Огляд джерел безперебійного живлення для побутової техніки та опалення

В умовах віялових відключень електроенергії та постійних стрибків напруги багато українців замислилися про придбання ДБЖ – джерел безперебійного живлення. Але зробити свідомий вибір непросто. Тим більше, що в магазинах безліч моделей різних розмірів, форм і призначення. А голова йде від незрозумілих технічних деталей. Наприклад, що таке подвійне перетворення, і чому всі запитують про «чисту синусоїду»?

Редакція MC.today з’ясувала, як працюють джерела безперебійного живлення та якими вони бувають, розібралась у їхніх основних характеристиках та підготувала огляд популярних в Україні моделей.

Що таке ДБЖ і як вони працюють

Джерело безперебійного живлення, або ДБЖ, – це прилад, який подає електроенергію до обладнання, наприклад, котла або комп’ютера, якщо не працює основна мережа. Спрощена схема ДБЖ складається з акумуляторної батареї, пристрою для її заряджання, а також інвертора, який відповідає за те, щоб перетворити постійний струм з акумуляторної батареї на змінний, та системи управління.

При підключенні ДБЖ між мережею та вашим пристроєм він вільно пропускає струм до пристрою та одночасно накопичує енергію в батареї. У разі відключення електроенергії або різких коливань напруги, система перемикається на акумулятор. Але постійний струм із АКБ не підходить для більшості побутових приладів. Тому в справу вступає інвертор, який перетворює постійний струм на змінний з напругою 220 вольт.

Тут слід зазначити, що інвертор може бути як частиною ДБЖ, так і окремим приладом. Сам собою інвертор не виробляє і не зберігає електроенергію. Він лише перетворює постійний струм із АКБ на змінний. Саме об’єм батарей визначає скільки ДБЖ зможе працювати після відключення електрики. Як правило, в безперебійниках використовують свинцево-кислотні акумулятори, що не обслуговуються, напругою 12В і ємністю 7Ач або 9Ач.

Основні типи ДБЖ

За принципом роботи джерела безперебійного живлення ділять на два типи: з інвертором, який знаходиться в режимі очікування, та інвертором, що постійно підключений. У першому випадку інвертор включається в роботу лише під час збоїв у подачі електрики. При цьому на перемикання можуть піти десятки мілісекунд. Такі ДБЖ називають резервними, Offline, або Standby.

У другому випадку безперебійник постійно перетворює змінний струм на постійний, а потім постійний на змінний. Це пристрої з подвійним перетворенням або, як їх ще називають, online ДБЖ. Час перемикання в них вважається нульовим. Тому такі системи часто застосовують там, де не можна допустити навіть короткочасного вимкнення живлення. Наприклад, для жвлення серверного, медичного та телекомунікаційного обладнання.

Резервні ДБЖ

Відрізняються невеликими розмірами та низьким рівнем захисту, але при цьому відносно дешеві. Це одна з причин, через яку резервні ДБЖ часто використовують для живлення настільних комп’ютерів, комп’ютерної периферії та освітлювальних приладів.

Різновидом резервних ДБЖ можна вважати лінійно-інтерактивні блоки живлення. Вони складаються з тих самих компонентів, які доповнює стабілізатор на основі трансформатора. Це дозволяє згладити стрибки напруги до 20% від номінальної без підключення батарей. Така схема краще захищає чутливе обладнання та заощаджує ресурс акумуляторних батарей.

Онлайн ДБЖ

Головна перевага ДБЖ з подвійним перетворенням струму – усунення всіх перешкод та спотворень вхідного сигналу. За рахунок цього вони чудово справляються із захистом чутливої ​​техніки. Вартість покупки онлайн ДБЖ зазвичай вище, ніж у резервних аналогів. Але за рахунок більш тривалого терміну служби батарей у результаті можна навіть заощадити. До недоліків можна віднести високий рівень шуму, який викликає робота вбудованих вентиляторів.

Як вибрати ДБЖ

За формою вихідної напруги

Напруга в мережі змінного струму змінюється за графіком, який є синусоїдом. Але проблема в тому, що ідеальну синусоїду можуть видати далеко не всі ДБЖ. Тому часто можна побачити, як покупці запитують чи «чиста синусоїда» у безперебійника чи інвертора. Із цим варто розібратися докладніше.

Справа в тому, що сигнал на виході недорогих резервних джерел живлення зазвичай лише наближається до синусоїди і буває формою ступінчастим або трапецеїдальним. Якщо він відрізняється від синусоїди більш ніж на 8%, його вважають модифікованим. А цю різницю називають коефіцієнтом нелінійних спотворень.

ДБЖ з модифікованою (апроксимованою) синусоїдою підійдуть для комп’ютерів, телевізорів, електричних обігрівачів, освітлювальних приладів. Але з насосами, опалювальними котлами, холодильниками їх не можна використовувати. Це може спричинити перегрів та швидкий вихід приладів з ладу.

У найкращих інтерактивних блоках живлення коефіцієнт спотворень знаходиться в межах 3–5%. А Online ДБЖ за рахунок подвійного перетворення струму усувають усі перешкоди та забезпечують ту саму «чисту» синусоїду. Тому будуть найкращим вибором для газових котлів та інших чутливих до коливань потужності пристроїв.

За потужністю

Щоб вибрати відповідний ДБЖ, потрібно порівняти його потужність із загальною потужністю всіх пристроїв, які ви плануєте підключити. Наприклад наведемо середнє споживання популярної техніки:

• Комп’ютер – 300-400 Вт
• Опалювальний котел – 200 Вт
• Циркуляційний насос – 200 Вт
• Холодильник – 200 Вт
• ТБ –100 Вт
• Праска –2000 Вт
• Пральна машина – 2500 Вт

Допустимо, вам потрібен ДБЖ, щоб забезпечити резервним живленням комп’ютер, котел опалення та насос. Сума споживання у цьому випадку складе 400 + 200 + 200= 800 Вт. Однак, як ми вже писали у статті про вибір генераторів, при запуску пристроїв з електродвигунами струми значно перевищують номінал. 

Через це споживана потужність збільшується у рази. Щоб її виміряти, запровадили коефіцієнт пускового струму. Для насосів він приблизно дорівнює 3,5. З його врахуванням сумарна корисна потужність обладнання складає 1300 Вт. До розрахункового енергоспоживання навантаження рекомендують додати ще 30%, які складуть запас потужності у ватах 1300+1300*0,3=1690 Вт.

За часом автономної роботи

Для більшості звичайних офісних ДБЖ час роботи від батарей на максимальній потужності складає 10-15 хвилин. Якщо навантаження менше максимального, то час роботи збільшується. Але через нелінійність графіка розрядки це збільшення не пропорційно зменшенню навантаження. Так, якщо зменшити навантаження вдвічі, то час роботи може збільшитися в 3-5 разів. Якщо зменшити навантаження втричі – у 4-9 разів.

Джерела безперебійного живлення

APC Easy UPS 700VA

APC Easy UPS 700VAAPC Easy UPS 700VA

APC Easy UPS 700VA

Ціна : 1724 грн

Технологія перетворення : лінійно-інтерактивна

Ефективна потужність на виході : 360 Вт

Форма сигналу на виході : апроксимована синусоїда

Рівень шуму : 40 дБ

Час роботи при повному навантаженні : 1 хвилина

Час роботи при половині навантаження : 5 хвилин

Бюджетна модель для комп’ютера, телевізора чи іншої малопотужної побутової техніки. APC Easy UPS 700VA автоматично підвищує або знижує напругу зі 140-300 вольт до стандартних 220. Час переходу на батарею 2-6 мілісекунд.Easy UPS 700VA

Luxeon UPS-500L

Ціна : 4157 грн

Технологія перетворення : лінійно-інтерактивна

Ефективна потужність на виході : 300 Вт

Форма сигналу на виході : чиста синусоїда

Час роботи при повному навантаженні : залежить від зовнішнього акумулятора

Luxeon UPS-500L – це джерело безперебійної напруги, до якого можна підключити зовнішню батарею ємністю до 400 Ач. Має цифровий екран і звукове сповіщення про повну розрядку. Забезпечує на виході чисту синусоїду, тому підійде для використання із опалювальними котлами та іншими чутливими до якості напруги приладами.

ДБЖ подвійного перетворення MX2

Ціна : 23 100 грн

Технологія перетворення : подвійне перетворення

Ефективна потужність на виході : 900 Вт

Форма сигналу на виході : чиста синусоїда

Час роботи при повному навантаженні : залежить від зовнішнього акумулятора

ДБЖ MX2 призначений для нормалізації току за всіма параметрами та захисту від стрибків напруги. Зарекомендував себе як надійне джерело живлення для газових котлів, малопотужних насосів та систем зв’язку. Час роботи приладу обмежений лише обсягом зовнішніх батарей з напругою 12 вольт. Їхній заряд відбувається за поліпшеним алгоритмом із трьох стадій. Така система є оптимальною для свинцево-кислотних акумуляторів, що не обслуговуються, і дозволяє збільшити їх ресурс.

Huawei 2000VA 2000-G-2KRTS

Ціна : 31 889 грн

Технологія перетворення : подвійне перетворення

Ефективна потужність на виході : 1600 Вт

Форма сигналу на виході : чиста синусоїда

Час роботи при повному навантаженні : немає даних

Онлайн-система з подвійним перетворенням енергії Huawei 2000VA забезпечує вихідний сигнал правильної синусоїдальної форми. Модель має підвищену потужність та спеціально розроблена для центрів обробки даних, серверних, невеликих магазинів. Може встановлюватися в стійку або на підлогу, обладнана екраном для моніторингу в реальному часі.

Інвертори

Kseonics 12-220V 500W

Ціна : уточніть у менеджера

Номінальна потужність : 400 Вт

Підключення : акумулятор або прикурювач автомобіля

Вхідна напруга : 12-17 В

Напруга на виході : 220 В

Форма сигналу на виході : модифікована синусоїда

Інвертор від українського виробника Kseonics призначений для заряджання електроприладів із необхідною потужністю до 400 Вт. Може працювати як від прикурювача в автомобілі, так і від акумуляторних батарей з напругою 12-17 вольт. Має вбудований USB-вихід із напругою 5 вольт для заряджання телефонів. Забезпечений захистом від навантаження, вольтметром, вентилятором охолодження.

PowerPlant HYM300-122

Ціна : 2 699 грн

Номінальна потужність : 300 Вт

Підключення : акумулятор або прикурювач автомобіля

Вхідна напруга : 10–15 В

Напруга на виході : 230 В ± 10%

Форма сигналу на виході : модифікована синусоїда

Компактний автомобільний інвертор PowerPlant HYM300-122 у разі потреби зможе підзарядити ваші мобільні пристрої.  

Luxeon IPS-2000S

Ціна : 5 700 грн

Номінальна потужність : 1000 Вт

Підключення : акумулятор або прикурювач автомобіля

Вхідна напруга : 10,5-14 В

Напруга на виході : 220 В

Форма сигналу на виході : чиста синусоїда

Інвертор Luxeon IPS-2000S забезпечує повну безпеку приладів, чутливих до перепадів напруги. Автоматично перезапускається при спрацюванні захисту від перевантаження, перегріву, короткого замикання та глибокого розряду акумуляторної батареї. Забезпечений індикацією робочих режимів та аварійного стану. При роботі від автомобільного прикурювача виробник рекомендує перезапускати двигун щогодини, щоб перезарядити батарею.

RYOBI RY36BI1800A-250

RYOBI RY36BI1800A-250

Ціна : від 42 950 грн

Номінальна потужність : 1600 Вт

Підключення : будь-які АКБ серії MAX POWER на 36 В

Вхідна напруга : 36 В

Напруга на виході : 230 В

Форма сигналу на виході : чиста синусоїда

Портативна зарядна станція RYOBI RY36BI1800A-250 працює від змінних акумуляторів серії MAX POWER на 36 В. Для підключення споживачів пристрій має дві пилозахищені розетки на 230 В, чотири роз’єми USB type-А і два роз’єми type-C для заряджання телефонів, планшетів та подібних гаджетів. Великий дисплей інформує про ємність акумуляторів та наявність у них енергії. Вбудований світильник полегшує роботу у будь-яких ситуаціях.RYOBI RY36BI1800A-250

Отже, ми розібрали, як працюють ДБЖ та інвертори. З’ясували, якими вони бувають, чим «чиста синусоїда» відрізняється від модифікованої і які джерела резервного живлення підійдуть для опалювальних котлів. 

У більшості випадків це тимчасові рішення, проте вони дозволять безпечно завершити роботу на ПК, захистити чутливу електроніку від стрибків напруги, забезпечити роботу опалювальних котлів від акумулятора та не сидіти в темряві, доки ведуться ремонтні роботи на лінії.