Инвертор или компьютерный UPS?

Что выбрать для защиты электропитания загородного дома — инвертор или компьютерный UPS?

Жители пригорода — и простые дачники и жители коттеджных поселков — часто сталкиваются у себя на участках с проблемой перебоев с электричеством. Так как многие люди уже не мыслят своего существования без огромного количества полезных домашних электроприборов, то пропадание электричества вызывает ощутимые неудобства. А если в доме установлен газовый котел с циркуляционными насосами — то проблема перерастает из разряда обычных неудобств в разряд «постоянной головной боли» для домовладельца… Для решения этой проблемы есть достаточное простое и очевидное решение — создание системы резервного электропитания.

Первое, что приходит на ум — надо использовать бензогенератор. Как говорится — дешево и сердито. И только после начала использования такой системы обнаруживаются определенные неудобства. Это и шум от работающего агрегата, и наличие вредного выхлопа, и необходимость ручного запуска генератора (в недорогих моделях — существует только такое решение), и не очень качественное выходное напряжение (не любое оборудование его «переварит»)… О таких проблемах написано много статей — и мы не будем повторяться.

И самое главное — не так просто реализовать автоматическое управление системой, что важно в случае временного отсутствия хозяев. Вроде на рынке есть вся автоматика для этого — но зачастую запустить генератор на морозе — весьма проблематично, а часто получается и невозможно. А можно еще забыть залить бензин или проверить уровень масла… И такого рода мелких проблем выплывает достаточно много.

Второе решение, но пока еще для большинства потребителей не очень очевидное, — это использование инверторной системы для защиты домовой электросети. В этом случае вопрос автоматической защиты от пропадания сетевого напряжения решается наилучшим способом. Но тут опять приходится выбирать — либо создавать недорогую систему на базе сравнительно дешевого компьютерного UPS или, близкого по конструкции, многофункционального инвертора китайского производителя, либо создавать систему на базе профессионального инвертора напряжения со встроенным зарядным устройством (далее — ЗУ).

Цель данной статьи — помочь читателю с правильным выбором. Оговоримся сразу — оба решения имеют право на существование. И то и другое оборудование позволяет получить переменное напряжение из энергии, запасенной в аккумуляторах. Но существуют принципиальные ограничения, которые в результате и повлияют на выбор того или иного решения. Итак, начнем рассматривать их по порядку.

1. Первое, на что надо обратить внимание — это форма выходного напряжения устройства.

У большинства UPS (компьютерных бесперебойников) и недорогих китайских инверторов — выходное напряжение имеет форму квазисинусоиды. Это скорее трапеция, чем синусоида. Для большинства бытовых приборов, у которых импульсные блоки питания — это не особо важно. Они будут работать и с такой формой напряжения. Но существует множество нагрузок, которым требуется именно правильная синусоида — насосы, автоматика котлов, некоторые типы световых приборов, Hi-Fi техника, холодильники и морозильники, стиральные машины и т.п.

У более мощных моделей бесперебойников — на выходе может быть уже аппроксимированная синусоида, как бы состоящая из множества ступенек. Хотя и напоминает синусоиду, но не совсем синусоида, т.к. в форме сигнала присутствуют и горизонтальные и вертикальные участки. Именно по такой схеме строятся и сравнительно недорогие китайские приборы под многообещающим названием «многофункциональные инверторы».

Часто производитель еще и лукавит — указывает, что инвертор генерирует «чистый синус», а потом мелкой ссылкой пишет: «при выходной мощности до 50% (60% или 70% — как совесть подскажет) от максимальной». Т.е. при малой выходной мощности выходной сигнал очень напоминает синусоиду, а по мере роста выходной мощности — все больше становится аппроксимированной синусоидой. Для ответственных нагрузок — это уже не очень хорошо.

Профессиональный инвертор строится по другой схеме. У него на выходе обязательно стоит мощный сетевой фильтр, который и обеспечивает на выходе прибора чистую синусоиду. Причем, во всем диапазоне выходной мощности.

2. Перегрузочная способность.

Как следствие из вышесказанного — все профессиональные инверторы имеют высокую перегрузочную способность именно благодаря выходному фильтру. Как правило, она равна двукратной номинальной мощности, правда на очень короткий промежуток времени. Но этого времени достаточно для того, чтобы запустить такую сложную нагрузку как компрессор холодильника, например. Плюс ко всему — большинство профессиональных инверторов могут работать некоторый промежуток времени с повышенной мощностью — порядка 130% от номинальной.

Более простые UPS и китайские инверторы имеют очень малую перегрузочную способность — порядка 110%, при превышении которой выдают кучу сообщений об ошибках и отключаются. А для перезапуска инвертора требуется вмешательство оператора…

Хоть внешне простой китайский инвертор и профессиональный очень похожи, отличить их друг от друга -довольно просто. Вес выходного фильтра увеличивает массу инвертора в разы. К примеру, инвертор китайского производителя (которых много в магазинах электроники) весит порядка 2-3 килограмм, в то же время аналогичный по выходной мощности инвертор от известного производителя Victron Energy весит уже 10-12 кг. Этот параметр является хорошим показателем для определения принадлежности аппарата к той или иной категории.

3. Работа с внешней батареей.

Все профессиональные инверторы не имеют встроенных батарей (за очень редким исключением). Они используют только внешние АКБ (аккумуляторные батареи), как правило большой емкости. Возможность функционирования с таким большим банком батарей обеспечивается мощным зарядным устройством, входящим в состав инвертора.
UPS, как правило, имеют встроенные аккумуляторы, относительно небольшой емкости. Мощные UPS имеют возможность подключения дополнительных внешних АКБ, но также ограниченной емкости. Китайские инверторы работают с внешними АКБ, но тоже, как правило, не очень большой емкости, т.к. ток заряда у таких устройств — относительно невелик.
Необходимо правда отметить, что большинство многофункциональных инверторов имеют еще и встроенный контроллер заряда MPPT, который позволяет увеличить банк АКБ за счет обязательного использования солнечных панелей.
Кроме того, профессиональные инверторы и мощные UPS отличаются по способу подключения АКБ. Если в мощных инверторах банк АКБ имеет рабочее напряжение 24В или 48В (при параллельно-последовательном соединении аккумуляторов), а в UPS и у «китайцев» — аккумуляторы собираются в последовательные цепочки с рабочим напряжением до 200-240В. Это упрощает схемотехнику и удешевляет конструкцию инвертора, но порождает новые проблемы — выход из строя одного аккумулятора выводит из строя всю цепочку, и, как следствие, полное отключение прибора.

4. Срок службы системы.

Данный параметр тоже важен, так как любая система резервирования с использованием инвертора — относительно дорогое удовольствие. Стоимость банка АКБ обычно равна или превышает стоимость самого инвертора. Поэтому, грамотная работа зарядного устройства (ЗУ) инвертора с аккумуляторами — залог долгой службы системы.

В профессиональных инверторах ЗУ использует 4-х и даже 5-ти стадийный алгоритмы заряда, с точными установками напряжения и тока заряда. Это позволяет полностью использовать ресурс АКБ — это 10-12 лет. В недорогих приборах — все реализовано намного проще, что зачастую выливается в выход из строя аккумуляторов в течении 2-3 лет эксплуатации.

Понятно, что надежность и срок службы системы определяется ее составляющими, в первую очередь самим инвертором и типом используемых АКБ.

Для профессиональных инверторов срок службы изделия составляет десятки лет — благодаря хорошо продуманной схемотехнике и тщательно подобранным компонентам изделия. Например, первые инверторы Victron работают уже более 30-ти лет. Применяемые в таких системах АКБ имеют срок службы 10-12 лет, а изделия некоторых производителей — еще больше.

Для стандартных UPS и недорогих китайских приборов срок службы, озвучиваемый самим производителем, составляет 4-5 лет. Используемые в стандартных UPS аккумуляторные батареи так же рассчитаны на небольшой срок службы — до 5-ти лет.

Поэтому при сравнивании цен на различные инверторные системы обязательно надо учитывать и срок службы системы в целом.

Конечно же в одной статье невозможно подробно рассмотреть все особенности построения тех или иных систем. Но мы постарались выделить, с нашей точки зрения, основные показатели, по которым потребителю необходимо выбирать систему защиты электропитания для своего дома, чтобы можно было на многие годы просто забыть о ее существовании.

Источник

Эта статья прочитана 1007 раз(а)!

Реклама

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *