Джерело безперебійного живлення для квартир, господарств та офісів

    Із запровадженням графіків відключень електроенергії питання стабільного електропостачання стало особливо актуальним. Забезпечити його можна за допомогою джерела безперебійного живлення (ДБЖ).

Що таке джерело безперебійного живлення?

    ДБЖ — це пристрій, який забезпечує безперервне живлення електроприладів у разі перебоїв в електропостачанні. Вони бувають різних типів і підходять для дому, офісу або навіть великих промислових об'єктів. У цій статті ми розглянемо, як обрати ДБЖ для дому чи офісу, переваги використання LiFePo4 батарей, а також можливості економії.

Що потрібно для системи ДБЖ?

    Для створення ефективної системи безперебійного живлення вам знадобляться:

• Акумуляторна батарея (LiFePo4): основний елемент для зберігання енергії. LiFePo4 батареї вирізняються своєю довговічністю, високою ефективністю та безпечністю в експлуатації;
• Інвертор: перетворює енергію з батареї у змінний струм, необхідний для роботи побутових приладів. В разі наявності електроенергії інвертор автоматично переходить в режим заряду батареї. Гібридні інвертори також підтримують підключення сонячних панелей, що розширює функціональність системи;
• Автоматичний перемикач (АВР): забезпечує автоматичне перемикання між живленням від мережі та резервним джерелом у разі відключення;
• Захист від перенапруги та перевантаження: необхідний для запобігання пошкодженню обладнання під час стрибків напруги.

Схеми підключення ДБЖ

    Для більшого розуміння розглянемо схеми підключення джерела безперебійного живлення (ДБЖ) до квартири, господарства або офісу.

Малопотужний інвертор

    Ця схема ідеально підходить для живлення лише критичних електроприладів, таких як:

• Котел для опалення;
• Холодильник для збереження продуктів;
• Роутер та модем для стабільного інтернет-з'єднання;
• Основне освітлення в кімнатах.

Схема підключення ДБЖ з малопотужним інвертором

Потужний інвертор

    Ця схема дозволяє забезпечити живлення всіх приладів у квартирі або офісі, включаючи:

• Пральну машину;
• Бойлер;
• Мікрохвильову піч;
• Потужну побутову техніку.

Схема підключення ДБЖ з потужним  інвертором

    Позначення елементів в схемах:

1. Електромережа.
2. Захист від перенапруги.
3. Перемикач АВР(автоматичний ввід резерву).
4. Потужні некритичні електроспоживачі (пральна машина, бойлер, мікрохвильова піч, фен, праска і т.д.).
5. Гібридний інвертор.
6. Малопотужні критичні електроспоживачі (котел, холодильник, роутер, освітлення).
7. Акумуляторна батарея LiFePo4.

Різниця між схемами

    Основна різниця між малопотужним і потужним інверторами полягає в обсязі приладів, які вони можуть забезпечити енергією. Малопотужний інвертор оптимальний для базових потреб, тоді як потужний інвертор підходить для забезпечення енергопостачання всієї квартири.

Як вибрати ДБЖ для дому?

    Розрахунок потужності та ємності системи залежить від вашого середнього споживання електроенергії. Для прикладу:

Таблиця середнього споживання побутових приладів, що потребують безперебійного живлення:

    Виходячи з наведеної вище інформації, при відсутності електропостачання напротязі 4 годин, необхідна батарея ємністю 710 Вт/г. Відповідно 6 годин без електрики 1066 Вт/г

    Отже, ми пропонуємо декілька систем безперебійного живлення. Вони є різними за потужністю інвертора та ємністю акумуляторної батареї.

Системи безперебійного живлення:

    Наші системи безперебійного живлення комплектуються LiFePo4 акумуляторами. Вони мають багато переваг в порівнянні з гелевими або кислотними свинцевими акумуляторами:

Переваги використання LiFePo4 батарей

• Великий ресурс: кількість циклів заряд/розряд понад 4000, що суттєво перевищує ресурс свинцевих батарей (600 циклів);
• Глибокий розряд: до 90% без шкоди для ресурсу, тоді як свинцеві батареї рекомендується розряджати не більше ніж на 50%;
• Швидкий заряд: струмом заряду для LiFePo4 батарей 0,5С (для батареї 100 А*год — це 50 А), що дозволяє заряджати акумулятор всього за 2 години;
• Високий ККД: до 95%, що знижує втрати енергії порівняно зі свинцевими батареями (70–85%);
• Економія: завдяки меншим втратам енергії та довготривалому терміну служби.

Економія на споживанні електрики

    Системи ДБЖ можна використовувати для балансування споживання електроенергії, якщо у вас встановлений двотарифний лічильник. Це дозволяє заряджати батареї вночі за нижчим тарифом (2,16 грн/кВт·год) і використовувати енергію вдень, коли тариф вищий (4,32 грн/кВт·год).

    Для автоматизації графіка відключення та підключення системи до мережі треба додати до нашої системи смарт вимикач. Також смарт вимикач може аналізувати погодинне споживання електроенергії.

    Денний тариф рахується з 7-ї ранку до 23-ї години – решта часу нічний тариф. Проаналізувавши ваше вечірнє споживання, ми можемо скласти графік відключення нашої системи від мережі з подальшим використанням накопиченої енергії з батареї. Після 23 години система підключається до мережі і відновлює заряд батареї. Отже ми можемо переносити споживання електроенергії в дешевший (нічний) тариф.

Приклад розрахунку

    Проаналізуємо наше споживання вдень та ввечері. Ми маємо споживання в вечірні години 0,8 кВт*г. За 6 годин ввечері ми споживаємо 4,8 кВт*г. Отже, маючи батарею 5,376 кВт*г., енергію, накопичену в батареї, можна використовувати для балансування. Відключаємо мережу в 17 годин (23-6=17). Ваша квартира буде живитись від акумулятора. В 23.00 включаємо мережу, заряджаємо батарею та відновлюємо спожиту електрику за нічним тарифом.

    При вечірньому споживанні 4,8 кВт×год за 6 годин (з 17:00 до 23:00) економія може становити:

• Вартість споживання за денним тарифом: 4,8 × 4,32 = 20,74 грн;
• Вартість за нічним тарифом з урахуванням ККД інвертора та батареї: 4,8 × 2,16 / (0,95 × 0,95) = 11,49 грн;
• Щоденна економія: 20,74 – 11,49 = 9,25 грн.

    За місяць це приблизно 277,5 грн, а за рік — понад 3370 грн.

    Так, це невеликі гроші, але це можливість зменшити вартість системи, яку ви встановили для вашого комфорту. Також це користь для держави - ви розвантажуєте електромережу в часи «пік». Ви переносите споживання електрики на ніч, коли немає навантаження на мережу.

Використання сонячної енергії

    Гібридні інвертори, що входять до комплекту систем ДБЖ, підтримують підключення сонячних панелей. Підключивши сонячні панелі до інвертора, ви отримуєте повноцінну сонячну електростанцію.

Розрахунок сонячної генерації для Вінниці

    На малюнку зображено розрахунок генерації двох сонячних панелей сумарною піковою потужністю 1 кВт за умови встановлення в Вінниці з оптимальною орієнтацію на південь кут встановлення 35 градусів. Розрахувати свій варіант сонячної станції можна за посиланням https://re.jrc.ec.europa.eu/pvg_tools/en/#PVP

     Дві сонячні панелі з розміром 2,1 м×1,1 м та потужністю 500 Вт можуть генерувати 1130 кВт*г за рік. Тільки за липень 142 кВт*г. Отже економія від двох панелей за рік складе 1130*4,32=4881,6 грн.

    Сумарна економія від генерації влітку та балансування взимку, коли сонячної енергії буде мало, складе 4881,6+3376,25=8257,25 грн.

Висновок

    Системи безперебійного живлення — це не лише комфорт, але й економія та енергонезалежність. Інвестуючи в таку систему, ви отримуєте надійне джерело енергії, можливість зниження витрат та додаткову гнучкість у використанні альтернативних джерел. Звертайтеся до наших спеціалістів для підбору та встановлення ідеальної системи саме для вас!