Подобная схема позволяет исключить мощную нагрузку (электродуховки, стиральные и сушильные машины, электрические бойлеры и теплые полы и т.п.),  что в свою очередь позволяет заметно увеличить время автономной работы или сэкономить на количестве и емкости аккумуляторных батарей.

Пример 1: инвертор на резервную фазу

Основной ввод в дом нашего клиента был сделан бронированным кабелем с прокладкой в земле, затем через подпол кабель заходил в главный распределительный электрощит на первом этаже. Следуя пожеланиям минимизировать вмешательство в интерьер, мы приняли решение осуществить подключение напрямую через “врезку” в этот кабель и прокладку нашей силовой линии до инвертора через подпольное пространство.

В результате инвертор с аккумуляторами был установлен в бойлерной:

Инвертор Bineos 5KF и 4 АКБ по 200Ач

В состав системы у нас вошли:

• Инвертор Bineos 5KF номинальной мощностью до 5 кВт, пиковая – 10 кВт.
• Щит ИБП с автоматом ввода резервной фазы, автоматами входа и выхода инвертора, ручной байпас
• Аккумуляторы по 200Ач MNB MM 200-12 – 4шт.
• Усиленный сборный стеллаж (д*ш*в: 50*60*100)

Наш ИБП питает одну фазу в доме, на которую мы собрали всю самую ответственную нагрузку, включая напольный газовый котел De Dietrich. Расчетное время автономной работы на средней длительной нагрузке 800Вт составит более 9 часов. Отметим, что инвертор также защищает вашу технику от резких скачков напряжения и ЭМИ.

Экран инвертора

Цена проекта с монтажными работами и всеми материалами: ~ 190т.р.

В случае, если место ограничено, можно установить узкий стеллаж и компактно разместить систему на нём:

Размещение на узком стеллаже

Тут дополнительно обращу внимание на GSM-модуль Эктоконтрол, который у нас выполняет роль оповещения об отключениях электричества до инвертора, а также сообщит о том, что аккумуляторы сели. По-мимо этого, мы установили беспроводной температурный датчик, что позволило нам реализовать управление газовым котлом про определенной программе:

GSM-модуль для оповещения об отключениях электричества и управления системой отопления

Пример 2: инвертор и стабилизатор напряжения на основную резервную фазу

В проекте электрики загородного дома нашего заказчика была предусмотрена группа потребителей, которая должна иметь гарантированное и качественное электропитание. Для монтажа оборудования по нашему ТЗ уже была проложена силовая линия. Выбор был сделан в пользу комбинированной системы резервного электропитания: инвертор+стабилизатор напряжения:

Инвертор МАП Энергия PRO 6.0/48 и стабилизатор напряжения

Комплект оборудования:

• Энерготех Prime 9000 – высокоточный электронный стабилизатор напряжения, корректно работающий даже с оборудованием, имеющим высокие пусковые токи
• Инвертор МАП Энергия PRO 6.0/48 – ИБП off-line типа с временем переключения на работу от АКБ за 10мс.
• Аккумуляторы Delta DTM 12200L
• Усиленный сборный стеллаж (д*ш*в: 50*60*200)

Самый важный электропотребитель в нашем проекте – напольный газовый котел Buderus Logano.

Экран нашего инвертора отображает нагрузку – 400Вт, а при такой мощности наш батарейный банк совокупной емкостью 800Ач обеспечит время автономной работы более 21 часа.

Инвертор МАП Энергия PRO 6.0/48

Стоимость решения с установкой: ~ 250т.р.

Часто, распределительный электрощит находится в прихожей, в этом случае инвертор с аккумуляторами можно расположить прям внутри встроенного шкафа:

Пример 3: ИБП on-line типа

Клиент обратился с проблемой: в загородном коттедже постоянно моргают лампы освещения и периодически полностью пропадает напряжение. Условно причины подобного некачественного электропитания можно разделить на два вида – внешние и внутренние. К внешним можно отнести:

• Старая и нестабильно работающая трансформаторная подстанция
• Перегрузка, износ и аварийное состояние внешней питающей электросети
• Помехи и наводки от работы промышленного электрооборудования или сварки
• Сильный перекос по фазам

Внутренние проблемы:

• Малое сечение вводного кабеля
• Плохой контакт нулевого проводника, неправильный режим нейтрали
• Плохой контакт фазных проводников
• Некачественные материалы и электромонтажные работы
• Неисправная бытовая техника.

В результате диагностического выезда, наш инженер сделал заключение о внешнем характере проблем с напряжением и в этом случае самое оптимальное решение – ИБП двойного преобразования (on-line типа) с внешними аккумуляторными батареями. На вводе у нашего заказчика стоит автомат ABB S203 C40 мощностью 40А, в связи с этим мы подобрали мощность бесперебойника для фазы с гарантированным питанием – 10кВА (9кВт).

On-line ИБП на 10кВа

Состав оборудования:

• Однофазный ИБП on-line типа Lanches L900II-H 10kVa
• Аккумуляторы типа AGM – Восток PRO СК-12100
• Усиленный сборный стеллаж (д*ш*в: 50*60*200)

Наш батарейный банк запасает приблизительно 16кВт/ч, т.е. при постоянной длительной средней нагрузке в 1кВт время автономной работы составит более 16 часов. Экран источника отображает значения входного и выходного напряжения, мощность нагрузки в ВА и Вт, напряжение на шине постоянного тока, режим работы. Для удобства восприятия на экране в виде шкалы отображаются уровень текущей нагрузки и степень заряда АКБ:

Экран ИБП

Цена проекта для частного дома с монтажными работами: ~350т.р.

Ещё один пример установки ИБП для дома на одну фазу on-line типа:

При плохой питающей сети лучше установить ИБП on-line типа с очень качественной стабилизацией напряжения

• Подробнее разобраться в вопросе выбора типа источника бесперебойного питания поможет наша статья: ИБП On-line VS Инвертор
• Типовые решения: ИБП для дома
• Другие примеры работы
• Трехфазные ИБП для всего дома

В процессе изучения темы у вас непременно возникнет вопрос: какое решение – на базе инвертора* или ИБП On-line выбрать? Мы постараемся внести ясность в этот вопрос и упростить ваш выбор. Итак, ниже сравнительный анализ.

Раунд I. Качество выходного сигнала

ИБП On-line типа благодаря двойному преобразованию при любом сигнале на входе выдает на выходе идеальную синусоиду, которая сохраняется не зависимо от степени загрузки ИБП. К форме сигнала чувствительна индуктивная нагрузка и сложная электроника (насосы и другие электродвигатели, hi-end аппаратура и т.п.).

Инвертор, если у вас есть напряжение, будет его транслировать на потребителей не исправляя входящий сигнал. В режиме работы от АКБ инвертор допускает существенно более широкий диапазон отклонений (КНИ) по форме синусоиды.

Счет 1:0 в пользу On-line.

Синусоида после On-line ИБП

Раунд II. Стабилизация напряжения

ИБП – это лучший стабилизатор, который только можно себе представить. Чтобы не происходило на входе – на выходе всегда 220В, в отличие электронных или релейных стабилизаторов, которые регулируют напряжение ступенчато. Диапазон стабилизации тоже впечатляющий – как правило в пределах от 110В до 290В.

Инвертор функции стабилизации как правило лишен вовсе. Однако, есть производители, которые встраивают в инвертор стабилизатор, например, Cyberpower, делая из инвертора источник типа line-interactive, но оставляя ему название “инвертор”. Встроенный стабилизатор как правило не отличается высокими характеристиками: точность и скорость стабилизации посредственны.

Счет 2:0 в пользу On-line.

Раунд III. Работа с аккумуляторами

1) Количество АКБ, подключаемое к ИБП определяется его мощностью:

• до 800 Вт: 2-3 шт.
• 1800 Вт: 4 шт
• 2700 Вт: 6-8 шт
• от 5400 Вт до : 12-16 шт.

К моделям с трехфазным входом и выходом может подключаться от 32 АКБ и более.

А что же с инверторами?

• При мощности 1-3 кВт: 2 или 4шт.
• От 3-х кВт мы рекомендуем минимум 4 аккумулятора.

Таким образом, в этом вопросе инверторы имеют преимущества, так как требуемой автономии можно добиться при помощи аккумуляторов большой ёмкости, т.е., например, совокупную емкость в 800Ач можно сформировать при помощи . Более того, обычной практикой является параллельно-последовательное подключение АКБ для увеличения времени автономии, т.е. при такой схеме можно подключить 4, 8, 12, 16 аккумуляторов.

2) Зарядный ток
Сила тока зарядного устройства определяет на сколько быстро смогут зарядиться АКБ при восстановлении питания. Как правило, классическое время заряда AGM и GEL аккумуляторов составляет 10 часов. Инверторы  имеют высокие токи, что позволяет корректно и быстро зарядить даже большие аккумуляторные банки. Мощность зарядного устройства ИБП как правило меньше и время на заряд аккумуляторов большой емкости может уйти более 10 часов.

Счет 2:1

16 АКБ на стеллажах для ИБП On-line

Раунд IV. Долговечность аккумуляторов

Как показывает практика, аккумуляторы дольше живут при использовании с ИБП On-line типа, которые имеют многоступенчатый интеллектуальный режим заряда.

Счет 3:1

Раунд V. Время переключения на АКБ

ИБП on-line типа переключаются на АКБ моментально, т.е.за 0 сек. Ни потребители, ни вы не заметите, что пропало центральное питание. Только писк ИБП вам сообщит о проблемах с электроснабжением. Это свойство делает ИБП незаменимым для оборудования, которое очень критично к качеству и стабильности питания.

Время переключения инвертора с работы от сети на АКБ – 10-20мс, лампочки освещения моргнут, но современные ПК в перезагрузку уйти не успеют. Некоторые модели газовых котлов такой перебой в питании могут воспринять как ошибку сети. Совместимость следует уточнить у наших специалистов.

Счет 4:1

Раунд VI. Работа с генератором и солнечными батареями

ИБП весьма требовательны к качеству питания, при отклонениях входящей частоты от 50Гц на 2-4% они могут воспринять как аварийную ситуацию и уйти в режим питания нагрузки от АКБ. Ввиду этого, ИБП корректно работают только с качественными генераторами, оснащенными электронным управлением частотой. Инверторы существенно менее требовательны и дружат даже с самыми бюджетными генераторами.

Автоматизация генераторов в связке с инверторами имеет широкую практику: при разряде АКБ близким к критичному инвертор может послать сигнал на запуск генератора и остановить его, когда аккумуляторы зарядились до установленного уровня. Такая схема удобная при автономной работе или при очень длительных отключения электроэнергии. Автоматизация ИБП и генераторов возможна, но существенно сложнее и дороже.

ИБП не умеют работать с солнечными панелями, а инверторы умеют и имеют массу возможностей для этого.

Счет 4:2, плюс очко инверторам.

Блок автоматизации генератора

Раунд VII. Эксплуатация и уровень шума

В силу постоянного двойного преобразования ИБП нуждается в охлаждении, следовательно, присутствует постоянный шум от вентиляторов, в следствии чего источник следует устанавливать в нежилом помещении. Инверторы включают вентиляторы к нагрузкам близким к максимальной, а также при заряде аккумуляторов на максимальном токе. Также инверторы менее требовательны к температуре и уровню загрязненности помещения. Существуют модели для эксплуатации в условиях тряски и высокой влажности.

Счет 4:3

Раунд VIII. Способность к перегрузкам

ИБП очень чувствительны к перегрузкам и при расчете нагрузки следует учитывать этот факт. Максимальная глубина перегрузки –  около 125%, потом ИБП уйдет в режим байпаса, т.е. начнет питать нагрузку в обход своей схемы. При многократных перегрузках ИБП может прийти в негодность.

Инверторы, как правило, имеют двукратную способность к перегрузкам в течение 5-10сек от своей номинальной мощности и спокойно переносят пусковые токи индуктивной нагрузки.

Счет 4:4

Раунд IX. Надежность

Наш опыт показывает, что уровень надежности ИБП и инвертора приблизительно одинаковый, если сравнивать модели одного ценового сегмента. Тут ничья.

Счет прежний: 4:4

Инвертор МАП Энергия и Delta DTM 12 200l

Раунд X. Стоимость

Стоимость решения на базе инверторов и ИБП могут сильно разниться в зависимости от мощности и времени автономии: может быть выгоднее ИБП, а может инвертор.

Окончательный счёт: 4:4

Какой вывод можно сделать? Решение о выборе между ИБП и инвертором должно быть сделано исходя из важности определенных характеристик именно в вашей ситуации. Также, не лишним будет сопоставить стоимости и время автономии систем. Будем надеяться, что мы помогли вам с выбором.

* Здесь и далее по тексту имеются ввиду автоматические инверторы с зарядным устройством и чистым синусом на выходе, к популярным можно отнести МАП “Энергия”, Stark, Victron, Studer и прочие.

ИБП East 900 2 и АКБ Delta DTM 12200L – система мощностью до 700Вт, которая стояла у клиента изначально.

Ключевым потребителем оказалась периодически включаемая форсунка дизельного отопительного котла, которая помимо постоянно включенных насосов отопления суммарной мощностью 385Вт, давала нагрузку порядка 340Вт + пусковой ток. Режим постоянных перегрузок критичен для ИБП – он быстро выйдет из строя.

Форсунка Oilon котла отопления

Проблему можно было решить одним из 5-ти способов:

1. Исключить из резерва часть нагрузки. Однако, все насосы оказались необходимы для резерва
2. Установить инвертор МАП СИН 3,0/12 с параллельным подключением АКБ. В этом случае желательна была установка стабилизатора напряжения.
3. Установить дополнительную АКБ Delta DTM 12200L и подключить инвертор CyberPower 3500 PRO. Но суммарная стоимость апгрейда проигрывала по соотношению автономия/стоимость решению 4.
4. Установить дополнительно 3 АКБ Delta DTM 12200L и источник EAST (Lanches) LCDH 930 2 мощностью 2,7кВт. Оказалось самым оптимальным решением.
5. Поставить два ИБП на 24В + ещё одна АКБ. Решение не подходило по причине необходимости вести дополнительную проводку.

Вывод: правильно рассчитанная нагрузка избавит вас от лишних хлопот и затрат при монтаже ИБП для системы отопления.