Что лучше: ИБП или генератор
При периодическом отключении электричества выручают системы резервного электроснабжения. С их помощью обеспечивают автономное снабжение электроэнергией разных объектов – от дач и частных домов до медучреждений, коммерческих объектов и административных зданий. Организовать резервное или аварийное электроснабжение можно по-разному: с помощью аккумуляторных источников бесперебойного питания и топливных генераторов.
Оборудование разных типов работает по-разному, имеет свои плюсы и минусы. Какое решение будет предпочтительным – зависит от условий его эксплуатации и поставленных задач. Иногда стоит использовать комбинированную систему, в которой ИБП и генератор дополняют друг друга. Но в большинстве случаев можно ограничиться
Типы бытовых генераторов
Топливные генераторы классифицируют по разным критериям:
- В зависимости от используемого топлива – есть дизельные, бензиновые и газовые модели. Еще один вид – гибридные, работающие на бензине или газе. Бензиновые и дизельные агрегаты проще в использовании, газовые – превосходят их по экологичности и экономичности, но из-за повышенной взрывоопасности их сложнее устанавливать и использовать (нужно привлекать специалистов).
- По выходному напряжению – есть 1-фазные и 3-фазные агрегаты. Первые максимально распространены, т.к. обеспечивают электропитание нагрузки со стандартными параметрами 220/230 В, 50/60 Гц. Трехфазные модели могут выдавать напряжение 380/400 В или 220/230 В с частотой 50/60 Гц. Их используют при наличии мощной 3-фазной нагрузки: бойлера, станка и т.п.
- По типу двигателя – есть модели с синхронными и асинхронными ДВС. Синхронные двигатели устойчивы к перегрузкам, отличаются стабильной токоотдачей и высоким качеством выходного напряжения, без перепадов и скачков. Они подходят для работы с электрочувствительным оборудованием. У асинхронных ДВС величина и частота выходного тока зависит от интенсивности вращения двигателя, зато они не боятся КЗ и более устойчивы к перегреву.
- По способу запуска – бывают агрегаты с ручным запуском (имеют стартерный шнур, кнопку на электронном блоке или ключ зажигания) и с автоматическим запуском без участия пользователя.
- В зависимости от выходной мощности – есть модели, способные отдавать в нагрузку от 600 Вт до 20 кВт. В системах автономного резервного электропитания частных домов и подобных им объектов обычно используют 1-фазные агрегаты мощностью до 7 кВт. Менее мощные генераторы способны обеспечивать автономную работу отдельных электроприборов. При выборе мощности необходимо предусмотреть 30% запас к суммарному уровню электропотребления подключаемой техники, с учетом пусковых токов нагрузки.
Типы аккумуляторных ИБП
Для резервного электроснабжения бытовой техники, других электроприборов и оборудования используют разные виды источников бесперебойного питания. Есть 3 группы: резервные off-line аппараты без стабилизации напряжения, линейно-интерактивные (line-interactive) модели с простым регулятором и функциональные бесперебойники онлайн-топологии со стабилизацией напряжения.
Резервные офлайн-ИБП
Принцип их работы такой же, как у сетевых фильтров, да и внешне они часто похожи. Когда напряжение сети выходит за установленные рамки (обычно 160–280 В) или подача электричества полностью прекращается, такие бесперебойники обеспечивают электропитание оборудования от аккумуляторов, а при нормализации сетевого электроснабжения – снова переключают потребителей энергии на сеть. При этом напряжение сети они не стабилизируют.
Выходная мощность бесперебойников офлайн-топологии обычно не превышает 1 кВт, что делает их актуальными для компьютера, телевизора и других электроприборов малой мощности. Наряду с сетевым фильтром в их конструкции есть 1–2 АКБ для резервного электропитания приборов, ЗУ для них и инвертор, преобразующий поступающее от батареи постоянное напряжение в необходимое приборам переменное.
Линейно-интерактивные аппараты
От моделей предыдущей группы они отличаются использованием ступенчатого регулятора сетевого напряжения. В остальном их функционал идентичен. При перебоях в электроснабжении или выходе напряжения за установленные границы (обычно 165–290 В) нагрузка начинает работать от аккумуляторов. При нормальном сетевом напряжении подключенные приборы получают электроэнергию от сети, а ИБП выполняет корректировку сигнала.
Онлайн-ИБП со стабилизацией сигнала
Такие модели считаются наилучшими, т.к. выполняют двойное преобразование сетевого сигнала. Вначале он преобразовывается в постоянный сигнал, а потом снова в переменный, но с улучшенными параметрами, которые не зависят от параметров электросети.
Бесперебойники подвида on-line хорошо подходят даже для электроприборов, очень чувствительных к чистоте сигнала и перепадам напряжения. К тому же, они обладают усовершенствованной электронной защитой от токовых перегрузок, КЗ, критического нагрева, избыточного напряжения и помех.
Сравнение бесперебойников и генераторов
|
Критерий сравнения |
ИБП |
Генераторы |
|
Качество питания |
Определяется типом бесперебойника. Офлайн-модели не меняют качество сетевого сигнала, а при работе от АКБ обычно подают потребителям напряжение в виде модифицированной синусоиды. Модели line-interactive из-за ступенчатой регулировки не могут гарантировать высокую точность выдаваемого напряжения. В зависимости от обстоятельств, они дают напряжение в виде чистой или модифицированной синусоиды. Онлайн-ИБП хорошо стабилизируют напряжение и всегда выдают сигнал в форме чистой синусоиды. |
У большинства моделей – хорошее, но у бюджетных бывают проблемы (модифицированная синусоида вместо чистой, отклонения частоты, перенапряжения). Агрегаты с инверторным блоком дороже, зато обеспечивают выходное напряжение в виде чистой синусоиды и подходят для электропитания чувствительной техники с асинхронными и инверторными электромоторами. |
|
Время переключения – важно для техники, нуждающейся в непрерывном электропитании |
У офлайн моделей – от 4 до 20 мс (кратковременный разрыв в электропитании). У аппаратов группы line-interactive – от 5 мс ( (кратковременный разрыв). У онлайн-бесперебойников – 0 мс – мгновенное переключение с сети на АКБ и обратно. |
До 15 минут – даже автоматическим моделям нужно время для выхода на рабочий режим. Поэтому разрыв в подаче электроэнергии неизбежен. |
|
Время автономной работы |
Зависит от емкости АКБ и потребляемой мощности подключенных приборов. У резервных офлайн моделей – до 10 минут при 100% нагрузке. У бесперебойников категории line-interactive с АКБ разной емкости – от 10 минут до 24 часов и больше. У онлайн-моделей с батареями емкостью до 250 А·ч – больше суток. |
В среднем – до 7–8 часов с 1–2 часовыми перерывами. Зависит от вместимости бака, баллона или газгольдера, характеристик ДВС и эффективности его охлаждения. Максимум – до 2 суток. |
|
Место установки |
Климатический шкаф или помещение с t ≈ +25 °С и вентиляцией для отвода тепла (чтобы не допустить перегрева устройства). |
На улице, на оборудованной площадке у дома. При отсутствии достаточной защиты от загрязнений, воды и низких температур – в помещении с организованной системой отвода тепла и выхлопных газов. |
|
Ввод в эксплуатацию |
Все просто: подключение к электросети и соединение с электроприборами. |
Для бензиновых моделей – залить топливную смесь, подключить электроприборы, запустить агрегат в работу. Для остальных – подготовка системы подключения специалистами. |
|
Сервисное обслуживание |
Не нужно – достаточно периодической протирки от пыли и замены старых аккумуляторов. |
Систематический контроль уровня топлива и состояния ДВС, замена расходников. |
|
Уровень шума |
Низкий – от вентиляторов, 25–50 дБ на максимальных оборотах. У моделей с конвекционным охлаждением – абсолютно бесшумная работа. |
≈80 дБ, у дизельных – до 110 дБ, газовые – почти бесшумные. |
|
Выделение вредных веществ |
Нет |
Выхлопные газы. Нужно установить систему их отвода. |
|
Цена аппаратов с выходной мощностью 5,5 кВт |
От 40 000 до 300 000 рублей. Если нужно обеспечивать резервное питание в течение нескольких часов, емкости внутренних АКБ не хватит. Нужно будет дополнительно купить внешние аккумуляторные батареи с подходящими характеристиками – в зависимости от мощности одновременно подключаемых приборов и времени их автономной работы. |
От 40 000 до 1 000 000 рублей, + затраты на топливо, свечи зажигания и другие расходные материалы. |
Выводы
Что лучше использовать для резервного электропитания в конкретном случае – зависит от необходимого времени автономной работы подключаемой техники, скорости переключения с сети на АКБ и обратно, качества сигнала, выделенного места для установки оборудования и других факторов.
Например, для мгновенного переключения с основной сети на резервное электропитание и наоборот отлично подходят бесперебойники топологии on-line. К тому же, они эффективно корректируют сигнал, обеспечивают подключенное оборудование высококачественным напряжением и непрерывно работают до 6 часов и более, в зависимости от емкости АКБ.
Читайте в предыдущей статье блога VirtusTec о типах электролитов и их влиянии на характеристики Li-ion аккумуляторов.
