Источники бесперебойного питания

Любые перерывы в энергоснабжении нарушают привычный ход жизни населения и воспринимаются как ЧП. Граждане оказываются буквально отрезанными от всех благ цивилизации: не работают телевизор, телефон, "глобальное потепление" в холодильнике губительно действует на хранящиеся там продукты... Даже краткосрочные энергосбои способны привести к неприятным последствиям. Особенно это касается компьютеров и других устройств, которые могут пострадать от внезапного "светопреставления". Известны случаи, когда из-за отключений электричества выходили из строя процессоры стиральных и посудомоечных машин. Вообще, чем сложнее и дороже техника, тем больше шансов, что из-за капризов энергоснабжения она окажется безнадежно испорчена.

Другая проблема, с которой особенно часто сталкиваются владельцы автомобилей, гаражей и загородных участков, заключается в том, что возможность подсоединения к магистральным сетям энергоснабжения существует далеко не везде. Между тем иногда возникает необходимость подключить электроприборы в "полевых" условиях. Как быть в подобной ситуации?

Самый простой вариант, который поможет раз и навсегда решить проблему энергоснабжения, - продублировать работу энергосистемы персональными источниками питания. Эти устройства выручат хозяев, когда потребуется организовать работу электроприборов в местах, где отсутствуют электросети. А наиболее совершенные источники бесперебойного питания (ИБП) позволят обезопасить компьютеры и бытовую технику при аварийном отключении электричества. Другими достоинствами таких устройств (по сравнению, например, с бензо- и дизель-генераторами) являются малые размеры, экологическая безопасность и удобство в эксплуатации. Так, ИБП не загрязняют воздух выхлопами и работают бесшумно. Стоимость переносных моделей с аккумуляторами небольшой емкости - 1-1,5 тыс. руб., а цены на мощные и стационарные ИБП могут достигать нескольких десятков и даже сотен тысяч рублей.

Источник в прямом и переносном смысле

Для всех источников питания используются аккумуляторные батареи, характеризующиеся величиной выходного напряжения, емкостью и другими параметрами (о них речь пойдет дальше). Помимо аккумуляторных батарей в состав устройств могут входить электронный блок управления, позволяющий прибору работать как ИБП в автоматическом режиме, стабилизатор выходного напряжения, автоматическое зарядное устройство.

Выбирая источник энергоснабжения, четко определите круг задач, которые вы собираетесь решать с его помощью. Если он нужен для подключения электроинструментов на садовом участке, а также как источник питания для аварийного освещения и запуска двигателей автомобилей или снегоуборочных комбайнов, то подойдет переносной ИБП, например серий MP, P4-PRO (MOBILEN, Россия), EFOY (SFC, Германия). Эти модели отличаются друг от друга емкостью батареи, максимальной величиной пускового тока, напряжением вырабатываемого тока, массой и временем полной зарядки.

Емкость батарей. Величина заряда, который аккумулятор может отдать в процессе работы. Измеряется в ампер-часах (А • ч). Чем больше емкость, тем дольше смогут работать подключенные к аккумулятору устройства. Особенно важна большая емкость при подключении мощных приборов, которым требуется много энергии для длительного действия. Это относится, например, к циркулярной пиле, электросварке и т. п. Если же устройство используется для предохранения компьютеров и аналогичной техники от энергосбоев, емкость батарей обычно не слишком важна.

Максимальная величина пускового тока. Измеряется в амперах (А). Учитывается в том случае, если вы собираетесь использовать устройство для запуска двигателей автомобилей. Переносные источники питания способны вырабатывать пусковой ток 200-1400 А. И если ток в 200 А годится для запуска двигателей садовой техники, мотоциклов и малолитражных легковых автомобилей, то ток в 1400 А подходит для двигателей грузовых автомобилей, в том числе дизельных.

Масса. Важный показатель для переносных устройств, особенно если учесть, что некоторые из них весят 15-20 кг. Такая тяжесть объясняется конструкцией аккумуляторных батарей, предназначенных для использования в помещениях. В подобных случаях применяются кислотно-свинцовые батареи с герметичным корпусом и гелевым электролитом. Их стоимость выше, чем у щелочных аккумуляторов с кислотным электролитом, но у них есть много преимуществ. Во-первых (и это самое главное), такие батареи в процессе работы не выделяют вредный газ. Поэтому их можно без риска для здоровья размещать внутри жилого помещения. Эти аккумуляторы удобны тем, что могут работать в любом положении (не только будучи установлены вертикально), устойчивы к низким температурам, не требуют доливки электролита и просты в обслуживании. Но за безопасность приходится расплачиваться увеличением массы прибора. Поэтому, если устройство предполагается использовать "понемногу, но часто" и в разных местах сада, возможно, имеет смысл подобрать модель с небольшой массой (4-5 кг).

Выходное напряжение. Большинство моделей дают на выходе постоянный ток напряжением 12 В. Для питания электроники и бытовых приборов требуется переменный ток 220 В. Чтобы иметь возможность их подключить, нужны дополнительные устройства - инверторы, или преобразователи тока. Их главная характеристика - номинальная выходная мощность (от десятков ватт до нескольких киловатт).

За безопасность в сети

Источники с функцией бесперебойного питания применяются при нестабильной подаче электроэнергии. Такое устройство остается постоянно подключенным к сети, а к нему, в свою очередь, подсоединяются чувствительные к энергосбоям приборы. При нормальном напряжении в сети инвертор работает на подзарядку аккумулятора или "в фоновом режиме" (в этом случае потребляемая им энергия минимальна и составляет для большинства моделей 20-50 Вт). Но как только подаваемое напряжение опускается ниже критического уровня, инвертор автоматически начинает компенсировать нехватку питания за счет ресурсов аккумуляторной батареи.

Источники бесперебойного питания используются и для компенсации пиковых нагрузок при потреблении электроэнергии. Если, например, внутридомовая система рассчитана на потребление 2,5 кВт, одновременное подключение нескольких мощных устройств может привести к отключению предохранителей (пробок). ИБП отслеживает такие скачки потребления и при необходимости компенсирует нехватку электроэнергии за счет запаса, накопленного в аккумуляторных батареях. Среди производителей бытовых ИБП, представленных на рынке, наиболее заметны компании АРС, XANTREX, STATPOWER, HEART, EATON (все - США) и "ИРБИС-Т" (Россия).

В зависимости от конструкции электронной схемы управления можно выделить два типа ИБП: Offline и Online. Простые по конструкции приборы типа Offline переходят на энергоснабжение от аккумуляторных батарей лишь при отключении или резком падении напряжения в сети. Устройства типа Online обеспечивают выход переменного тока с оптимальными характеристиками по частоте и форме синусоиды. Подобная техника обеспечивает наилучшую защиту подключенных к ней приборов, но и стоит не дешево. Средняя стоимость системы мощностью около 1,5 кВт, рассчитанной на сутки автономной работы, составляет 70 тыс. руб. С увеличением мощности быстро растет и цена. Например, модель SW 4548E (XANTREX) (4,5 кВт) обеспечивает подачу электроэнергии в течение 16 ч и стоит примерно 200 тыс. руб.

Источники бесперебойного питания для загородных домов часто выполняются в стационарном варианте, а потому занимают немало места. Батареи в них имеют большую емкость, которая позволяет поддерживать подачу электроэнергии в течение многих часов.

Немаловажным параметром для ИБП является время, которое требуется для автоматического переключения питания с сети на аккумуляторы. Бытовые устройства типа Offline обеспечивают переключение в среднем за 30-40 мс (миллисекунд), а ИБП типа Online сокращают этот промежуток до 2 мс. Персональный компьютер обычно в состоянии выдержать "паузу" до 50-100 мс, так что обеспечить его работоспособность может большинство ИБП.

Для автономной подачи электроэнергии в течение долгого времени часто применяют комбинированную систему, состоящую из ИБП и бензогенератора. При отключении напряжения в сети ИБП начинает расходовать ресурс аккумулятора. Если же в течение заданного времени подача электроэнергии не восстанавливается, ИБП автоматически производит запуск генератора. Такие автономные системы способны работать, пока не закончится горючее в баке. Стоимость комплекса - от 120 тыс. руб. (половину суммы составит стоимость генератора). При необходимости можно нарастить емкость комплекса, добавив дополнительные батареи.

Существуют и другие, более перспективные варианты автономных источников питания. Например, комплект из стационарного ИБП и автономного источника электроэнергии (солнечной батареи, ветрогенератора и т. п.). Заплатив однажды за комплект автономного оборудования, владелец дома избавляет себя от регулярного общения с поставщиком магистрального электричества, неуклонного роста его стоимости, перебоев и скачков напряжения. Подобные проекты уже реализованы и вполне успешно работают не только за рубежом, но и в России.