Стабильное электропитание для многих сфер деятельности выступает главным фактором комфортной жизни и безопасности. Если в частном доме несколько часов или даже суток можно прожить без электричества, то в больницах нельзя, так как к сети подключены аппараты искусственного дыхания, диагностические средства контроля жизненных показателей пациентов. Здесь остро стоит вопрос стабильного энергообеспечения и мгновенного переключения на резервные источники питания в случае кратковременных или длительных провалов сети.
Основные виды автономного электроснабжения
Существует не менее 4-5 способов получения электрической энергии для питания бытового или рабочего оборудования на 230 и 380 В. Их все можно разделить на основные и альтернативные. К ним относят:
- Автономные электростанции, работающие на горючем топливе. Чаще пользуются спросом дизельные модели, реже газовые и бензиновые. Производители выпускают компактные модели на 0,5-10 кВт для бытовых нужд и промышленные свыше 10 кВт до 100 и более. Это большие установки, представленные чаще в контейнерном исполнении или монтируемые на месте в отдельном помещении. Опасность этих электростанций заключается в используемом топливе, которое может возгореться из-за аварии и стать причиной несчастных случаев. Есть разные модификации, в том числе с инверторными преобразователями для обеспечения мгновенного перехода на альтернативное питание, пока выполниться пуск дизельного генератора.
- Ветровые электростанции. Распространенный в настоящее время вид источников альтернативного электроснабжения, который способен выдавать питание на постоянной основе. Он работает от ветра, но также система снабжена емким аккумулятором на 20-100 кВт/ч, который в моменты отсутствия потребления заряжается, и при необходимости выдает питание 24, 48 В и другое напряжение в зависимости от выбранной схемы генератора. В основное время домашняя сеть работает от горэнерго, в моменты перебоев переключается на автономное, которое также быть использовано в качества стабилизатора с двойным преобразованием.
- Солнечные системы. Еще одним альтернативным способом обеспечение электрической энергией выступает солнечная электростанция. Она состоит из набора кремниевых панелей, аккумуляторов, преобразователя и блока контроля. Когда есть солнце, аккумуляторы заряжаются, в сеть подается напряжение для питания устройств. Когда солнца нет, оборудование подключается к аккумуляторам через инверторный блок. Мощность небольшой станции, которую можно смонтировать на крыше дома 100-140 кв. м составляет 3 кВт. Для работы системы требуется регулярное присутствие солнца.
- Гравитационные электростанции. Крупные компании во многих странах мира возводят большие гравитационные электрические станции хранения энергии. Их принцип работы связан на потреблении излишек электричества на подъем грузов на большую высоту. Когда же нет свободных мощностей, груз опускается вниз, заставляя генераторы вырабатывать энергию, которая подается в сеть. Мощность станции зависит от числа потребителей и суммарной используемой энергии. В качестве груза может быть вода, песок, бетонные блоки.
- Приливные и водяные. Первый тип применим в местах возле крупных морей, где есть приливы и отливы. В воду погружены специальные турбины с лопастями. Во время прилива создается поток, который раскручивает лопасти генератора. Водяные ставят на горных реках. Этот вид источника относится к постоянному, так как поток нескончаем. В некоторых местностях он имеет временный характер. В воду погружено колесо с лопастями, которое раскручивается и приводит в движение генератор.
Комбинирование систем автономного электроснабжения
Для полного избавления от непредвиденных ситуаций с электропитанием, строят комбинированные системы. В принципе, все они являются таковыми. Например, солнечная и ветровая станция снабжены аккумулятором, который накапливает энергию. Дополнительно может быть обустроена система накопления кинетической энергии с перекачкой воды из резервуаров. В дни солнечной активности объект запитан от солнечных панелей, в сезон штормов и ветров - от ветрогенераторов. Когда нет солнца и ветра – от накопленной энергии в аккумуляторах (электрических или кинетических). Если нет ветра, солнца, и батареи уже разрядились, в систему включается дизельный генератор.