В этой статье мы разберем, как самостоятельно собрать надежную и автоматическую систему резервного электроснабжения. Такое решение идеально подойдет для загородного дома, дачи, автодома или даже офиса, где важна непрерывная работа электроприборов при отключениях центральной сети.
Преимущества и универсальность схемы
Предлагаемая схема отличается простотой сборки и универсальностью. Ее ключевое преимущество — полная автоматизация: при пропадании основного напряжения 220В система мгновенно, без вашего участия, переключает питание на резервный источник. Это позволяет поддерживать работу критически важных приборов, таких как освещение, холодильник, система отопления или циркуляционный насос.
Что потребуется для сборки?
Для реализации проекта вам понадобятся четыре основных компонента. Их выбор зависит от ваших конкретных потребностей в мощности и времени автономной работы.
- Аккумулятор (АКБ) или аккумуляторная сборка. Это сердце системы. Мощность подбирается исходя из энергопотребления приборов, которые должны работать в автономном режиме. Для простоты расчета можно использовать правило: для обеспечения 1 кВт мощности на выходе инвертора (220В) требуется примерно 100А тока при напряжении 12В. Емкость аккумулятора, измеряемая в Ампер-часах (Ач), показывает, как долго он сможет отдавать энергию. Например, АКБ на 100 Ач теоретически сможет питать нагрузку в 1 кВт в течение одного часа (с учетом всех потерь при преобразовании).
- Инвертор. Это устройство преобразует постоянное низкое напряжение от аккумулятора (12В или 24В) в переменное напряжение 220В, идентичное бытовой розетке. Мощность инвертора должна быть не меньше суммарной мощности подключаемых к нему электроприборов.
- Зарядное устройство (ЗУ). Оно необходимо для поддержания аккумулятора в заряженном состоянии, когда есть основная сеть. Рекомендуется выбирать автоматическое трансформаторное ЗУ с функцией поддержки (режим хранения), например, модель ЗУ-1Е от «КОМЕТА-С» с опцией для аккумуляторов до 300 Ач.
- Контактор (магнитный пускатель) КМИ. Потребуется модель с катушкой на 220В и необходимым набором контактов: 2 нормально замкнутых (разомкнуты при подаче напряжения на катушку) и 3 нормально разомкнутых. Силовые контакты должны быть рассчитаны на ток 16А или 32А, в зависимости от планируемой нагрузки.
Рис. 1. Принципиальная схема автоматического переключения на резервное питание.
Пошаговая инструкция по сборке
Сборка выполняется согласно схеме на Рис. 1. Внимательно следите за правильностью подключения контактов.
- Подключение аккумулятора к ЗУ. Минусовую клемму АКБ (DC1) соедините напрямую с минусом зарядного устройства (DC2). Плюсовой провод от АКБ подключите к плюсу ЗУ через нормально разомкнутый контакт k1. Это важный момент: такая схема предотвращает разряд аккумулятора через ЗУ при отключении внешней сети.
- Питание зарядного устройства. Подключите ЗУ к внешней сети 220В (L1) через нормально разомкнутый контакт k2. Это гарантирует, что ЗУ будет работать только при наличии основного напряжения и не будет мешать работе инвертора в автономном режиме.
- Подключение инвертора к АКБ. Силовые низковольтные клеммы инвертора (G1) подключите напрямую к аккумулятору толстым медным кабелем. Сечение кабеля выбирайте в соответствии с максимальным током инвертора.
- Автоматический запуск инвертора. Для автоматического включения инвертора при пропадании сети необходимо задействовать его кнопку включения (S1). Один из проводов, идущих к этой кнопке, разрывается и подключается через нормально замкнутый контакт контактора k3. Выход инвертора 220В (L3) подключается к нормально замкнутым контактам k5 и k7.
- Развязка цепей 220В. Чтобы напряжение от внешней сети (L1) и от инвертора (L3) никогда не встретились (это опасно!), внешняя сеть подключается к нормально разомкнутым контактам k4 и k6.
- Подключение катушки контактора и коммутация линий. Катушку контактора КМИ запитайте от внешней сети 220В (L1). Далее создайте две перемычки для подачи напряжения на потребителей: между контактами k4 и k5, а также между k6 и k7.
- Подключение потребителей. Электроприборы, которые должны иметь резервное питание, подключаются к точкам, где установлены перемычки (к контактам k5 и k7). Эта линия обозначена на схеме как L2.
Принцип работы системы
- Режим работы от сети. Когда внешнее напряжение 220В (L1) присутствует, катушка контактора КМИ находится под напряжением. Это приводит к срабатыванию контактора: контакты k1, k2, k4, k6 замыкаются, а контакты k3, k5, k7 — размыкаются. Напряжение от внешней сети через контакты k4 и k6 и перемычки подается на потребителей (L2). Одновременно через контакт k2 включается зарядное устройство, которое поддерживает заряд аккумулятора. Инвертор в это время выключен, так как цепь его кнопки питания разомкнута контактом k3.
- Режим работы от аккумулятора. При пропадании внешнего напряжения (L1) катушка контактора обесточивается. Контакты возвращаются в исходное состояние: k1, k2, k4, k6 размыкаются, а k3, k5, k7 замыкаются. Замыкание контакта k3 имитирует нажатие кнопки включения инвертора — он запускается и начинает преобразовывать 12В от АКБ в 220В. Это напряжение через замкнутые контакты k5 и k7 поступает на линию потребителей L2. Зарядное устройство при этом отключено от сети (контакт k2 разомкнут) и от аккумулятора (контакт k1 разомкнут).
- Возврат к сетевому режиму. Как только внешнее напряжение появляется вновь, катушка контактора срабатывает, и система автоматически переключается обратно на питание от сети. Зарядное устройство начинает подзаряжать аккумулятор, восстанавливая его емкость.
После правильной сборки и настройки система будет работать полностью автоматически. Переключение между источниками происходит настолько быстро, что многие чувствительные приборы (например, телевизоры или компьютеры с блоком питания ATX) даже не заметят кратковременного перерыва и продолжат работу.
Надеемся, этот материал поможет вам создать надежный источник резервного питания. Все необходимые компоненты, включая рекомендуемые зарядные устройства, можно подобрать на сайте производителя «КОМЕТА-С» или в специализированных магазинах.
Больше интересных статей здесь: Обзоры.
Источник статьи: На даче часто отключают свет? (простая схема автоматизированного аварийного электроснабжения).
