Системы энергоснабжения

В категории «Системы энергоснабжения» наш интернет-магазин предлагает приборы для автономного энергоснабжения и зарядки, освещения и экономии тепла.

Инверторы

При альтернативном электроснабжении не обойтись без устройств, преобразующих низковольтный постоянный ток в больший переменный ток. Такими устройствами являются инверторы (преобразователи напряжения).

Инверторы применяются для получения тока с характеристиками бытовой сети. Они позволяют преобразовать 6В, 12В или 24В (DC) от автомобильного аккумулятора в привычные 220В (AC) с розетки, для того, чтоб можно было подключить приборы, освещение, электроинструменты, оборудование. Поэтому инверторы используются частными домовладениями и бизнесом в условиях отсутствия напряжения в сети.

Особенности эксплуатации электроприборов повлияли на требования к инверторам: они должны работать в трёх режимах потребления — нормальном, перегрузке и пусковом.

При нормальном режиме мощность потребления равна номинальной мощности инвертора. Её достаточно для продолжительной работы приборов. Но при перегрузке обеспечивается повышенная мощность на протяжении короткого времени (до 30 минут). А при пуске инвертор способен мгновенно выдавать мощность в 1,5-2,5 раза превышающую номинальную.

Преобразователи напряжения делятся на две группы: с чистой и искажённой синусоидой электрического сигнала. Инверторы с чистой синусоидой выдают выходное напряжение правильной, синусоидальной, формы. Это важно для работы отопительных котлов, холодильников, лабораторного и медицинского оборудования. Модели с искажённой синусоидой имеют сигнал в виде трапециевидного синуса, однако это некритично для большинства бытовых приборов, работающих от импульсных блоков питания.

Портативные солнечные станции

Альтернативное энергоснабжение можно обеспечить не только с помощью автомобильного аккумулятора и инвертора — источником электричества для индивидуального потребителя может стать и солнечная энергетика в виде портативных солнечных станций, солнечных панелей-повербанков и солнечных повербанков.

Отличительная особенность портативных солнечных станций — накопление электроэнергии.

Портативная солнечная станция является комплексом, состоящим из небольшой солнечной панели (модуля), аккумулятора и солнечного генератора. Хотя конструкция может отличаться в зависимости от области применения и функционала. Поэтому целесообразно выделить две разновидности: бытовые и туристические.

У бытовых портативных солнечных станций солнечная панель (одна или несколько) и генератор — это отдельные устройства. Хотя эти компоненты могут продавать и по отдельности. А у туристических моделей солнечный модуль может быть встроен в корпус зарядной станции. Кроме того, они могут быть более функциональными, поскольку существуют модели со встроенными фонарями (если фонарей несколько, такой прибор называют осветительной станцией), FM-радиоприёмниками, аудиоплеерами, беспроводной зарядки для смартфонов. Причём часто эти функции размещаются в одном корпусе.

Предназначение бытовых солнечных станций — выдача переменного тока напряжением 220В. Тогда как туристические станции делают для менее мощных потребителей: поэтому их выпускают в виде зарядных станций (повербанков) для ламп и смартфонов, а также других устройств, подзаряжающихся от USB интерфейса.

Солнечные генераторы, в отличие от генераторов с двигателями внутреннего сгорания, достаточно компактны. Для переноски их оснащают ручками.

К солнечным станциям также относят панели со встроенными USB зарядками.

Помимо специфики использования, портативные солнечные станции классифицируют по конструкции солнечных панелей. Модули бывают твёрдыми и гибкими. В свою очередь, гибкие солнечные панели бывают раскладными (некоторые модели сделаны в виде портфеля), сгибающиеся (можно свернуть в трубу).

Аккумуляторы солнечных станций представлены двумя видами батарей: литий-ионными и никель-металло-гидридными.

Литий-ионные (Li-Ion) аккумуляторы — наиболее распространённые. В качестве источника питания их используют в мобильных телефонах и фотоаппаратах. Никель-металло-гидридные (Ni-MH) сделаны из гидроксида никеля и обладают повышенной мощностью.

Генераторы

Наиболее распространённый в быту и бизнесе тип устройств, предназначенных для выработки электричества — генераторы. Они вырабатывают ток путём вращения ротора, который вращается от вращения вала двигателя при сгорании топлива.

Основной частью генераторной установки является двигатель внутреннего сгорания, генератор, топливная система (бак с горючим) и регулировка выходного напряжения.

Генераторы классифицируются по типу выходного напряжения. Оно бывает постоянным (DC) и переменным (AC). Агрегаты такого типа простые, при работе не создают вихревые токи, а также более компактные, чем генераторы переменного тока. Однако при их использовании необходим инвертор. Поэтому более популярны генераторы переменного тока, называемые альтернаторами.

Но всё же, основным критерием классификации генераторов является вид топлива, на котором он работает. В качестве источника энергии могут использоваться газ, бензин, дизель. Притом существуют многотопливные установки, позволяющие использовать два вида топлива.

Бензиновые генераторы наиболее дешёвые из всех видов, поскольку работают на доступном виде топлива, модели для бытовых потребителей с лёгкостью помещаются в багажник автомобиля. Кроме того, бензиновые генераторы хорошо работают и на морозе. Правда, у них также имеются и недостатки: большой расход топлива и небольшая продолжительность работы.

Двигатели бензиновых генераторов бывают двух видов: двухтактные и четырёхтактные. Первые не могут похвалиться большой мощностью (до 1 кВт) и такого источника тока будет недостаточно для электроснабжения индивидуального дома. Четырёхтактные более мощные и могут работать дольше, чем двухтактные.

Дизельные генераторы более габаритные и тяжёлые, чем бензиновые. Однако при этом они экономны и могут работать практически беспрерывно. Из-за этого такие генераторы подходят в роли постоянного источника питания и их предпочитают для магазинов и промышленных производств.

Газовые генераторы экологические и позволяют обеспечить дешёвым электричеством. А благодаря наличию защитного кожуха такие установки практически бесшумные. Однако газовые генераторы встречаются редко. Чаще они представлены многотопливными моделями.

Отдельной разновидностью является инверторные генераторы. Отличие от обычных генераторов состоит в том, что такие модели подстраиваются под нагрузку. То есть, при минимальной мощности снижаются обороты двигателя. При повышенных нагрузках увеличивается выходная мощность. Поэтому инверторные установки достаточно экономны.

Также различают количество фаз. По этому параметру генераторы делятся на одно- и двухфазные. Однофазные выдают напряжение 220В, а двухфазные имеют на выходе 380В и 220В.

Конструктивно различают синхронные и асинхронные генераторы. Синхронные выдерживают пусковые перегрузки и менее подвержены скачкам напряжения, поэтому подходят для запитки техники, чувствительной к напряжению. Асинхронные попроще, поскольку у них якоря не снабжены обмоткой.

Существуют различия и в запуске двигателя. Он может заводиться вручную, электрически и автоматически.

Зарядные устройства

В качестве источника электричества для непродолжительной работы применяются автомобильные аккумуляторы. Однако их тоже нужно подзаряжать. Для этих целей существуют специальные зарядные устройства.

Предназначение зарядных устройств для аккумуляторов — преобразование переменного напряжения 220В в постоянное напряжение 12В, 24В или другую величину. Причём выходное напряжение может быть как одним, так и вариативным — на несколько определённых величин.

В качестве источника питания используется бытовая электрическая сеть 220В.

По принципу работы автомобильные зарядки делятся на импульсные и трансформаторные. Зарядки импульсного типа заряжают аккумулятор малыми импульсами посредством высокочастотного тока, тогда как трансформаторные работают по принципу электромагнитной индукции.

Аккумуляторные прожекторы

Автономное освещение позволит сэкономить на альтернативном источнике электричества, которое можно направить на бытовую технику. Причём в роли осветительного прибора может выступать не только ручной фонарик или фонарь, но и переносной прожектор, работающий на аккумуляторах. В таком случае площадь освещения будет большей. А благодаря переносной конструкции такое освещение мобильное.

Переносные аккумуляторные прожекторы используют светодиодные лампы, которые отличаются низким энергопотреблением в сочетании с высокой мощностью. Кроме того, некоторые модели оснащаются USB-портами для подзарядки смартфонов и других гаджетов.

Прожекторы можно устанавливать внутри помещений, но наличие повышенного уровня пыле- и влагозащиты позволяет применять для наружного освещения. Для размещения на поверхности предусмотрены подставки и/или штативы. Кроме того, существуют модели в виде знака аварийной остановки.

Светодиодные прожекторы, в том числе и аккумуляторные, различают по технологии монтажа светодиодов. Он бывает двух видов: матричные и линейные. Матричная конструкция называется COB («Chip on board»). Характеризуется плотным размещением светодиодов на плате. Они сгруппированы на общей подложке. Линейная, SMD технология («Surface mounted device»), означает поверхностный монтаж. Такие лампы состоят из множества маленьких лампочек-диодов.

К другим различиям можно отнести цветность. LED прожекторы бывают монохромными и многоцветными (используют технологию RGB). Монохромные светят белым цветом разных оттенков (в зависимости от цветовой температуры), а RGB лампы могут менять свой цвет произвольно.

Аккумуляторы

Автомобильные аккумуляторные батареи (АКБ) являются автономным источником питания для бортовой сети транспортных средств. Они используются для запуска двигателя и для обеспечения функционирования сигнализации, мультимедиа, освещения, электростеклоподъёмников и т.д. при неработающем моторе. Кроме того, АКБ также используют для источников бесперебойного питания (ИБП).

АКБ являются заряжаемыми источниками электричества. Они работают циклично. Цикл состоит из зарядки и разрядки. Это обратимые процессы окисления и восстановления. При зарядке на минусовом электроде (катоде) происходит процесс восстановления, а на плюсовом (аноде) начинается окисление. При разрядке происходят противоположные процессы: на катоде реакция сменяется на окисление, а на аноде — на восстановление. Зарядка осуществляется с помощью специальных зарядных устройств, которые Вы тоже можете приобрести в нашем интернет-магазине.

Основными компонентами аккумуляторных батарей являются электроды (катоды и аноды) и электролит — вещество, через которое происходит перенос ионов между катодом и анодом.

Аккумуляторные батареи классифицируют по вольтажу и материалам, а также по стандарту выводов и их расположению. Выпускаются батареи на 6В, 12В, 24В. Аккумуляторы с другим напряжением менее распространены.

В зависимости от электродов и электролита, а точнее от материалов, из которых они изготовлены, различают две основные группы АКБ — свинцово-кислотные и литиевые. 

Свинцово-кислотные АКБ делятся на подвиды: WET (Flooded) — залитые (жидкие, "мокрые"), включающие модернизированные версии AFB и EFB, с жидким электролитом; VLRA (SLA) — жидкие герметизированные с клапаном; VLRA AGM — герметизированные с клапаном и абсорбированным электролитом в виде стекловолокна; VLRA GEL — с гелеобразным электролитом.

Литиевые представлены двумя видами — Li-Ion (литий-ионными) и LiFePO4 (литий-железо-фосфатными).

Также различают стандарты "Европа" и "Азия", которые отличаются высотой (у европейских выводы не выступают над корпусом, а у азиатских они возвышаются над корпусом батареи). При этом оба стандарта отличаются диаметром клемм — европейские больше, чем азиатские.

По расположению полярности различают прямую и обратную. Первая имеет плюсовой контакт слева, а вторая — справа.

Балансиры для аккумуляторов

При использовании в качестве альтернативного источника питания не одного, а двух и более аккумуляторов (с целью поднятия выходного напряжения путём последовательного подключения), необходимо пользоваться специальными устройствами, служащими для поддержания одинакового уровня заряда всех аккумуляторов, работающих в единой связке. Такие устройства называются балансирами для аккумуляторов. С их помощью обеспечивается наилучшая производительность и долговечность функционирования аккумуляторных батарей.

Существует разделение по принципу работы — на пассивные и активные. Первые являются наиболее простым решением. Они разряжают аккумуляторы, которые заряжаются выше среднего уровня, и сбрасывают «лишнюю» энергию на разрядный резистор. Выравнивания осуществляется по ёмкости слабого аккумулятора. Балансиры второго типа более эффективны, поскольку они не сбрасывают, а перенаправляют заряд на менее заряженные элементы. В зависимости от способа реализации перетекания заряда делятся на индуктивные и ёмкостные. Активные балансиры индуктивного типа работают с помощью широтно-импульсной модуляции и дросселя-реактора. Ёмкостные используют поочерёдное подключение конденсатора.

Для перераспределения энергии между ячейками балансиры проводят мониторинг уровня заряда-разряда аккумулятора.

Аккумуляторные клеммы

Подключение к автомобильным аккумуляторам осуществляется с помощью специальных разъёмов, обеспечивающих надёжный контакт, отличную токопроводимость и возможность быстрого соединения и разъединения с выводами АКБ. Эти разъёмы устанавливаются на кабель с помощью пайки или зажима винтом.

Клеммы для АКБ классифицируют по форме и материалу, из которого они изготовлены, а также по способу закрепления на кабеле.

В зависимости от формы аккумуляторных выводов клеммы также различаются. Наиболее распространёнными являются клеммы-кольца (кольцевые). Они со всех сторон обхватывают клеммы аккумулятора. Также существуют клеммы-стержни и ножевые (плоские). Отдельной разновидностью считаются быстросъёмные. Эти клеммы подключаются просто — при нажатии на крышку клемма сжимается. При поднятии — разжимается. Кроме того, выпускаются клеммы с выключателем массы.

Материал клеммы влияет на эффективность передачи тока, на прочность и стойкость к коррозии. По данному критерию аккумуляторные клеммы бывают свинцовыми, латунными, медными.  Дополнительно можно выделить псевдомедные, изготовленные из стали с медным покрытием, однако они имеют плохие характеристики.

Крепление к кабелю бывает следующим: болтовые (под гайку), болтовые с «барашком» (специальная гайка для удобного закручивания и раскручивания), пластины с винтами.

К характеристикам относят стандарт подключения (диаметр клемм: стандарта "Европа" или "Азия"); сечение проводов, на которые будет устанавливаться разъём. Для облегчения идентификации европейские клеммы часто называют обычными, а азиатские — тонкими.

Терморегуляторы

Регулировка температуры теплоносителя (отопительного котла, батареи, тёплого пола) могут осуществлять вручную. Но для лучшей экономии целесообразно применять специальные устройства, которые корректируют температуру обогрева в зависимости от температуры в помещении: чтоб при похолодании увеличить нагрев, а при повышении температуры уменьшить отопление. Эту функцию исполнят терморегуляторы (термостаты).

При своей утилитарности разнообразие форм терморегуляторов велико, ведь они могут иметь исполнение для установки на DIN-рейку, радиаторные, накладные и розеточные версии.

Накладные и розеточные терморегуляторы различаются по смешанным критериям. Но логичнее разделить по интерфейсу и/или функциональности.

Интерфейс или управление бывает трёх видов: механическое (с помощью круглого переключателя), цифровое (отличаются наличием дисплея и кнопок для управления) и сенсорное (дисплей без кнопок).

По функциональности выделяются аналоговые, цифровые и цифровые программируемые. Цифровые терморегуляторы отличаются более точным измерением температуры и наличием дисплея. Кроме того, часто их оснащают дополнительными функциями. Например, календарь, будильник, влагомер, защита от переохлаждения, голосовое меню. Кроме того, выпускаются модели с дистанционным (Wi-fi) управлением. А программируемые вдобавок могут работать в нескольких режимах как в течение суток, так и по дням недели. Они позволяют задать определённый режим работы в разное время.

Повербанки

Для зарядки гаджетов при отсутствии электроснабжения используют универсальные зарядные устройства, накапливающие электричество с помощью встроенного аккумулятора — повербанки. Они заряжаются при наличии тока в сети, чтоб потом, при его отсутствии, заряжать смартфоны, беспроводные наушники, фонарики, умные часы, фитнес-браслеты, видеорегистраторы, фотокамеры, камеры GoPro.

Повербанки различают по типу аккумулятора, материалу корпуса (металлические или пластиковые), а также индикации заряда (LED индикатор или дисплей).

А ещё они могут иметь дополнительное оснащение в виде солнечных панелей или встроенного фонарика.