Розширена тема – Виробництво та зберігання електроенергії

Не викликає сумнівів той факт, що наш спосіб життя залежить від електроенергії, яка живить наше життя і має важливе значення для наших вразливих близьких і тварин, яких ми утримуємо.

Чи готові ви до наступного шторму або події, яка спричинить наступне відключення електроенергії?

Відновлювана енергія

Завдяки сучасним досягненням у галузі відновлюваної енергетики та зберігання енергії, ваші можливості ніколи не були такими великими.

Сонячну, вітрову і навіть гідроелектричну енергію можна легко використовувати, збирати і зберігати. Зазвичай ця технологія виробляє електроенергію і зберігає її в серії акумуляторів.

Використовуючи інвертор, ви потім маєте звичайне 120- і 220-вольтне живлення змінного струму, коли це необхідно.

Силові інвертори перетворюють накопичену енергію з акумуляторів, а потім перетворюють цю енергію в необхідну вам енергію. Це стало дуже популярним варіантом для людей похилого віку або тих, хто має труднощі з переміщенням важкої або складної техніки та кабелів, необхідних для передачі цієї енергії. Живлення цілого будинку за допомогою акумуляторної системи коштувало б тисячі тільки батарей, але 2 великі якісні елементи можуть забезпечити основні потреби протягом 24 годин або довше. Комбіновані інверторно-зарядні пристрої спростять завдання і вимоги, пов’язані з необхідністю заряджати акумулятори і підтримувати цей заряд в одному пристрої “все в одному”.

Газові генератори колись були єдиним варіантом для забезпечення середніх і великих потреб і досі вважаються економічним вибором для живлення наших будинків під час відключення електроенергії. Генераторна технологія разом з доступністю зробили цей варіант найдоступнішим.

Чистота та ефективність роблять це рішення найпопулярнішим. Дизель, бензин, пропан і природний газ є поширеними видами палива. Якщо певний вид палива завжди є під рукою, то слід розглянути цей варіант.

Трансферні перемикачі можуть автоматично забезпечувати електроенергію від вторинного джерела, коли первинне джерело виходить з ладу. Передавальні пристрої рекомендуються для середніх та великих навантажень для простоти та безпеки. Ручні вимикачі для тимчасового застосування спрощують потребу в декількох подовжувачах, що працюють по всьому будинку, але обмежуються меншою кількістю призначених ланцюгів.

Більшість погодиться, що автоматичний резервний генератор був би найкращим варіантом. Вони можуть бути дорогими, але ті, хто живе в кондомініумах або квартирах, можуть не мати такої можливості.

Для деяких невеликий генератор пропану, такий як Ryobi 900, який може похвалитися 60 годинами роботи на 20-фунтовому балоні, може бути достатнім і допустимим на внутрішніх двориках, які дозволяють використовувати пропанові грилі. Для інших новіші інверторні типи генераторів є альтернативою завдяки їх невеликому форм-фактору, невеликій вазі та простоті використання. Вони також пропонують більш тиху і плавну роботу, виробляють менше викидів і економно витрачають паливо. Ця новітня технологія має преміальну ціну в порівнянні з традиційними блоками.

Для більших потреб в опаленні або охолодженні, а також у випадках, коли життєзабезпечення не є можливим, знадобиться більший генератор з більшою потужністю. Для живлення центрального кондиціонера середнього будинку мінімальна потужність складає 30 або 40 ампер, а потім додайте додаткові вимоги. Саме тут традиційний газовий генератор або стаціонарно встановлений агрегат стає економічно вигідним або привабливим.

Вибір і розрахунок

Генератори продаються за вихідною потужністю, яка вимірюється у Ватах.

При виборі дивіться на працюючі або безперервні вати, а не на імпульсні вати, це іноді використовується для того, щоб заманити вас придбати дешевшу одиницю при порівнянні генераторів.

Портативні генератори, є два середніх розміри 20 ампер і 30 ампер у вашому місцевому домашньому біг-бокс магазині. Звичайно, є більші і менші одиниці, так що як ви дійсно знаєте розмір Ватта, який ви отримуєте?

Ват = Вольт х Ампер

Розділіть рекламовані вати на 120 (вольт). Генератор потужністю 4500 Вт вироблятиме 37,5 ампер при 120 вольтах.

Той самий пристрій буде виробляти 20,45 ампер при 220 вольтах = 4500 (ват).

Залиште запас міцності близько 20% при визначенні розміру. Тільки тому, що в рекламі вказана потужність 5000 Вт, не означає, що ви дійсно зможете використовувати це повне навантаження. Генератори цієї категорії не дуже ефективно виробляють електроенергію, вони зазвичай мають коефіцієнт потужності 0,8 в порівнянні з 1,1 в ідеалі. Рекламовані вати розраховуються за допомогою інженерних формул, таких як кінські сили, BTU та розмір рами.

Іншим важливим фактором є тривалість і частота перебоїв у роботі. Якщо ваша машина, ймовірно, буде працювати безперервно протягом декількох днів, слід розглянути можливість використання комерційного агрегату. Вони призначені для протистояння такому типу зловживань і матимуть чудові підшипники, масляні насоси та фільтри. Більшість агрегатів мають пристрій для визначення рівня масла або відключення для запобігання пошкодження через низький рівень моторного масла.

Майте на увазі, що для запуску двигунів, насосів і холодильника потрібно в 2-3 рази більше, ніж вказано в таблиці, і саме тут в гру вступає потужність перенапруги. Поряд з цим запасом міцності ви не повинні бачити ніяких перебоїв, викликаних недостатнім розміром машини.

Нижче наведено зразок загальних вимог до побутових приладів:

Портативний обігрівач: 1500 Вт Холодильник: 600 Вт Насос для відстійника: від 750 до 1500 Вт Освітлення: від 60 до 600 Вт Віконний кондиціонер: 1000 Вт Комп’ютери: від 60 до 300 Вт

Існує кілька онлайн-калькуляторів, які допоможуть вам визначити розмір, який підходить саме вам.

Вибір газу або пропану або обох видів палива

Сьогодні у вас є вибір палива. Природний газ є очевидним вибором, якщо він доступний, він дешевий, чистий і безпечний у використанні, коли розглядаються постійні установки, а пропан є замінником, коли його немає.

Переносні установки в основному використовують бензин, але пропанові установки стають популярними разом з “двопаливними” або гібридними установками, які працюють на обох видах палива. Кожен з них має свої плюси і мінуси. Пропан працює чистіше, але не здатний виробляти таку кількість BTU, яка необхідна для живлення генераторної установки, яку може виробляти бензинова установка порівнянного розміру, що вимагає більшого двигуна або більшого споживання палива для приведення в дію генераторної установки, що призводить до більш високої вартості виробленого вата. Одиниці, що працюють тільки на пропані, також виграють від того, що їм не доводиться мати справу з несправностями паливної системи та засміченими та засміченими карбюраторами, з якими деякі стикаються з використанням бензину.

Не слід економити на шнурах та кабельних наборах для подачі електроенергії додому. Занадто багато пожеж і обривів шнурів сталося через використання недорогих імпортних виробів. Завжди слідкуйте за станом з’єднань шнурів, періодично виймаючи їх і перевіряючи на предмет пожовтіння або руйнування.

Перевірте, чи немає надмірного нагрівання відразу за шнуровими ковпачками або вилками. Наявність додаткового комплекту також є непоганою інвестицією. Великий надійний генератор не принесе вам ніякої користі без робочого набору шнурів.

Періодичне технічне обслуговування

Єдиним найбільш важливим моментом для всіх генераторів є паливна система.

Запитайте будь-якого продавця-консультанта – більшість всіх нових продажів здійснюються власниками, які повернули генератори, що не дбали про їх техніку. Періодична заміна масла необхідна, але паливо, яке залишилося необробленим або стабілізованим, призводить до більшої кількості нових продажів.

Розгляньте схему обслуговування навесні та восени, оскільки ви змінюєте косарки та снігоприбиральні машини кожного сезону. Це також гарний час для запуску та обробки паливної системи Вашого агрегату разом з усіма Вашими машинами, заміна масла необхідна і базується на годинах роботи. Обов’язково перевіряйте масло перед початком роботи. Якщо ваш генератор буде включений в кожен з цих циклів технічного обслуговування, він буде готовий до роботи в будь-який час і прослужить кілька років.

Вимоги безпеки при використанні портативних газових генераторів

Генератори виділяють чадний газ і можуть використовуватися тільки на відкритому повітрі, подалі від вікон і дверей, де смертельні пари можуть накопичуватися і потрапляти в будинок. Їх не можна використовувати в будинках або гаражах.

Завжди використовуйте в добре провітрюваному і сухому, критому приміщенні, щоб запобігти ураженню електричним струмом. Якщо необхідно використовувати у вологу погоду, розміщуйте на добре дренованій поверхні. Тимчасовий заземлювач з мідним дротом №6 повинен використовуватися, якщо вся нижня поверхня рами не знаходиться в прямому контакті з землею. Гравій, цемент або дерево не є придатним заземленням.

Генератори з колесами / пластиковими / гумовими ніжками також повинні бути заземлені відповідно до Національного електричного кодексу: NEC. Зверніться до місцевої влади для отримання кодексів та правил, що стосуються вашої місцевості.

Перетворювачі постійного струму в змінний

Це зображення використовується з дозволу TrippLite.com, ©2019, Всі права захищені.

Наведене вище зображення – це APS1250 від TrippLite.com 1250 Вт безперервної потужності 2500 Вт перенапруги Опція автоматичного перемикання для роботи ДБЖ Забезпечує чисту електроенергію змінного струму від джерела живлення змінного або постійного струму Захищає від відключень електроенергії, стрибків напруги та електромагнітних / радіочастотних завад.

Інвертори стали дуже популярними і використовуються в нашому повсякденному житті. Більшість з нас мають їх у своїх автомобілях, куди ми можемо підключити зарядний пристрій для ноутбука або телефону; інші покладаються на ДБЖ, щоб захистити комп’ютери або інші критичні системи від відключення. Кемпери і автофургони роками покладаються на них для забезпечення живлення, коли воно відсутнє.

Цей метод зберігання та передачі енергії лежить в основі систем відновлюваної енергії, про які ми всі так багато чули. Вітряк або сонячна батарея виробляють електроенергію, яка заряджає акумулятори, що живлять інвертор, а великі системи можуть робити і те, і інше одночасно. Щоб вибрати цей варіант як середнє або велике рішення, будьте готові виконати домашнє завдання і провести дослідження.

Функціональні та опціональні інвертори бувають практично будь-якого розміру та напруги, а також спеціальні блоки, побудовані для конкретних застосувань. Деякі з них оснащені функцією автоматичного перемикання, коли ваше живлення вимикається, він автоматично перемикається на резервне живлення. Світлодіодні лічильники заряду акумулятора, пульт дистанційного керування, шумові фільтри та захист від перенапруги – це також варіанти, на які слід звернути увагу.

Інверторний зарядний пристрій, такий як Tripp Lite, зображений вище, виконує як функції інвертора живлення, так і зарядного пристрою. Вибираючи цей варіант, зверніть увагу на сумісність зарядного пристрою та акумулятора. Цей пристрій має більшість функцій, які можна очікувати від надійної компанії, це ідеальний вибір для невеликих застосувань, щоб підтримувати роботу акваріума, холодильника і невеликого телевізора, поки не пройде шторм, більші пристрої, такі як 6000 Вт 240 В, можуть впоратися зі скромним нагріванням і охолодженням. Ці багатофункціональні пристрої мають всі функції, які зробили їх надійним вибором при розгляді резервного рішення.

Якість VS вартість

Інверторна технологія вдосконалювалася разом з розвитком відновлюваної енергетики. Модифікована синусоїда була єдиним варіантом вартістю менше 1000 доларів, а чиста або справжня синусоїда була найкращим варіантом.

Сьогодні більшість якісних блоків виробляють справжню чисту електроенергію змінного струму, яка не вплине на вашу електроніку і не змусить ваші холодильні компресори працювати інтенсивніше, але все ж перевірте, щоб переконатися, що ви отримуєте чисте джерело живлення.

Розмір та ефективність

Сплануйте та спроектуйте свою систему відповідно до своїх потреб, так само, як і у випадку з генератором, розраховуючи свою потужність, за винятком того, що тепер вам доведеться планувати час. Більші та багаторазові батареї забезпечать більше часу, але для цього знадобиться складний зарядний пристрій, щоб відчувати кілька батарей, не перезаряджаючи та не пошкоджуючи їх. Морська промисловість має доступні зарядні пристрої, які можуть вмістити до 3 батарей глибокого циклу вартістю менше 200 доларів.

Чим більше інвертор, тим більше енергії він буде споживати для перетворення енергії постійного струму в енергію змінного струму, і правило становить 5%-10%, тому 1000-ватний пристрій може споживати 100 Вт для роботи 500-ватного насоса (600 Вт), а 10 000-ватний пристрій може використовувати 1000 Вт для перетворення достатньої кількості енергії для роботи того ж насоса (1500 Вт), тому не перестарайтеся з цим.

Зарядні пристрої для акумуляторів

Заряджання акумуляторів та підтримання їх у зарядженому стані має важливе значення при використанні в якості аварійного резервного джерела живлення. Існує кілька типів акумуляторів, і для кожного з них потрібен унікальний цикл заряджання, який залежить від використовуваного типу. Автоматичний або прокручувальний, глибокий цикл, AGM і GEL мають специфічні характеристики зарядки, і якщо їх не дотримуватися, це призведе до пошкодження або скорочення терміну служби акумулятора. Автоматичні зарядні пристрої можуть визначати рівень заряду акумулятора і підтримувати його зарядженим, але кілька систем акумуляторів можуть заплутати цю технологію, і зарядний пристрій може продовжувати цикл заряджання, доки акумулятор не вийде з ладу. Використовуйте тільки зарядні пристрої, призначені для конкретного застосування. Невелика система з одним елементом має ту перевагу, що під час відключення електроенергії ви можете використовувати двигун автомобіля для зарядки акумулятора або запуску інвертора, але це буде обмежено розміром і кількістю приладів, які ви можете використовувати.

Технологія акумуляторів вдосконалюється і є абсолютно іншою темою, відкритою для обговорення. Зараз у нас є кілька типів на вибір, які можуть коштувати понад 500 доларів за елемент. Батареї глибокого циклу, які призначені для багаторазового заряджання та розряджання, необхідні для цього типу застосування в режимі очікування. Існує 3 типи, кожен з яких має свої переваги. Традиційні залиті свинцево-кислотні; FLA, абсорбовані скляні; AGM і кращі гелеві або гелево-елементні – всі ці типи вимагають спеціального зарядного пристрою, сумісного з кожним з них, інакше можна очікувати низької продуктивності і / або пошкодження.

Найголовніше, ВСІ АКУМУЛЯТОРНІ БАТАРЕЇ ПОТРІБНО провітрювати, щоб запобігти накопиченню отруйних і, можливо, легкозаймистих газів.

Кожен тип має свої плюси і мінуси і повинен бути ретельно проаналізований, щоб визначити правильний тип, необхідний для найкращої відповідності вашим конкретним системним вимогам, а також для безпечного поводження, використання і зберігання.

Традиційна ЛВЖ має певну перевагу у вартості, але може швидше виходити з ладу. Цей варіант підходить для інтенсивного частого використання, коли відключення відбуваються щотижня або щомісяця. Батареї глибокого циклу мають більш важкі свинцеві пластини і можуть легко заряджатися і розряджатися у порівнянні зі стандартними типами, які призначені для підтримання заряду і розряджаються лише на невеликий відсоток під час використання. Вони також протистоять корозії під час цих циклів заряджання. Але вони можуть розливати корозійну кислоту, випускати отруйні випари і чутливі до замерзання, що робить їх не ідеальними для внутрішніх і зовнішніх установок в холодних регіонах.

AGM Absorbed Glass Mat – це відмінний вибір і баланс між старим і новим. Переваг у них багато, а недоліків дуже мало, окрім вартості та критичних вимог до заряду. Найважливішим є те, що вони захищені від протікання і добре підходять для використання в холодних умовах. Вони також добре зберігаються і не потребують типового технічного обслуговування, якого потребують БПД.

Гелеві або гелево-елементні батареї є ідеальними для зберігання енергії в режимі очікування. Вони коштують дорожче, ніж AGM, і використовуються в комп’ютерних ДБЖ і системах безперебійного живлення, а також в системах аварійного освітлення. Герметичні і не потребують обслуговування, гелеві батареї забезпечують більш високу частоту циклів, довший термін служби і не такі чутливі до зарядки, як AGM.

Недоліком є те, що вони не дуже добре підходять для швидкого споживання великого струму і можуть швидко розрядитися без попередження в кінці свого тривалого життєвого циклу.

Розрахунок часу роботи акумулятора найкраще описати як обґрунтоване припущення. Батареї мають втрати ефективності, властиві типу, віку, швидкості розряду і навколишньому робочому середовищу. Вважати, що ви можете працювати 10-амперний прилад протягом 10 годин від батареї ємністю 100 Ач – нереально (10 х 10 = 100), а потім не забуваймо про енергію, необхідну для роботи інвертора.

Прикладом цих втрат є закон Пайкерта і виражається він нижче.

100Ач розділити на 10 ампер = 10 годин, потім розділити на втрати типу батареї (FLA) 1,3 = 7,6 годин

Знову ж таки, не враховуючи вік акумулятора, робочу температуру та інші необхідні фактори.

Типові втрати для свинцево-кислотних акумуляторів:

FLA: 1.20-1.60 AGM: 1.05-1.15 Гелеві: 1.10-1.25

Вимоги до електропроводки для інверторів розраховуються за споживаним струмом або силою струму в амперах. Розрахунки з використанням 12 вольт вимагають більших провідників і в поєднанні з ними більших кабелепроводів для їх екранування та захисту. Через цю більшу вартість великі системи часто працюють при більш високих рівнях напруги, інвертори на 24 вольта є поширеними і доступними. Системи на 36 або 48 вольт є загальними для великих відновлюваних систем.

Використовуючи ті ж методи, що і раніше, Ватти = Вольти х Ампер, щоб отримати уявлення про витрати на електропроводку***.

Це зображення було створено та використано з дозволу RMS 03/05/2019, ©2019, Всі права захищені.

Планування та вибір рішення резервного живлення слід ретельно обміркувати та обговорити з досвідченими проектувальниками та підрядниками, які успішно завершили кілька інсталяцій.

Попросіть рекомендації та попросіть показати проекти цієї людини. Виконайте домашнє завдання та проведіть дослідження, щоб бути краще поінформованими та знати, які питання задавати при виборі.

Обладнання, яке ви обираєте, повинно бути перевіреним, добре відомим брендам, які спеціалізуються на обраному вами застосуванні. Технічна підтримка має вирішальне значення, від дизайну до обслуговування, шукайте бренди, які пропонують телефонну підтримку і мають перевірений досвід сприятливого обслуговування клієнтів.

Я сподіваюся, що ця стаття висвітлює і надихає і залишає вас освіченими і поінформованими. Надана інформація призначена для того, щоб розбити те, що може знадобитися, і перешкоди, з якими ви можете зіткнутися при виборі системи резервного живлення. Будь ласка, зверніться до місцевого фахівця, який допоможе вам з вибором, установкою та експлуатацією.

Пам’ятайте: “Є старі електрики та сміливі електрики, але немає старих сміливих електриків!”

Будь ласка, будьте обережні,

***Ця інформаційна стаття є узагальненням і не є технічним довідником, стандартом проектування або керівництвом по установці, а також не повинна використовуватися не за призначенням.

Ми закликаємо всіх наших читачів приєднатися до форуму Reef2Reef. Зареєструватися легко, безкоштовно, а утримувати рифи набагато легше і веселіше в співтоваристві колег-акваріумістів. Ми пишаємося теплим і сімейним форумом, де раді кожному. Ви також знайдете багато конкурсів та розіграшів від наших спонсорів.

Профіль автора: @siggy

@siggy – електрик з промислової автоматизації та автоматизації, який працює у великій автомобільній компанії в Детройті, штат Мічиган.

Він виріс серед великих озер за дверима і завжди жив у декількох хвилинах ходьби від них. Він завзятий човняр і рибалка, і ви можете знайти його на воді, незалежно від того, чи вона замерзла, чи м’яка.

Він розводить рибу з кінця 70-х років.

Source: www.reef2reef.com