Categories: Articles destacats » Alimentació autònoma
Nombre de visualitzacions: 19536
Comentaris sobre l'article: 2
Sistema d’energia de còpia de seguretat per a la llar: característiques del dispositiu i funcionament
El progrés tecnològic no s’atura. Els residents d’edificis de diverses plantes en megacitats comencen a oblidar els casos d’apagades prolongades i tots els problemes associats a aquests. Tanmateix, per a la resta de la població, aquesta qüestió encara no s’ha resolt del tot.
Els problemes de potència de còpia de seguretat per als propietaris d'una casa privada o casa rural segueixen sent rellevants. El nostre estat encara no és capaç de subministrar electricitat d'alta qualitat.
Com és el sistema d’energia de còpia de seguretat per a la llar
La composició del complex clàssic dels dispositius tècnics de còpia de seguretat
Per garantir el funcionament normal dels electrodomèstics en cas de pèrdua d’energia elèctrica externa, utilitzeu:
-
un conjunt de bateries que creen un voltatge total de 12, 24, 36 o 48 volts;
-
un inversor que converteix el corrent directe de la bateria en 220V alternants.
Els sistemes moderns no només fan front a la redundància, la funció del qual en el passat recent es va realitzar amb freqüència mitjançant el canvi manual de l'operador, sinó que proporcionen font d'alimentació ininterrompuda en mode automàtic sense intervenció humana.
Alimentació ininterrompuda (UPS)que operen en l'esquema de còpia de seguretat "fora de línia, en espera", en condicions de càrrega normals, realitzen 2 funcions:
1. Supervisar l'estat de la xarxa elèctrica primària filtrant les tensions de potència i la interferència electromagnètica en aquesta;
2. carregueu la bateria per mantenir la seva capacitat nominal.
Quan els paràmetres de la xarxa de subministrament externa van més enllà dels valors crítics o s’apaga completament l’alimentació, l’automatització UPS torna a connectar la càrrega a l’inversor, que pren la corrent directa de les bateries.
Un sistema d'automatització basat en controladors està sovint integrat en el disseny d'un inversor modern. La imatge anterior mostra la divisió condicional dels consumidors d’electricitat en dos grups amb motors elèctrics asíncrons i fonts d’alimentació electrònica. Normalment s’encomanen a la ubicació de l’apartament.
Aquest circuit font de còpia de seguretat s’anomena generalment actiu perquè monitoritza constantment els paràmetres de la xarxa, connectant l’alimentació elèctrica autònoma a la càrrega després d’haver determinat que s’ha produït un mal funcionament al circuit d’alimentació. Amb aquest mètode, l’automatització requereix almenys un temps reduït, però força definit, per analitzar la situació i realitzar la commutació. En aquests moments, es forma una pausa de temps mort.
La seva presència obligatòria és el principal desavantatge d’aquest sistema, però, a la pràctica, no té un efecte especial en el funcionament dels electrodomèstics. Al cap i a la fi, els motors elèctrics rotatius continuen funcionant per inèrcia, sense tenir temps d’aturar-se, i els circuits electrònics dels dispositius informàtics basats en microprocessador estan connectats a l’alimentació d’energia de còpia de seguretat dels SAI mitjançant els mateixos algoritmes.
Com reduir la càrrega a l’inversor i la bateria
En canviar, podeu reduir les pèrdues d’energia que es produeixen al circuit i allargar la vida de la bateria de diverses maneres.
Llums d’il·luminació
L’organització del sistema d’energia de còpia de seguretat i el seu cost estan estretament relacionats amb el consum d’energia de la xarxa. Per tant, la qüestió de l’estalvi d’electricitat i la transició cap a les tecnologies d’estalvi d’energia haurien de prestar una atenció especial.
Per reduir la càrrega de l’inversor i, alhora, la mida de la càrrega d’il·luminació, només podeu substituir les làmpades incandescents ordinàries per halògenes fluorescents, halògens, estalvis d’energia (fluorescents compactes) o llums LED.
També podeu dividir les fonts de llum elèctrica en dos grups:
1. ús permanent;
2. il·luminació local de servei.
En canviar de treball des de l’inversor, això només permetrà utilitzar fonts limitades i tota la resta s’ha de connectar exclusivament segons sigui necessari.
Simplificació d'algorismes per a electrodomèstics
Gairebé tots els dispositius electrònics (televisors, ordinadors, telèfons i altres dispositius) disposen de fonts d'alimentació que creen 12 volts de tensió directa a partir d'una xarxa variable 220. Es poden fer dissenys integrats o remots, com un ordinador portàtil.
Quan aquests receptors d’energia elèctrica s’alimenten de l’inversor i no d’una xarxa externa, llavors amb un esquema de connexió convencional, es produeix una doble conversió d’energia:
-
primer, l’inversor pren un voltatge de 12 volts de les bateries d’heli i el converteix en ≈220, que s’alimenta a l’ordinador portàtil, com en el nostre cas;
-
llavors la unitat d’alimentació d’aquests dispositius devices 220 V es torna a rectificar a ± 12 V.
És bastant lògic excloure aquests processos dels algoritmes i, quan es canvia a l’alimentació de còpia de seguretat, utilitzeu un circuit quan el controlador d’inversor subministra directament la tensió de la bateria de 12 volts a tots els components electrònics de l’ordinador sense perdre energia en la seva doble conversió. Això es pot fer creant un circuit de sortides paral·leles per connectar bateries d’heli a aquests dispositius.
Tanmateix, l’exemple anterior amb un ordinador portàtil només es mostra per demostrar el principi de construcció d’un esquema d’energia de còpia de seguretat, tot i que el propi ordinador mòbil té una bateria incorporada que fa les funcions d’un SAI.
Quan es desconnecta l’energia externa en un circuit similar, es redueix la càrrega a l’inversor i la bateria en general.
Reserva d'energia del sol, vent, aigua, motor de combustió interna
Amb un circuit seleccionat correctament, les bateries d’heli poden reservar energia durant molt de temps, però la seva capacitat no és infinita. Arribarà el moment en què necessitaran recàrrega.
Per això, normalment s’utilitza l’energia d’altres fonts actuals:
-
bateria solar;
-
camp electromagnètic d'un generador de treball.
L’ús de l’energia solar
Són populars els dissenys de cèl·lules solars, que es milloren constantment. Cada vegada es poden trobar no només en els sistemes de reserva dels consumidors domèstics, sinó també com a principals fonts d’electricitat.
Quan s’utilitzen plaques solars, és important ajustar l’algorisme de funcionament del controlador perquè l’energia solar no només admet la capacitat de les bateries d’heli, sinó que flueix directament a les fonts d’alimentació del consumidor amb un circuit electrònic, subministrant-les amb corrent elèctric.
Obteniu més informació sobre l’ús de plaques solars al sistema d’alimentació d’energia de còpia de seguretat aquí: Centrals solars per a la llar
Ús de grups electrògens
Per a ús domèstic, màquines de corrent altern. Tenen generadors segons la relació de camps electromagnètics giratoris del rotor i estator:
1. sincrònica;
2. asíncron.
Els primers dissenys són més complexos, perceben bé càrregues inductives creades mitjançant motors elèctrics rotatius, però més cares.
Els generadors asíncrons estan dissenyats principalment per subministrar càrregues actives de làmpades incandescents en esquemes d’il·luminació, escalfadors elèctrics tèrmics (TEN) i dispositius similars. Per proveir-los de consumidors reactius, és necessari proporcionar un marge significatiu de potència del generador, ja que toleren malament els components asimètrics dels transitoris que es produeixen en el circuit en arrencar motors elèctrics.
Per afavorir i mantenir la rotació del rotor del generador, cal aplicar-li un parell. La seva font pot ser l’energia:
-
vent;
-
corrents d’aigua;
-
motor de combustió interna.
L’energia eòlica per a la llar
Pertany a la tecnologia ecològica per generar electricitat.Tot i això, és possible que no sempre sigui eficaç un sistema d’energia de còpia de seguretat per a la llar, basat en la captació de l’energia eòlica. Els volums i les velocitats de les masses d'aire que es mouen a l'atmosfera en diferents condicions climàtiques difereixen significativament.
A la majoria de Rússia, els vents no són permanents, depenent de moltes raons, incloses l’època de l’any i les condicions meteorològiques. El servei meteorològic el controla i el recull. Mitjançant les seves mesures, només és possible estimar l'eficiència de l'ús de motors de vent per generar i transmetre el pare al generador.
La potència generada pel generador eòlic també es veu afectada per:
-
disseny de turbines eòliques;
-
l’elecció de la ubicació i l’altura del rotor;
-
instal·lació correcta;
-
circuits aplicats i molts altres factors.
Més informació sobre l’ús de l’energia eòlica aquí: Generadors eòlics a Rússia: com triar, instal·lar i evitar decepcions
Aprofitar l'energia de l'aigua en moviment
L’ús d’energia hidroelèctrica a la llar pot facilitar molt la vida del propietari de la casa. Però, els rius i els rierols no sempre flueixen a prop de les nostres cases ...
A més, els nostres estanys solen congelar-se a l’hivern, coberts amb una capa de gel gruixuda. I això complica enormement l’alimentació elèctrica, però no exclou completament el seu ús.
Les tècniques modernes per instal·lar turbines hidràuliques a sota de la profunditat de formació de gel permeten obtenir energia a partir dels fluxos d’aigua mòbils durant tot l’any.
Per mostrejar la potència del flux hidràulic a casa, s’adapten les estructures hidroelèctriques simples i senzilles. Es poden realitzar en funció de:
-
roda d’aigua;
-
hèlix;
-
rotor Daria;
-
central hidroelèctrica de garlanda
L’ús d’energia tèrmica del combustible en un motor de combustió interna
L’ICE modern per a generadors d’habitatge funciona en:
-
gasolina;
-
gasoil;
-
gas natural o liquat.
Generadors de gas Normalment dissenyat per generar electricitat de capacitat relativament petita durant diverses hores. Es creen amb un sistema de refrigeració d’aigua o fins i tot d’aire, equipat amb generadors asíncrons.
Els dissenys de motors de benzina no ocupen gaire espai, són compactes i convenients per al transport. Sovint s’utilitzen per alimentar cases de camp, per fer treballs de construcció curts on no hi ha cap xarxa elèctrica estacionària.
Però, per al subministrament a llarg termini de potents consumidors en condicions de funcionament extremes, no són adequats.
Generadors dièsel per a ús domèstic es creen més potents. Segons el disseny del sistema de refrigeració del motor, es poden dissenyar per a un funcionament continu.
Els fabricants els produeixen amb generadors síncrons o asíncrons, sistemes de control de subministrament i automatització de diversa complexitat. Els dissenys de dispositius de contenidors modulars de DES són més populars.
La presència de la funció ABP amplia les capacitats de les centrals dièsel en sistemes de potència de seguretat per a la llar.
No obstant això, com els motors de gasolina, emeten productes de combustió tòxics a l'atmosfera, creen molt soroll, vibracions. Això requereix l'adopció de mesures tècniques especials per reduir aquests factors nocius.
Centrals generadores de gas funcionen amb gas natural o liquat. Estan connectats a una xarxa de gas estacionari o dipòsits d’emmagatzematge de gas liquat. El cost de la seva explotació és inferior al de les gasolineres i les gasoil, a causa del menor preu del gas.
Poden incloure generadors asíncrons o síncrons, sistemes d'automatització de diversa complexitat. Molt sovint es fabriquen en una versió de contenidor per a un funcionament ininterromput llargament en mode automàtic amb la possibilitat de control remot i control.
A més, les emissions de productes de combustió a l’atmosfera procedents d’aquests motors es caracteritzen per un baix contingut de substàncies nocives.
Una àmplia selecció de fonts d’energia de diverses capacitats i dissenys, que utilitzen portadors d’energia disponibles per a una zona determinada, permet al propietari de la casa triar el sistema d’energia de còpia de seguretat més adequat per a les seves necessitats.
Llegiu també sobre aquest tema: Com s’ordenen i funcionen les fonts d’alimentació ininterrompuda (UPS)?
Consulteu també a electro-ca.tomathouse.com
: