเจน ประหยัดพลังงาน (หลอดฟลูออเรสเซนต์) หรือหลอดไฟ LED.

คุณยังสามารถแบ่งแหล่งกำเนิดแสงไฟฟ้าออกเป็นสองกลุ่ม:

1. การใช้งานถาวร

2. หน้าที่แสงท้องถิ่น

เมื่อสลับไปใช้งานจากอินเวอร์เตอร์จะอนุญาตเฉพาะแหล่งที่มี จำกัด และส่วนที่เหลือทั้งหมดควรเชื่อมต่อโดยเฉพาะตามความจำเป็น

ลดความซับซ้อนของอัลกอริทึมสำหรับเครื่องใช้ในครัวเรือน

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เกือบทั้งหมด (โทรทัศน์คอมพิวเตอร์โทรศัพท์และอุปกรณ์อื่น ๆ ) มีแหล่งจ่ายไฟที่สร้างแรงดันไฟฟ้าโดยตรง 12 โวลต์จากเครือข่ายตัวแปร 220 พวกเขาสามารถสร้างการออกแบบในตัวหรือระยะไกลเช่นแล็ปท็อป

เมื่อตัวรับพลังงานไฟฟ้าดังกล่าวได้รับพลังงานจากอินเวอร์เตอร์ไม่ใช่จากเครือข่ายภายนอกจากนั้นจะมีรูปแบบการเชื่อมต่อแบบเดิมเกิดการแปลงพลังงานสองเท่า:

• อันดับแรกอินเวอร์เตอร์ใช้แรงดันไฟฟ้า 12 โวลต์จากแบตเตอรี่ฮีเลียมและแปลงเป็น≈220ซึ่งถูกป้อนไปยังแล็ปท็อปเช่นเดียวกับในกรณีของเรา

• หน่วยจ่ายไฟของอุปกรณ์เหล่านี้≈ 220 V จะแก้ไขอีกครั้งที่± 12 V

มันค่อนข้างมีเหตุผลที่จะแยกกระบวนการดังกล่าวออกจากอัลกอริธึมและเมื่อเปลี่ยนเป็นพลังงานสำรองให้ใช้วงจรเมื่อตัวควบคุมอินเวอร์เตอร์จ่ายแรงดันแบตเตอรี่ 12 โวลต์ให้กับชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมดของคอมพิวเตอร์โดยตรงโดยไม่ต้องสิ้นเปลืองพลังงาน สิ่งนี้สามารถทำได้โดยการสร้างวงจรของช่องต่อขนานสำหรับเชื่อมต่อแบตเตอรี่ฮีเลียมกับอุปกรณ์ดังกล่าว

อย่างไรก็ตามตัวอย่างด้านบนของแล็ปท็อปจะแสดงขึ้นเพื่อสาธิตหลักการสร้างโครงร่างพลังงานสำรองเท่านั้นแม้ว่าคอมพิวเตอร์พกพาเองจะมีแบตเตอรี่ในตัวซึ่งทำหน้าที่ของ UPS

เมื่อไฟฟ้าภายนอกถูกตัดการเชื่อมต่อในวงจรที่คล้ายกันโหลดบนอินเวอร์เตอร์และแบตเตอรี่โดยรวมจะลดลง

จองพลังงานจากแสงอาทิตย์ลมน้ำเครื่องยนต์สันดาปภายใน

ด้วยวงจรที่เลือกอย่างถูกต้องแบตเตอรี่ฮีเลียมสามารถสำรองพลังงานได้เป็นเวลานาน แต่ความจุของมันก็ไม่สิ้นสุด เวลาจะมาถึงเมื่อพวกเขาจะต้องชาร์จใหม่

สำหรับสิ่งนี้พลังงานของแหล่งกระแสอื่น ๆ มักจะถูกใช้:

• แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์

• สนามแม่เหล็กไฟฟ้าของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ทำงาน

การใช้พลังงานแสงอาทิตย์

การออกแบบของเซลล์แสงอาทิตย์ได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องเป็นที่นิยม พวกเขาสามารถพบได้มากขึ้นไม่เพียง แต่ในระบบการจองของผู้บริโภคในครัวเรือน แต่ยังเป็นแหล่งพลังงานไฟฟ้าหลัก

เมื่อใช้แผงโซลาร์เซลล์จำเป็นต้องปรับอัลกอริธึมการทำงานของคอนโทรลเลอร์เพื่อให้พลังงานแสงอาทิตย์ไม่เพียงรองรับความจุของแบตเตอรี่ฮีเลียมเท่านั้น แต่ยังไหลโดยตรงไปยังแหล่งจ่ายไฟสำหรับผู้บริโภคด้วยวงจรอิเล็กทรอนิกส์

อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับการใช้แผงโซลาร์เซลล์ในระบบจ่ายไฟสำรองที่นี่: โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อบ้าน

ใช้ชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

สำหรับใช้ในบ้านเครื่องโรตารี่ AC พวกเขามีเครื่องกำเนิดไฟฟ้าตามอัตราส่วนของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าหมุนของโรเตอร์และสเตเตอร์:

1. ซิงโครนัส

2. แบบอะซิงโครนัส

การออกแบบครั้งแรกมีความซับซ้อนมากขึ้นพวกเขารับรู้ภาระอุปนัยที่สร้างขึ้นโดยการหมุนมอเตอร์ไฟฟ้า แต่มีราคาแพงกว่า

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัสได้รับการออกแบบมาเพื่อจ่ายโหลดที่ใช้งานจากหลอดไส้ในวงจรไฟ, เครื่องทำความร้อนไฟฟ้าความร้อน (TEN) และอุปกรณ์ที่คล้ายกัน ในการจัดหาผู้ใช้ที่มีปฏิกิริยาโต้ตอบกับพวกเขามีความจำเป็นที่จะต้องให้พลังงานเครื่องกำเนิดไฟฟ้าอย่างมีนัยสำคัญเพราะพวกเขาทนต่อองค์ประกอบที่ไม่สมดุลของสภาวะชั่วครู่ที่เกิดขึ้นในวงจรเมื่อสตาร์ทมอเตอร์ไฟฟ้า

เพื่อส่งเสริมและรักษาการหมุนของโรเตอร์กำเนิดไฟฟ้าจำเป็นต้องใช้แรงบิดกับมัน แหล่งที่มาอาจเป็นพลังงาน:

• ลม;

• กระแสน้ำ

• เครื่องยนต์สันดาปภายใน

พลังงานลมสำหรับบ้าน

มันเป็นเทคโนโลยีที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าอย่างไรก็ตามระบบพลังงานสำรองสำหรับบ้านตามการจับพลังงานลมอาจไม่ได้ผลเสมอไป ปริมาตรและความเร็วของมวลอากาศที่เคลื่อนที่ในบรรยากาศในสภาพภูมิอากาศที่แตกต่างกันมีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ

ในรัสเซียส่วนใหญ่ลมไม่คงที่ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับหลายสาเหตุรวมถึงช่วงเวลาของปีและสภาพอากาศ พวกเขาจะถูกตรวจสอบและรวบรวมโดยบริการอุตุนิยมวิทยา จากการวัดของพวกเขาคุณสามารถประเมินประสิทธิภาพของการใช้กังหันลมเพื่อสร้างและส่งแรงบิดไปยังเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

พลังงานที่สร้างโดยเครื่องกำเนิดลมได้รับผลกระทบจาก:

• การออกแบบกังหันลม

• การเลือกที่ตั้งและความสูงของใบพัด

• การติดตั้งที่ถูกต้อง

• วงจรประยุกต์และปัจจัยอื่น ๆ

อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับการใช้พลังงานลมที่นี่: กังหันลมผลิตไฟฟ้าในรัสเซีย - วิธีการเลือกติดตั้งและหลีกเลี่ยงความผิดหวัง 

ควบคุมพลังงานของน้ำที่กำลังเคลื่อนที่

การใช้ไฟฟ้าพลังน้ำในบ้านสามารถช่วยชีวิตเจ้าของบ้านได้อย่างมาก แต่แม่น้ำและลำธารไม่เคยไหลใกล้บ้านของเรา ...

นอกจากนี้บ่อน้ำของเรามักจะหยุดในฤดูหนาวปกคลุมด้วยชั้นน้ำแข็งหนา และสิ่งนี้จะทำให้แหล่งจ่ายไฟซับซ้อนอย่างมาก แต่ก็ไม่ได้ยกเว้นการใช้งานอย่างสมบูรณ์

เทคนิคที่ทันสมัยสำหรับการติดตั้งกังหันไฮโดรลิกด้านล่างความลึกของการก่อตัวของน้ำแข็งช่วยให้พลังงานได้รับจากการไหลของน้ำที่ไหลตลอดทั้งปี

สำหรับการสุ่มตัวอย่างพลังงานของการไหลของไฮดรอลิกที่บ้านโครงสร้างของไฟฟ้าพลังน้ำแบบไม่ต้องมีเขื่อนแบบง่ายเหมาะที่สุด สามารถดำเนินการตาม:

• กังหันน้ำ

• ใบพัด;

• โรเตอร์ดาเรีย;

• โรงไฟฟ้าพลังน้ำพวงมาลัย

การใช้พลังงานความร้อนของเชื้อเพลิงในเครื่องยนต์สันดาปภายใน

ICE สมัยใหม่สำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่บ้านทำงาน:

• น้ำมันเบนซิน;

• เชื้อเพลิงดีเซล

• ก๊าซธรรมชาติหรือของเหลว

เครื่องกำเนิดแก๊ส มักจะออกแบบมาเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าที่มีความจุค่อนข้างน้อยเป็นเวลาหลายชั่วโมง พวกเขาถูกสร้างขึ้นด้วยน้ำหรือแม้กระทั่งระบบระบายความร้อนของอากาศพร้อมกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัส

การออกแบบเครื่องยนต์เบนซินไม่ใช้พื้นที่มากมีขนาดกะทัดรัดสะดวกในการขนส่ง พวกเขามักจะถูกใช้เพื่อกระท่อมพลังงานดำเนินงานก่อสร้างระยะสั้นที่ไม่มีเครือข่ายไฟฟ้านิ่ง

แต่สำหรับแหล่งจ่ายไฟระยะยาวของผู้บริโภคที่มีประสิทธิภาพในสภาวะการทำงานที่รุนแรงพวกเขาไม่เหมาะ

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซล สำหรับใช้ในประเทศถูกสร้างขึ้นมีประสิทธิภาพมากขึ้น ขึ้นอยู่กับการออกแบบของระบบระบายความร้อนของเครื่องยนต์พวกเขาสามารถออกแบบมาเพื่อการทำงานต่อเนื่อง

ผู้ผลิตผลิตพวกเขาด้วยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสหรือแบบอะซิงโครนัสระบบควบคุมอุปทานและระบบอัตโนมัติของความซับซ้อนที่แตกต่างกัน ที่นิยมคือการออกแบบของอุปกรณ์ภาชนะโมดูลาร์ของ DES

การปรากฏตัวของฟังก์ชั่น ABP ขยายขีดความสามารถของโรงไฟฟ้าดีเซลในระบบพลังงานสำรองสำหรับบ้าน

อย่างไรก็ตามพวกเขาเช่นเครื่องยนต์เบนซินปล่อยผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ที่เป็นพิษสู่ชั้นบรรยากาศสร้างเสียงรบกวนการสั่นสะเทือนได้มาก สิ่งนี้ต้องการการนำมาตรการทางเทคนิคพิเศษมาใช้เพื่อลดปัจจัยที่เป็นอันตรายเหล่านี้

โรงไฟฟ้าผลิตก๊าซ ใช้ก๊าซธรรมชาติหรือของเหลว พวกเขาเชื่อมต่อกับเครือข่ายก๊าซนิ่งหรือถังเก็บก๊าซเหลว ค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานต่ำกว่าสถานีน้ำมันเบนซินและดีเซลเนื่องจากราคาก๊าซลดลง

ซึ่งอาจรวมถึงเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัสหรือซิงโครนัสระบบอัตโนมัติของความซับซ้อนที่แตกต่างกัน บ่อยครั้งที่มันถูกสร้างขึ้นในเวอร์ชั่นคอนเทนเนอร์สำหรับการทำงานที่ต่อเนื่องยาวนานในโหมดอัตโนมัติพร้อมความเป็นไปได้ของการควบคุมระยะไกลและการตรวจสอบ

นอกจากนี้การปล่อยของผลิตภัณฑ์การเผาไหม้สู่ชั้นบรรยากาศจากเครื่องยนต์เหล่านี้มีลักษณะของสารที่เป็นอันตรายต่ำ

การเลือกแหล่งพลังงานที่หลากหลายของความจุและการออกแบบที่หลากหลายโดยใช้พาหะพลังงานในพื้นที่นั้น ๆ ทำให้เจ้าของบ้านสามารถเลือกระบบพลังงานสำรองที่เหมาะสมที่สุดสำหรับความต้องการของเขา

อ่านเพิ่มเติมในหัวข้อนี้: เครื่องสำรองไฟ (UPS) จัดเรียงและทำงานอย่างไร?