АВТОМАТИЧЕСКИЙ  КОМПЛЕКС  БЕСПЕРЕБОЙНОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

1. Назначение
Автоматический комплекс бесперебойного электроснабжения (АКБЭ) предназначен для автономного электроснабжения небольших фермерских хозяйств и дачных участков, и позволяет повысить надежность и снизить стоимость электроснабжения потребителей, не имеющих централизованного электроснабжения или имеющих нестабильно работающую электросеть.
2. Технические характеристики

3. Преимущества
Самым распространенным способом решения проблемы автономного электроснабжения на сегодняшний день является использование генераторов переменного тока с приводом от бензинового или дизельного двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Однако это требует высоких эксплуатационных расходов, связанных с доставкой дорогостоящего топлива и частым ремонтом ДВС. Для работы некоторой бытовой техники, например, холодильника, а также различных систем (охраны, связи) необходим круглосуточный режим питания и, соответственно, непрерывная работа ДВС в неэкономном режиме, из-за большой разницы между номинальной мощностью ДВС и номинальной мощностью подключенных потребителей. Автоматический комплекс дает возможность снижения суточной продолжительности работы ДВС (экономия ресурса) и снижения суточного расхода топлива путём дополнительного использования аккумуляторных батарей (АБ), зарядного устройства и инвертора напряжения. Если среднесуточная потребность электроэнергии одной семьи составляет приблизительно 6 кВтч (см. столбец 5 Таблицы 1), то при использовании в АКБЭ аккумуляторных батарей общей ёмкостью 90 А.ч с глубиной разряда 20% за сутки достаточно в автоматическом режиме провести 4 цикла включения ДВС на общее время 8 ч.. Оптимальным является применение АБ ёмкостью 190 А.ч, у которых зарядный ток близок к току, вырабатываемого мотор-генератором. В этом случае число циклов включения снижается до 2, а продолжительность включения ДВС сокращается до 4 час в сутки.

Таблица 1

Если Вы хотите решить проблему автономного электроснабжения с помощью одного дизельного электроагрегата, то, учитывая, что не все потребители будут работать одновременно, Вам необходим дизельный электроагрегат мощностью не менее 2кВт, который должен работать круглосуточно, чтобы обеспечить бесперебойную работу холодильника и циркуляционного насоса. В сутки от этого электроагрегата Вы получите:

2,0 кВт х 24 часа = 48 кВтч

Реально же Вам необходимо всего 5,49 кВтч (см. столбец 5 Таблицы 1).
Необходимо также учесть, что межремонтный ресурс среднего бытового дизельного электроагрегата составляет от 1000 до 5000 часов (в году 8760 часов).
Таким образом, для снабжения электроэнергией небольшого сельского дома с нестабильной электросетью или вовсе без таковой, предпочтительным становится использование АКБЭ со следующими достоинствами:
- Высокая эффективность работы (низкий расход топлива) при малой мощности нагрузки (работа холодильника в ночное время).
- Непродолжительное автоматическое включение ДВС для накопления электроэнергии в АБ.
- Автоматическое слежение за состоянием централизованного электроснабжения и бесперебойная подача энергии в случае отключения или полного её отсутствия.
- Возможность использования дешёвого газообразного топлива (пропано-бутоновой смеси или природный газ).
- Возможность производить запуск асинхронных двигателей мощностью до 2 квт.
- Высокое качество электричества: отсутствие во время запуска и работы генератора всплесков напряжения, помех, стабильное напряжение и частота.
- Возможность совместной работы с любым из генераторов, использующих возобновляемые источники энергии (ветрогенератор или солнечные батареи).
4. Составные части комплекса
Внешне АКБЭ состоит из двух частей:
1. Двигатель с электрогенератором. В качестве силового агрегата выбран ДВС мощностью 3.5 л.с., механическая энергия которого приводит во вращение электромотор-генератор постоянного тока мощностью 1,5 кВт. Основным топливом служит газ (пропан-бутановая смесь или природный метан), резервным - жидкое топливо.
2. Аккумуляторные батареи с блоком управления и блоком бесперебойного питания. Блок управления контролирует величину напряжения на АБ и, в зависимости от напряжения на клеммах АБ и нагрузки на инверторе, дает команду на пуск двигателя для подзарядки АБ или на выключение двигателя и прекращение заряда АБ. При длительном включении нагрузки большой мощности (около 2 кВт), во избежание быстрого разряда АБ, предусмотрена возможность принудительного включения ДВС для подзаряда АБ независимо от величины напряжения на АБ. Блок бесперебойного питания состоит из инвертора, сетевого зарядного устройства и стабилизатора выходного напряжения. Сравнительно большая мощность инвертора и высокое качество синусоиды позволяют обеспечить электроэнергией практически любого потребителя, включая асинхронные электродвигатели с большим пусковым током. Назначение зарядного устройства и стабилизатора напряжения состоит в том, чтобы иметь возможность использовать комплекс совместно с нестабильно работающей электросетью. При этом, наряду со стабилизацией сетевого напряжения в пределах 180-250 В, потребитель может подзаряжать АБ от электросети.
5. Блок-схема комплекса
- стрелки указывают направление передачи электроэнергии
- силовые электролинии выделены толстой линией

Блок схема АКБЭ

 

 

                                                                                                                                                                       Для  печати