Альтернативное и бесперебойное энергоснабжение
Теория:
В современных реалиях отключения света и графиков блэкаутов следует следующее: необходимо альтернативное питание любой системы или сети на время от 4 до 6 часов, а лучше до 12 часов. А в то время, когда электроэнергия появляется, нужно максимально быстро зарядить повербанк, аккумулятор, ИБП и так далее. То есть, система должна быть разумной или простой, чтобы все процессы выполнялись автоматически и без участия пользователя.
После ударов Шахедов и крылатых ракет по критической инфраструктуре энергоснабжения, как показали реалии и практика, на время отсутствия электроэнергии до нескольких суток, заряжать альтернативную систему от сети уже не вариант, поэтому нужны уже генераторы.
Сама же альтернативная сеть питания построена исключительно на генераторе, тоже не лучший вариант. Генератор генерирует электроэнергию избыточно, поэтому возникает вопрос куда девать излишек электроэнергии? Вариант один только в аккумулятор. Но и здесь есть слабые места – это топливо. Его количество, доставка, или отсутствие последнего на АЗС.
За очень короткое время рынок начинает понимать, что элементы питания, то есть батарея или аккумулятор должны иметь такие характеристики: как свойство разрядки в полный нуль без потери общих характеристик и максимально быстро аккумулировать электроэнергию, то есть обладать свойством быстрой зарядки.
Практика:
Солевые или кислотные элементы питания при разрядке более 80% теряют до 1% емкости, а при полном разряде теряют 5% своей номинальной емкости, гелевые чуть меньше до 3% но тоже теряют свою емкость.
Сюда можно отнести и аккумуляторы AGM. Хотя последние между пластинами имеют стеклопластиковые или карбоновые вставки. Не позволяющие пластинам при разрушении сыпаться и не образовывать замыкания пластин, то есть они более живучи.
Грубо говоря, обычный автомобильный аккумулятор, или гелевые при полном цикле разрядки и зарядки каждый раз теряют необратимое количество емкости. И примерно за 20 циклов кислотный аккумулятор или батарея нуждаются в полной замене.
Но, даже неважный аккумулятор при разряжении до 20% не теряет своей емкости. И при таком подходе он может выдержать до 600 циклов. Гелевые и AGM аккумуляторы, с этой точки зрения не намного лучше. Поэтому в инструкции по эксплуатации таких аккумуляторов четко указано, что допустимая рабочая разрядка батареи такого класса не более 20%. То есть если у Вас система рассчитана для примера на 10КВт, то Вы больше 2 Квт из источника бесперебойного или альтернативного питания без потерь взять не можете. Но такие батареи идеально подходят для краткосрочных отключений или перепадов в сети. Или систем с малым питанием. Это может быть роутер, кассовый аппарат, газовый котёл, охранные системы и т.д.
И главное все описанные выше типы аккумуляторов имеют существенный недостаток – они разряжаются быстрее, чем заряжаются. Но срок эксплуатации при обычных и рекомендованных критериях составляет 5-10 лет.
Где или как использовать?
12v – в сети с потреблением до 1 кВт/часов
24v – в сети с потреблением до 2 кВт/часов
48v – в сети с потреблением до 5 кВт/часов
Другой класс это Li-ion аккумуляторы: большинство таких аккумуляторов несколько отличаются по химическому составу, их разделяют на литий-ионные и литий-полимерные. Такие аккумуляторы очень хорошо подходят для альтернативного питания частного дома или квартиры. И обладают качественными преимуществами по отношению к кислотным аккумуляторам. Они выдерживают полную разрядку. Кроме того, такие аккумуляторы могут быстро заряжаться. То есть литиевые аккумуляторы можно использовать в системах с большим потреблением. Основной недостаток литиевых аккумуляторов – это относительно небольшой срок эксплуатации – 2-3 года и существенно большая цена.
Но есть другой класс Li аккумуляторов и это LiFePO4 (литий-железо-фосфатный). Эти батареи превышают по характеристикам все описанные типы аккумуляторов. Гарантийный срок эксплуатации 10 лет, нормальный срок эксплуатации до 25 лет.
Где или как использовать?
Li-аккумуляторы – в сети с потреблением до 10 и более кВт/часов