Ні для кого не секрет, що вітчизняні електромережі змінного струму далекі від ідеалу. Найчастіше причиною відмов електронних приладів є неякісне електропостачання. Частково цю проблему можна розв'язати завдяки застосуванню приладів для поліпшення якості електропостачання, таких, наприклад, як автоматичні регулятори напруги (стабілізатори).

Водночас нерідкі випадки пропадання або повної відсутності електроенергії. У цьому разі виникає необхідність забезпечення живленням особливо життєво важливих систем, таких як опалювання, зв'язок, охоронні і пожежні системи сигналізації. Щоб не допустити збоїв у їхній роботі, доцільно встановлювати системи безперебійного живлення, що складаються з джерела безперебійного живлення (ДБЖ, UPS) та акумуляторних батарей.

Призначенням системи безперебійного живлення є забезпечення електричною енергією підключеного до неї електроустаткування, у тому числі за відсутності напруги в живлячій мережі. Вмонтований в ДБЖ автоматичний регулятор напруги забезпечить якісне електропостачання у разі зниженої або підвищеної напруги мережі, а також захистить підключені пристрої або прилади від перешкод і стрибків напруги мережі.

Так, щоб належним чином захистити устаткування від проблем з електропостачанням, слід правильно підібрати систему безперебійного живлення (тобто ДБЖ і батареї) відповідно до характеристик устаткування, яке необхідно захистити.

1. ВИБІР ДЖЕРЕЛА БЕЗПЕРЕБІЙНОГО ЖИВЛЕННЯ

Найбільш поширеними є три основні типи джерел безперебійного живлення: Off-Line ДБЖ, On-Line ДБЖ і лінійно-інтерактивні (Line-Interactive) ДБЖ.

Джерела безперебійного живлення типу Off-Line

У нормальному режимі функціонування Off-Line ДБЖ живлення навантаження здійснюється відфільтрованою напругою первинної мережі. Проте коли параметри вхідної напруги виходять за межі значень налагодженого діапазону, прилад перемикається в режим живлення від батареї, незалежно від того, є напруга в мережі або ні. Це накладає певні обмеження на застосування таких приладів:

• Off-Line ДБЖ застосовуються лише в мережах із стабільною якістю електричної енергії;
  
• їхнім недоліком є поганий захист від провалів напруги і перевищення допустимих його значень, змін частоти і форми вхідної напруги, а також неможливість своєчасного відновлення ємності акумуляторних батарей при частих перемиканнях на батарейне живлення;
  
• через дуже велике відхилення значень напруги мережі, особливо за межами великих міст, повноцінне застосування Off-Line ДБЖ можливе лише спільно з додатковим автоматичним регулятором напруги (стабілізатором).

Джерела безперебійного живлення типу On-Line

У нормальному режимі функціонування On-Line ДБЖ (їх ще називають ДБЖ подвійного перетворення) напруга мережі випрямляється, а потім перетворюється в постійну напругу для заряджання батареї та живлення вихідного каскаду.

Якщо напруга мережі достатня, вихідний каскад перетворює постійну напругу в синусоїдальну напругу 220 В. Якщо напруга мережі нижча, недолік струму заповнюється акумуляторною батареєю, а за відсутності напруги в мережі живлення здійснюється тільки від батареї.

Якість живлення і надійність роботи такого пристрою істотно вищі, ніж у попереднього типу. Але цей прилад усе ж має недоліки:

• низький ККД порівняно з іншими типами ДБЖ через подвійне перетворення;
  
• висока вартість;
  
• відносно малий ресурс батареї.

Такі ДБЖ найчастіше використовуються для підтримки роботи серверів і маршрутизаторів у корпоративних мережах.

Джерела безперебійного живлення типу Line-Interactive

У лінійно-інтерактивних (Line-Interactive) ДБЖ поєднуються переваги, а також, наскільки це можливо, мінімізуються недоліки джерел безперебійного живлення Off-Line і On-Line типів.

По-перше, вмонтований автоматичний регулятор напруги такого ДБЖ забезпечує якісне електропостачання у разі зниженої або підвищеної напруги мережі, а також захищає устаткування від перешкод і стрибків напруги мережі.

По-друге, якщо параметри вхідної напруги виходять за межі робочого діапазону, а також за тимчасової або тривалої його відсутності, живлення здійснюється від батареї(й), забезпечуючи безперервність живлення навантаження.

Недоліком лінійно-інтерактивних ДБЖ є ненульовий час перемикання (4-10 мс) на акумуляторні батареї, але в більшості випадків це не критично для споживача.

ДБЖ типу Line-Interactive поділяються на:

• ДБЖ з апроксимованою синусоїдою на виході (підходять лише для пристроїв на основі імпульсних блоків живлення);
  
• більш уніфіковані ДБЖ із синусоїдою правильної форми, що можуть працювати з пристроями, критичними до форми вхідного струму (що мають трансформатори, мотори, компресори тощо).

Зважаючи на ціни, споживчі властивості, коефіцієнтіа корисної дії і ресурс(и) батареї(й) ДБЖ типу Line-Interactive є найоптимальнішим вибором для системи безперебійного живлення.

Підбір системи безперебійного живлення для сучасного газового котла

Особливо гострою проблема енергозабезпечення стає у зимовий період, що пов'язано із збільшенням навантаження на мережу і несприятливими метеоумовами, які частенько призводять до короткочасних і тривалих перебоїв у роботі електромережі.

Однією з найуразливіших систем у цих умовах стає система автономного опалювання, реалізована на основі газового котла. Широке поширення таких опалювальних систем обумовлене порівняно невисокою вартістю газу, їхньою надійністю та економічністю, але водночас вони залежні від електропостачання. Перепади і вимикання електроенергії призводять до зупинки газового котла, що може викликати його пошкодження, а то й вихід опалювальної системи з ладу.

Для того, щоб якоюсь мірою зрозуміти, що являє собою це устаткування, розглянемо роботу відносно простої конструкції газового котла.

Проста конструкція газового котла

Примусова циркуляція теплоносія в сучасних опалювальних системах підтримується за допомогою циркуляційних електронасосів. Деякі модифікації котлів мають системи наддування повітря в камеру згорання і видалення продуктів горіння на основі електричних вентиляторів, а також мікропроцесорні блоки управління.

Термостат контролює температуру повітря в приміщенні. Якщо температура знижується, вмикається режим «Опалювання», запускається циркулярний насос, що прокачує теплоносій опалювальним контуром. Потім відкривається газовий клапан, запалюється пальник. У теплообміннику енергія від згорання газу нагріває теплоносій. Манометр і термометр контролюють показники теплоносія. Управляє роботою усього пристрою електронний блок управління.

Правильно підібрана система безперебійного живлення (ДБЖ + батареї) дасть можливість уникнути проблем, пов'язаних із зупинкою котла або виходом його з ладу через перепади напруги, а також забезпечити його роботу протягом необхідного часу.

Під час вибору джерела безперебійного живлення для котла слід врахувати, що форма вихідної напруги ДБЖ має бути синусоїдальною, оскільки котел містить пристрої-споживачі, критичні до форми вхідного струму (вентилятор, циркуляційний насос, газовий хлипак, електронний блок).

Щоб не помилитися у виборі ДБЖ для сучасного газового котла, рекомендуємо керуватися такими критеріями:

• Потужність, що споживається сучасними котлами, невелика. Вона, як правило, коливається в межах від 80 до 300 Вт. Підбирайте ДБЖ з невеличким запасом потужності.
  
• Час автономної роботи, протягом якого ДБЖ повинен забезпечувати пристрої-споживачі. Щоб котел пропрацював необхідний період часу за відсутності електроживлення в мережі, слід підбирати ДБЖ з можливістю підключення зовнішніх блоків батарей. Залежно від того, який час автономної роботи потрібний, підбирається потрібна ємність батареї. Зверніть також увагу на наявність захисту батарей від глибокого розряджання. Якщо розряджання батарей глибоке (нижче за допустимий рівень), їхня ємність швидко зменшується, що призводить до скорочення часу роботи.
  
• Вмонтований стабілізатор напруги. Якщо в живлячій мережі великі перепади напруги, то важливою характеристикою під час вибору ДБЖ є діапазон вхідної напруги стабілізатора: чим він ширший, тим рідше джерело безперебійного живлення переходитиме на живлення від батареї(й), що збільшить термін їхньої служби. Краще підбирати ДБЖ з вмонтованим автоматичним регулятором напруги.

ДБЖ серії RESERVE HOME, розроблені й виготовлені компанією SVEN, – ідеальне рішення для безперебійного електроживлення систем опалювання, інтелектуальних пожежних і охоронних систем, систем автоматики тощо.

ДБЖ SVEN Reserve Home-1000 з батареєю SVEN SV121000

Правильний синусоїдальний сигнал на виході дає можливість забезпечувати безперебійне живлення споживачів, критичних до форми живлячого струму.

Тривале резервне електроживлення реалізовано за рахунок значної, змінюваної у широких межах ємності зовнішніх батарей.

Вмонтований стабілізатор напруги дає змогу забезпечити коректне електроживлення навантаження під час зниження або підвищення напруги мережі без переходу в режим роботи від батареї. Це надає можливість істотно заощадити ресурс батареї(й).

ДБЖ такої конструкції постійно контролює показники мережі, автоматично коригує напругу живлення або перемикається в режим роботи від батареї(й), гарантуючи безперервну роботу устаткування.

Для того, щоб вибрати модель ДБЖ Reserve Home, визначте сумарну потужність підключеного до ДБЖ устаткування у Вт (наводиться в технічній документації устаткування).

Виберіть модель ДБЖ Reserve Home (Reserve Home-500, Reserve Home-800 або Reserve Home-1000) залежно від потужності за таблицею 1.

2. ВИБІР АКУМУЛЯТОРНИХ БАТАРЕЙ

Час автономної роботи, складений на підставі експериментальних даних (таблиця 2), гарантується при спільній роботі з батареями від компанії SVEN SVEN SV12500 (ємність при 20-годинному разряджанні – 50 A•год.) и SVEN SV121000 (ємність при 20-годинному разряджанні – 100 A•год.).

Приблизна структурна схема мережі безперебійного живлення

Комплект системи безперебійного живлення, що складається з моделей ДБЖ SVEN Reserve Home та акумуляторних батарей SVEN серії SV, розроблено так, щоб його складання та підключення до пристроїв-споживачів не викликали труднощів для користувачів, які не мають спеціальної підготовки.

3. ПІДКЛЮЧЕННЯ І ПОРЯДОК РОБОТИ

1. Встановіть комплект (ДБЖ SVEN Reserve Home + батареї SVEN) у вибране вами місце з гарною вентиляцією (вільний простір навколо ИБП має бути не менше 25 см).

2. Підключіть акумуляторну(і) батарею(ї) SVEN (придбайте окремо) до силових клем ИБП за допомогою кабелів, що входять до комплекту, дотримуючись полярності. Зверніть увагу, у разі використання декількох батарей, підключайте батареї ПАРАЛЕЛЬНО, дотримуючись полярності. Нагадуємо, що червоним кольором завжди позначається плюсова клема, а чорним або синім – мінусова. Якщо підключаються дві або більше батарей, плюс однієї батареї з'єднується з плюсом іншої, мінуси батарей з'єднуються аналогічним чином. Для підключення додаткових батарей будуть потрібні додаткові кабелі, які слід купити окремо.

3. Підключіть SVEN Reserve Home до розетки однофазної мережі (бажано із заземленням) за допомогою вмонтованого шнура живлення. Після підключення розпочнеться заряджання АКБ, увімкнеться цифровий LCD-дисплей (див. на малюнку нижче), прозвучать чотири короткі звукові сигнали. На індикаторі вихідної напруги 1 засвітиться напис «220». При цьому рівень заряду батареї контролюється п'ятисегментним індикатором 3 (кожний сегмент дорівнює приблизно 20 % місткостей).

Примітка. Вмикати ДБЖ SVEN Reserve Home після підключення до мережі немає необхідності – функція автостарт запустить його автоматично.

4. Залиште прилад увімкненим до закінчення заряджання батареї (6-12 годин). Про закінчення заряджання просигналізує індикатор рівня заряду батарей 3 (горітимуть усі п'ять сегментів індикатора).

5. Натисніть і утримуйте кнопку 8 – повинен прозвучати поодинокий звуковий сигнал – прилад вимкнеться, водночас на індикаторі вихідної напруги 1 висвітяться цифри «000».

6. Потім відключіть від мережі мережеву вилку ДБЖ SVEN Reserve Home і до вимкненого ДБЖ SVEN Reserve Home підключіть мережеві вилки пристроїв-споживачів.

7. Після підключення пристроїв-споживачів вставте вилку ДБЖ SVEN Reserve Home в мережеву розетку, потім увімкніть підключені пристрої їхніми вимикачами (якщо вони є).

ДБЖ готове до роботи!