что лучше ибп или генератор для частного дома
Дизельные и бензиновые электрогенераторы — это проверенный временем способ автономного энергоснабжения зданий в условиях перебоев с централизованной подачей электричества. Эта технология проста, понятна и достаточно надежна. Но в последние годы реальной альтернативой топливным электрогенераторам стали источники бесперебойного питания (ИБП), работающие по накопительному принципу. Вместо того, чтобы вырабатывать электричество путем сжигания топлива, они накапливают его, пока есть центральное электроснабжение, и отдают во время отключений света.
ИБП предназначены в первую очередь для бытового использования, поскольку их мощность невелика и не позволяет обслуживать мощное электрооборудование. Тем не менее, при использовании в квартире или на даче они являются достойным конкурентом топливным генераторам. Все преимущества ИБП становятся очевидны, если сравнить их плюсы и минусы с плюсами и минусами генераторов.
Преимущества ИБП:
Преимущества топливного генератора:
Недостатки ИБП:
Недостатки топливного генератора:
Таким образом, очевидно, что с точки зрения эксплуатационных качеств ИБП подходит для квартиры или небольшого частного дома лучше, чем дизельный/бензиновый электрогенератор. Он не шумит, не загрязняет воздух, пожаробезопасен и просто удобен в использовании. С другой стороны топливный генератор более предпочтителен для ситуаций, когда нужно обеспечить питание мощных потребителей электроэнергии, например, промышленного оборудования.
Теперь давайте подсчитаем, что выгоднее с финансовой точки зрения — ИБП или генератор. За основу возьмем стандартную ситуацию —ежемесячные краткосрочные (2-6 часов) отключения электроэнергии в частном доме. Расчётный период — 10 лет.
Стоимость эксплуатации ИБП мощностью 800 Вт с батареей на 8 часов:
Итого за 10 лет работы всего около 550 долл. расходов.
Стоимость эксплуатации бензинового генератора на 800 Вт:
Итого за 10 лет работы всего около 300 долл. расходов.
Таким образом, с точки зрения экономии бензиновый генератор всё же выгоднее ИБП. Однако это справедливо лишь для ситуации, описанной выше: работа в среднем по 4 часа в месяц в течение 10 лет (совокупно 480 часов). Если же эксплуатировать автономный источник электроснабжения вдвое-втрое больше, то расходы на топливо для генератора вырастут пропорционально, а также добавится необходимость проведения капремонта двигателя. К тому же не следует забывать о том, что топливный электрогенератор просто нельзя использовать в жилом помещении (например, квартире), так как он слишком сильно шумит и отравляет воздух выхлопными газами.
Что выбрать: ИБП или генератор?
Энергозависимость наших домов растет каждый год. Разнообразные устройства и приборы, техника и гаджеты вызывают необходимость в постоянном доступе к качественной сети энергоснабжения. В городах и крупных населенных пунктах эта проблема решается государством посредством централизованной разветвленной сети подачи электричества. Проблема остается за городом: низкое качество или отсутствие электроэнергии чревато невозможностью работы такого оборудования как котлы отопления, водоснабжения, систем охраны, холодильников и пр. Решением является установка аварийного источника бесперебойного питания: ИБП или генератора. Так что же выбрать?
Бензиновые, дизельные или газовые генераторы.
Китайские генераторы фабричного производства. Система автоматическая регулировка напряжения (AVR) более качественная и сигнал на выходе как правило синусоидальный. Фирмы-производители: Hyundai, Kipor, Fubag и др. Мощность: 1-10 кВт. Стоимость: 50-120т.р. Такие генераторы изготавливаются по установленным на фабриках стандартам и подходят для питания электричеством домашних приборов. Этот вариант генератора самый доступный из возможных по соотношению “цена-качество”.
Стационарные генераторы с водяным охлаждением. Мощность: 5кВт и более. Характеристики: AVR, кожух, подогрев. Как правило всегда есть модели в кожухе с подогревом, которые можно устанавливать прямо на улице. Стоимость: 300-700 т.р.
Для нормального функционирования генераторов, необходимо докупать и устанавливать дополнительное оборудование:
— щит автоматического ввода резерва (АВР – но не путать с AVR). Стоимость от 30т.р. до 70тр.
— системы отвода выхлопных газов. Стоимость от 20тр до 40тр.
— обустройство помещения с приточно-вытяжной вентиляцией для размещения генератора. Стоимость от 50 тр.
Инвертор или ИБП без двойного преобразования.
Это устройства часто называют просто инверторами. При наличии напряжения в внешней сети, инвертор пропускает его на потребителей. Если напряжение пропадает, то инвертор начинает генерировать чистое синусоидальное напряжение от аккумуляторов. Время перехода составляет менее 4-20 мс и никак не влияет на котлы и обычные бытовые приборы. Инверторы подразделяются по типу преобразования (низкочастотные и высокочастотные) и по форме выходного сигнала (с модифицированной синусоидой и чистой синусоидой на выходе).
При этом необходимо отметить, что не все ИБП могут долго работать в автономном режиме. ИБП предназначенные для компьютерной техники рассчитаны на работу в течение 5-15 минут. Компьютерные ИБП сделаны для того, чтобы во время этого периода либо должен быть запущен генератор, либо компьютер должен быть безопасно выключен с сохранением данных на диск.
Инверторы с модифицированным синусом на выход могут работать только с простыми приборами (свет, телевизор, и, может быть, компьютер), и не предназначены для питания любых нелинейных нагрузок. Инверторы с чистым синусоидальным сигналом на выходе – как например инверторы Bineos ™, работают с любыми типами нагрузок.
Инверторы с низкочастотным преобразованием были самими первыми такими устройствами. Их отличает большой вес (30-50кг!) и, если использованы качественные компоненты, чуть более высоким КПД преобразования. Например, инверторы таких известных марок как Victron, Schndeider Electric, Outback имеют КПД до 94-96% при мощности 3-4 кВт. Но из-за того, что применяется высококачественный мощный трансформатор с большим количеством медного провода, цена таких инверторов очень высока от 80 до 250тр. Некоторые менее известные бренды пытаются уменьшить стоимость таких инверторов путем использования меньших по размеру трансформаторов, что приводит к отказам при подключении к ним нагрузок близких к номиналу по паспорту и невозможностью долго работать на таких уровнях нагрузки из-за перегрева обмоток. Инверторы с заниженными по мощности трансформаторами не стоит использовать при нагрузках выше 70% от номинала.
ИБП двойного преобразования.
Время переключения на резервное питание
Время запуска генератора составляет 10-150с. За это время, при отключении напряжения в сети, автоматика отправляет команду пуска генератора. Запускается и прогревается холодный двигатель. После этого напряжение подается на приемник. Таким образом, использование генератора не может обеспечить бесперебойного питания. Требовательная к наличию постоянного наличия тока электроника отправится в перезагрузку, произойдет сбой программ.
Возможные проблемы при запуске:
· аккумулятор генератора разряжен и нет возможности прокрутить стартер
· низкий уровень масла в двигателе или его плохое качество
· топливо в баке выработалось после прошлого использования
· топливо или топливная смесь кристаллизовалась из-за долгого простоя
· загрязнение топливной аппаратуры или «завоздушивание» карбюратора
· залитые или вышедшие из строя свечи зажигания
· выработан ресурс генератора
· неисправности в системе охлаждения
· неисправности в системе вентилирования
· неисправности в приводе заслонок.
Инверторы переходит в автономный режим за время 4-10 мс. Это время равное полупериоду синусоиды. Иными словами, электроника продолжит свою работу без видимых сбоев. Онлайн-ИБП не имеет времени перехода в автономный режим, то есть оно равно 0. Типичных проблем перехода ИБП на аккумуляторы нет, потому как переключение происходит посредством твердотельного или силового реле, а его срок эксплуатации рассчитан с большим запасом.
Настоящее бесперебойное питание обеспечивают только системы на инверторах или ИБП двойного преобразования. Питание от генераторов лишь условно можно назвать бесперебойным, потому что любой электроприбор за время перехода отключиться/уйдет в перезагрузку, что часто требует ручного перезапуска для многих систем дома.
Продолжительность автономной работы
Время автономной работы генератора зависит от его типа, конструктивных особенностей, вида топлива, а также количества потребляемого топлива при работе без нагрузки. При этом расход не сильно зависит от потребляемой электроприборами мощности, а зависит только от исполнения двигателя – можно условно считать, что на холостом ходу генератор потребляет всего на 30% меньше, чем при работе на номинальную нагрузку.
Генератор с воздушным охлаждением, в большинстве случаев, рассчитан на 7-9 часов непрерывной работы без дозаправки. После этого двигателю необходимо остывать 30-60 минут после выработки топлива. При этом, заправка производится при выключенном двигателе в целях безопасности.
Генераторы с водяным охлаждением может работать без остановок несколько суток или даже недель. Но если нет системы непрерывной подачи топлива с внешним баком, то все равно дозаправка производится при выключенном двигателе.
Инверторы, в составе ИБП, не имеют подверженных износу деталей и узлов, и время работы ограничивается лишь емкостью аккумуляторов и потребляемой приемником мощностью. Если приемник выключен, то и аккумуляторы не расходуют заряд.
При длительных перерывах электроснабжения, будет правильно использовать качественный стационарный дизельный генератор с водяным охлаждением и расположенный в отдельном помещении. Но и цена покупки и обустройства будет сравнима с ценой нового автомобиля. Правда и в этом случае у вас будут перерывы в электроснабжении длительностью 2-10 минут для запуска генератора.
При коротких и средних перерывах намного выгоднее и практичнее ставить систему резервирования на ИБП. Особенно если вы не постоянно проживаете в доме. Такая система автоматически и со 100% надежностью не даст отключиться системе отопления в зимний период или не оставит систему охраны без питания ни на секунду. Даже если во время аварии на внешней линии электроснабжения вы находитесь в доме, то достаточно отключить лишних потребителей электроэнергии, чтобы время автономной работы ИБП увеличивается в разы. В тоже время, генератор этим похвастаться не может.
При подборе инвертора руководствуйтесь продолжительностью возможного отключения электричества. Чаще всего системы бесперебойного питания рассчитывают на срок автономной работы от 4-6 до 16-24 часов.
Эксплуатация и сервис 
Все генераторы имеют механические узлы и детали, подверженные износу и перегреву. Для обеспечения их правильной работы предусмотрены периоды техобслуживания, которые должны делать специалисты. При плохом техобслуживании или его пропусках, двигатель генератора выходит из строя. Обычный срок эксплуатации недорогого бензинового или дизельного генератора с воздушным охлаждением варьируется в диапазоне от 200 до 500 моточасов. Генераторы с водяным охлаждением могут работать при правильном обслуживании до 7000 часов. Для работы генераторов необходимы расходные и горюче-смазочные материалы. В среднем затраты на ТО оцениваются как 20-30% от стоимости топлива, выработанного в межсервисный период – это также надо учитывать при планировании покупки генератора.
Инверторы и ИБП – системы в высоким сроком службы. Инверторы не имеют механических деталей и узлов (за исключением вентиляторов), и, при правильно выбранном продукте срок эксплуатации их составляет до 10 и более лет. Периодическое техобслуживание не помешает и этим системам – обычно это очистка вентиляторов от пыли и проверка баланса АКБ. В зависимости от запыленности места установки прибора, вентиляторы и систему охлаждения необходимо очищать от пыли один раз в 1-2 года.
Шум и выделение выхлопных газов
Шум генератора можно устранить за счет установки его вдали от жилого пространства и оборудования специального помещения с шумозащитой. Если эти условия не выполняются, работающий генератор слышен в доме. Сам по себе шум достаточно громкий и может причинить дискомфорт как вам, так и вашим соседям. А вот с выхлопными газами генератора просто так побороться сложно. Единственный вариант отдалить генератор настолько далеко, чтобы выхлопные газы рассеивались не доходя до вашего дома.
Для устранения шума генератора необходимо обустраивать место его установки. ИБП лишен этого недостатка благодаря естественному отсутствию производимых шумов.
Для работы бензинового или дизельного генератора обустраивается специальное помещение с особыми нормами безопасности. Это может быть периферийное строение на участке, гараж или отведенное помещение в доме. На площадке обеспечивается вентиляция и газоотведение, а также шумоизоляция разных типов. Силовые линии проводятся от генератора в дом.
Для установки ИБП подбирается сухое вентилируемое помещение. Температура воздуха в помещении должна быть выше ноля, хотя они прекрасно работают и при отрицательных температурах до минус 10-25 градусов. ИБП объективно проще и дешевле генераторов в установке.
Выводы из сравнительного анализа генератора и ИБП:
· Стоимость генераторов и инверторов вариативна и имеет значительный разброс от марки и типа. При одинаковом уровне качества, инвертор обычно дешевле генератора. При установка генераторов требует затрат, что делает решение на инверторах/ИБП еще более выгодным.
· ИБП обеспечивает бесперебойное питание приемника, генератор не имеет такой возможности без дополнительно установленного оборудования.
· Продолжительность автономной работы ИБП зависит от нагрузки. На генераторы этот параметр влияет мало. Генераторы предпочтительнее устанавливать при систематическом отключении электричества на срок от суток и более.
· Качество подаваемого напряжения у ИБП несравнимо выше и подходит для питания чувствительных к этому параметру электроприборов. Генераторы, за исключением дорогих, не могут обеспечить высокое качество электричества.
· ИБП неприхотливы в использовании и не требуют проведения трудозатратных сервисных работ. Их срок службы больше чем у генераторов.
· ИБП, в отличие от генераторов, бесшумны и не выделяют выхлопных газов.
· Установка генератора требует наличия подходящего места с вентиляцией, системой газоотведения и, зачастую, бетонной площадки. ИБП для работы требуется любое подсобное помещение с вентиляцией и нормальной влажность.
Генератор VS Инвертор (ИБП) с аккумуляторами
С отключением электричества жизнь в загородном доме останавливается, а если за окном зима и система отопления энергозависимая – коттедж может просто замерзнуть. При решении задачи бесперебойного питания обычно сталкиваются с вопросом “что выбрать”: генератор или бесперебойник. Постараюсь объективно ответить на этот вопрос.
Сразу следует сказать о том, что существуют разные виды как генераторов, так и ИБП в совершенно разных ценовых категориях. При сравнении будем иметь это ввиду.
Ценовое сравнение решений
Виды генераторов для дома
75т.р. Это вариант – самое дешевое решение для бесперебойного питания дома. Дополнительно для автоматизации: щит АВР (
30т.р.), выхлоп с глушителем (
20т.р.), контейнер с вентиляцией, если нет места в доме (
200т.р.). Итого в среднем около 400т.р.
Процесс пуско-наладки однофазного дизельного генератора 12кВт для коттеджа
ИБП для дома – инверторы (без стабилизации напряжения)
Инвертор при наличии напряжения на входе пропускает его через себя на нагрузку. При отключении света – переключение на питание от аккумуляторов происходит за 2 – 20мс.
6-8 часов (2 батареи по 200Ач) стоимость решения
190т.р. С увеличенной автономий до суток – около 270т.р.
ИБП для дома – On-line (со стабилизацией напряжения)
Теперь давайте сравнивать по пунктам.
I. Включение резервного питания
Генераторы
При пропадании питания на вводе, автоматика даёт команду на старт двигателя генератора. Если старт произошел успешно, идет прогрев, а затем напряжение с электростанции подается в дом. Всё это занимает от 10 до 120 секунд в зависимости от типа генератора и настроек АВР. За это время домашний сервер уйдет в перезагрузку, система видео наблюдения работать не будет, у современного газового котла может нарушится программа или возникнуть ошибка, лифт в доме застрянет. Кстати, часто для решения этих проблем используют ИБП с минимальным временем автономной работы. Какие бывают сложности с запуском?
ИБП
Инвертор переходит на работу от АКБ за один полупериод синусоиды, т.е. максимальное время – 20мс. Иными словами, оборудование “не почувствует” момента переключения: персональный компьютер не перезагрузится, газовый котел продолжит работу без остановок. ИБП типа On-line переключается на работу от аккумуляторов за 0 сек. – даже лампочки не моргнут. Вероятность перехода на питание от АКБ стремится к 100%, так как в отличие от сложной системы пуска генератора, в инверторе за переключение отвечает быстродействующее силовое или твердотельное реле, которое рассчитано с большим запасом прочности.
Вывод №1. При отключениях бесперебойники имеют преимущество: время переключения минимально, практически исключена вероятность несрабатывания.
II. Время автономной работы
Время работы бесперебойников определяется количеством и емкостью аккумуляторов (калькулятор расчета АКБ). При необходимости, время автономной работы от батарей можно довести до нескольких суток. Однако, как показывает практика, в случае отсутствия катастрофически серьезных аварий в электросети, время отключения электричества редко превышает 12 часов. Именно на такое время мы, чаще всего, по запросу наших клиентов, проектируем систему бесперебойного питания для загородных домов.
Важно отметить, что расход топлива не сильно меняется в зависимости от нагрузки на генератор, а остаток запасенной энергии в аккумуляторах зависит от потребляемой мощности прямо пропорционально. Плюс генератора в том, что вы можете включить, например, электроплиту (в рамках допуска по мощности) без сильной разницы в трате топлива. Достоинство бесперебойников в том, что в ваше отсутствие в доме потребление электричества сведено к минимуму и аккумуляторов для поддержания работы газового котла и холодильника хватит уже не на 12 часов, а на сутки и более.
Вывод №2. Генераторы при должном уходе и наблюдении обеспечивают подачу напряжения до момента исчерпания топлива. Время работы бесперебойников ограничено батарейным банком, который чаще всего подбирают из расчета 12/24 часовой автономии. Мощные стационарные дизельные и газовые электростанции выигрывают в случаях очень длительных отключений электричества.
III. Качество электропитания
Как правило, качество питания с генераторов находится на минимально допустимом уровне. Иногда можно заметить моргание ламп освещения, рябь на экране телевизора. Бюджетные модели генераторов при “взятии” нагрузки или резкой смене отдаваемой мощности (включился/выключился электрочайник) выдают в электросеть дома высоковольтные импульсные помехи и перенапряжения, которые могут повредить чувствительную электронику (ТВ, автоматика котлов, серверные и т.п.). В связи с этим, мы рекомендуем по выходу линии электростанции всегда устанавливать специальные сетевые фильтры.
Инверторы выдают на выходе чистый сигнал синусоидальной формы, который мало чем отличается от качества сигнала с трансформатора. Более того, они в моменте контролируют значение напряжения на входе, при отклонении которого за рамки допуска (значения устанавливаются), автоматически переключатся на работу от батарей, спасая вашу бытовую технику и электронику.
ИБП типа on-line не только выдает максимально качественный сигнал на выходе, но и обеспечивает полную защиту оборудования от всех возможных факторов некачественной сети, к которым можно отнести: броски перенапряжений, импульсы, провалы, “моргания”, искажения гармоник, помех и т.п. Двойное преобразование обеспечивает супер точную стабилизацию напряжения (+-1%). Самое ответственное оборудование в больницах, банках, ЦОДах и т.п. защищается именно этим типом источников.
Вывод №3. Бесперебойники обладают не только существенно лучшим качеством напряжения, чем генераторы, но и защищают оборудование от множества возможных проблем, которые “прилетают” из внешней электросети, on-line тип ИБП выступает и в роли стабилизатора напряжения.
IV. Обслуживание и стоимость владения
Генераторы каждые 25-50 часов наработки или раз в 3 месяца требуют замены масла, реже требуется замена фильтра и свечей зажигания. Необходимо иметь запасы топлива и следить за его уровнем. Раз в год меняется пусковой аккумулятор. Хорошие газовые генераторы и стационарные дизельные электростанции всегда устанавливаются с заключением сервисного договора (20-40т.р.). Срок жизни бюджетных генераторов – 3-4 года, дорогих – до 10лет. Для генераторов, установленных на улице, зимой требуется подогрев картера и аккумулятора. Цена топлива за один час работы – от 35 (газ/дизель) до 120 рублей (бензин).
Инверторы практически не требуют обслуживания (только в случае сильно пыльных помещений), ИБП on-line типа из-за сквозной схемы охлаждения желательно раз в 1-2 года очищать от пыли (снять корпус и пропылесосить), КПД преобразования около 90%. Аккумуляторы меняются раз в 8-12 лет в зависимости от условий эксплуатации. Один час работы
5рублей (стоимость заряда).
Вывод №4. Генераторы требуют регулярного сервисного обслуживания и внимания, бесперебойники не требуют затрат, принцип – “поставил и забыл”.
V. Комфорт
Генераторы сильно шумят (особенно дизеля). Очень неприятно, если отключение света произошло ночью и автоматика запустила станцию. Во время работы чувствуется запах выхлопных газов на участке.
Инверторы работают полностью бесшумно. ИБП on-line типа шумят вентиляторами охлаждения – желательно их ставить в отдельное помещение. Аккумуляторы полностью герметичны, газов во время заряда и разряда не выделяется.
Вывод №5. Работа бесперебойников комфортнее и экологичнее.
VI. Установка
Генераторы бюджетного сегмента с автозапуском устанавливаются как правило в гараже, либо на цокольном этаже. Обязательно требуется система вентиляции, отвод выхлопных газов и виброизолирующий слой резины. Силовые линии прокладываются через весь дом к щиту автоматики и далее к главному щиту (ГРЩ). Газовые генераторы обязательно устанавливаются на улице на специально подготовленную забетонированную площадку и по согласованному с газовой кампанией проекту (если у вас не газгольдер).
Большие стационарные дизельный электростанции ставятся в кожухе под навесом или в открытом исполнении в помещении. Требуется прокладка силовых линий под землей.
Установка ИБП не требует больших затрат и много места. Важна температура – от 5 до 25С и нормальная влажность.
Вывод №6. Найти место для монтажа ИБП проще и стоимость работ ниже.
Инвертор для питания дома
Мы произвели сравнение двух принципиальных решений (ИБП/генератор) для обеспечения частного дома электричеством в случае перебоев с напряжением. Электростанции имеют преимущество только в двух случаях:
Во всех остальных случаях оптимальнее использовать ИБП:
В заключении заметим, что достаточно часто поступают запросы на установку бесперебойников на длительную автономную работу от клиентов, которые уже имеют установленный генератор.
Задавайте ваши вопросы в комментариях!