Системы электропитания для частного дома / котеджа

Современный город дает своим жителям много интересного и приятного - работу, необходимую инфраструктуру для жизни и развлечений, комфортабельное жильё, в то же время утомляет плотностью потоков, смогом, высоким ритмом жизни.

Многие, как компромисс, выбирают жизнь в пригороде -  и от работы недалеко и дышится свободнее.

Однако часто возникает задача - как обеспечить себе комфортную жизнь вдали от городских коммуникаций.

И если в коттеджном поселке все более-мене просто -  там в основном централизованное предоставление коммунальных услуг, обычно своя, достаточно новая, подстанция, то в случае с загородным домом / домом в деревне все сложнее -  условия комфортного проживания необходимо организовывать владельцу или нанятым им людям.

Энергообеспечение для коттеджных поселков на первый взгляд выглядит проще, в силу описанных выше причин, однако структурность сетей и относительная новизна оборудования не спасает от отключения на высоковольтной линии или неисправностях оборудования подстанции и распределительных сетей. И тогда, если заранее не принять меры, с комфортом можно распрощаться. 

Для загородных домов или сел основной проблема может стать «последняя миля». Решить эту проблему бывает не так уж просто.

Часто основным источником (а для не газифицированных поселений и единственным) энергии в загородном доме является электричество. 

Электричество — это свет, возможность приготовить / разогреть еду. От него зависит работа автоматики отопления или все отопление , если оно электрическое, системы кондиционирования, насосы водяной скважины, работа бытовой техники и многое другое.  Даже для работы тепловых насосов требуется электропитание. 

В современном мире трудно прожить без электроэнергии, особенно в загородном доме….

Поэтому вопрос о резервных источниках электропитания ставится достаточно остро.

Сейчас, когда тема использования альтернативной энергетика, шагнула далеко вперед и такие системы стали обычными для загородных домов, традиционные решения на основе резервных электростанций и ИБП не утратили актуальность.

Для домов с солнечными панелями данные решения позволяют обеспечить непрерывность электроснабжения в случае низкой инсоляции (например, подзарядить аккумуляторные батареи, если таковые имеются) или обеспечить питание всего комплекса при длительном отсутствии внешнего питания и др.

При «традиционном» энергообеспечении электростанция обеспечивают электричеством весь дом или критичную часть его потребителей. 

А ИБП защищает то оборудование, которое должно работать непрерывно или обеспечивает надлежащее качество напряжения для тех устройств для которых это критично.

 

ДГУ для котеджа

При выборе электростанции для питания загородного дома требуется сделать выбор – либо мы обеспечиваем питание только устройств, без которых не обойтись, либо все электрооборудование дома. В первом варианте можно значительно сэкономить деньги, но есть риск что в дальнейшем потребуется подключить что-то еще, а мощности дизельного агрегата на это не хватит. 

При выборе мощности «на весь дом» ситуация проще – есть большая вероятность что не все оборудование будет работать одновременно а значит будет запас по мощности. К тому же есть сезонная нагрузка или можно отключить что-то не нужное в данный момент, например электросауну ))).

Определить потребляемую домом мощность можно разными способами:

1. Включить все потребители и замерить ток на автоматическом выключателе щита ввода. Однако тут кроется нюанс – такой способ не учитывает пусковые токи оборудования и периодически подключаемые нагрузки. Это в дальнейшем может привести к перегрузу при переключении потребителей на питание от ДГУ.

2. Поставить анализатор сети и произвести замер параметров за определенный отрезок времени. Это позволит получить реальную картину происходящего в электросети. Следует учитывать сезонность измерения – идеально провести его зимой и летом. Однако с учетом временного интервала это трудно выполнить. Приходится вычитать / добавлять к полученным данным мощности потребителей, которым характерна сезонность.

3. Изучить паспортные данные потребителей, добавить пусковые токи, учесть коэффициент одновременности и добавить необходимый запас по мощности + запас на развитие.

Следует понимать, что для дизельной электростанции плохо как работать в перегрузе, так и при нагрузки менее 30%, поэтому идея «давайте возьмём побольше, с запасом» не всегда хорошая.

Проблему пусковых токов устройств более оптимально можно решить с помощью систем плавного пуска, частотных преобразователей систем отсрочки запуска (позволяет разнести по времени запуск оборудования с большими пусковыми токами).

Трехфазные резервные электростанции очень плохо реагируют на перекос фаз, поэтому часто требуется перераспределение нагрузки по фазам.

Если принято решение запитать часть нагрузки, необходимо предусмотреть отдельную линию для таких потребителей, чтобы случайно не подключить к ДГУ что-то мощное, способное ее перегрузить.

Для удобства, резервные системы питания обычно комплектуются системами АВР, которые самостоятельно, без участия человека, выполняют процедуру перевода электропитания на резервный источник и обратно. Данные системы, как и всё оборудование резервного и бесперебойного питания, важные аппараты коммутирующих схем и др. могут интегрироваться в систему управления зданием (BMS), что позволяет быть в курсе происходящего и оперативно реагировать при возникновении нештатных проблем.

 

ИБП для загородного дома  

Источник бесперебойного питания обычно применяется для защиты нагрузки критичной к качеству питающего напряжения (например, автоматика управления котлом) и для устройств (бытовых или специализированных) перерыв питания которых, даже кратковременный, создаст неудобства / проблемы (например системный блок компьютера, освещение, система наблюдения и сигнализации)

Для важной инфраструктуры и дорогих устройств необходимо применять ИБП с двойным преобразованием напряжение (ремонт такой техники часто стоит дороже самих ИБП). Для освещения, сигнализации, компьютера, телевизора и др. потребителей такого класса можно применять линейно-интерактивные ИБП.

Можно установить один ИБП для защиты всех потребителей или отдельные на сегменты. За одним ИБП проще следить, к тому же устройства с двойным преобразованием, мощностью 10кВА и более уже относятся к сегменту специализированных устройств – они более надежны, более функциональны, имеют много настраиваемых режимов работы.

Что касается времени автономии. 

Многие владельцы хотят установить ИБП на большое время автономии – несколько часов, чтобы не возится с установкой ДГУ, топливом и т.д.

Однако для таких систем стоимость аккумуляторных батарей может составлять сумму которая превышает стоимость самого ИБП, а учитывая что батареи редко служат более 5 лет (не следует отождествлять реальный срок службы с «проектным сроком эксплуатации», который заявляется производителем) то решение получается дорогое как в плане начальных вложений, так и эксплуатационных расходов.

Оптимально рассчитывать ИБП на 20-30мин. автономии и использовать дизельную электростанцию.

В случае невозможности установки ДГУ рекомендуется максимально уменьшить количество потребителей, подключаемых к ИБП и использовать источники с усиленным зарядным устройством для уменьшения времени перезаряда батарей большой емкости.  

Как мы видим энергообеспечение загородных домов не такое простое дело, как может показаться на первый взгляд, и требует профессионального и взвешенного подхода.