Fuente de alimentación de respaldo en el hogar: UPS, generador, arranque automático

El contenido del artículo

• Uso doméstico de UPS
• Configuraciones de red seguras
• Trabajo autónomo prolongado: conectamos el generador.
• Construyendo un circuito en un ATS multifuncional

Los cortes de energía periódicos pueden dañar todo el sistema de calefacción y afectar el funcionamiento de los electrodomésticos. La organización del suministro de energía de respaldo en el hogar es una tarea difícil solo a primera vista. En este artículo, le diremos cómo organizar de forma independiente una fuente de alimentación de respaldo en casa..

En casi cualquier hogar, puede encontrar una serie de dispositivos que sería bueno proporcionar con energía de respaldo. Esto incluye un refrigerador, equipo de bombeo de agua, caldera de calefacción, computadoras y dispositivos de telefonía. La interrupción repentina de la fuente de alimentación o las sobretensiones acortará la vida útil de los motores, posible falla de las fuentes de alimentación de los dispositivos electrónicos.

Hay dos formas de reducir el impacto de la red eléctrica de la ciudad en el ritmo de su vida. Para ello, se utilizan sistemas de alimentación ininterrumpida (SAI) o generadores eléctricos de emergencia..

Uso doméstico de UPS

Casi todas las computadoras de escritorio modernas están equipadas con fuentes de alimentación ininterrumpidas para proteger contra la pérdida de datos. Se pueden usar dispositivos de diseño similar, pero de una clase más potente, para alimentar electrodomésticos durante un apagón de emergencia. La especificidad de su uso se extiende hasta la organización de instalaciones de almacenamiento de baterías que pueden proporcionar electricidad a toda la casa durante uno o dos días..

Y, sin embargo, en la vida cotidiana, los SAI son los más utilizados, protegiendo a un consumidor individual o varios, combinados en una línea dedicada, a la que también se puede conectar una sala de calderas o iluminación de emergencia. Esto cambia radicalmente el plan de suministro de energía de la casa, es posible que se requiera cableado adicional.

Sistema de alimentación ininterrumpida del inversor: 1 – red; 2 – inversor de batería; 3 – banco de baterías; 4 – consumidores

Antes de comprar un UPS, debe elaborar una lista de consumidores de emergencia y calcular la energía consumida durante el período más largo durante el cual es posible un corte de energía. En este caso, se debe tener en cuenta tanto el modo de funcionamiento del equipo como las experiencias pasadas de tiempo de inactividad sin electricidad..

Por ejemplo, se necesita energía de respaldo:

1. Frigorífico – 400 W, tiempo de funcionamiento – 6 h.
2. Bomba de circulación – 95 W, tiempo de funcionamiento – 24 h.
3. Automatización de calderas y salas de calderas de gas – 85 W, tiempo de funcionamiento – 24 horas.
4. Carga de portátiles y teléfonos: 200 W, tiempo de funcionamiento: 4 horas.

Así, es posible determinar el consumo total de dispositivos: 2.4 + 2.28 + 2.04 + 0.8 = 7.52 kWh por día. Para tener en cuenta y compensar la degradación temporal de las baterías del UPS, se debe agregar un 30% a este valor, por lo que la capacidad diaria requerida de la batería del UPS será de casi 9,8 kW / h. Permitir el tiempo de emergencia le dará la energía que necesita. Tenga en cuenta que los dispositivos de esta clase de potencia son muy costosos y no siempre es necesario hacer una reserva de energía adicional: dado que el UPS no funcionará a plena carga, la capacidad calculada será suficiente.

Configuraciones de red seguras

Si es necesario organizar la energía de respaldo para uno o dos consumidores, es razonable utilizar UPS locales. Por lo tanto, no necesita reelaborar el cableado en la casa, solo debe elegir correctamente el lugar de instalación del dispositivo, y es bastante engorroso.

En general, con una carga superior a 3 kVA / h, tiene sentido instalar una fuente de alimentación de respaldo para todos los consumidores, organizando una línea dedicada para ellos. Comprar un SAI potente es más rentable que varios menos potentes, en este caso los costes de instalación de nuevo cableado están totalmente justificados..

Otra ventaja de los UPS de alta potencia es la capacidad de determinar de forma independiente el modo y las características de la corriente de salida para una operación autónoma más prolongada. El controlador de carga incorporado en estos dispositivos prolonga significativamente la vida útil de las baterías y las mantiene en total disponibilidad incluso durante largos períodos de inactividad. La mayoría de los dispositivos tienen una interfaz de comunicación de PC para rastrear el registro de operación y los diagnósticos, y el regulador de voltaje incorporado eliminará las sobrecargas de voltaje y el ruido de la red..

Trabajo autónomo prolongado: conectamos el generador.

Hay dos formas de aumentar la duración de la batería: aumentar la flota de baterías y utilizar una fuente de alimentación autónoma. La primera opción es más cara y debe usarse solo en aquellas condiciones en las que la instalación de un motor de combustión interna es imposible, por ejemplo, en apartamentos u oficinas. Surge una pregunta controvertida: ¿por qué necesitamos un SAI con generador??

La práctica demuestra que el uso paralelo de estos dispositivos tiene sus ventajas:

1. La alimentación se realiza de forma absolutamente continua.
2. Las características de la corriente generada por centrales eléctricas portátiles distan mucho de ser ideales. El estabilizador de UPS suaviza las interferencias, tiene un SPD de tipo electrónico.
3. Cuando se opera desde un generador, no se requieren dispositivos de una clase de alta potencia, es suficiente que correspondan a la carga máxima con consumidores encendidos simultáneamente. En el caso comentado anteriormente, será suficiente un SAI de 1 kVA / h..

En algunos casos, tiene sentido utilizar generadores con funcionalidad de ejecución automática. En el momento de cambiar a energía desde el generador de emergencia y en caso de situaciones de emergencia (el generador se detuvo, el combustible se agotó), la energía se conmuta al UPS. En modo normal, la electricidad generada será suficiente para mantener una carga completa de las baterías y encender todos los consumidores en funcionamiento..

Sistema de alimentación ininterrumpida híbrida: 1 – red; 2 – inversor; 3 – generador; 4 – banco de baterías; 5 – consumidores

Construyendo un circuito en un ATS multifuncional

La comodidad de usar un UPS es lo suficientemente alta como para que muchos propietarios piensen en la fuente de alimentación de respaldo para toda la red eléctrica, y no para los consumidores individuales. También existen varias soluciones para esto..

Si es imposible instalar el generador, la función de energía de respaldo es asumida por el montaje de baterías de capacidad suficiente. El tipo de batería está determinado por el modo de funcionamiento: las baterías de helio tienen la mayor ciclicidad y están diseñadas para un encendido frecuente, las baterías AGM de plomo-ácido son más baratas, son óptimas para su uso en modo de derivación.

El parque de baterías se ensambla a partir de varias baterías libres de mantenimiento conectadas en paralelo con una capacidad de 100-200 A / h. La capacidad total del parque debe corresponder al consumo total de energía en términos de baja tensión, es decir, en el caso considerado anteriormente, el consumo de los dispositivos de la red de 230 V fue de 9,8 kW / ho kVA / h. A una tensión de 12 V, esto equivale a un consumo total de 816 A / h, así se determina la capacidad total de la flota. Al realizar el montaje, también es necesario tener en cuenta el consumo de energía propio del sistema y las pérdidas en los cables de baja tensión, esto es aproximadamente un 5-7% de la potencia original. Todas las funciones para la gestión del sistema de alimentación ininterrumpida son asumidas por un inversor controlado electrónicamente. El costo de un dispositivo de calidad adecuada (MeanWell) por 1 kW de potencia máxima es de $ 400-600, de 3 a 5 kW – $ 1200-1400. Por cierto, los dispositivos complejos con los mismos parámetros cuestan al menos 2-3 veces más..

Sistema de respaldo con unidad ATS: 1 – red; 2 – generador; 3 – banco de baterías; 4 – centralita de transferencia automática (ATS); 5 – inversor multifuncional; 6 – consumidores

Con un generador, el parque de la batería se puede reducir significativamente a una o dos horas de funcionamiento ininterrumpido. Pero necesitará instalar un dispositivo ATS con función de arranque de generador. Los escudos más simples de producción nacional también son adecuados, como SHAPg-3-1-50 Tekhenergo (~ 20,000 rublos) o ensamblajes ATS de fabricación propia..