Автономное электроснабжение частного дома своими руками - Андрей Кашкаров

Однако, время автономной работы ИБП прямо зависит от емкости резервной АКБ. Если установить совместно со штатной – параллельно 10 аналогичных АКБ FP-1250, время автономной работы устройства возрастет пропорционально его повысившейся (в 10 раз) энергоемкости. Энергоемкость сравнимая с емкостью автомобильной АКБ (55 А/ч против 50 А/ч описанной разработки) позволит снабжать нагрузку электроэнергией почти в 10 раз больше по времени. При этом время полного заряда совмещенной батарей, состоящей из 10 аналогичных АКБ также возрастет в разы. К сожалению, в этой части нельзя сказать, что выходная мощность увеличится; этого не произойдет, поскольку электронный преобразователь напряжения АКБ в сетевое – остается прежним. Хранить объединенную батарею можно в специальном «аварийном» чемодане (см. рис. 3.4); с такими ходят врачи скорой помощи – на вызовы.

Рис. 3.4. «Аварийный» чемодан с 10-ю параллельно соединенными АКБ FP-1250

В параллельном соединении для данной разработки может быть и больше батарей, по сути, их количество ничем не ограничивается. Соединения между выводами (клеммами) АКБ нужно проводить многожильным (желательно медным) электрическим проводом в качественной изоляции сечением жилы не менее 2,5 мм. Длина проводников должна стремиться к минимуму. Все это необходимо для уменьшения потерь энергии в проводах от батареи АКБ к преобразователю ИБП. При подключении максимальной по мощности нагрузки эти потери могут быть существенными, что окажет влияние на всю отдаваемую в нагрузку полезную мощность.

Таким же образом, для более продолжительного автономного энергообеспечения в случае аварии, можно использовать любую другую аккумуляторную батарею, включая автомобильную, к примеру, «6СТ-55» или даже танковую «6СТ-190».

Поэтому внутри корпуса ИБП рекомендованным методом подключают дополнительные проводники и выводят их наружу (корпуса ИБП) – для подключения дополнительных АКБ. Во время нормальной работы и присутствии сетевого напряжения 220 В, ИБП работает как зарядное устройство для всех подключенных АКБ.

Автомобильная АКБ для эффективной работы должна быть «свежей»; с плотностью электролита не менее 1,26…1.28.

Таким образом, доработка промышленного ИБП в сельской местности сводится к замене «штатной» АКБ на другую, с большей энергоемкостью; после этого блоком можно пользоваться несколько часов до восстановления энергоснабжения; как это сделано в авторском варианте. Для незначительной нагрузки (до 2 кВт) в полевых условиях (удаленно расположенном экодоме, энергосистема которого организована с помощью ветрогенераторов и солнечных батарей) ИБП способен обеспечить жизнедеятельность к «кризисные» периоды безветрия или малой солнечной активности.

3.1.3. Включение и управление ИБП

Управлять ИБП несложно. Для включения ИБП нажмите кнопку «вкл/выкл» на передней панели устройства и удерживайте ее в течении 2 сек., до окончания звучания сигнала. Для отключения звука в автономном режиме работы от батарей коротко нажмите ту же кнопку (менее 2 сек). Для полного отключения ИБП удерживайте нажатой кнопку более 5 сек.

Подключение кабелей ИБП

Подключение кабелей выходного напряжения производится после подключения сетевого кабеля ИБП в сеть 220 В и его включения (как было рассмотрено выше).

Для экономии ресурса аккумулятора при нормальном напряжении в осветительной сети 220 В и отключенной в течении 4 мин нагрузки на выходе, ИБП автоматически перейдет в режим «Green Mode» – функция отключения при отсутствии подключенной нагрузки. Это режим сбережения батарей можно отключить принудительно, удерживая кнопку «вкл/выкл» более 5 сек до появления звуковых сигналов: длинные сигнал, пауза 2 сек, затем два коротких сигнала.

Расшифровка сигналов индикаторов ИБП

В ИБП аналогичных рассмотренному, присутствует звуковой и световой (светодиодный индикатор). Расшифровываются их «показания» так:

Зеленый свет светового индикатора и отсутствие звуков свидетельствует о нормальном режиме работы ИБП, задействованы системы фильтрации помех, защиты от перегрузок, работает автоматический регулятор напряжения (стабилизатор выходного напряжения).

Желтый цвет свечения – совместно со звуковой сигнализацией (звучит одновременно со вспыхиванием светодиода – см. далее) – автономная работа от АКБ, отсутствие входного напряжения 220 В.

Чем чаще мигание и звуковые сигналы, тем меньше остаточная энергоемкость внутренней АКБ, к примеру, 1 раз в 5 сек (требуется подзарядка АКБ, устройство вскоре отключится от обеспечения нагрузки в автономном режиме). То же самое (частое мигание) свидетельствует о перегрузке по выходу (подключены потребители, рассчитанные на мощность выше, чем может дать ИБП).

Если световой индикатор мигает каждые 4 сек, или не горит вовсе – это аварийное состояние, показывающее, что ИБП не может нормально функционировать, выключен, либо неисправен.

ИБП также имеет встроенную звуковую сигнализацию: так при пропадании сетевого напряжения (осветительной сети 220 В) звуковой излучатель ИБП издает прерывистые звуки (тон с частотой 1 кГц), пауза между сигналами 1…15 с – в зависимости от разрядки встроенного аккумулятора.

Дополнительные возможности для бесперебойного энергообеспечения

Для дополнительного энергообеспечения при аварии энергосетей, с учетом ограниченности времени работы от рассмотренного ИБП, разумно применять портативные бензогенераторы (дизель-генеарторы), к примеру, Hammer GNR-800A, имеющий бесщеточный однофазный электрогенератор, с выходным переменным напряжением 220 В 50 Гц (выходная мощность 800 Вт) и постоянным модифицированным напряжением 12 В (полезный ток 3 А, мощность 36 Вт).

На рис. 3.5 представлен внешний вид бензогенератора Hammer GNR-800A.

Рис. 3.5. Бензогенератор Hammer GNR-800A

Генератор имеет расход 0,33 л бензина А-92 (смешанного с маслом в пропорции 50:1) в час, при емкости бензобака 4,5 л. Производителем предусмотрена защита от тепловой перегрузки, срабатывающая по истечении 6 часов непрерывной работы. На корпусе имеется вольтметр, показывающий колебания выходного напряжения. Оно достаточно стабильно, тем не менее, работа данного бензогенератора в связке с рассмотренным выше ИБП для достижения бесперебойного энергообеспечения дает на выходе стабильное напряжение. Таким образом, есть два пути применения бензогенератора совместно с ИБП:

1. ИБП подключается к выходу бензогенератора и выдает в нагрузку стабилизированное и отфильтрованное напряжение 220 В. Время работы такой автономной установки 6 часов (ограничение бесперебойной работы бензогенератора) плюс ресурс внутренних АКБ ИБП.

2. ИБП и бензогенератор работают (обеспечивают автономное питание) попеременно. ИБП работает от своих (и дополнительных) АКБ на нагрузку, в то же время бензогенератор заряжает мощные АКБ (постоянным напряжением 12 В, соединительный кабель от разъема 12 В с зажимами типа «крокодил» на концах предусмотрен в комплекте), которые потом подключаются в качестве резервных к внутреннему (штатному АКБ) ИБП.

Оба способа бесперебойного обеспечения электропитания реально проверены. Звуковое давление (громкость) работы Hammer GNR-800A не превышает 30 дБ, что вполне допустимо на лоджии городской квартиры (чтобы не дышать выхлопными газами). Остается позаботиться только о запасе бензина и периодически наполнять бак бензогенератора, следить за перестановкой АКБ (если выбран второй вариант взаимодействия источников бесперебойного питания). В таком режиме можно жить и работать не только «при свечах» длительное время. А с учетом развитой территории покрытия сотовых операторов, при условии их нормальной работы, обеспечив энергопитание своей аппаратуре, включая и ПК, применив модем, можно оперативно получать информацию с помощью Интернет-технологий. Таким образом, обеспечена связь с внешним миром.

3.1.4. Вариант практического решения для связи с внешним миром

Локальные аварии ограничены по времени, а с помощью рассмотренных способов их отрицательное воздействие для своей семьи можно минимизировать. Но в случае масштабных катастроф, нужен альтернативный источник не только напряжения, но и связи. Таким источником (для приема и передачи информации по радиоэфиру) может служить радиостанция на ультракоротких и коротких волнах, к примеру, профессиональный трансивер IC-718, представленный на рис. 3.6.

Рис. 3.6. Трансивер IC-718

Как было отмечено выше, при блокировке сотовых операторов, телевидения и массового радиовещания, с помощью таких радиостанций на коротких волнах можно общаться на очень дальние расстояния (десятки тысяч км).

Дальность связи завит от настройки трансивера, в том числе от хорошо согласованного антенного хозяйства, местоположения антенны и самого корреспондента (в городе помех больше, в том числе из-за плотной застройки, чем на ровной местности, пустыре), прохождения радиоволн в эфире (метеоусловий).