Силовой инвертор напряжения и его возможности в системах бесперебойного, резервного и автономного электроснабжения
Силовым инвертором напряжения называется устройство, которое преобразовывает постоянное напряжение - например, от аккумуляторной батареи - в переменное напряжение 220 В. Модельный ряд инверторов - очень большой. В зависимости от решаемых задач эти приборы могут обеспечивать различную выходную мощность - от 180 ВА и до 10 кВА. Современная электроника позволяет сделать приборы достаточно компактными - таким образом, даже инвертор на 10 кВт будет по своим размерами лишь немного больше, чем системный блок компьютера.
Если данной мощности все же не хватает - можно соединить нескольких инверторов параллельно - и обеспечить потребителя мощностью до 100 кВт.
Среди всего многообразия инверторов специально выделяют так называемые синусные инверторы. Это высокотехнологичные качественные инверторы вырабатывают на своем выходе переменное напряжение в форме правильной синусоиды, которое зачастую по своим параметрам стабильнее и лучше сетевого напряжения. Именно такое напряжение подходит для питания самых требовательных электронных приборов и оборудования. Такие приборы так же еще называют инверторами «с чистым синусом».
Чтобы получить на выходе инвертора переменное напряжение надо подключить инвертор к источнику постоянного тока. Для этой цели используют как отдельные аккумуляторы 12В , так и аккумуляторные батареи на 24 В и 48 В, состоящие из нескольких аккумуляторов.
Современные силовые инверторы умеют не только вырабатывать переменный ток, но так же и заряжать аккумуляторные батареи (АКБ). Такие инверторы называются гибридными и в них есть встроенное зарядное устройство.
Логика работы этих инверторов - максимально проста. Все время, пока в сети присутствует напряжение - инвертор производит подзарядку аккумуляторов. Как только напряжение в сети пропадает, трансферное реле инвертора за доли секунды переключается на аккумуляторы и на выходе инвертора вырабатывается переменное напряжение 220 В, так что нагрузка даже не замечает его кратковременного отсутствия.
Зарядное устройство гибридного инвертора имеет многостадийный алгоритм заряда аккумуляторных батарей с возможностью настройки зарядных напряжений под конкретный тип аккумуляторов. Это позволяет подключать к инвертору как обслуживаемые (наливные) или необслуживаемые свинцово-кислотные AGM/GEL аккумуляторы, так и литиевые аккумуляторы. Кроме того, каждый инвертор комплектуется температурным датчиком для температурной компенсации заряда. Правильная зарядная характеристика вкупе с температурной компенсацией заряда позволяет добиться максимального срока службы АКБ в буферном режиме 10-12 лет, что важно, учитывая большую долю стоимости аккумуляторов в стоимости системы.
Современные профессиональные силовые инверторы ведущих мировых производителей могут использоваться в качестве источников бесперебойного питания (ИБП), но функционал их значительно шире. В этом их главное отличие от классических компьютерных ИБП.
Благодаря большим токам заряда инверторы используют внешние аккумуляторной батареи большой емкости, что позволяет обеспечить время резервного питания намного больше, чем у обычных ИБП. Эффективность силовых инверторов так же выше (их КПД достигает 96%), а собственное энергопотребление меньше, чем у ИБП.
Для работы с такими сложными нагрузками, как погружной насос или холодильник, имеющими значительные пусковые токи, инверторы обладают еще одной замечательно функцией - это высокая перегрузочная способность, которая может быть двух- и даже трех- кратной. Параллельное соединение инверторов увеличивает перегрузочную способность системы в целом.
Еще одной полезной функцией инверторов является возможность добавления («подмешивания») мощности от аккумуляторов к мощности источника переменного тока (сети или топливного генератора). Благодаря этой функции можно в часы-пик питать нагрузки большей мощности, чем может обеспечить сеть в данный момент времени.
Гибридные инверторы позволяют создавать инверторные системы различной конфигурации, в которых источниками энергии могут быть сеть, бензиновый/дизель генератор, солнечные панели и ветрогенератор.
Такие системы могут уже использоваться как для резервного электроснабжения, так и для полностью автономного электропитания объекта. В инверторах предусмотрены настройки, позволяющие приоритетно использовать альтернативные источники энергии, а центральная сеть или генератор будут подключаться только по мере необходимости. Такие режимы позволяет значительно экономить сетевую электроэнергию или топливо для генератора.
При использовании системных контроллеров и панелей управления пользователь может дистанционно, через Интернет, контролировать работу инверторной системы с помощью компьютера, планшета или смартфона.
В заключение нужно отметить, что возможности силовых инверторов позволяют их эффективно использовать в базовых системах бесперебойного электроснабжения с большим временем автономной работы и создавать гибридные системы резервного или автономного электропитания с использованием генератора и альтернативных источников энергии для оптимального решения проблем электроснабжения самых различных объектов.
Смотрите также:
