Отличие ибп от инвертора: Off-line, Line-Interactive, On-line. Давайте разбираться

Содержание

Off-line, Line-Interactive, On-line. Давайте разбираться

Часто приходится сталкиваться с вопросом об отличиях разных типов ИБП. Давайте подробно разберемся с вами с этими понятиями. Какие типы ИБП существуют?

Представим схемку: 

Off-line ИБП или инверторы

Алгоритм работы такого ИБП простой: если есть напряжение – устройство его транслирует на потребителей, не осуществляя функцию стабилизации. При отключении центрального питания за 10-20мс происходит переключение на работу от АКБ. 20мс – это много или мало? Вы увидите, как моргнет лампочка освещения, но ПК, например, в перезагрузку не уйдет (импульсный блок питания имеет определенную емкость благодаря конденсаторам). Надо заметить, что маломощные ИБП Off-line типа рассчитаны на питание не особенно критичной нагрузки – ПК, мониторы, ноутбуки, факсы и т.п. Популярные APC Back-ups относятся именно к этому типу.

Мощные ИБП типа Off-line по-другому называют “инверторы”. Строго говоря, это не совсем корректно, т.к. инвертор – это суть преобразователь напряжения, который является лишь составной частью ИБП, в его задачу входит конвертация постоянного напряжения DC в переменной АС, либо в обратную сторону. Но, так сложилась практика, что применительно к бесперебойному питанию под инверторами подразумевают нечто более, а именно преобразователь AC-DC-AC со встроенным зарядным устройством и контроллером напряжения. Иными словами:

прибор, который автоматически даёт электропитание от аккумуляторов в случае пропадании электричества, а при восстановлении его подачи переходит в режим заряда АКБ и параллельно питает нагрузку.

Схема off-line ИБП

К популярным инверторам на нашем рынке можно отнести:

При установке инверторов для целей бесперебойного питания частных домов мы рекомендуем перед  инвертором устанавливать стабилизатор напряжения. Как правило все профессиональные инверторы не имеют встроенного стабилизатора.

Возникает вопрос: почему в списке нет CyberPower и инверторов ПН “Энергия” (не путайте с МАП “Энергия”)? Дело в том, что по всем признакам это не инверторы, а Line-Interactive ИБП.

Line-Interactive ИБП

Если не вдаваться в подробности электронной схемотехники – Line-Interactive это тоже самое, что Off-line только со стабилизатором напряжения и хорошим фильтром помех. Как правило, все небольшие качественные ИБП для ПК как раз относятся к этому типу (скажем APC Smart-UPS). Нужно иметь ввиду, что встроенный стабилизатор напряжения уступает по характеристикам стабилизаторам внешним. Предельная мощность подобных ИБП как правило не превышает 5кВт. Линейно-интерактивные ИБП могут иметь разную форму выходного сигнала: с апроксимированной синусоиды для ПК и приборов с импульсными блоками питания, и с чистой синусоидой для индуктивной нагрузки (например, ПН “Энергия”, Inelt Intelligent и т.д.)

Схема Line-interactive ИБП

On-line ИБП

Этот тип ИБП обеспечивает нагрузку самым качественным электропитанием благодаря системе двойного преобразования.  Входящий сигнал преобразуется в постоянный ток, фильтруется от искажений и помех, и вновь генерируется переменный сигнал максимального качества.

Что в результате:

  • 0 сек. переключение на АКБ при пропадании центрального электроснабжения, т.е. не вы, не ваше оборудование не почувствует момента отключения
  • Широкий диапазон стабилизации напряжения и что самое важное – стабилизация происходит не ступенчато, а в режиме on-line. Иными словами – чтобы не было на входе, на выходе всегда четко 220В (или 230В).
  • Любые помехи, импульсы и прочая “нечисть” осядут в недрах ИБП и никогда не попадут к вашим потребителям
  • Он-лайники исправляют форму сигнала, давая на выходе практически идеальную форму синусоиды.

Схема On-line ИБП

Производителей ИБП On-line типа множество в различных ценовых диапазонах. В премиум-сегменте это Eaton, APC, Liebert  и прочие. Средний ценовой диапазон: East, Delta ES, Inelt, Makelsan, Helior и прочие.

Для бесперебойного питания домов существуют решения и на базе ИБП On-line типа и на базе Инверторов. В чем же разница между этими решениями кроме очевидных? Об этом в нашей статье: ИБП VS Инвертор – что лучше для бесперебойного питания дома.

Как правильно выбрать инвертор / бесперебойник

Системы электроснабжения, в которых применяются инверторы.

  • Система бесперебойного питания для дома, либо промышленного объекта при пропадании основной сети.
  • Система бесперебойного питания с солнечными батареями или другим альтернативным источником электроэнергии. В такой системе инвертор/бесперебойник, должен иметь функцию приоритетного использования энергии от альтернативного источника (солнечные батареи, ветрогенератор), благодаря которой, сначала на ваши электроприборы поступает энергия от солнечных батарей, и только если её не хватает, будет "добор" электроэнергии из сети. Данная возможность позволит свести счета за электроэнергию к нулю.
  • Полностью автономная система электроснабжения, когда центральной сети нет вообще.
  • Путешествия, походы ит.д.

При одинаковой мощности инверторы могут существенно отличаться по возможностям и цене, например:

  • инверторы с модифицированной синусоидой (устаревшая технология, так как не всё оборудование может работать от таких инверторов)
  • инверторы с чистым синусом
  • высокочастотные
  • низкочастотные
  • без зарядного устройства
  • с зарядным устройством и автоматическим переключением сеть/инвертор (бесперебойник)
  • со встроенным стабилизатором или солнечным контроллером
  • гибридные инверторы
  • сетевые инверторы

Итак, что такое модифицированная синусоида и чистая синусоида


Модифицированный синус


Чистый синус

Это форма напряжения 220В на выходе инвертора. Инвертор должен иметь чистый синус, в противном случае, многие электроприборы и котлы отопления не будут работать.


Высокочастотные инверторы

Обычно это инверторы маленькой мощности, без зарядного устройства, с маленьким трансформатором, маленькими конденсаторами, небольшого размера, с низкой ценой. Так же, низкие надёжность и КПД данных устройств.



Чаще всего данные инверторы используются в автономных системах электроснабжения с маленьким потреблением.

Низкочастотные инверторы

Низкочастотные инверторы работают на низкой частоте преобразования энергии от аккумуляторов, частота 50 Гц., которая соответствует частоте централизованной сети. На такой частоте работают, более менее большие и тяжёлые трансформаторы. Такой трансформатор является промежуточным буфером между электроникой инвертора и нагрузкой, что увеличивает надёжность инвертора.

На фото ниже инвертор TrippLite 6 кВт (внутри, вид сбоку, стандартный трансформатор справа)


У инвертора МАП HYBRID 6 кВт внутри (вид сверху, трансформатор "тор" слева). Тор имеет большее КПД чем у обычного трансформатора и меньше наводит помех. Так же у инверторов с тором ниже самопотребление электричества на холостом ходу.


Трансформатор занимает чуть менее половины корпуса приборов, увеличивая размер и вес низкочастотного инвертора, по сравнению, с высокочастотниками. Благодаря трансформатору возрастает мощность и надёжность инверторных систем.


Самые именитые и дорогие мировые бренды, из-за непревзойдённых параметров торов, используют в своих инверторах только низкочастотные трансформаторы в виде тора.

Какой инвертор выбрать на 12-ть, 24 или 48 Вольт


Аккумуляторные батареи могут быть 2-х, 6-ти и 12-ти вольтовые, а коммутировать их можно последовательно либо параллельно, либо последовательно-параллельно, наращивая их общую ёмкость. Чаще всего инверторы выпускают рассчитанные на 12 В или на 24 В или на 48 В. Очень редко можно встретить модели на 96 В, т. к. такое напряжение уже считается опасным. Напряжение 12 В можно встретить в бортовой сети автомобиля, 24 В – в автобусах и на яхтах. В принципе, любое из этих напряжений может работать с инвертором, для бесперебойного питания электрооборудования дома. Однако низкое напряжение не позволяет технически получить большую мощность. Так, например, из 12-и вольт невозможно получить мощность более 3-х кВт, из 24-х вольт – более 9 кВт, а из 48-и В – более 18 кВт. Понятно, что высокочастотные инверторы обычно делаются на 12 В и мощностью до 3-х кВт (и рассчитаны они на применение в автомобилях), а мощные низкочастотные инверторы обычно представлены моделями на 24 или 48 В с мощностью от 3 кВт и выше (и рассчитаны они на применение в доме или здании). Это в среднем. Но бывают и исключения, когда например, высокочастотные инверторы, прежде всего за счёт своей низкой цены, пытаются занять свою нишу в домашнем сегменте или наоборот, бесперебойники, сделанные по низкочастотной технологии с тором мощностью всего 900 Вт, имеющие относительно большой вес и цену, пытаются занять нишу в сегменте высокочастотных инверторов за счёт таких своих качеств, как надёжность, мощные зарядные возможности и широкий функционал.

Инверторы со встроенным стабилизатором

Что такое стабилизатор напряжения? Обычно это отдельное устройство, позволяющее в широком диапазоне, и с хорошей точностью, выравнивать напряжение промышленной сети, если оно очень низкое или высокое. Например, качественный стабилизатор, позволяет поднять до 220 В сетевое напряжение, даже если в сети всего 120 В. Или наоборот, понизить сетевое напряжение, допустим с 270 В, до тех же 220 В. Качественные стабилизаторы выполнены на долговечных и быстродействующих симисторах, имеют минимум 8 переключающихся порогов. Ну а теперь посмотрите на характеристики встроенной в инвертор функции стабилизатора. Обычно это только 2 или 3 порога, используются не симисторы, а реле. В итоге, малая долговечность и узкий диапазон выравнивая сетевого напряжения. И есть ещё одна неприятная особенность у инверторов со встроенным стабилизатором. Они мало подходят для использования в условиях автономии, то есть там, где нет сети вообще. Ведь даже имея хорошее встроенное зарядное устройство, они не могут заряжать аккумуляторы от большинства обычных бензо/дизель генераторов.

Почему? Потому, что именно из-за встроенного стабилизатора, они требуют очень качественного и устойчивого напряжения на своём сетевом входе. Т.е. генератор должен быть дорогим и с большим запасом мощности (а такой стоит в несколько раз дороже обычных генераторов).

Почему же встроенный в инверторе стабилизатор так повышает его требования к качеству и мощности бензо/дизель или газо генератора? Посудите сами. Генератор при увеличении нагрузки, чтобы удержать напряжение в районе 220 В, автоматически прибавляет обороты. При снижении нагрузки – снижает обороты по той же причине. Теперь рассмотрим цепочку генератор – стабилизатор – инвертор – меняющаяся нагрузка. Допустим, что-то включили, например электрочайник мощностью 2 кВт. Нагрузка подастся на 220 В, проходящее через стабилизатор, от работающего генератора. Напряжение в первую долю секунды начнёт проваливаться. Как вы думаете – кто среагирует первым стабилизатор или генератор? Правильно, стабилизатор, так как генератор более инерционен, обороты мгновенно не поднимешь.

Итак, стабилизатор переключится на повышающую обмотку, чтобы компенсировать провал. Но затем этот провал всё же доходит и до генератора. Генератор со своей стороны тоже повысит напряжение. На это повышение снова среагирует стабилизатор и понизит порог, на стабилизатор опять среагирует генератор и т.д. Возникнет колебательный процесс, который может пойти в разнос. И тогда одно из двух – система будет аварийно отключаться, или, этот колебательный процесс быстро затухнет и всё войдёт в норму. Так вот всё почти мгновенно «устаканивается», в том случае, если генератор качественный и имеет большой запас мощности. Тогда он на чайник 2 кВт будет реагировать как на «муху залетевшую в окно», потому что тогда чайник не сможет раскачать его обороты. Но стоят такие генераторы слишком дорого.

Инверторы с встроенным солнечным контроллером

Теперь посмотрим насколько правильно встраивать солнечный контроллер внутрь инвертора. Вообще, солнечный контроллер необходим чтобы можно было солнечные панели (некоторые называют их солнечными батареями) подключить к аккумуляторам, к тем самым, к которым подключён инвертор. Солнечный контроллер преобразует энергию от высокого напряжения солнечных панелей в более низкое напряжение аккумуляторов. Таких инверторов со встроенным солнечным контроллером не много. Но у такого решения есть плюсы – ведь цена такого решения несколько ниже и, кроме того, проводов подключения будет чуть меньше. Теперь посмотрим на минусы такого решения. Высококачественные и мощные солнечные контроллеры (имеющие КПД 98%, высокое входное напряжение и управление внешними нагрузками) довольно большие и внутрь инвертора их не вставишь. Посмотрите на разобранный солнечный контроллер КЭС Dominator 200/100.


Поэтому контроллеры заряда, встроенные в инверторы, как и встроенные стабилизаторы, несколько урезаны по своим возможностям.

Сравните на фото инвертор со встроенным солнечным контроллером (слева) и два полноценных отдельных солнечных контроллера. Отдельный контроллер по размеру это почти половина инвертора. Разница в функционале и параметрах у них тоже заметна.

Другой минус – в случае порчи солнечного контроллера, придётся отдавать в ремонт всё устройство, т.е. лишаться и инвертора. Равно как и в случае порчи инвертора, лишаться и контроллера.

В общем, самые дорогие и качественные брендовые инверторы никогда не содержат в себе ни стабилизаторов, ни солнечных контроллеров. Поэтому, само их наличие в инверторе, говорит о уровне изделия. Говорит о том, что ради рекламы присутствия эфемерных преимуществ или вроде бы, как бы, более низкой цены (по сумме якобы двух продуктов в одном), производитель готов идти на некий компромисс с реальной целесообразностью. Особенно это касается встроенного стабилизатора. Наш совет-приобретать инверторы с встроенным стабилизатором или со встроенным солнечным контроллером, можно при стеснении в средствах, и при условии их использования не в полной автономии, а как резервной системы.

Сетевой инвертор

Сетевой инвертор – это одновременно и инвертор и солнечный контроллер с технологией МРРТ. Но у сетевого инвертора совсем другая идеология, нежели чем у рассмотренного нами выше обычного, подключаемого к аккумуляторным батареям, высокочастотного инвертора со встроенным солнечным контроллером. Он отличается принципиально. Эта идеология имеет свои истоки от других условий стран Евро-зоны, США и др.

Вот так выглядит, например, сетевой инвертор мощностью 500 Вт. На первый взгляд ничего необычного. Только удивляет отсутствие клемм для подключения аккумуляторов.


Идеология сетевого инвертора – энергию, полученную от солнечных панелей (соединённых на ВЫСОКОЕ напряжение, обычно в диапазоне 200 – 600 В), преобразовать сразу в переменное ВЫСОКОЕ напряжение 220 В и сразу подавать её в промышленную сеть, синхронизируясь с ней. Так как напряжение на входе и на выходе высокое, можно обойтись без трансформаторов, что должно удешевлять сетевые инвертора (хотя они почему-то стоят раза в 2 дороже обычных батарейных инверторов).

Как используют сетевые инверторы за рубежом? Если нагрузка в доме большая, а солнечной энергии поступает немного, то она вся уходит на домашнее потребление. Если же нагрузки почти нет, и солнце в зените – тогда эта не используемая владельцем энергия закачивается в промышленную энергосеть. Т.е. его счётчик крутится в обратную сторону, сматывая показания. Кроме того, сетевой инвертор обходится и без аккумуляторных батарей! Иначе пришлось бы их, подсоединять к очень высокому напряжению (на линию между узлом солнечного контроллера и узлом инвертора), что весьма опасно. Получается, что вместо аккумуляторов задействуется огромная электросеть. В неё можно качать солнечную электроэнергию, выкручивая счётчик в большой минус, а потом, вечером, или гораздо позже, в зимний период, возвращать себе обратно то, что отдавали летом! Промышленная электросеть это гигантский неисчерпаемый аккумулятор, вечный и не имеющий потерь. Но, к сожалению, пока в России есть два фактора, которые сводят на нет все преимущества сетевых инверторов:

  1. У нас не разрешено частным лицам что-либо закачивать в сеть. И таких счётчиков (которые позволяют вычитать обратную энергию) больше нет. Причём многие современные счётчики эту энергию (которая подаётся обратно в сеть) приплюсуют к потреблённой, и счета за электричества увеличатся!
  2. Если в Европе электричество практически не отключают, и там зачастую можно не иметь резервную систему на аккумуляторах, то в России такие отключения и аварии не редкость.

Поэтому аккумуляторные батареи жизненно необходимы не только в случае полной автономии, но и для резерва, даже если сеть 220 В имеется. Хотим обратить Ваше внимание, что в случае отключения промышленного 220 В, сетевой инвертор не будет выдавать свои 220 В даже если светит солнце и энергии как бы в избытке. Его конструкция сделана так, что промышленное 220 В для него является опорным и ведущим. И, кроме того, по требованиям безопасности – чтобы когда ничего не подозревающий электрик отключит подачу сетевого 220 В и, допустим, приступит к ремонту сети голыми руками, – чтобы его не убило, сетевой инвертор не должен при этом продолжать генерировать 220 В. Поэтому, если электричество в сети исчезнет, а будет установлен только сетевой инвертор с солнечными панелями, то вы останетесь без электричества. Большие деньги затрачены, а резервного электроснабжения не будет. И так будет, пока регламент электросетей не изменят, пока у нас аварии электроснабжения не прекратятся, пока электричество не перестанут планово отключать…

Гибридные инверторы

Что же такое гибридный инвертор (HYBRID)? Это вершина эволюции инверторов. Это и обычный, то есть батарейный, и сетевой инвертор, объединённые в один, то есть в гибрид!

Гибридный инвертор, как и сетевой инвертор, умеет синхронизироваться с промышленной сетью и подкачивать туда энергию как от аккумуляторов, так и от солнечных панелей с солнечным контроллером. Т.е. он умеет делать не только тоже, что и сетевой инвертор, но и больше. Например, «умощнять» сеть при перегрузках – при возникновении необходимости, он сможет приплюсовать к выделенной мощности сети мощность от аккумуляторов и/или от солнечного контроллера. Гибрид будет работать и при исчезновении в сети 220 В. Гибрид по вашему желанию может ограничить подкачку солнечной энергии только в домашнюю сеть или же и во внешнюю сеть. Т.е. проблема со счетчиками, плюсующими отданную энергию к счетам на оплату, снимается.

Гибрид накладывает свой синус на синус сети с чуть большей амплитудой и может перехватывать на себя всю нагрузку или часть нагрузки. Если в меню установлено разрешение подкачки пока напряжение на 1 аккумуляторе будет выше 12,7 В (что соответствует 100% заряда), то при отсутствии внешнего поступления энергии (например от Солнца), подкачка прекратится, и тогда далее всё будет питаться только от сети. Появится Солнце – снова продолжится подкачка, настолько, насколько позволит эта энергия солнца, или насколько израсходуют потребители.

Отметим, что аккумуляторы при наличии сетевого 220 В не расходуются и не портятся, хотя солнечная энергия подкачивается в сеть. Но можно и разрешить небольшой разряд аккумуляторов – это позволит подкачивать накопленное и вечером, правда ресурс аккумуляторных батарей тогда будет в небольшой степени сокращаться.

Подкачка необходимой энергии непосредственно в домашнюю сеть – на порядок лучше, чем автоматическое переключение потребителей с сети, на 220 В получаемые от аккумуляторов и солнечных панелей, не только потому, что в последнем случае расходуются, а значит портятся аккумуляторы, но и потому что частые переключения ведут к ускоренному износу внутреннего реле в обычном инверторе.

Наличие аккумуляторов как резерва, позволяет гибридным инверторам работать и при исчезновении 220 В в сети.

Ещё один плюс гибридов – только они могут обеспечить трёхфазное автономное или резервное напряжение. В этом случае используются три инвертора, каждый на свою фазу. Они связанны между собой дополнительными проводами для обеспечения синхронной работы со смещением фаз на 120 градусов. Естественно возможна и генерация всех трёх фаз от аккумуляторов, либо регенерация одной или двух исчезнувших фаз. А ведь если необходимо обеспечить питание трехфазных двигателей или трёхфазных насосов, без таких инверторов не обойтись.

Получается, что только гибридные инверторы это единственное идеальное решение для России.

Инверторы с широкими функциональными возможностями и без таковых.

«Зачем нужны какие-то возможности? – может подумать кто-то. – Мне нужно чтобы инвертор давал 220 В, всё остальное – напрасно потраченные деньги!»

Давайте, разберёмся напрасно или нет, судить, конечно, вам…

О каких же функциональных возможностях речь?

Нам удобней показать все эти возможности на примере российского низкочастотного инвертора, сделанном на основе тора, модификации МАП HYBRID.

  1. Режим поддержки сети или генератора, то есть автоматическое добавление мощности инвертора с аккумуляторами, к мощности сети или генератора

Например, если на дом (или на одну фазу) выделено только 5 кВт мощности, то используя, например, МАП HYBRID 12,0 кВт с аккумуляторами, можно выставить в его меню ограничение потребления от сети 5 кВт. Тогда прибор будет сам увеличить мощность на своём выходе вплоть до 11 кВт, добавляя к имеющейся сетевой, необходимую мощность от аккумуляторов. Эта возможность может быть полезна и при использовании генератора. Ведь генератор, например, всего 2 кВт, с помощью инвертора гибрида, сможет вытягивать большие пусковые мощности.

  1. Установка периодов времени заряда аккумуляторов и приоритета аккумуляторов

Если установлен двухтарифный счётчик, то можно, для экономии, разрешить инвертору заряжать аккумуляторы от сети только в ночное время. Ещё есть возможность использования двухтарифного режима ЭКО, то есть приоритетная зарядка аккумуляторов в ночное время и приоритетная генерация от аккумуляторов в дневное время, вместо использования сети. Реализована и возможность приоритетной генерации от аккумуляторов днём, запасённой ночью энергии. Однако на сегодня это не выгодно, т.к. один цикл расхода аккумулятора пока дороже выигрыша от перекидывания ночного тарифа на день. Но времена меняются – аккумуляторы ведь медленно, но дешевеют, а тарифы за электроэнергию растут. Рано или поздно наступит день, когда и эта возможность будет востребована.

  1. Возможность работы с аккумуляторами любого типа (кислотные, гелевые, AGM, щелочные и литий железо-фосфатные)

У хорошего инвертора должна быть возможность обеспечить качественный, интеллектуальный четырёхстадийный заряд с температурной компенсацией и доступностью любых регулировок. Для работы с литий железо-фосфатными аккумуляторами, предусмотрен автоматически отключаемый выход на BMS. Это особые самые передовые и перспективные аккумуляторы. Они имеют рекордный срок службы, до 30-и лет, но и стоят дороже обычных и требуют особого управления зарядом с помощью специальных устройств – BMS.

  1. Возможность совместной работы с сетевыми инверторами (автоматическое управление ими)

Мы рассказали ранее о сетевых инверторах. Но у них есть ещё одно возможное применение. В случае подключения сетевого инвертора к выходу 220 В продвинутого инвертора, последний будет являться опорным источником напряжения для сетевого инвертора (в том числе при пропадании 220 В в сети).


При наличии излишков энергии от солнечных панелей, инвертор будет направлять их в аккумуляторы. Однако, если не будет нагрузки, а аккумуляторы окажутся заряженными, то для прекращения заряда, надо временно отключить выработку энергии сетевым инвертором. В соответствии с заложенными в сетевой инвертор возможностями, это достигается изменением частоты выходного напряжения на которое он «опирается» 220В с 50 Гц до 52 Гц (и последующем возвратом к 50 Гц, когда напряжение на аккумуляторах снова упадёт). Отметим, что мало какие инверторы обладают функцией изменения частоты на своём выходе в зависимости от состояния аккумуляторов (т.е. умеют управлять сетевыми инверторами). Чтобы это происходило автоматически, используя сетевой инвертор, необходимо соответственно запрограммировать в меню гибридного инвертора, например, МАП HYBRID, отметив соответствующую опцию в ПО Монитор МАП. Подчеркнём, что эта возможность больше заложена на будущее. Использовать сетевой инвертор вместо солнечного контроллера, это более дорогое решение и заряжает он не так плавно, и многих важных функций солнечного контроллера в нём нет. К тому же, это решение не годится для России, если речь идёт не об автономии, а о подкачке в сеть. Потому что гибридный инвертор только собственное 220 умеет не подкачивать во внешнюю сеть. А ограничивать от этого сетевой инвертор он не умеет. Напомним, что выше шла речь об ограничении заряда аккумуляторов. Тем не менее, если в России разрешат отдачу в сеть свободной энергии потребителей, это решение может стать востребованным.

  1. Возможность прямого подключения к компьютеру для мониторинга и программирования

У серьёзных инверторов должно быть доступно бесплатное ПО для мониторинга электросетей и оборудования, в том числе дистанционно. В том числе весьма полезной может быть возможность отправки СМС по событиям или по запросу, и накопление статистических данных по всем меняющимся параметрам. Для инвертора МАП SIN создано уже четыре варианта разного программного обеспечения (в том числе независимыми разработчиками), с немного разным функционалом и под разные операционные системы, включая Андроид.


  1. Возможность выбора напряжений защиты от выбросов или провалов напряжения в сети

Защита от выбросов и провалов напряжения в сети может обеспечиваться переходом на аккумуляторы, при выходе напряжения во входной сети за указанные рамки, в большую или в меньшую сторону. Транслируемый со входа на выход диапазон допустимого входного напряжения (без перехода на аккумуляторные батареи, по умолчанию 175В – 250В), настраивается пользователем. Диапазон может быть сужен, что обеспечивает дополнительную защиту потребляющей аппаратуры.

  1. Возможность модернизации (апгрейда) самого инвертора, и/или модернизации с помощью новых прошивок

Некоторые новые возможности современного инвертора могут получить пользователи, купившие инвертор ранее, с помощью простой его перепрошивки на новую версию ПО. Так, например, за последнее время, покупатели купившие инвертор МАП SIN и обновившие прошивку, получили следующие новые важные возможности инвертора:

  • Появился заряд новейших литий-железо фосфатных аккумуляторов и работа с BMS.
  • Добавилось управление внешним реле, в том числе на включение генератора.
  • Добавилась совместная работа инвертора с солнечным контроллером по шине I2C.

Разумеется, всем понятно, что быть здоровым и богатым, конечно лучше, чем бедным и больным. Но не всегда наши возможности совпадают с нашими желаниями. Грамотный выбор, позволяет найти оптимальное решение проблемы.

Для задач попроще, например, использование в автомобиле, в походных условиях, или при серьёзных затруднениях в деньгах, можно остановить выбор на высокочастотных моделях инверторов или упрощённых низкочастотных, с обычным трансформатором, без широких функциональных возможностей

СОВЕТ ОТ АЛЬТЭКО

Для серьёзных задач, таких как резервное энергообечение домов, предприятий, тем более для автономного электроснабжения и/или использования солнечных панелей для уменьшения потребления от сети нужны серьёзные инверторы. А именно:

  • с чистым синусом на выходе
  • разработанные по низкочастотной технологии (лучше с трансформатором в виде тора)
  • с возможностью быстрого заряда любых типов аккумуляторов
  • с богатыми функциональными возможностями (и с программным обеспечением)
  • при наличии сети 220 В и планируемых (пусть даже в перспективе) солнечных панелях, необходимы только гибридные инверторы

Итак, мы рассмотрели разные варианты конструкций инверторов. Мы надеемся, что помогли сделать ваш выбор более осмысленным.

Предлагаем ознакомиться с таблицей сравнительных характеристик инверторов, ведущих производителей (МикроАрт(МАП), Schneider Electric, Victron, Studer, Outback, Rich, SMA)

Желаем вам правильного и удачного выбора!

Выбираем источник бесперебойного питания для дома

ИБП на сегодня являются самым надежным, современным и эффективным способом решения проблемы нестабильной подачи электричества.

Перед каждым хозяином загородного дома, принявшим решение приобрести такое оборудование (как известно, чем дальше удаленность от городской черты, тем чаще перебои в центральном электроснабжении) встает главный вопрос: ИБП – онлайн или ИБП на базе VS-инвертора? Это две главные разновидности агрегатов данного типа, о плюсах и минусах которых пойдет речь ниже. В нашем сравнительном анализе мы затронем основные технические характеристики, которые влияют на качество генерируемого тока и на надежность работы оборудования в целом.

Сравнение первое: качество выходного напряжения

ИБП one-line являются агрегатами двойного преобразования электротока. Независимо от сигнала они дают на выходе идеальную синусоиду, причем сохраняют ее вне зависимости от количества и мощности подключенных пользователей. При выборе агрегата нужно учитывать, что к качеству сигнала наиболее чувствительны электродвигатели, насосы, hi end-аппаратура и другие сложные электронные приборы.

Что касается инверторов, то они передают нагрузку без корректировки входящего сигнала. Работая от аккумуляторных батарей, такое оборудование допускает гораздо более значительные погрешности по диапазону отклонений в форме синусоиды выходного напряжения (КНИ).

Результат – 1:0 в пользу ИБП-онлайн.

Сравнение второе: стабилизация напряжения

Какой бы ни была ситуация на входе, на выходе ИБП всегда показывают 220 В, и в этом их огромное преимущество перед релейными и электронными стабилизаторами, регулирующими напряжение ступенчато. Диапазон стабилизации при этом значителен (от 110-ти до 290 В).

Инверторы в своем большинстве полностью лишены опции стабилизации напряжения. Отдельные заводы-производители встраивают в систему стабилизаторы, по сути, превращая инверторы в ИБП типа line-interactive. Но и это не дает должного результата: скорость и качество стабилизации оставляют желать лучшего.

Результат – 2:0 в пользу ИБП-онлайн.

Сравнение № 3: работа с аккумуляторами

Количество подключаемых батарей у ИБП-online зависит от мощности:

  • до 800 Вт – 2-3;
  • 1 800 Вт – 4;
  • 2 700 Вт – от 6-ти до 8;
  • свыше 5 400 – от 12-ти до 16-ти.

К 2-хфазным моделям можно подключать 32 и больше АКБ.

Для инверторных агрегатов:

  • от 2-х до 3-х кВт – 2 или 4 шт.;
  • от 3-х кВт – 4 и больше.

Необходимой автономности оборудования можно добиться, применяя АКБ большей емкости. Кроме того, обычной практикой стало параллельно-последовательное подключение аккумуляторов для увеличения продолжительности безостановочной работы оборудования (то есть по этой схеме можно подключать 4, 8, 12 или 16 АКБ). Следовательно, здесь преимуществ на стороне инверторов.

Сила тока батарей – это показатель, определяющий, насколько быстро они смогут зарядиться после восстановления напряжения в сети. Средняя продолжительность зарядки AGM и GEL-аккумуляторов составляет 10 ч. Устройство инверторов позволяет заряжать даже высокоемкие батареи достаточно быстро. ИБП, как правило, имеют меньшую мощность АКБ, вследствие чего на их подзарядку уходит больше 10 ч.

Результат – 2:1 (разрыв сокращается).

Сравнение № 4: скорость переключения на батареи

Онлайн ИБП переключают потребителей на АКБ мгновенно. В этот момент они подают сигнал, благодаря которому хозяева дома узнают о проблемах с электроснабжением, иначе момент переключения остался бы вовсе незамеченным. Это преимущество делает оборудование данного типа незаменимым для пользователей, критичных к стабильности электротока.

Время переключения инвертора – 10-20 сек. На работу большинства электроприборов такой кратковременный перебой не повлияет, к примеру, компьютеры нового поколения в перезагрузку не уйдут. А вот отдельные модели отопительных котлов с электроникой могут трактовать ситуацию как сетевую ошибку. Поэтому при выборе оборудования обязательно советуйтесь со специалистами, чтобы проверить совместимость инверторов с вашими электроприборами.

Результат – 3:1

Сравнение № 5: долговечность АКБ

На практике проверено, что подключенные к ИБП-online аккумуляторные батареи живут дольше благодаря предусмотренному в них многоуровневому интеллектуальному режиму зарядки.

Результат – 4:1

Сравнение № 6: работа с генераторами

ИБП чувствительны к качеству электропитания. В случае отклонения входной частоты на 2-3 % от 50 Гц они обычно переходят в режим работы от АКБ. В связи с этим онлайн-ИБП совместимы только с качественными ГУ, имеющими систему электронного мониторинга и управления. Инверторы в этом плане более демократичны и вполне могут работать с самыми недорогими ГУ.

Широко распространена практика оснащения автоматикой VS-инверторов в связке с ГУ: в случае разрядки АКБ до критичного уровня или, наоборот, зарядки до необходимого уровня, инвертор посылает сигнал на переключение. Это очень удобно при продолжительных или частых отключениях электричества. Автоматизировать онлайн ИБП можно, но это гораздо дороже и сложнее.

Кроме того, только инверторы могут работать от солнечных батарей, в ИБП этой возможности не предусмотрено.

Результат – 4:2, очко в копилку инверторов.

Сравнение № 7: уровень шума и условия работы

ИБП требуют периодического охлаждения, что обусловлено спецификой работы системы двойного преобразования. От этого – шум, издаваемый вентиляторами.

В инверторных ИБП вентиляторы включаются только при критичных нагрузках либо при заряде АКБ на максимуме. Инверторы могут работать при повышенной влажности и уровне загрязнения воздуха, вибрации.

Результат – 4:3

Сравнение № 8: работа при высоких нагрузках

ИБП чувствительны к чрезмерным нагрузкам (допустимый максимум – 125 %), далее они переходят в режим байпаса и при многократных повторениях такой ситуации могут просто выйти из строя.

Инверторы вполне выдерживают двукратные нагрузки от номинала при условии, что их продолжительность не превышает 5-10 сек, а также пусковые токи.

Результат – 4:4.

Что касается еще двух немаловажных характеристик – надежности и цены, то здесь определить победителя не удастся. Как инверторы, так и ИБП-онлайн в зависимости от производителя и модели могут служить больше или меньше и стоить по-разному. Поэтому итоговый счет остается равным – 4:4.

Выводы

Решение о покупке ИБП или инвертора делайте исходя из характеристик, которые важны именно в вашем случае. Обращайте внимание на соотношение цены и продолжительности автономной работы оборудования.

ИБП двойного преобразования, On-Line

На входе ИБП двойного преобразования находится выпрямитель. В отличие от выпрямителей ИБП линейно-интерактивного типа - это мощное устройство. Выпрямитель ИБП двойного преобразования должен не только подзаряжать батарею ИБП, но, прежде всего, снабжать инвертор ИБП постоянным напряжением. Инвертор преобразует постоянный ток в переменный для питания нагрузки. Байпас представляет собой специальную линию, которая позволяет в случае необходимости питать нагрузку напрямую от электрической сети в обход ИБП. Для переключения на работу через байпас служит статический (т.е. не имеющий движущихся элементов) переключатель. Поэтому этот байпас часто называют статическим байпасом.

 

 

ИБП двойного преобразования  может работать в трех режимах:

 

  • Работа от сети: если в сети есть "нормальное" напряжение, то вся мощность, потребляемая нагрузкой, проходит через выпрямитель ИБП. Выпрямитель преобразует напряжение электрической сети в стабилизированное напряжение постоянного тока. Оно используется для заряда батареи и для питания инвертора. Инвертор преобразует напряжение постоянного тока в напряжение переменного тока, которым и питается нагрузка.
  • Работа от батареи: выпрямитель ИБП с двойным преобразованием выдает стабилизированное напряжение постоянного тока. Т.е. независимо от величины напряжения переменного тока на входе выпрямителя напряжение постоянного тока на его выходе остается постоянным. Естественно, напряжение остается стабильным только если входное напряжение не выходит из некоторого диапазона допустимых напряжений. Этот диапазон называется диапазоном входных напряжений ИБП.  Диапазон входных напряжений ИБП с двойным преобразованием не остается постоянным. Его величина (или вернее его нижняя граница) зависит не только от конкретной модели ИБП, но и от его нагрузки. Если напряжение сети становится меньше нижней границы диапазона входных напряжений (т. е. выпрямитель уже не может стабилизировать напряжение), напряжение постоянного тока на выходе выпрямителя уменьшается и становится ниже напряжения заряженной батареи ИБП. Никакого переключения не происходит. Просто инвертор начинает частично питаться от батареи, а батарея начинает разряжаться. При дальнейшем уменьшении напряжения или если напряжение пропадает совсем, инвертор начинает полностью питаться от батареи. В этом случае, ИБП переходит на режим работы от батареи.  Работа ИБП от батареи продолжается некоторое время, определяемое зарядом батареи и мощностью нагрузки. После того, как батарея разрядится до напряжения примерно 1.7 В на элемент, инвертор ИБП будет отключен автоматикой, защищающей батарею от глубокого разряда.  Если напряжение на входе ИБП снова поднимется до нормального, выпрямитель опять начнет заряжать батарею и питать инвертор.
  • Режим работы через статический байпас: основные элементы ИБП двойного преобразования при работе от сети постоянно находятся под нагрузкой. Если инвертор выходит из строя, подача напряжения к нагрузке может прекратиться и в этом случае ИБП не только не выполнит своего предназначения, но даже сам из-за своей поломки может стать причиной потери данных в подключенных к нему компьютерах или отключения подключенных к нему важных устройств.  Для того чтобы этого не происходило, в ИБП введена еще одна линия электроснабжения нагрузки - статический байпас. При выходе из строя инвертора или его перегрузке, срабатывает переключатель (размыкается линия "инвертор-нагрузка" и замыкается линия "байпас-нагрузка") и нагрузка продолжает питаться от сети. К сожалению не все ИБП с переключением имеют статический байпас. На наш взгляд,  такие ИБП вообще не следует использовать, поскольку они не надежны. Рассмотрим теперь работу отдельных элементов ИБП.

 

Выпрямитель

Выпрямитель ИБП двойного преобразования должен иметь мощность, достаточную для двух его основных функций. Его максимальный выходной ток должен быть не меньше суммы максимального входного тока инвертора и максимального зарядного тока батареи.  Для правильного заряда батареи выпрямитель должен очень точно (с точностью не хуже 1%) поддерживать напряжение плавающего заряда на батарее. Иногда в ИБП двойного преобразования применяют регулируемые тиристорные выпрямители.

 

Инвертор, синхронизация с сетью и переключение на статический байпас

Инвертор ИБП двойного преобразования имеет возможность изменения выходной частоты инвертора для синхронизации выходного напряжения инвертора с сетью. Эта функция используется в ИБП постоянно и просто необходима для переключения ИБП на статический байпас. Рассмотрим это переключение несколько подробнее.  Для того чтобы ИБП с двойным преобразованием имел непрерывное выходное напряжение без скачков и разрывов на всех режимах работы, нужно обеспечить гладкое переключение на статический байпас при выходе из строя инвертора или его перегрузке.  Для этого необходимо, чтобы фаза и частота сетевого напряжения (т.е. напряжения в цепи байпаса) в момент переключения были такими же, как фаза и частота выходного напряжения инвертора. Но мы не можем управлять фазой и частотой сети, следовательно мы должны добиться желаемой цели за счет настройки инвертора. Мы не можем, как в линейно-интерактивном ИБП, подстроить фазу и частоту инвертора перед переключением, так как не возможно предугадать, в какой момент инвертор выйдет из строя или испытает перегрузку. Поэтому инвертор ИБП с двойным преобразованием должен всегда быть синхронизован с сетью. Точнее говоря, должна быть достигнута синхронизации инвертора с линией статического байпаса, которая в общем случае может быть подключена к другой линии электроснабжения, чем вход выпрямителя ИБП.

 

Что произойдет с ИБП с двойным преобразованием энергии, если частота сети вдруг начнет отличаться от стандартной (50 Гц)? ИБП с двойным преобразованием имеет некоторые пределы допустимых изменений частоты сети (эта характеристика указана в паспорте или описании). Например, пределы допустимых изменений частоты равны 50 Гц ± 2%, т.е. минимальная допустимая частота равна 49 Гц, а максимальная допустимая частота - 51 Гц.

 

Если частота в линии байпаса находится в пределах допустимого, то частота инвертора аккуратно следует за ней. Частота и фаза инвертора равны частоте и фазе в линии байпаса. Следовательно ИБП в любой момент (при выходе из строя инвертора или его перегрузке) может переключиться на статический байпас, не испытывая импульсных нагрузок.  Если же частота в линии байпаса станет равной 48 Гц, то частота инвертора не может следовать за ней, чтобы не питать нагрузку напряжением с частотой, сильно отличающейся от номинальной. Линейно-интерактивные  ИБП в этом случае переходят на режим работы от батареи, а после исчерпания заряда батареи отключаются. ИБП с двойным преобразованием энергии отрабатывают эту ситуацию гораздо лучше. Блок управления просто разрешает инвертору ИБП прекратить синхронизацию с линией байпаса и перейти на режим независимой работы. Частота инвертора становится равной ровно 50 Гц и остается такой до тех пор, пока частота линии байпаса не вернется в пределы допустимого.  Во время независимой работы инвертора, переключение ИБП на статический байпас блокируется, поскольку при таком переключении возможны сильные фазовые и амплитудные искажения, которые могут нанести ущерб чувствительной нагрузке. Более того, переключение в отсутствие синхронизации опасно для самого ИБП.

 

Некоторые ИБП имеют возможность настройки пределов допустимых изменений частоты. Например, они могут быть настроены на допустимые колебания частоты 0.5, 1 или 2 Герца в каждую сторону. Казалось бы, чем уже диапазон допустимых колебаний частоты, тем лучше для чувствительной нагрузки. На самом деле улучшение качества стабилизации частоты происходит за счет общей надежности системы. Ведь если диапазон допустимых изменений частоты установлен меньше реального диапазона изменения частоты сети в месте установки ИБП, то ИБП большую часть времени работает без синхронизации инвертора с линией байпаса. Это снижает общую надежность системы, защищаемой с помощью ИБП, поскольку во время независимой работы инвертора невозможно переключение на статический байпас. В случае если ИБП имеет возможность настройки диапазона допустимых изменений частоты, пользователь имеет возможность выбирать выгодный для себя компромисс. Он может установить очень узкий диапазон частот для чувствительной нагрузки, сознательно пойдя на некоторое снижение надежности системы, или расширить этот диапазон для получения максимальной надежности, если нагрузка не слишком чувствительна к изменениям частоты.

 

Итак, основное назначение статического байпаса - это увеличение надежности ИБП и нагрузки  в целом за счет организации резервного источника электроснабжения, который вступает в действие при выходе из строя инвертора. В рассмотренном случае таким источником является та же электрическая сеть, которая питает выпрямитель ИБП. Выход из строя какой-либо из систем ИБП вещь, в общем-то, довольно маловероятная. Хорошие ИБП с двойным преобразованием имеют среднее время наработки на отказ до 10 лет. Но статический байпас имеет еще одну функцию, которая используется буквально при каждом включении сильно нагруженного ИБП. Инвертор естественно имеет ограничение по допустимой нагрузке. При постоянной нагрузке этой границей является номинальная мощность ИБП. Кратковременно инвертор способен выдерживать большие токи. Обычно допускается перегрузка около 50-150 % на несколько миллисекунд и около 10-50 % на несколько секунд или десятков секунд. Практически любому потребителю электроэнергии известно такое явление, как стартовый ток. Под этим понимается ток, возникающий при включении нагрузки (потребителя электроэнергии) в отличие от тока на нормальном режиме работы.

 

Для таких нагрузок, как двигатели, кондиционеры, принтеры и т.д. характерен довольно большой стартовый ток. При каждом включении нагрузка потребляет в несколько раз больший ток, чем после запуска и выхода на нормальный режим работы.

Таким образом, при запуске потребителей с высоким пусковым током, возможна перегрузка инвертора. Если перегрузка возникла, ИБП для предохранения своего инвертора от перегрузки переключается на работу через байпас. Через несколько секунд ИБП снова переключается на работу от инвертора. Этот режим работы предохраняет инвертор от выхода из строя и увеличивает общую надежность нагрузки, защищенной с помощью ИБП с двойным преобразованием энергии.

 

Другие элементы ИБП двойного преобразования

Сравним еще раз схемы ИБП двойного преобразования и линейного-интерактивного ИБП. У источников бесперебойного питания с двойным преобразованием отсутствуют (хотя и не у всех моделей) некоторые элементы: фильтры шумов и импульсов. В ИБП этого типа импульсы и шумы фильтруются в результате выпрямления напряжения переменного тока: на выходе выпрямителя имеются схемы подавления пульсаций напряжения, выполняющие роль фильтров. В процессе второго преобразования энергии шумы и импульсы еще раз уменьшаются, и нагрузка питается чистым синусоидальным напряжением.  Поэтому отсутствие в схеме фильтров можно считать своего рода фокусом: внутри ИБП есть элементы, выполняющие эти функции, но называющиеся по-другому.

Блок управления ИБП с двойным преобразованием энергии не анализирует состояния электрической сети. В этом нет необходимости, ведь нет необходимости управлять переключением ИБП с двойным преобразованием на работу от батареи - этот переход происходит без участия управляющей электроники.  Нет необходимости и производить анализ формы напряжения переменного тока на входе ИБП: выпрямитель ИБП с двойным преобразованием энергии может питаться напряжением переменного тока практически любой формы – в любом случае на выходе выпрямителя будет стабилизированное напряжение постоянного тока, а на выходе инвертора - чистая синусоида. Задача блока управления - регулировать напряжение на выходе выпрямителя, напряжение на выходе инвертора и не пропустить момент, когда понадобится произвести переключение на работу через статический байпас.

 

Аккумуляторная батарея

Батарея ИБП двойного преобразования не имеет никаких отличий от батарей ИБП других типов.  Все силовые элементы ИБП с двойным преобразованием энергии работают под нагрузкой все время, пока ИБП включен (в отличие, например, от инвертора и выпрямителя ИБП с переключением, которые простаивают, пока ИБП работает от сети). Поэтому все полупроводники и другие силовые элементы ИБП с двойным преобразованием рассчитаны на длительную работу при полной нагрузкой. Это позволяет, не внося значительных изменений в ИБП, подключать к нему дополнительные аккумуляторы для увеличения длительности работы от батареи. Большинство ИБП с двойным преобразованием имеют такую возможность.

 

Индикация и управление

Органы индикации и управления ИБП с двойным преобразованием не имеют принципиальных отличий от панелей управления других ИБП. Стандартный набор включает клавиши включения и выключения прибора, индикаторы сети, заряда батарей и нагрузки (для некоторых моделей).

 

Характеристики ИБП двойного преобразования

Мощность

 

ИБП с двойным преобразованием имеют наиболее широкий диапазон мощностей по сравнению с другими ИБП. Минимальная мощность - 500-700 ВА для разных серий небольших ИБП.  Схема ИБП с двойным преобразованием позволяет создавать устройства очень большой мощности. Обычно максимальная мощность единичного ИБП ограничивается величиной 500 кВА, существуют так же ИБП мощностью 800 кВА. Но возможно наращивание мощности ИБП за счет параллельной работы нескольких модулей на одну нагрузку.  Начиная с мощности около 10 кВА ИБП обычно предназначены для работы с трехфазным входным напряжением.

 

Коэффициент полезного действия

 

ИБП с двойным преобразованием энергии имеют не слишком высокий КПД, по сравнению с ИБП других типов. Тем не менее, их КПД достаточно высок. Он составляет примерно 92-94% при полной или близкой к полной мощности. При уменьшении мощности КПД уменьшается. На примерно 50 % мощности КПД может составлять около 70%.

Исходя из КПД, можно оценить максимальное тепловыделение ИБП. Оно примерно равно 10 % от номинальной мощности ИБП. Тепловыделение ИБПдолжно учитываться при расчете теплового режима помещения, где установлены ИБП.

Приведенная выше величина КПД не учитывает использования части входной мощности для заряда батареи. Потому для того, чтобы даже примерно определить максимальный входной ток ИБП, величины КПД не достаточно. Нужно смотреть более подробные технические характеристики ИБП, а для точного расчета максимального входного тока, нужно рассчитывать эту величину, исходя их емкости батареи, установленной в ИБП.

 

Время работы от батареи

 

ИБП небольшой мощности (до 1 кВА) имеют время работы от батареи при полной нагрузке примерно 5-15 минут. Но почти для всех ИБП большей мощности изготовитель  обычно предусматривает возможность наращивания емкости батареи по сравнению со стандартной.  ИБП средней и большой мощности (более 20-40 кВА) часто не имеют встроенной батареи. Батарея для них подбирается, исходя из требований заказчика. Наиболее распространенными вариантами являются батареи на 5-7 минут автономной работы - для сопряжения ИБП с дизельным генератором и батарея на 10-30 минут - для автономной работы ИБП.

 

Преимущества ИБП с двойным преобразованием:

  • Хорошая защита от шумов и наносекундных импульсов.
  • Очень хорошая защита от искажений формы кривой напряжения и микросекундных импульсов.
  • Возможность работы в сетях с нестабильной частотой.
  • Самая лучшая плавная стабилизация напряжения с высокой точностью.
  • Возможность наращивания батареи практически для всех моделей ИБП.

Недостатки ИБП с двойным преобразованием:

  • Более высокая цена, по сравнению с другими типами ИБП.
  • Повышенное тепловыделение, по сравнению с другими типами ИБП.

Обеспечение бесперебойного питания при использовании генератора: нужен ли ИБП?

Источники бесперебойного питания и дизель-генераторные установки (ДГУ) решают похожие задачи и в некоторых случаях взаимозаменяемы. Оба типа оборудования обеспечивают резервное питание в случае потери основного, но делают это по-разному. Нужно ли использовать ИБП как дополнение к ДГУ?

Давайте разбираться.

Почему возникает необходимость одновременного использования ИБП и ДГУ

Когда прекращается подача основного питания, включается ДГУ, однако ему потребуется 10–15 секунд, чтобы запуститься и начать работу в штатном режиме. Это неприемлемо для серверного и другого IT-оборудования, от которого зависит жизнеобеспечение офиса или всей компании. Вторая проблема заключается в том, что при включении генератора нарушается стабильность частоты электропитания. Отклонения приводят к ошибкам в работе и даже повреждению оборудования, потере данных, системным сбоям. В обоих случаях использование ИБП в комбинации с ДГУ помогает избежать проблем, которые снижают качество и надежность электропитания, а генератор получает достаточное время для запуска.

ДГУ и ИБП: примеры совместного и отдельного использования

Мы уже говорили о том, как выбрать ДГУ для дата-центра. Здесь рассмотрим последствия совместного и отдельного использования генераторов и ИБП на трех реальных примерах.

Пример 1: только генератор

Когда пропадает питание, отключается нагрузка – соответственно, серверное, медицинское, промышленное и другое оборудование вынужденно останавливается. ДГУ требуется несколько секунд на то, чтобы включиться, прогреться, выйти на нужное количество оборотов в единицу времени. Только после этого подключается нагрузка. В зависимости от модели ДГУ запуск длится от 10 секунд до нескольких минут. В это время питание на нагрузке отсутствует.

Пример 2: генератор и ИБП

Когда пропадает основное питание, нагрузка не прерывается, так как переходит на питание от аккумуляторных батарей. Параллельно запускается ДГУ, срабатывает автоматическое включение резервного питания и оборудования (АВР). ИБП переходит в режим питания от ДГУ, при этом происходит переключение режима с «Battery» на «Normal». Когда появляется основное питание, АВР переключает на него и отключает дизель-генераторную установку. В такой ситуации нагрузка не отключается, а критически важное оборудование работает без остановки.

Пример 3: только ИБП

Когда пропадает основное питание, ИБП переходит на работу от батарей без перерыва подачи питания. После восстановления ИБП по аналогичному принципу переключается в нормальный режим работы. В этой ситуации нагрузка не отключается.

Какие ИБП используются для обеспечения бесперебойного питания

ИБП можно условно разделить на три категории: Off-line (инверторы), Line-Interactive и On-line. Рассмотрим, чем они отличаются в контексте обеспечения бесперебойного питания в паре с генератором или без него.

Off-line при отключении основного питания включаются в течение 10–20 мс. Этого достаточно, чтобы заметить мигание индикатора освещения, но во многих типах оборудования подобное не приводит к временной остановке. Такой тип питания в маломощном исполнении подходит для некритичных нагрузок: мониторов, офисных ноутбуков, принтеров, другой оргтехники. Мощные ИБП вида Off-line (они же инверторы) автоматически дают питание от аккумуляторов, а при восстановлении основного питания переходят в режим заряда аккумуляторных батарей и параллельно питают нагрузку.

Line-Interactive представляет собой улучшенный вариант Off-line, дополненный стабилизатором напряжения и фильтром помех. Принцип работы и сфера применения – аналогичные.

On-line обеспечивает нагрузку самым качественным питанием за счет системы двойного преобразования. Вначале ИБП преобразует переменный ток в постоянный, а уже инвертор превращает постоянный ток в переменный. Но самое важное – нулевое время, которое требуется для переключения на аккумуляторные батареи в случае прекращения подачи основного питания. Оборудование не сможет идентифицировать момент переключения и продолжит работать в штатном режиме. Соответственно, ИБП типа On-line подходят для тех предприятий, где остановка оборудования даже на доли секунды может оказаться критичной. Например, использование On-line систем – принципиальное условие для питания газовых котлов отопления без функции автоматического запуска.

Когда использовать генератор и ИБП отдельно друг от друга

Возникает закономерный вопрос: значит, в системе резервного питания можно обойтись без ДГУ? В теории – да. Но только в тех условиях работы, где нулевая или допустимо низкая вероятность отключения основного питания на длительное время. Это связано с тем, что для продолжительной работы ИБП от батарей потребуется большое количество аккумуляторных элементов. 

Еще одна причина использования ИБП в связке с ДГУ – защита от проблем с питанием. Генератор не решает эту проблему, потому источник бесперебойного питания становится дополнительным щитом для оборудования, у которого секундное прекращение подачи питания станет серьезной проблемой (вплоть до выхода из строя).  

Как насчет подключения только ИБП, без ДГУ? Эта схема имеет право на жизнь, но у нее тоже есть недостатки. Необходимо будет установить большой массив аккумуляторных батарей, где их суммарная емкость зависит от мощности и желаемого времени автономной работы. Но тогда возникают такие проблемы: высокая цена ИБП, большой вес и объем АКБ, потребность в специальном помещении для их размещения. Если польза от установки такой системы перекрывает затраты, можно смело использовать ее для защиты от перебоев с питанием критически важного оборудования – в ЦОД, медицинских центрах и т. п.

Подключение генератора и ИБП

Итак, вы решили использовать ИБП в связке с ДГУ, чтобы обеспечить стабильное и качественное резервное питание. Самый простой способ их соединения в единую систему – через АВР. Некоторые модели ИБП поддерживают функцию «ONGenerator», при которой уменьшается величина зарядного тока аккумуляторных батарей при работе от генератора. Соответственно, нагрузка на генератор уменьшится. 

Выбирая ИБП для работы в комплекте с ДГУ, нужно обращать внимание на соответствие номиналов. Недопустимо использовать генератор и ИБП с одинаковыми номиналами по двум причинам. Первая: КПД источника бесперебойного питания всегда ниже 100 %. Вторая: генераторы включаются в работу ступенчато, а чувствительное к помехам в сети оборудование требует плавного переключения. В общем случае специалисты рекомендуют придерживаться такого правила: номинальная мощность генератора должна быть в полтора раза выше номинальной мощности ИБП. Еще немного потребуется увеличить мощность генератора, работающего на газовом топливе.

 

Разница между ИБП и инвертором

Ключевое отличие: И инвертор, и ИБП используются для обеспечения резервного питания электронных устройств в случае отключения электричества. Очевидная разница между ними - время, затрачиваемое ими на поставку.

По мере того, как мир продолжает развиваться в условиях цифровой революции, существует огромная ощутимая зависимость от таких ресурсов, как электричество. Электричество оказалось в этой ситуации из-за изобретения и популярности множества электронных устройств, призванных облегчить жизнь людям.В таком мире нехватка электричества - последнее, чего бы человек пожелал. Однако эта нехватка является такой же реальностью, как и многочисленные электронные устройства, которые мы используем в повседневной жизни.

Чтобы решить эти проблемы, связанные с перебоями в подаче электроэнергии и отсутствием электричества, были разработаны ИБП и инвертор. И инвертор, и ИБП используются для обеспечения резервного питания электронных устройств в случае отключения электричества. Их основное функционирование такое же: они накапливают электроэнергию в батарее, когда она доступна, и подают ее на различные устройства в случае отключения электричества.Однако они оба отличаются схемотехникой, ценой, функциями и т. Д.

Электричество течет в виде переменного тока, то есть переменного тока, и постоянного тока, то есть постоянного тока, к различным электронным устройствам и от них. Когда электричество поступает из сети, инвертор получает его в виде переменного тока, чтобы хранить в батарее. Однако для этого инвертор должен преобразовать переменный ток в постоянный, а затем сохранить его. Когда происходит сбой, питание от аккумулятора должно подаваться на различные электронные устройства, но оно не может быть распределено в виде постоянного тока.Таким образом, инвертор преобразует постоянный ток обратно в переменный и подает его на устройства до тех пор, пока отключение не закончится. После этого он снова сохраняет переменный ток в своей батарее для дальнейшего потребления. Эта инверсия электрических токов из переменного в постоянный и наоборот является причиной того, что инвертор так и называется.

ИБП

, сокращение от «Источник бесперебойного питания», также использует тот же принцип для хранения и распределения тока между электронными устройствами. Однако, в отличие от инвертора, ИБП быстро переключает токи.Одним из факторов в пользу ИБП является то, что в нем не используются реле и сигналы, такие как инвертор, для переключения с переменного тока на постоянный или наоборот. Возможно, поэтому ИБП чуть быстрее инвертора. Одно переключение ИБП занимает от 10 до 15 миллисекунд, а инвертору - до 500 микросекунд. Гаджеты, которые не могут терпеть эту задержку во времени, например компьютер, подключаются к ИБП, а не к инвертору, именно по этой причине.

Еще одно заметное различие между ними заключается в том, что ИБП приписывают регулирование и мониторинг колебаний потока электроэнергии.То же самое не относится к инвертору, поскольку он просто хранит и ретранслирует электричество, но не контролирует его. Это также одна из причин, почему электронные устройства, имеющие сложную схему и построенные, имеют резервное копирование с помощью ИБП, а не инвертора. Тем не менее, инверторы пользуются привилегированным статусом среди обычных электрических устройств, на работу которых не влияют длительные задержки в подаче питания.

Таким образом, и инвертор, и ИБП похожи друг на друга, но их нельзя назвать одинаковыми.

Сравнение ИБП и инвертора:

ИБП

Инвертор

Функция

Для обеспечения резервного питания, контроля и измерения колебаний напряжения.

Для обеспечения резервного питания.

Время переключения

от 10 до 15 миллисекунд

500 микросекунд

Требования к входной мощности

170-270В переменного тока

240-270 В переменного тока

Типы

  • Автономный ИБП
  • Онлайн ИБП
  • Линейно-интерактивный ИБП
  • Квадратная волна
  • Квази-волна
  • Синусоидальная волна

Усовершенствование схем

Больше, чем инвертор

Меньше, чем ИБП

Стоимость

Дороже инвертора

Дешевле ИБП

Различия между инвертором и ИБП

Различия между источником бесперебойного питания «ИБП» и инвертором

Отключение электроэнергии, очень распространенное явление, особенно в странах третьего мира, но страны мира 1 st от этого не освобождены. Существует несколько причин отключения электроэнергии в виде стихийных бедствий, таких как шторм, молния, снег, землетрясение и т. Д., Которые вызывают отключение электроэнергии.

Внезапное отключение питания очень раздражает и может повредить чувствительное электронное оборудование при внезапном отключении. Важнейшее спасательное оборудование в больницах, которое должно работать круглосуточно и без выходных в условиях внезапного отключения электроэнергии, может поставить под угрозу чью-то жизнь. В таких случаях сбоя питания мы используем ИБП и инвертор для обеспечения резервного питания. Оба они обеспечивают резервное питание, но их функции, схемы и характеристики сильно различаются.

Прежде чем углубляться в разницу, давайте посмотрим, что такое ИБП и инвертор.

Что такое ИБП (источник бесперебойного питания)?

UPS - это аббревиатура от Uninterruptible Power Supply . Это устройство, способное обеспечить резервное питание в случае сбоя питания. Он связан с аккумулятором, который действует как источник питания.

Он потребляет ток из сети переменного тока для питания любой электроники, а также непрерывно заряжает аккумулятор, но при отключении питания он внезапно переключает источник питания и начинает потреблять ток от аккумулятора.Скорость переключения очень быстрая, почти ниже 10 мс. Такое быстрое переключение не влияет на работу электронных устройств, например компьютера.

Он состоит из сложной схемы с инвертором и контроллером заряда . Инвертор используется для переключения постоянного тока от батареи в переменный ток, в то время как контроллер заряда используется для преобразования сети переменного тока в постоянный ток , а также управляет параметрами зарядки.

Интеллектуальная схема - самая важная часть ИБП, и это то, что отличает его от инвертора.Он отвечает за обнаружение любого прерывания в источнике питания и в любом случае переключает между основным источником питания (сеть переменного тока) и резервным источником питания (аккумулятор). Но самое главное - это скорость переключения. Он мгновенно переключается, не прерывая подачу питания, поэтому он называется Источник бесперебойного питания Источник питания .

Он постоянно потребляет ток от батареи, но в очень малом количестве, и как только схема обнаруживает какие-либо перерывы в подаче питания от сети переменного тока, схема переключается на получение полного тока от батареи.

Этот с быстрым переключением обеспечивает плавную работу чувствительных электронных устройств. В основном они используются для компьютеров. Это очень неприятно, потому что вы можете потерять данные, если ваш компьютер внезапно выключится во время выполнения какой-либо важной работы. Он обеспечивает достаточно времени для резервного копирования, чтобы сохранить ваш прогресс или данные и безопасно выключить компьютер.

ИБП также включает схемы для защиты от аномальных условий, таких как скачки и колебания напряжения, пониженное напряжение, перенапряжение и т. Д.

Что такое инвертор?

Инвертор - это электронная схема или устройство, которое преобразует постоянного тока в переменный ток . Он используется для обеспечения резервного питания нечувствительных электронных устройств, где задержка времени переключения не имеет значения, таких как освещение, вентиляторы и т. Д. Скорость переключения инвертора намного ниже, чем у ИБП, и из-за этого; чувствительное оборудование может быть повреждено.

Это в основном преобразователь постоянного тока в переменный , подключенный к источнику постоянного тока, например аккумуляторной батарее.Он потребляет ток от батареи и преобразует его в источник переменного тока для питания приборов переменного тока. Нет внутреннего контроллера заряда

В чем разница между ИБП и инвертором

Инвертор Схема ИБП Инвертор ИБП Инвертор ИБП Инверторы ИБП Инвертор
Сравнение ИБП и инвертора
Описания ИБП Инвертор
Определение UPS означает источник бесперебойного питания . Инвертор - это устройство, преобразующее постоянный ток в переменный ток
Функция Это электрическая цепь (устройство), которая мгновенно обеспечивает резервное питание гаджета. Гаджет работает, продолжает работать без сбоев и повреждений нет.

Инвертор состоит из схем, которые преобразуют переменный ток в постоянный и накапливаются в батарее. Когда источник питания отключается, эта мощность постоянного тока преобразуется обратно в переменный ток и передается на соответствующее электронное устройство.
Принципы Сначала он преобразует переменный ток в постоянный для зарядки аккумулятора, а затем преобразует постоянный ток в переменный (инвертор), и эта мощность переменного тока подается на нагрузку. Однако ИБП контролирует уровень входного напряжения и обрабатывает его с точки зрения регулирования напряжения.

ИБП = зарядное устройство + инвертор

преобразует мощность постоянного тока (хранящуюся в его батарее) в мощность переменного тока, подаваемую на устройства. Обычно аккумулятор заряжается от сети переменного тока.Он использует реле и датчики для определения, когда использовать питание постоянного или переменного тока для питания постоянного тока.
Время резервного копирования Кратковременное резервное питание Резервное питание на длительное время
Типы (а) автономный ИБП, (б) онлайн-ИБП и (в) линейно-интерактивный ИБП.

(а) прямоугольная волна, (б) квазиволна,

(c) Синусоидальная волна

Основная часть Выпрямитель / зарядное устройство, инвертор, контроллер Инвертор и контроллер.
Время переключения от 3 до 8 миллисекунд. 500 миллисекунд.
Колебания напряжения Хотя колебания входного напряжения можно регулировать с помощью ИБП, желательно, чтобы выходные напряжения были как можно более плавными.

По сглаживанию выходного напряжения ИБП лучше инвертора.

Инвертор не дает защиты от скачков напряжения
Сложность схем намного сложнее, чем у инвертора имеет простую схему, чем ИБП
Стоимость дороже инвертора. дешевле, чем ИБП
Заявка используются для электронных приложений, таких как компьютеры, серверы, сетевые коммутаторы, рабочие станции, медицинское оборудование, технологическое оборудование, которые выполняют критические задачи и не допускают задержек в подаче электроэнергии. более предпочтительны для общих электрических приложений, на работу которых не влияют длительные задержки в подаче электроэнергии.
Защита обеспечивает защиту от скачков напряжения, падений напряжения, нестабильности основной частоты и гармонических искажений не обеспечивает защиты от сбоев в работе линии.
Аккумулятор Б / у герметичный необслуживаемый аккумулятор (SMF) Б / у плоская пластина или трубчатая батарея
Обслуживание аккумуляторной батареи Не требуют обслуживания. Требуется постоянное обслуживание, необходимо через определенные промежутки времени доливать дистиллированную воду.
Энергопотребление Еще за счет постоянной зарядки аккумулятора Менее

В чем разница между ИБП и инвертором?

Инверторы

и инверторы используются для выработки электроэнергии, поэтому их часто путают.Однако инвертор - это более сложное и функциональное устройство - на самом деле инвертор использует инвертор как один из своих внутренних компонентов.

Проще говоря, инвертор - это устройство, которое получает энергию от источника постоянного тока (DC), такого как аккумулятор или солнечная панель, и преобразует ее в переменный ток. Инвертор также выполняет преобразование энергии, но добавляет такие функции, как мгновенный отклик и накопление энергии.

Лучший способ понять разницу между устройствами ИБП и инверторами - это сравнить их с кондиционерами и компрессорами.Подобно тому, как компрессор не может охлаждать помещение, автономный инвертор не может выполнять все функции инвертора.

В чем разница между инвертором и ИБП?

Источник бесперебойного питания

ИБП позволяет энергии проходить через систему, поэтому данные могут быть сохранены до полного отключения основного источника питания. Он также защищает систему от перенапряжений. Инвертор имеет батарею, которая связывается с источником питания устройств, когда он обнаруживает потерю мощности от основного источника питания.Его схема состоит из инвертора, аккумулятора и контроллера. Инвертор преобразует переменный ток в постоянный с помощью выпрямителя и преобразует постоянный ток обратно в переменный ток с помощью преобразователя.

Инверторы в основном делятся на три типа. Это следующие

  • Автономный режим ожидания
  • Интерактивный онлайн
  • Онлайн / двойное преобразование
Взаимодействие с другими людьми

Обновление за январь 2021 года:

Теперь мы рекомендуем использовать этот инструмент для устранения вашей ошибки.Кроме того, этот инструмент исправляет распространенные компьютерные ошибки, защищает вас от потери файлов, вредоносных программ, сбоев оборудования и оптимизирует ваш компьютер для достижения максимальной производительности. С помощью этого программного обеспечения вы можете быстро решить проблемы вашего компьютера и предотвратить их возникновение:

  • Шаг 1: Загрузите PC Repair & Optimizer Tool (Windows 10, 8, 7, XP, Vista - Microsoft Gold Certified).
  • Шаг 2: Нажмите « Начать сканирование », чтобы найти проблемы реестра Windows, которые могут вызывать проблемы с ПК.
  • Шаг 3: Нажмите « Восстановить все », чтобы исправить все проблемы.

Основной функцией автономного / резервного ИБП является обеспечение производительности резервного копирования и защита системы от перенапряжений. ИБП с прерыванием линии также называют аварийным источником питания. Инвертор для защиты от сбоев питания имеет преобразователь переменного напряжения, который добавляет или вычитает катушки подачи проводов. В инверторе с двойным преобразованием линии аккумулятор всегда подключен к инвертору, поэтому в цепи не требуются дополнительные переключатели питания.

Инвертор

Инверторы

- это простые преобразователи между батареей, постоянным током, переменным током и источником. Инвертор преобразует постоянный ток в переменный; в нормальных условиях блок питания питает нагрузку напрямую. В случае сбоя питания инвертор получает питание от аккумулятора, преобразует его из постоянного тока в переменный и подает питание на электрическое оборудование. Инверторы предназначены для аварийного питания оборудования, освещения, вентиляторов и устройств, которые не являются критически важными.

В инверторе используется плоская пластина или трубчатая батарея для хранения энергии, что требует постоянного обслуживания, т.е. регулярного заполнения ячеек дистиллированной водой. В отличие от ИБП, инвертор не защищает от сбоев в работе сети.

Заключение

  • И ИБП, и инвертор обеспечивают аварийное питание электрической системы. Два существенных различия между инвертором и инвертором заключаются в том, что
  • Инвертор переключается с основного питания на аккумулятор очень быстро, поэтому он используется для обеспечения резервного питания важного или критического электронного оборудования.Хотя инвертору требуется время для переключения из режима сети в режим работы от батареи, он использовался для меньшего электрического оборудования.
  • Инвертор защищает нагрузку от пиков, колебаний напряжения и шума, в то время как инвертор не защищает нагрузку. Https://www.quora.com/What-is-the-difference-between-a-UPS-and-an -Инвертор-1

РЕКОМЕНДУЕТСЯ: Нажмите здесь, чтобы устранить ошибки Windows и оптимизировать производительность системы

CCNA, веб-разработчик, средство устранения неполадок ПК

Я компьютерный энтузиаст и практикующий ИТ-специалист.У меня за плечами многолетний опыт программирования, поиска и устранения неисправностей оборудования и ремонта. Я специализируюсь на веб-разработке и проектировании баз данных. У меня также есть сертификат CCNA по проектированию сетей и устранению неполадок.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *