Мощный источник бесперебойного питания своими руками
Делаем мощный источник бесперебойного питания на базе стандартного UPS, подключив к нему два КАМАЗовских аккумулятора. Так же делаем автоматическую вентиляцию при переходе на автономный режим.
Такова уж действительность, что Российские электросети заставляют самих потребителей заботиться о стабильности получаемого электричества. В нашем случае необходимо решить две важные проблемы: большое падение напряжения (характерное для жаркого/холодного времени года, когда включаются кондиционеры/электронагреватели) и полное отключение электричества («выбивание» автоматов, аварии на подстанции и т.д.).
Если первая проблема легко решается установкой автотрансформатора, позволяющего получать на выходе стабильное напряжение 220 вольт, то вторая требует организацию системы бесперебойного питания, рассчитанную на большой период автономной работы.
Организовать бесперебойное снабжение дачного дома или гаража можно при помощи модернизации компьютерных ИБП (источник бесперебойного питания). После двух лет работы в любом ИБП деградируют внутренние аккумуляторные батареи. Иcточник бесперебойного питания с нерабочими батареями неоднократно наблюдались на радиорынке по символической цене в 1000 рублей.
Для большого времени автономной работы источник бесперебойного питания необходимо подключить к нему аккумуляторы большой емкости. Самым оптимальным вариантом будут стартерные аккумуляторы от автомобилей типа КАМАЗ — 140 АЧ. Так как в большинстве мощных источников бесперебойного питания применяются аккумуляторы общим напряжением 24 вольта, то нам понадобиться пара аккумуляторных батарей, соединенных последовательно. От состояния ваших батарей будет зависеть продолжительность автономного энергоснабжения.
В первую очередь достаем и выкидываем неисправную батарею. Для удобства подключения внешнего аккумулятора большой емкости нам необходимо сделать контактные зажимы (желательно красного и черного цветов, обозначающих плюс и минус соответственно). Для этого, на лицевой панелиисточника бесперебойного питания проделываем два отверстия, фиксируем контактные зажимы и припаиваем к ним провода, которые подходили к внутренней аккумуляторной батарее.
Продолжительный режим работы в состоянии преобразования энергии аккумулятора в напряжение 220 вольт сопровождается большим нагревом. Для предупреждения преждевременного выхода из строя решено установить на вентиляционную решетку два обычных вентилятора размером 80х80х25 мм.
Вентиляторы подключены последовательно. Для запуска вентиляторов в режиме преобразования используем светодиод, который обозначает работу источника бесперебойного питания от батареи. Припаиваем проводами выводы светодиода к обмоткам маленькой реле. К одному из контактов реле припаиваем провод от входящего плюса нашей аккумуляторной батареи. Ко второму – свободный красный провод вентилятора. Свободный черный провод вентилятора припаиваем к входящему минусу аккумуляторной батареи.
Все! Теперь, при переходе источника бесперебойного питания в режим работы от аккумуляторной батареи у нас автоматически будет включаться охлаждение.
Источник
Источник бесперебойного питания для дачного дома
Отечественные электросети, увы, никогда не отличались высокой стабильностью. Многим из нас приходилось неоднократно наблюдать мерцание лампочек накаливания и ощутимое падение их яркости. Если не полениться и замерить вольтметром напряжение в розетке, то увидим, что оно упало ниже 200 вольт. Иногда из-за сильного падения напряжения бытовая техника и электроинструменты плохо работают или выходят из строя. Особенно сильно несоответствие питающего напряжения в сельской местности, где у многих из нас имеются дачные участки. Возникает закономерный вопрос: как с этим бороться? Можно купить стабилизатор напряжения, если часто отключают свет – приобрести мобильную электростанцию или хороший, мощный источник бесперебойного питания на сайте 5000wt.ru.
ИБП для дома, мощностью 3.5 кВт — CyberPower CPS 5000 PRO.
Но такая покупка зачастую не оправдана – стоимость источника бесперебойного питания или электростанции нужной мощности достаточно высока, а тратить такие средства для дачи не хочется.
Есть альтернативное решение данного вопроса – устроить источник бесперебойного питания самостоятельно, использовав для этого старый UPS и внешние мощные батареи. Приобрести UPS со слабой или вовсе не работающей батареей не составит труда – и на радиорынках, и на аукционах этого добра всегда хватает. Стоимость такого устройства не превышает 20-30 долларов, а вместе с тем, его легко реанимировать и апгрейдить до состояния хорошего бесперебойника с продолжительным ресурсом автономной работы. Использование данного аппарата решает две проблемы электроснабжения – вы получите стабильное питание 220 В (защитите свои электроприборы от колебаний напряжения) и в случае отключения получите на несколько часов электропитание. За это время питание внешней сети, скорее всего, восстановится. А если даже и нет, то вы все равно сможете пользоваться электроприборами некоторое время. Согласитесь – это на много лучше, чем ничего.
Прежде чем покупать старый UPS, определитесь, какова суммарная мощность используемых вами электроприборов? Допустим, освещение – 2-3 лампочки по 75 Вт, плюс холодильник – 300-600 Вт, телевизор – 200-300 Вт, поливочный насос – 300-1000 Вт, электродрель или электролобзик – 300-600 Вт. Итого выходит 2 кВт и даже больше. Много? Не стоит пугаться. Во первых – это максимальная суммарная мощность – вы же не будете использовать всю технику одновременно? Во вторых, расходы электроэнергии можно оптимизировать. Освещение перевести на эконом-лампы – получим до 50 Вт потребляемой мощности в сумме. Если у вас в качестве телевизора стоит какая ни будь «Березка» Ц 202-1, то ей давно пора в утиль. Портативные кинескопные телевизоры с диагональю 37 см. стоят смешные деньги (особенно б/у), а потребляют от силы 40-50 Вт. Конечно, насос на скважине или колодце – есть стабильный потребитель, как и холодильник. И это самые мощные электроприборы, которым приходится часто работать в одной упряжке. Так что на них отведем 500-700 Вт. В общем, принцип понятен. Округлим одновременно потребляемую мощность до 1000 Вт. Итак, нам нужен UPS, рассчитанный на 1 кВт нагрузки (можно обойтись и бесперебойником в 600 Вт, тут все зависит от того, какие электроприборы у вас подключены). Покупает UPS и ищем пару мощных 12-вольтовых аккумуляторов. В селе их приобрести можно на тракторных бригадах, РТП и мехколоннах. Причем, довольно недорого. Это могут быть аккумуляторы от грузовиков, тракторов, комбайнов. Главное, чтобы они были как можно мощнее (от этого зависит продолжительность автономной работы собираемого бесперебойника) и обязательно – идентичной емкости, где-то на 100-200 Ач. Лучше всего, если аккумуляторы будут одинаковыми. До покупки убедитесь в работоспособности аккумуляторных батарей. При необходимости сделайте им цикл – заряд-разряд (если вы плохо понимаете, что это за операция, лучше обратитесь за помощью к специалисту – все на той же тракторной бригаде или РТП).
Итак, у нас есть UPS и два аккумулятора емкостью, скажем, 180 Ач. Аккумуляторные батареи подключаем последовательно, получи в на выходе 24 В постоянного тока. Следует сделать небольшую оговорочку: 24 В нам нужны потому, что подавляющее большинство UPS используют аккумуляторы такого же общего напряжения. Если у вас UPS, работающий на батарее с выходным напряжением 12 В, то мы наши аккумуляторы будем подсоединять параллельно, увеличив таки образом общую емкость и, следовательно, продолжительность автономной работы в конечном итоге.
Далее разбираем имеющийся UPS, отключаем и выбрасываем его старую штатную батарею. Теперь нам необходимо подключить внешние аккумуляторные батареи. Для этого мы просверливаем отверстие в корпусе UPS (в наиболее удобном месте, максимально близко к контактным проводам, которыми была подключена старая батарея. Лучше всего взять два многожильных провода (медных) хорошего сечения (2.5-4 мм. кв.) разного цвета. Например, синий и красный – соответственно они будут у нас обозначать плюс и минус. К концам этих проводов, идущим к батареям, прикрепляем автомобильные зажимы – для обеспечения хорошего контакта. Продеваем провода сквозь просверленное отверстие корпуса UPS и приматываем к соответствующим (плюсу и минусу) контакторам. Запаиваем полученные соединения. Позже надежно изолируем соединения изоляционной лентой.
На этой стадии можно уже проверить работу нашего источника бесперебойного питания. Подключите выведенные из бесперебойника провода к аккумуляторам. Включите аппарат в сеть, подключите к его выходной розетке нагрузку, скажем, любую электролампочку на 220 В. При отключении UPS от внешней сети срабатывает реле и наш агрегат переходит на питание от батарей. Лампочка должна продолжать гореть. Наш источник работает! Но это еще не все.
Сейчас пришло время позаботиться об охлаждении преобразователя UPS, так как при продолжительной работе бесперебойника он сильно нагревается. Нам понадобятся пара компьютерных кулеров (недорогих, на подобие тех, что используются в источниках питания). Их мы устанавливаем на радиаторную решетку корпуса UPS. Возможно, для более эффективной их работы радиаторную решетку придется доработать, насверлив дополнительных отверстий или прорезав ряд жалюзи. Кулеры следует соединить между собой последовательно. Кроме этого нам понадобится светодиод, который будет индицировать работу бесперебойника от батарей. Для этого следует вооружиться мультиметром и проверить, какие контакты реле UPS замыкает, а какие размыкает при переходе на батареи. Выводы светодиода припаиваем к обмотке реле. Можно, в принципе, включить светодиод в цепь кулеров. К контактам реле, которые замыкаются при переходе на питание от батарей, припаиваем выводы от кулеров и запитываем их от батарей последовательным подключением (к одному контакту – плюс от батареи, ко второму – один из проводов, идущий от последовательно соединенных кулеров, второй (свободный) провод от кулеров присоединяем к минусу батареи). Теперь при переходе бесперебойника на аккумуляторы у нас будет автоматически включаться охлаждение электрической схемы полученного агрегата и сработает индикация (светодиод). Обращаем ваше внимание на необходимость соблюдения полярности при подключении светодиода и вентиляторов (иначе светодиод не будет загораться, а лопасти кулеров будут крутиться в другую сторону). Собираем корпус бесперебойника и можем проверить его работу на максимальной нагрузке. Продолжительность автономной работы UPS зависит от емкости подключенных батарей. Чем она больше, тем лучше. В конкретно нашем случае были подключены тракторные аккумуляторы на 180 Ач. Проверка в течении трех часов непрерывной работы под нагрузкой около 1 кВт показала полную состоятельность данного устройства. Далее проверять время автономной работы просто не было возможности.
Помните, вы можете существенно увеличить продолжительность автономной работы агрегата, если после отключения внешнего питания уменьшите нагрузку, скажем, отключите поливочный насос и часть освещения, оставив питание только необходимым электроприборам. Далее полученный UPS можно разместить где ни будь в укромном прохладном месте и переделать систему электропитания вашего дачного домика, включив бесперебойник на вводе, сразу после счетчика, а сеть электропитания домика подключив к выходному проводу UPS. Таким образом вся система электроснабжения дачи будет запитана через источник бесперебойного питания и при отключении внешнего питания ни один электроприбор не будет внезапно обесточен.
Источник
Создание ИБП своими руками
Наиболее известны компьютерные источники бесперебойного питания (ИБП, или UPS). Обычного компьютерного бесперебойника хватает на несколько минут, необходимых для того, чтобы пользователь успел сохранить данные и завершить работу в штатном режиме. Вести речь о долговременном питании множества приборов потребления в данном случае бесполезно. Если необходимо обеспечить работу систем «умного дома», приборов отопления или другой бытовой техники, то понадобится более мощное устройство, рассчитанное на долговременную работу. Можно приобрести готовый прибор, но для людей подготовленных и разбирающихся в электротехнике привлекателен вариант самостоятельного изготовления бесперебойника. Это поможет в какой-то степени сэкономить деньги, даст возможность применить свои навыки и получить в результате устройство, максимально соответствующее потребностям конкретного потребителя.
Как сделать бесперебойник своими руками?
Обеспечить бесперебойное питание приборов в течение достаточно длительного времени могут только устройства на основе мощных и емких аккумуляторов, для которых надо использовать зарядное устройство соответствующей мощности и инвертор, преобразующий постоянное напряжение в стандартные 220 В. Наибольшую сложность будет представлять именно изготовление инвертора, поскольку от того, какой он выдает синус — чистый или меандр разных типов — зависит, какие приборы смогут быть запитаны от полученного комплекта. Некоторые устройства не воспринимают импульсное напряжение с большим числом высокочастотных гармоник — это надо учитывать, планируя создание ИБП.
Большинство пользователей предпочитают использовать готовый инвертор заводской сборки, поскольку обеспечить необходимую частоту для дома и всех потребителей достаточно сложно.
Что потребуется?
Для изготовления ИБП своими руками в первую очередь потребуются аккумуляторы от мощного автомобиля — КамАЗа или иного подобного грузовика. Необходимо использовать пару аккумуляторов на 12 В, соединенных последовательно и обладающих емкостью от 190 А·ч. Устройства малой емкости заряжаются быстрее , но более требовательны к режиму зарядки и болезненно реагируют на перезаряд. Кроме того, понадобится зарядное устройство, обладающее достаточной мощностью, и инвертор.
Из всех этих компонентов однозначно купленными будут аккумуляторы, и, поскольку на них все равно придется тратиться, то лучше купить новые, а не бывшие в употреблении. Зарядное устройство можно собрать самостоятельно, как и инвертор, хотя специалисты утверждают, что результат в любом случае будет уступать заводским образцам из-за низкого качества деталей и комплектующих.
Если принимается решение собирать оба узла самостоятельно, то следует использовать новые, качественные детали.
Правила безопасности и важные советы
Прежде всего, следует соблюдать правила безопасности при работе с электроприборами и с установками под напряжением. Если производится сборка всего ИБП или отдельных узлов своими руками, к перечню обычных требований прибавляются правила безопасности при работе с нагревательными приборами. Работа с паяльником требует осторожности, оптимальный вариант — использование паяльной станции с вытяжкой и специальной безопасной подставкой.
Важный момент — использование достаточно толстого соединительного провода. Если его сечение не будет соответствовать установленным нормам, провод будет сильно греться и может расплавиться, что вызовет прекращение работы комплекта и создаст угрозу возгорания.
Рекомендуется использовать медный многожильный провод сечением 12 мм2 («косичку»), который сможет выдержать ток до 100 А.
Пошаговый алгоритм действий
Для того чтобы изготовить бесперебойник своими руками, надо выполнить определенную последовательность действий. Прежде всего, надо определиться с тем, какие узлы будут созданы самостоятельно, а какие лучше приобрести в готовом виде. Затем нужно обзавестись необходимыми узлами, элементами и деталями комплекта, приобрести аккумуляторы. Начинать сборку без них не рекомендуется, так как зарядное устройство должно в точности соответствовать характеристикам АКБ.
Схемы и пояснения
Рассмотрим структурную схему ИБП.
Здесь инвертор и фильтр высших гармоник представлены как два разных блока, хотя на практике нередко они объединены в один узел.
Сначала преобразователь (другое название инвертора) получает с аккумуляторов постоянное напряжение 12 В, превращая его в импульсное переменное напряжение (меандр) 310 В. Затем при помощи фильтра высших гармоник срезаются излишки, доводя форму сигнала до синусоиды с амплитудой 220 В. На схеме отмечен важный момент — напряжение зарядного устройства для данных АКБ должно составлять 28,8 В. Эта величина позволяет обеспечить полноценную зарядку аккумуляторов без риска перезаряда, выкипания или выхода АКБ из строя.
Бесперебойное питание обеспечивается переключением с сетевого источника на ИБП, производящимся при изменениях сетевого напряжения — его падении или полном исчезновении. Некоторые приборы отсекают и скачки напряжения, переводя питание потребителей на ИБП до тех пор, пока сетевое напряжение не придет в норму.
Для переключения питания используется реле, на которое постоянно подается напряжение из сети.
При его значительном падении или отключении контакты реле переключают питание на ИБП, а при появлении напряжения — вновь замыкаются и включают подачу тока из сети.
Полезное видео на эту тему
Возможные проблемы и нюансы
Работа блока питания сопровождается сильным нагревом деталей и требует качественного охлаждения. Для этого обычно используется вентилятор соответствующего размера (иногда подходит компьютерный кулер, реже приходится устанавливать более крупные образцы). Распространенной ошибкой является присоединение питания вентиляторов к аккумуляторам (выходным клеммам). При переходе комплекта на автономный режим вентиляторы продолжают работать, способствуя разрядке АКБ, хотя в этом режиме они не нужны. За состоянием вентиляторов необходимо постоянно следить, они являются наиболее слабым звеном всей системы и часто выходят из строя, оставляя блок питания без охлаждения, чего допускать нельзя.
Необходимо следить за правильным соединением аккумуляторов. Последовательное соединение обеспечивает равномерную нагрузку и одинаковый расход заряда, тогда как при параллельном работает только один аккумулятор, что способствует его скорейшему выходу из строя.
Источник бесперебойного питания, созданный своими руками, проще поддается ремонту или модернизации.
Кроме того, подобный комплект можно использовать в связке с солнечными батареями или ветрогенератором, что существенно расширяет возможности ИБП и выводит его на автономный уровень функционирования.
Источник