 Форум |  Доски объявлений |  Реклама на сайте |
|
|
| Народная библиотека на НОВОСЁЛ.РУ \ | Электрика, освещение, системы безопасности \ Электростанции, генераторы |
Три кита энергоснабжения коттеджа
Зоя Дыдынская
Комфортное проживание в загородном доме немыслимо без электрических приборов. И вопрос надежного электроснабжения становится одним из важнейших для домовладельца.
Попробуем разобраться в том, как следует грамотно устроить энергосистему загородного дома. По мнению специалистов, она должна держаться на трех китах: стабилизаторе переменного напряжения, источнике бесперебойного питания и автономной электростанции. И устанавливать ее следует именно в такой последовательности.
Стабилизаторы напряжения
Централизованные электросети, к сожалению, имеют ряд проблем, среди которых: недопустимые отклонения напряжения и частоты, высокочастотные и импульсные помехи, провалы и полное пропадание напряжения. Это приводит к сбоям в работе электрооборудования, вплоть до его выхода из строя. Отклонение напряжения в подавляющем большинстве случаев можно устранить, используя стабилизаторы напряжения переменного тока.
Применение стабилизаторов позволяет обеспечить стабильную работу и продлить срок службы электрооборудования, сведя к минимуму вероятность сбоев из-за некачественного электропитания.
Выбор модели стабилизатора зависит от многих критериев: потребляемой мощности и рабочего диапазона напряжения электропитания оборудования, наличия в его составе электродвигателей с большими пусковыми токами, климатических условий и т. п. Самостоятельно выбрать модель стабилизатора затруднительно, поэтому попробуем вам в этом помочь.
Рекомендуется рассматривать характеристики стабилизатора напряжения в следующем порядке: количество фаз, выходная мощность, рабочий диапазон входных напряжений, статическая точность стабилизации, быстродействие, условия эксплуатации, масса и габариты.
Для начала необходимо понять, какие именно проблемы характерны для вашей электросети: постоянно завышенное или заниженное напряжение, резкие скачки или провалы напряжения или что-то другое.
Далее следует определиться, какую модель стабилизатора напряжения — однофазную или трехфазную — необходимо выбрать для работы вашего оборудования и техники. Если среди них имеется хотя бы один прибор с трехфазной схемой подключения, необходимо выбрать трехфазную модель стабилизатора. Также если суммарная мощность нагрузки велика, и ее можно разделить на части, лучше выбрать трехфазную модель и при подключении распределить нагрузку по фазам. Равномерное распределение нагрузки позволит избежать «перекоса фаз», а также продлит срок службы стабилизатора. Обратите внимание на то, чтобы нагрузка по любой из фаз не превышала допустимого значения для данной модели стабилизатора напряжения. Для построения схем комплексного электропитания загородного дома не обязательно выбирать только однофазный или только трехфазный стабилизатор. В некоторых случаях систему электропитания можно построить из нескольких, различных по мощности и по точности стабилизации, моделей стабилизаторов.
Чтобы выбрать модель стабилизатора по критерию необходимой мощности, нужно рассчитать суммарную мощность, потребляемую нагрузкой. Мощность, потребляемую конкретным устройством, можно узнать либо изучив сопроводительные документы, либо посмотрев на заднюю стенку прибора. При подсчете следует учитывать полную мощность, а также пусковой ток устройств. Дело в том, что любой электродвигатель в момент включения потребляет энергии в несколько раз больше, чем в штатном режиме. Соотношение величины потребляемого тока в момент пуска (включения) устройства к величине тока в установившемся режиме называется кратностью пускового тока. Данная величина зависит от типа и конструкции электродвигателя, наличия или отсутствия устройства плавного запуска, и может иметь значение от 3 до 7.
В случае, когда в состав нагрузки входит электродвигатель, который является основным потребителем в устройстве (например, холодильник), но его пусковой ток неизвестен, то паспортную потребляемую мощность двигателя необходимо умножить минимум на 3, во избежание перегрузки стабилизатора напряжения в момент включения устройства.
Рекомендуем выбирать модель стабилизатора напряжения с 20-процентным запасом от потребляемой мощности нагрузки. Во-первых, вы обеспечите щадящий режим работы стабилизатора, тем самым увеличив его срок службы, во-вторых, создадите резерв мощности для подключения нового оборудования.
Что касается точности стабилизации, то для ее выбора необходимо определить диапазон напряжений, допустимых для питания защищаемой стабилизатором аппаратуры. Для этого обратитесь к инструкции по эксплуатации или в сервисный центр ее производителя. Невозможно сказать точно, какое электропитание необходимо для безопасной работы конкретной аппаратуры, но большинство бытовых приборов и аппаратуры "питается" энергией под напряжением 220 В ± 5–7%.
Источники бесперебойного питания
При помощи стабилизаторов напряжения можно устранить такой существенный недостаток отечественных электросетей, как отклонение напряжения. Однако при полном отключении электроэнергии во внешней сети стабилизаторы бессильны. В таких случаях потребитель вынужден использовать резервные источники для поддержания питания электрооборудования. В качестве резервных источников используются автономные электростанции и источники бесперебойного питания — вместе или по отдельности.
При регулярных и длительных отключениях энергии (несколько суток подряд) либо отсутствии централизованного энергоснабжения как такового, выбор автономного источника очевиден — это электростанция на основе двигателя внутреннего сгорания. Но гораздо чаще возникают ситуации, когда напряжение в сети отключается с некоторой регулярностью на относительно небольшое время (от нескольких часов до суток). В этих случаях использование генератора может быть нецелесообразным.
Суммарная мощность электрооборудования в загородном доме может составлять десятки киловатт, но полностью она используется редко. В случае отключения электричества пользование мощным электрооборудованием (стиральной и посудомоечной машинами, утюгом и т. п.) можно и отложить. В постоянном электропитании, по сути, нуждаются только несколько устройств, прежде всего холодильник и осветительные приборы. Мощность среднего холодильника — 150 Вт, энергосберегающей лампы — 9 Вт (нескольких таких ламп достаточно для минимального освещения дома). В зимнее время безостановочно должно работать также котельное оборудование (остановка котла даже на несколько часов приведет к серьезным последствиям). Электрическая часть котла состоит из электронного блока и одного–двух циркуляционных насосов малой мощности (50–100 Вт).
При небольшой суммарной нагрузке генератор эксплуатировать нерентабельно, более того, в ряде случаев это чревато выходом из строя двигателя. Аварийное питание вышеперечисленного оборудования в период до суток можно обеспечить, применяя источники бесперебойного питания (ИБП), использующие энергию аккумуляторных батарей. Источники бесперебойного электропитания
предназначены для постоянной работы различных электропотребителей вне зависимости от качества и наличия напряжения в питающей сети. ИБП обеспечивают бесперебойную работу самого разного электрооборудования и аппаратуры: отопительных агрегатов, бытовой техники, систем связи и телекоммуникаций, систем охраны, пожарной сигнализации, видеонаблюдения и т. п.
По сравнению с резервными генераторами ИБП имеют ряд преимуществ:
- более высокий коэффициент надежности;
- большее время наработки на отказ;
- высокое качество электрической энергии на выходе;
- отсутствие необходимости в периодическом обслуживании и замене расходных материалов (кроме АКБ);
- бесшумность работы;
- отсутствие эксплуатационных расходов;
- простота монтажа и подключения.
ИБП представляют собой модульные изделия, выпускаемые с различной комплектацией и размещенные в корпусах различных типоразмеров. Модульная конструкция позволяет формировать системы электропитания в соответствии с вашими требованиями: производить наращивание мощности или резервирование, устанавливать модули источников питания на различные выходные напряжения, производить комплектацию и наращивание емкости аккумуляторных батарей и многое другое.
Различают три схемы построения ИБП: резервный, интерактивный и он-лайн.
Принцип работы резервного ИБП заключается в питании нагрузки напряжением сети при его наличии и быстром переключении на резервную схему питания (батарея и инвертор) при его пропадании или выхода параметров (напряжение и частота) за допустимые пределы. Батарея автоматически подзаряжается при его работе от сети. Отличительной особенностью такой схемы является наличие автоматического переключателя питания нагрузки «сеть-батарея». По данной схеме построены практически все недорогие маломощные ИБП, предлагаемые на отечественном рынке.
Интерактивный источник бесперебойного питания работает по принципу, идентичному резервному, за исключением ступенчатой стабилизации выходного напряжения. Интерактивный ИБП применяют для питания персональных компьютеров и другого сложного оборудования, критичного к неполадкам в электросети.
Работа он-лайн источника бесперебойного питания построена на двойном преобразовании напряжения: входное трансформируется в постоянное с помощью выпрямителя, а затем снова в переменное путем обратного преобразователя (инвертора). Он-лайн ИБП используют для питания оборудования, предъявляющего повышенные требования к качеству сетевого электропитания. Схема он-лайн является самым совершенным решением, позволяющим полностью защитить нагрузку от всех существующих неполадок электропитания.
Электростанции
При отсутствии централизованного энергоснабжения или длительных отключениях энергии стоит задуматься о выборе автономной дизельной или бензиновой электростанции (генераторе). Чтобы выбрать конкретную ее модель, нужно учесть ряд факторов.
Необходимая мощность электростанции зависит от приборов, которые вы планируете подключить: активные (электроплиты, освещение, электронагреватели) и индуктивные (дрели, пилы, насосы, компрессоры, холодильники, электродвигатели, лазерные принтеры).
Если вы выбрали электростанцию с синхронными генераторами, то ее мощность рассчитывается из следующих соотношений: для активных нужно просуммировать мощность всех одновременно подключаемых приборов, прибавить примерно 15–20-процентный запас по мощности, и вы получите необходимую мощность генератора. Электротехника индуктивного типа нуждается в момент пуска в большей мощности, поэтому их суммарную мощность надо увеличить в 2,5–3 раза для обеспечения работоспособности электростанции.
Опыт использования электростанций говорит о том, что для освещения дачного домика (2–3 лампочки, холодильник, телевизор) вполне достаточно мощности в 2 кВт. Владельцу загородного коттеджа, которого беспокоят перебои с электроэнергией, лучше приобрести электростанцию мощностью от 10 до 30 кВт.
Стоит учесть, что планируемая нагрузка (резервируемая автономным источником электроснабжения) в 10 и более кВт при длительных отключениях централизованного электроснабжения предполагает использование дизельных (более надежных при длительном использовании), а не автономных бензиновых источников электроснабжения.
Генераторы бывают синхронными и асинхронными. Первые не очень точны, но все же пригодны для аварийного электропитания оборудования загородных домов и дач. Такие генераторы справляются с энергоснабжением электроинструментов и электродвигателей с реактивной нагрузкой до 65% от номинала.
Асинхронные генераторы обеспечивают поддержание напряжения в сети с высокой точностью, поэтому позволяют подключать к ним аппаратуру, чувствительную к перепадам напряжения (например, сложные электронные устройства). Подобные генераторы позволяют подключать к ним электроинструменты и электродвигатели с реактивной мощностью до 30% от номинала.
Важный элемент электростанции — блок контроля и автоматики с программируемой системой автозапуска. Он предназначен для контроля сети, защиты от повышенного/пониженного напряжения, а также для автоматического (в случае отсутствия людей в доме) запуска электростанции при нарушении централизованного электроснабжения.
Учитывая большое разнообразие станций, широкий ценовой диапазон и их различное предназначение, перед покупкой электростанции определитесь с предназначением автономного источника электроснабжения (резервный или основной), местом его расположения (помещение или улица), типом установки (стационарный или передвижной).
В конце повторим, что проблему надежного энергоснабжения загородного дома можно решить при условии грамотного подбора трех основных составляющих энергосистемы: стабилизатора переменного напряжения, источника бесперебойного питания и автономной электростанции.
Источник: Загородный Дом (http://www.zdspb.ru/)
Опубликовано 11.12.2008
| СНиПы по теме "Электростанции, генераторы" | ||
 СНиП 3.05.06-85 Электротехнические устройства | ||
  | © 2025 Новосёл |  Написать письмо |
