Аварийните прекъсвания на електрозахранването в провинцията са много по-чести, отколкото в градските райони. Различни системи за непрекъсваемо захранване спомагат за поддържането на комфорта на живот. Една от най-простите и надеждни системи включва използването на батерии, които ще осигурят на къщата електричество в случай на аварийно изключване.
Системите за резервно захранване, базирани на батерии, ви позволяват да забравите за скокове в захранването и краткосрочни прекъсвания на захранването за дълго време. Но надеждността на такава система до голяма степен зависи от правилността на нейното изпълнение, както и от качеството на монтажните работи.
Веригата за резервно захранване включва само най-важните и не много енергоемки консуматори. Те включват отоплителни котли (с изключение на електрически) и тяхната автоматизация, водна помпа, аварийно осветление, хладилник и комуникационно оборудване.
В тази верига не трябва да се включват мощни нагревателни елементи, тъй като резервирането на мощност за тях ще изисква батерии с голям капацитет, както и усилване на свързаното оборудване. С една дума, скъпо е. Необходимо е да се придържаме към принципа на рационалността, т.е. включете само най-необходимите електрически уреди в веригата за резервно захранване. Доставката на електричество във всякакви батерии е ограничена, така че такава система може да се счита само за аварийна. Животът на батерията на оборудването ще зависи пряко от неговата консумация на енергия и капацитета на батерията.
Видове батерии
Системите за резервно захранване (PSA) автоматично прехвърлят свързаното електрическо оборудване в автономен режим в случай на прекъсване на главната мрежа. В акумулаторните системи енергията се съхранява съответно в батериите. Най-често срещаните от тях отдавна са киселинните батерии. Вътре в тях има оловни пластини, потопени в електролит. Натрупването на електричество се получава в резултат на химическа реакция. Киселинните акумулатори са способни да осигуряват високи стартови токове, поради което често се наричат стартерни или тягови акумулатори. Този имот им е осигурил разпространение в автомобилната техника.
Тяговите батерии не се препоръчват за използване в домашни резервни системи от съображения за безопасност. При високи токове течният електролит кипи, което може да причини експлозия на батерията или пожар.
В това отношение геловите батерии са много по-безопасни. Те използват киселина, която е тиксотропна. По консистенция прилича повече на восък. Това вещество няма да се разлее, дори ако запечатаният корпус на батерията е повреден. В същото време практически няма опасност от използването на такива батерии. Те могат да бъдат инсталирани във всяка стая, без да се притеснявате за нейната цялост и екология.
Най-технологичните днес са AGM батериите. Киселинният електролит в тях е свързан със специално стъклено влакно. AGM батериите имат всички предимства на гел батериите. В същото време те практически не се нагряват, т.к. вътрешното им съпротивление е ниско. Така по време на зареждането на AGM батериите само 3-4% от електроенергията се прехвърля в топлина. За киселинните батерии тази цифра достига 20%, а за геловите батерии - 10-15%.
Конвенционалните киселинни батерии с течен електролит губят 1% от заряда си на ден, т.е. до 30% на месец. Гел и AGM батерии държат заряда много по-добре, като губят не повече от 1-3% на месец. Това са батериите, които могат да се препоръчат за използване в домашни PSA. AGM батериите са добри и с това, че не изискват попълване на електролит и контрол на нивото му.
В системите за акумулиране на батерии, като правило, не една, а няколко батерии се използват в паралелна верига.
Характеристики на батерията
За PSA батериите се избират, като се вземат предвид следните важни характеристики.
Теглото на батерията е важно при определянето на дизайна на стойката, на която ще бъде монтирана. Батериите на използваните класове са с тегло от 10 до 20 кг. Тъй като най-често се използва акумулаторната група, стойката е най-добре заварена от стоманен ъгъл.
Изходното напрежение на по-голямата част от киселинните батерии е 12 V, но има и модификации за 24 V и 48 V. За домашни PSA експертите препоръчват използването на 12 V батерии.
Максималният пусков ток на акумулатора показва способността му да стартира електрически двигатели, при които стартовият ток е няколко пъти по-висок от консумирания номинал. Ако тези стойности не съвпадат, тогава двигателят просто няма да стартира. Пусковият ток се измерва в ампери. За домашно оборудване е достатъчен източник, способен да достави 200-400 A. С такъв стартов ток ще бъде осигурена работата на най-скъпите консуматори - сондажни помпи.
Капацитетът на батерията определя заряда, който се натрупва и отделя. Тази стойност се изразява в ампер-часове (A.h). Колкото по-голям е капацитетът, толкова повече електроенергия може да съхранява батерията и толкова по-дълго може да захранва свързаното към нея електрическо оборудване.
Практическата производителност на батерията е лесна за изчисляване. Пример: 200 Ah батерия с напрежение 12 V може да съхранява 12 × 200 = 2400 Wh (2,4 kWh).
Действителната налична мощност на батерията ще бъде с 20-25% по-ниска, тъй като за нея не се препоръчва дълбоко разреждане. По този начин, като имате батерия с посочените характеристики, можете да разчитате на мощност от 2 kWh. Това означава, че от тази батерия 100 W крушка може да работи непрекъснато в продължение на 20 часа. По същия начин можете да изчислите времето за работа на други консуматори, чиято мощност не надвишава 2 kW.
Резервни компоненти на захранващата система
Непрекъсваемото захранване (UPS) е устройство в този случай, използвано за компенсиране на пикови натоварвания и нормална работа на домакински уреди в случай на краткотраен спад на напрежението в мрежата. UPS е постоянно свързан към мрежата, като през него вече са свързани електрически уреди и оборудване.
IPB са два основни типа – онлайн и офлайн. Те са по-прости и съответно по-евтини за производство на офлайн устройства. Те обаче работят само в случай на внезапно прекъсване или критичен спад на напрежението в мрежата. В същото време времето им за реакция е сравнително дълго - 30-40 ms. Онлайн устройствата компенсират всякакви пренапрежения, осигурявайки най-добрата защита за електрическите уреди и оборудване. Това е особено важно за чувствителна електроника като компютърен хардуер.
За преобразуване на ток се използва инвертор. Това устройство консумира малко количество електроенергия при номинална работа и действа като зарядно устройство. При аварийна ситуация инверторът преминава в реверсен режим, при който постоянният ток на батерията се преобразува в променлив ток с напрежение 220 V.
Инверторите се предлагат с модифицирана синусоида и синусоида. Първият тип е подходящ само за видео и аудио оборудване. За работата на домакински уреди и помпи е необходим втори тип (синусоидален). Такива устройства са по-скъпи, но имат много по-добри качествени характеристики на тока.
Спомагателните устройства, използвани в PSA, са представени от контролери на заряда, контролна и регулираща автоматика и защитни релета. Днес почти всичко изброено по-горе съдържа инвертор.
Изчисляване на параметрите на PSA
Същността на такова изчисление се свежда до определяне на съответствието между консумацията на енергия и предоставящите възможности на акумулаторния блок. На първо място е необходимо да се очертае гамата от електрически уреди, които се планира да се захранват в авариен режим. Обикновено това е отоплителен котел, хладилник, аварийно осветление, компютър, рутер и водна помпа. Препоръчително е към получената фигура да добавите мощността на един от консуматорите на енергия, например електрическа кана или задвижване на гаражна врата. При изчисленията е задължително да се вземе предвид стартовата (динамична) мощност, която може да надвиши статичната с 3-4 пъти. Обикновено се взема стартовата мощност на най-мощния консуматор - сондажна помпа. Получената стойност е критерият за избор на UPS и инвертора.
От практиката е известно, че за къща с площ от 150-300 m² има достатъчно оборудване, чийто общ капацитет е 3-6 kVA, предназначен за начална мощност от около 9-kVA.
За да се изчисли капацитетът на батерията, е необходимо да се раздели общата консумация на напрежението на батерията (като се вземе предвид коефициентът на частичен разряд).
Пример. Необходима е консумация на електроенергия в размер на 4,5 kWh. Изчисление: 4500 W / 0,75 × 12 V = 500 Ah. (0,75 - коефициент на непълен разряд при 75%, 12V - напрежение AB).
Полученият капацитет трябва да се умножи по броя на часовете, през които оборудването трябва да работи в авариен режим. Например, ако прекъсванията продължават до 5 часа, тогава капацитетът на батерията трябва да бъде 2500 Ah (500 Ah × 5 h).
Собствениците на къщата в случай на аварийно прекъсване на електрозахранването имат възможност да спестят енергия на батерията. Например, ако използват само устройства с ниска консумация на енергия, те ще могат да забавят момента на критичен разряд за няколко дни.
Типичната система за резервно захранване за средностатистическа вила се състои от осем 12 V батерии (по 200 Ah всяка). В икономична версия броят на батериите е наполовина. Дори четири батерии са в състояние да работят с минимален брой устройства за 3-5 часа.
Батерията всъщност е консуматив в или в системата за автономно или резервно захранване. И колкото по-добре съгласувате батерията с вашата система, толкова по-дълго тя ще работи и толкова по-малко ще бъде в крайна сметка разходите за електроенергия, генерирана от вашата система.
Какво да търсите при избора на батерии?
Нека се опитаме да дадем няколко съвета, следвайки които можете да изберете оптималния модел:
- Основният параметър на всяка батерия е нейният капацитет.
В зависимост от системата, в която ще се използва, трябва да изберете необходимия рейтинг.
В случай, че батерията ще се използва в системата за резервно захранване и съответно тя ще се разрежда доста рядко (ако основният източник на електроенергия не успее), можете да изчислите необходимия капацитет въз основа на 100% от цикъла на разреждане. И въпреки че 100% разреждане е вредно за всякакви оловно-киселинни акумулатори, особено ако не е възможно да се заредят веднага, ако се използва резервната система, ще се натрупат максимум десет такива разряда годишно. И всяка оловно-киселинна батерия (с изключение на автомобилната) може да издържи до 200 пълни (100%) цикъла на разреждане. Тоест в този режим теоретичният експлоатационен живот трябва да бъде 200/10 = 20 години, но максималният живот на батерията е 10 години. Следователно няма смисъл той да придобива излишен капацитет на базата на цикъл на разреждане от 30% или 50%.
Същият капацитет трябва да се изчисли въз основа на количеството енергия, което трябва да се съхранява.
Например, задачата е да се осигури денонощна работа на помпата на отоплителната система и периодична работа на осветлението:
- мощност на помпата - 50 W (работи 24 часа в денонощието),
- мощността на няколко енергоспестяващи лампи е 100 W (работят общо 3 часа на ден),
- животът на системата за архивиране е 2 дни.
Консумацията на електроенергия за 2 дни ще бъде 50 * 24 * 2 + 100 * 3 * 2 = 3000 W * час.
Като се вземат предвид загубите в (вземете 10% за изчислението), е необходим енергиен резерв от 3000 + 10% = 3300 W * h.
При напрежение 12 V, необходимият рейтинг ще бъде 3300/12 = 275 A * час, т.е. в този случай са необходими 2 батерии с капацитет 140 A * h.
Това изчисление е дадено за случая, когато няма автономен източник на енергия, например под формата на слънчеви панели. Ако обаче системата за резервно захранване е предвидена и, да речем, те издават 500 W * на ден (и това е колко един панел от 100 вата дава при слънчево време), тогава е необходимо да се направи подходящо изменение на изчислението, а именно:
При напрежение 12 V необходимата оценка ще бъде (3300-500 * 2) / 12 = 192 A * h, т.е. в този случай ще са достатъчни 2 батерии с капацитет 100 A * h.
За автономна система е препоръчително да се изчислява въз основа на 30% цикъл на разреждане, тъй като в този случай животът на батерията всъщност ще се определя от броя на циклите на зареждане / разреждане и този брой е толкова по-голям, колкото по-малка е дълбочината на освобождаване от отговорност.
- След като сте решили капацитета, трябва да изберете конкретен модел/марка батерия.
Когато избирате марка, трябва да обърнете внимание за колко часа е посочен капацитетът ... Факт е, че различните производители посочват номиналния капацитет за различни условия, например за 10-часов разряд или за 20-часов разряд. Марката, която е с номинал за 10 часа, ще има по-висок реален капацитет от 20-часов, при същия номинал.
- Също така, когато избирате марка, си струва да сравните теглото на батериите със същия капацитет. Факт е, че всъщност капацитетът на оловните акумулаторни батерии се определя от теглото на активната маса на оловото и тя заема голяма част от теглото му. Съответно, по-тежка батерия е по-вероятно да има по-добра производителност (по-висок реален капацитет и повече цикли на зареждане/разреждане).
- Един от важните параметри е видът на батерията - AGM, GEL (гел) или течна киселина (най-често - автомобилна).
Не се препоръчва използването на автомобилни енергийни системи за автономни системи за захранване, поради причината, че те не са предназначени за продължително разреждане с ниски токове и имат минимален брой цикли сред другите видове (обикновено не повече от 50). Основната им цел е да дадат много висок ток на стартера за няколко секунди при стартиране на двигателя.
Има обаче и друг тип батерии с течна киселина, които са специално проектирани за разреждане с нисък ток, така наречените OPzS. Този тип има максимален брой цикли на зареждане / разреждане, в повечето случаи е изправен (тоест изисква контрол на параметрите на електролита), а освен това има максимална цена и поради тази причина не се използва широко.
Най-разпространеният, поради ниската си цена, е типът AGM. По-скъпият тип гел (GEL) също намира своя път в слънчевите електроцентрали. Прочетете за това на нашия уебсайт.
- Когато избирате батерия за автономна система, трябва да дадете предпочитание на марката с максимален брой цикли на зареждане / разреждане за необходимата дълбочина на разреждане.Причините за това вече бяха споменати по-горе.
- От своя страна, за резервни системи, трябва да изберете модела с максимален експлоатационен живот. Съответно е по-добре да се даде предпочитание на модели гел или AGM батерии с 10-годишен експлоатационен живот.
Надяваме се, че горните съвети ще ви помогнат!
В мрежата отдавна се обсъжда дали е възможно да се използват автомобилни батерии в непрекъсваеми захранвания и тези дискусии не са случайни - цената на специализираните батерии и автомобилните акумулатори, със същия капацитет, се различава с порядък. Междувременно има редица технически проблеми, отчасти реални, отчасти измислени, които усложняват използването на такива батерии вместо стандартните в UPS. Въпреки това, изправен пред необходимостта бързо и евтино да получа мощен източник на автономно захранване, аз успешно приложих схемата на такава интеграция, освен това използвах не нова, а вече изтощена батерия за кола, т.е. намаляване на материалните разходи до минимум. Така че, който се интересува как да накара UPS да работи няколко часа в офлайн режим с минимални инвестиции, препоръчвам тази публикация да прочете:
Така се случи, че житейската ситуация ме принуди да се замисля какво да заменя изтощената батерия с непрекъсваемо захранване, което лежи на тавана със стара батерия от кола. Всъщност живея в селска къща и наскоро имаше прекъсвания на тока. В същото време имам три аквариума и терариум там и всичко това изисква прекъсванията на тока да не надвишават 15 минути. И работя в Москва, така че напускам дома си за дълго време. На всичкото отгоре батерията на стария ми UPS умря напълно и опитите да го възстановя бяха неуспешни, а в този момент нямах пари да си купя нова батерия. Но, както често обичам да казвам, прогресът има два основни двигателя: мързел и липса на пари.
И така, взех стара батерия от тавана, която отказа да стартира двигателя дори при зимни студове, доведех нивото на електролита в него до нормално (добавих дестилирана вода) и го заредих напълно със зарядно устройство.
След това свързах контакти към него на доста дебели медни проводници. На всеки пожарникар е сложил бутон за прекъсване на захранването (взе го на 30А, за да не изгори), но това не е задължително условие. Бутонът е необходим основно за транспортиране, за да не се затворят случайно контактите (веднага направих моето устройство с възможност да го транспортирам навсякъде, за да мога да получа ток навсякъде, ако е необходимо).
Развих капаците на "контенките", но ги покрих с дъска отгоре и я закрепих така, че да предпазва от пръски, но не пречи на газообмена. Категорично е ЗАБРАНЕНО запечатването на консерви! Това ще доведе до експлозия на батерията!
След това опаковах цялата батерия в торба, залепих торбичката отгоре с тиксо, но в същото време нарочно я направих да не е херметически затворена, за да евакуира газ. Е, за удобство сложих парче шперплат отгоре на чантата, върху което поставих бутона, и прикрепих дръжка за прехвърляне. Оказа се доста удобно:
вид батерия
И така, подготовката на батерията е завършена - започваме да преработваме самия UPS.
Първо го разглобяваме и изваждаме старата батерия. По принцип, като правило, той все още може да бъде възстановен и използван за други цели, където се изисква по-малко мощност, така че не бързайте да го изхвърляте, въпреки факта, че вече не се нуждаем от него в UPS.
Първото истинско техническо предизвикателство, което може да се срещне при използване на автомобилен акумулатор с UPS, е прегряването. В процеса на активна работа на трансформатора (т.е. при зареждане или разреждане на батерията) се получава силно нагряване. Ако в този случай се използва обикновена батерия с ниска мощност, тогава нагряването се случва за доста кратко време и не представлява заплаха. Но ако планираме да използваме батерия под 100 a / ch, тогава нагряването ще бъде значително и с голяма степен на вероятност може да доведе до повреда на UPS.
Реших този проблем, като инсталирах принудително охлаждане. На мястото, където беше поставена батерията, сложих вентилатор за охлаждане от стария процесор. Това е почти идеален вариант, тъй като такъв вентилатор се захранва от 12V (тоест можете да използвате напрежението на батерията), издържа на спад на напрежението (можете просто да го захранвате от проводниците към батерията) и е предназначен за дългосрочно непрекъсната работа (докато, между другото, не издава много шум) ... Можете да фиксирате вентилатора в кутията, както желаете (за това използвах самонарезен винт, но можете да използвате и лепило). Основното е, че въздушният поток е насочен към трансформатора.
Пространството в кутията е като специален вентилатор
За да се осигури въздушен поток, в корпуса на UPS трябва да се пробият дупки в предната и крайната част.
На снимката предната страна - отзад е същата
Свързваме захранването на вентилатора към проводниците, идващи от батерията. Най-разумно е самите проводници да бъдат снабдени с конектори, за да може да се изключи батерията от UPS за транспортиране. Конекторът може да бъде всеки, основното е, че напречното сечение на метала в него е не по-малко от напречното сечение на проводника. Лично аз използвах клемите мъжко-женски, за които пробих дупка в корпуса на UPS и извадих проводниците. Важно условие е проводниците да нямат физическа способност за докосване. По-добре е да ги изведете на такова разстояние, че това да бъде напълно изключено, защото късо съединение в батерията може да доведе не само до повреда на UPS, но и до пожар.
Така всичко се нареди под масата ми.
Основното предимство на тази схема е минималната цена. Като се има предвид, че се използва вече използвана батерия, която може просто да се изхвърли в кошчето или в най-лошия случай да се продаде за 100 рубли за скрап или да се стопи в поглъщалки за магаре. Разбира се, капацитетът му ще бъде по-нисък от този на новия, но все пак ще бъде многократно по-голям от този на стандартната UPS батерия. В моя случай при прекъсване на тока батерията работеше без напрежение 30 минути и седна през това време само с 3%. Мисля, че това е повече от достатъчно, предвид реалното отсъствие на цената.
Ето как изглежда работното ми място
Въпреки това, като се имат предвид многото скептични мнения и откровени митове за невъзможността да се използва UPS с автомобилен акумулатор, ще се спра на аргументите, дадени от скептиците по-подробно и ще опровергая всеки от тях, така че ако се съмнявате, прочетете:
Кратък експлоатационен живот на акумулатора на автомобила в UPS.Да, що се отнася до специална батерия, батерията за кола ще издържи по-малко и това наистина е свързано със структурните характеристики на плочите. Но скептиците явно се заблуждават в числата - те твърдят, че автомобилната батерия ще издържи 3 години, а специалната - 10 години. Ще кажа това, моята собствена батерия в UPS умря напълно и безвъзвратно след 5 години работа. Не мога да кажа колко време ще издържи колата, но дори да вземем за истината цифрата от 3 години, тогава разликата между три и пет години не е толкова голяма, особено като се има предвид разликата в цената.
Акумулаторът на автомобила ще умре след 10-15 цикъла на разреждане-зареждане.Да и не. Автомобилните акумулатори наистина не обичат пълно разреждане, а в колата тази ситуация почти никога не възниква. Непрекъсваемото захранване е в състояние да изтегли заряда почти напълно и ако системно се доведе до такова състояние, т.е. напълно разредете батерията, тогава тя наистина ще се провали доста бързо. Не след 10-15 пъти, разбира се, но 30 цикъла може и да не издържат.
Този проблем обаче е много лесен за лечение – всеки UPS може да бъде програмиран така, че да не чака, докато батерията се разреди напълно, а да се изключва, когато зарядът падне до определена стойност като процент от пълния капацитет. Така че можете да го настроите да се изключва при 20% заряд и дълготрайността на батерията е гарантирана. Можете също да зададете работно време - да речем, три часа. Но ми се струва, че е по-добре да се постави ограничение за процента на заряд (самият аз обаче не ограничавах нищо - рибите са ми по-скъпи от батерията, нека се развали по-добре). Е, за жителите на градски апартаменти такъв въпрос изобщо не е от значение - много е малко вероятно електричеството да бъде редовно прекъсвано за дълъг период от време, така че дори без допълнителна настройка, пълно разреждане на батерията в градски апартамент е малко вероятно.
И ако не позволите на батерията да се разреди напълно, тогава тя ще служи дълго време, тъй като акумулаторът на автомобила е предназначен за постоянно зареждане и разреждане, при условие че поне част от заряда винаги ще остане. Ясно доказателство е работата на автомобила. Шофьорът стартира двигателя всеки ден, т.е. много сериозно разрежда батерията (особено през зимата и на автомобил с карбуратор), след което в процеса на шофиране батерията се зарежда. На следващия ден цикълът се повтаря. Колко дни в годината се използва колата? Колко години не е сменяна батерията там? По мои скромни оценки това е около 1000 цикъла на зареждане, което е напълно достатъчно за UPS.
Батерията на автомобила няма да се зарежда от UPS.Това е пълна глупост и баналните изчисления от училищния курс по физика ще потвърдят това. Токът на зареждане на UPS наистина е около 14V (13.8, като правило). В този случай номиналното напрежение на батерията е 12V (на практика без натоварване може да бъде до 13V). Но откъде скептиците разбират, че в колата има 15V и че 14V в UPS няма да са достатъчни, не разбирам. Нека го разберем подробно:
Напрежението в колата не е постоянно - варира от 11V до 15V и е средно около 14V (измерете напрежението на клемите на акумулатора на автомобила с тестер в различни режими на работа и се уверете сами). Не, не изключвам, че съвременните чуждестранни автомобили могат да имат повече или по-малко стабилно напрежение и че може да е някъде около 14,5V, но карбураторните автомобили, които бяха абсолютно същите като днес, акумулаторите, караха по пътищата повече от десетилетие, те явно нямат толкова стабилно и високо напрежение. Например на старите ми машини 15V беше много рядко, напротив, по-често напрежението падаше по-близо до 13V при пълно натоварване или беше при 14V при умерено натоварване. И батериите за мен, както и всички други собственици на автомобили, служиха там перфектно. Така че 14V в UPS за зареждане на батерията не е пречка.
Друго нещо е, че зареждането зависи не толкова от напрежението, колкото от силата на тока - с прости думи, напрежението е отговорно за самата възможност за зареждане на батерията, а силата на тока - по време на това зареждане. При 12V мощност на батерията и 14V UPS напрежение, разликата от 2V е повече от достатъчна за самия факт на зареждане. Но силата на тока в повечето UPS е много по-малка от тази на автомобилния генератор. Това обаче не се отразява на възможността за зареждане, а на дългата продължителност на този процес. Възможно е батерия с голям капацитет да се зарежда няколко дни, но да е напълно заредена, 100%, това е факт.
Например батерията ми беше заредена от 97% до 100% за около 12 часа, но процесът на зареждане приключи и при стойност от 100%, UPS изключи по-нататъшното зареждане
По този начин невъзможността за пълно зареждане на батерията и фактът, че UPS ще работи постоянно в режим на зареждане, е мит, който успешно разсеяхме. Друго нещо е, че продължителността на зареждане на батерията ще доведе до прегряване на UPS, но ние вече сме решили този проблем, като инсталирахме принудително охлаждане. Разбира се, можете да използвате зарядно за кола за ускоряване на зареждането, но това ми се струва неудобно - нарочно исках да направя системата на принципа "включи и забрави", така че смятам, че принудителното охлаждане е по-разумен вариант.
По време на процеса на зареждане от акумулатора на автомобила ще се отделят експлозивни водородни и киселинни пари, докато специалната батерия за UPS е запечатана. Тук има силно преувеличена истина и чиста измислица - нека да я разберем.
Като за начало, за художествената литература - батериите, използвани в UPS-а, не са запечатани! Имат клапан, който предотвратява изтичането на електролит, но в същото време пропускат газта доста спокойно. Всъщност капакът на батерията на UPS има няколко едва забележими дупки, които не са направени така, че самият капак да може да се откопчае с отвертка. Това са изходите на изходните канали за газ. Под капака има всички едни и същи кутии, всяка от които е снабдена с гумена капачка, която приляга плътно към гърлото на кутията и се поддържа отгоре от капака на батерията. Когато налягането на газа се повиши, той влиза в специален канал и всички тези канали се свеждат до онези два отвора, които са на повърхността на акумулатора. Освен това на батерии от UPS или от мощни фенери дори пишат, че не могат да се зареждат на запечатано място и пишат това именно защото не биха допуснали експлозия.
Така че батериите, използвани в UPS, далеч не са херметически затворени и могат да отделят водород по същия начин. И те го правят много активно - неслучайно основната причина за смъртта на такива батерии е изпаряването на водата от електролита. Ако бяха херметични, нямаше да има място за изпаряване на водата.
Така че сами разбрахме, че батерията в UPS от фабриката също изпарява водорода като акумулатор на кола.
Сега нека поговорим за преувеличени факти. На първо място, ние говорим за киселинни пари. Да, такива изпарения могат да бъдат вредни за хората, но въпросът е колко са. За да отговорите на този въпрос, не забравяйте как се справяме с батерията в случаи на ниски нива на електролит в банките. Добавяме дестилирана вода, а не киселинен разтвор - защо? Защото на първо място водата се изпарява (по-точно хидролизира, разлагайки се на кислород и водород), а самата киселина остава в батерията почти напълно. Съответно с течение на времето концентрацията на киселината се повишава и чрез добавяне на вода я разреждаме до първоначалната й стойност. От това следва, че киселината практически не се изпарява от батерията, или по-скоро се изпарява в незначителни количества, което, както казват математиците, може да се пренебрегне.
Друг момент е, че когато електролитът кипи, киселинните пръски могат да попаднат върху външната повърхност и след това за дълго време да се изпарят напълно. Но, първо, изпаряването на електролита се случва само при голям ток на зареждане (напомням ви, че имаме само този индикатор е нисък), и второ, не случайно покрихме повърхността на кутиите с дъска (дори ако пръски летят, те няма да излетят извън контура на кутията).
По този начин киселинното изпаряване може да се счита за незначително и неопасно.
Сега за водорода. Да, той се изпарява и най-вероятно в малко по-големи количества, отколкото при зареждане на родната батерия на UPS. Но смея да твърдя, в много по-малки количества, отколкото при зареждане на автомобилен акумулатор със зарядно устройство.
Мисля, че всички, които имат кола, със сигурност ще се натъкнат на зареждане на батерията вкъщи. А през зимата много шофьори обикновено използват две батерии - едната в кола, другата се зарежда у дома. Съответно всички продавани зарядни устройства имат голям ампераж, което намалява времето за зареждане, но почти винаги води до кипене на електролита. Именно поради това отвиваме капаците на кутиите за батерии. Естествено, в процеса на зареждане с висок ток и дори при отворени кутии се отделя много водород. Но не са регистрирани последствия. Освен това в съветските времена нямаше такива, когато в почти всеки апартамент на собственика на колата през зимата имаше батерия за зареждане, свързана към мрежата чрез електрическа крушка.
И тук трябва да се отбележи, че за човешкото здраве водородът, освободен при зареждане на батерията, е напълно безвреден. Опасно е само защото при смесване с въздух в съотношение 2: 1 образува експлозивна смес. Но нека си спомним правилото, че той заема целия обем, предоставен му, и да видим колко водород се отделя по време на зареждането и колко кислород се съдържа в стандартен апартамент, да не говорим за собствената ни къща. Заключение - съотношението на "детониращ газ" в тази ситуация е недостижимо, защото водородът ще бъде много по-малко от необходимото.
Това се потвърждава от опита на зареждането на батерии у дома от нашите бащи. А най-новата история, доколкото знам, няма масивни примери за опасностите от водород, отделящ се от акумулатор на автомобил, когато се зарежда у дома. Дори на уебсайтовете на скептиците, които смятат, че е невъзможно използването на автомобилна батерия в UPS, няма нито едно надеждно доказателство за опасността от подобно действие. Така че всички приказки за "експлозивна смес", въпреки че имат физическа обосновка, нямат практическо потвърждение по отношение на зареждането на батерията у дома (включително от UPS). Разбира се, не бих препоръчал да поставяте батерията близо до открит пламък или да я използвате като стойка за пепелник, но водородът в такива количества определено няма да представлява опасност под маса близо до компютър.
Софтуерът на компютъра и индикаторът на UPS няма да покажат правилно оставащото време на работа.Да, ако не префлаширате UPS, значи тук има някакъв проблем. Оставащият живот на батерията се изчислява въз основа на капацитета на батерията, оставащия заряд и текущото натоварване. Съответно капацитетът е вграден във фърмуера на UPS и именно този капацитет се използва при изчисляване на времето, което води до невярна информация. Но това може да се поправи чрез промяна на фърмуера на UPS. Това обаче не е лесно да се направи за всички устройства и освен уменията на ключар, тук ще ви трябват и уменията на програмист.
От друга страна, това не е критично, тъй като зарядът на батерията ще бъде определен точно. Зарядът се изчислява като сравнение на номиналния ток с тока във веригата на акумулатора. Съответно тази стойност ще бъде изчислена абсолютно правилно. В резултат на това ще имаме адекватен дисплей на оставащия заряд като процент, което, както ми се струва, е напълно достатъчно. Например, на мобилен телефон виждаме само схематично ниво на заряд на батерията, добре, понякога проценти, но не и оставащото време за работа. И в същото време тази информация ни е достатъчна. Същото е и с UPS - процентът на оставащия заряд е доста изчерпателна информация.
Поради това, можем да заключимче е напълно възможно да използвате автомобилен акумулатор заедно с UPS. Икономическите въпроси все още остават отворени, защото ако специално закупите нова батерия за тези цели, тогава наистина трябва да разгледате издръжливостта на батерията при такива условия на работа и времето ще покаже. Но ако използвате батерия, която вече е работила в колата, както направих аз, тогава изводът е очевиден - това не е просто възможно, това е много изгодно и удобно!
Електрическата схема е показана на ориз. 1, удобен за използване в страната и където електричеството все още е нестабилно. Просто устройство, сглобено според препоръчаната схема, автоматично ще включи резервно осветление (или друго активно натоварване с капацитет до 10-12 W) в случай на прекъсване на мрежовото напрежение 220 V.
Ориз. 1
Транзисторът VT1 от серия KT825 (можете да замените посочения на диаграмата с транзистор KT825 с буквени индекси D и E) осигурява максимално натоварване до 25 W. Той трябва да бъде инсталиран на радиатор с площ на охлаждане от най-малко 100 cm2. Ако се планира по-малко мощен товар (до 5 W), тогава е възможно да се използва управляващ транзистор от типа KT818AM - KT818GM във веригата.
Автомобилна батерия с капацитет 55-190 A / h се използва като резервен източник на захранване. Автомобилните лампи с нажежаема жичка се използват като резервни лампи.
Как работи устройството
Мрежовото захранващо устройство (PSU) произвежда намалено изправено напрежение от 13-14 V. PSU включва понижаващ трансформатор и изправителен мост. Пулсациите на това захранване се изглаждат от голям електролитен кондензатор C1. Напрежението от захранването през диодите VD1, VD2 и ограничителния резистор R1 свободно преминава към свързаната батерия и я зарежда със слаб ток. С ток на зареждане от 80-110 mA акумулаторът на автомобил може да се зарежда без вреда за дълго време, до около десет дни подред. Спадът на напрежението на диода VD2 създава обратно отклонение за връзката база-емитер на транзистора VT1. Транзисторът е изключен и товарът (EL1, EL2) е изключен. Превключвателят S1 се използва за принудително активиране на авариен режим. Това може да е необходимо за разреждане на батерията или проверка на системата за резервно осветление (целостта на лампата).
Установяване
Устройството не е необходимо да се регулира.
Когато мрежовата енергия е изключена, стационарният източник на захранване се изключва и токът преминава през резистора R2 в основната верига на транзистора VT1, транзисторът се отваря и товарът се захранва от батерията. Веднага след като потокът на енергия в мрежата се възобнови, транзисторът VT1 се затваря, товарът се изключва и батерията се зарежда съгласно разглежданата схема.
Относно подробностите
Резистор R1 е MLT-2, резистор R2 е MLT-0.5. Батерията и лампите за натоварване са свързани към устройството с многожилни изолирани мрежови проводници с напречно сечение най-малко 1 mm и с минимална дължина (за намаляване на загубите на енергия в проводниците). Кондензатор C1 от марката K50-24, K50-3B или друг за напрежение най-малко 25 V.
Най-добрият вариант за понижаващ трансформатор на мрежово захранване е универсален силови трансформатор TPP 127 / 220-50-12.
Източник http://meandr.org/archives/25602
