Инвертор напряжения – поможет решить вопрос отключений электрики. У вас будет светло и тепло в любом случае!

 

 

Инвертор 1000 Ватт (чистый синус)
Аккумулятор Tayama AGM Deap Cycle 100 Ач (до 400 циклов)
 

Подробнее о комплекте

 

 

 

Инвертор 2000 Ватт (чистый синус)
Аккумулятор Tayama AGM Deap Cycle 200 Ач (до 400 циклов)
 

Подробнее о комплекте

 

 

 

Инвертор 3000 Ватт (чистый синус)
Аккумулятор Tayama AGM Deap Cycle 200 Ач (до 400 циклов)
 

Подробнее о комплекте

 

 

 

Инвертор напряжения в Вашем доме работает вместе с аккумуляторами, солнечной панелью или ветрогенератором. Он преобразует 12 в в 220 В, когда нет электричества в доме. Например, он нужен когда произошло веерное отключение – в средствах массовой информации постоянно говорят о том, что в Украине не хватает энергетических мощностей, а значит, отключения электричества в местах, где нет подстанций, в удаленных населенных пунктах – явление пока не частое, но вполне вероятное. В 90-е годы после развала СССР веерные отключения стали частым явлением, так как работало множество фабрик, которым было нужно электричество, и энергосистема разных стран СНГ перестала дополнять друг друга и компенсировать перегрузки. Даже во времена относительной стабильности, отключения в селах случались раз в несколько месяцев. А как только начинается буря – гроза, снег, сильный ветер – любой обрыв проводов и все, сиди в темноте, пока инженеры не подключат сеть снова.

Если Вы не хотите сидеть со свечкой, используйте инвертор и аккумуляторы в источнике бесперебойного питания (ИБП), который будет подключен к Вашей домашней сети. Как только происходит отключение света, инвертор автоматически переключит домашнюю сеть на работу от аккумуляторов. Это же спасает и при скачках напряжения: если скачек небольшой, ток пойдет через инвертор и внешняя сеть будет отключена. Тоже самое при нередких скачках силы тока в сети. Если же ток сильно большой, инвертор направит его в обводной байпас – а далее либо в землю, либо в предохранитель. И снова, когда во внешней сети скачки, внутренняя сеть отделяется от внешней и работает от аккумуляторов. 

Инверторы широко применяются во всех отраслях энергетики: в частных домохозяйствах – в источниках бесперебойного питания (ИБП) – для домохозяйств, для насосов и для котлов отопления; в паре с солнечными панелями и ветряными турбинами; в котельных, в лифтовом хозяйстве, в системах подогрева бассейнов; инверторы подключаются к бойлерам горячей воды, к различным механизмам и агрегатам, к системам освещения; инвертор с ИБП полезен в системах сигнализации, системах пожаротушения, в серверных комнатах и в серверах хранения информации (особенно видеонаблюдения), в различных строительных устройствах – от кранов до бетоносмесителей, в системах с насосами и т. д.

Практическое значение в определении инвертора напряжения состоит в том, что инвертор - работает как трансформатор постоянного напряжения в переменное. Это полезно там, где входящее напряжение обязательно постоянное, например если дом питается от аккумуляторов или от солнечной панели

Инвертор хорош тем, что Вы платите за энергию ровно столько, сколько потребляете. Хотите включить пару ламп освещения и телевизор? Платите только за эту энергию. Включился холодильник, хотите приготовить еду в электрической духовке или микроволновке? Инвертор выдает немного больше мощности и все, без дополнительных затрат!

Инвертор - это прибор, устройство, или система, в которой создается переменное напряжение, когда к ней подключают постоянное напряжение. Если подойти с другой стороны, то инвертор является противоположностью выпрямителю. Выпрямитель преобразует переменное напряжение в постоянное (обычно используется схема из четырех диодов, так как в зарядке Вашего мобильного), а инвертор же наоборот, преобразует постоянное напряжение в переменное (отсюда его название – инвертор или преобразователь напряжения). Такая операция сложнее, потому что требуется ток определенной частоты смены фаз (обычно это 50 Гц), повышенное напряжение (220 В), особая форма выходного сигнала.

Эти параметры определяют качество тока и круг приборов, к которым инвертор может быть подключен. 

Какие функции инвертора являются основными при его выборе?

Чтобы выбрать инвертор помощнее, чем автомобильный, нужен определенный подход. Требования к инверторам для котла или для дома довольно высокие.

- мощность – она должна быть достаточной для одновременного питания всех приборов в доме и для пусковой мощности двигателей, насосов, реле в бытовой технике;

- пусковой режим и режим перегрузки – способность инвертора кратковременно выдавать мощность больше номинала – для запуска особенно мощных устройств, таких как современный двухкамерный холодильник, морозильник, насос для скважины;

- чистый синус – обязательная опция, потому что 60% (!) всех электроприборов чувствительны к форме выходного сигнала (кроме лампочек, чайников и нагревателей);

- сквозной ноль – ноль нагрузки подсоединен к нолю выхода в инверторе;

- защита от скачков напряжения;

- встроенный стабилизатор напряжения – на выходе всегда 220 В 50 Гц, даже когда аккумулятор разрядится и станет выдавать 10 В вместо 12 В;

- полностью автономная работа (наличие достаточно мощного процессора);

- скоростное переключение на аккумуляторы и обратно (до 5 мс)

Как опции, рекомендуется, чтобы у инвертора был дисплей, несколько дополнительных розеток (вдруг нужно будет включить еще что-то, например газовый котел или систему охраны?), желательно – программируемая цифровая зарядка (настраивает силу тока при зарядке аккумуляторов – в зависимости от их емкости). Инвертор должен иметь молниезащиту (грозы никто не отменял) и обводные байпасы – на случай сильных скачков напряжения.

В чем разница между инвертором для котла и инвертором для дома?

Существуют инверторы напряжения для дома и для котла. Разница в том, что инвертор напряжения для котла ограничивается мощностью электроники котла + мощность насосов отопления + от 500 до 1000 Вт запасной мощности (чайник включить или холодильник к примеру). Его мощность составляет от 2500 до 3000 Вт, и когда в доме нет света, энергию он берет из аккумуляторов, трансформирует в 220 В 50 Гц и выдает в домашнюю сеть. В зависимости от емкости аккумуляторов, инвертор напряжения для котла отопления и насосов способен питать систему отопления от 10 часов до нескольких суток – в зимний период большинству частных домов этого хватит с головой, до того как починят основную сеть.

Инвертор для дома имеет мощность несколько большую – от 4 до 5 кВт, потому что в частном доме с полноценными условиями, как в городской квартире, используются мощные электроприборы: холодильник, стиральная машина, пылесос, разные насосы отопления, часто – насос для воды (обычно это погружной насос для скважины или колодца), компрессор для нечистот (если в поселке есть канализация), компрессор для полива грядок. В гараже у отца семейства могут быть разные бытовые приборы – от точильного станка до электрической пилы, можно подключать самые разные приборы и не боятся превысить нагрузку. Да и кто одновременно включает столько нагрузок? В выходные дни, когда в дом могут приехать гости, можно использовать электрическую духовку, телевизор с компьютером, стиральную машину, электрическую пилу и пылесос одновременно. Но в будние дни чаще всего семейство разъезжается – кт она работу, кто на учебу, потому нет необходимости в такой мощности.

Кроме того, инвертор для котла обязательно должен быть с чистым синусом и сквозным нолем, тогда как инвертор для дома может быть без сквозного ноля, но очень желательно с чистым синусом.

Инвертор для котла ориентируется на сам котел и насосы отопления, коих в доме может быть 2, 3 или 4.

В ИБП для дома учитывается суммарная мощность всех приборов, которые использует хозяин, мощность тут будет средняя, потому что не все приборы включаются одновременно.

Чаще всего, инвертор для котла и инвертор для дома – это одно и то же. Ведь покупая инвертор для котла, люди хотят подключить к нему как минимум холодильник, освещение и телевизор.

О режимах и опциях инвертора напряжения

Пусковой режим и режим перегрузки. Хотите включить несколько индуктивных нагрузок одновременно? Легко: их пусковая мощность превышает номинальную в 3-4 раза, включайте по очереди – и проблем вообще не возникнет – хороший инвертор имеет режим перегрузки, или пусковой режим – кратковременно схема инвертора выдает большую мощность, чем его номинальная – несколько секунд как раз хватит для запуска компрессора холодильника, двигателя стиральной машины, двигателей различных механизмов, насосов для воды и отопления.

Это выгодно отличает инвертор от генератора. Когда Вы используете бензиновый или другой поршневой генератор, Вы платите постоянно за мощность, которую он выдает, потому что чтобы вырабатывать 220 В 50 Гц генератору нужно совершать определенные обороты в минуту (обычно это 3000 об/мин). Вы платите за дорогой бензин (топливо), и меньше платить не можете, потому что генератор не способен включится на меньшие обороты и меньше есть топлива. Тоже самое и с превышением мощности: генератор не может резко превысить свою мощность. Потому для того чтобы запускать мощные устройства – насосы, двигатели, вентиляторы – генератор будет постоянно кушать много топлива и постоянно выдавать одну и ту же мощность, в то время как инвертор не потребляет топливо и всегда выдает лишь то, что от него требует нагрузка.

Чистый синус – это форма выходного сигнала, график зависимости между временем импульса сигнала и напряжением. 

Чистый синус важен в инверторе, потому что 60% всех бытовых приборов чувствительны к форме выходного сигнала. Если речь идет о компьютере или телевизоре, то чистый синус не так важен – там блок питания выпрямляет ток и схемы устройства потребляют постоянный ток, например 12 В. Высокое напряжение наоборот, способно разрушить тонкую электронику, потому для компьютеров применяют сетевой фильтр – который подавляет помехи, способные вывести из строя электронику. В инверторе для дома используется похожий принцип работы, с одним отличием – вместо варисторов используются тиристоры, и внешняя сеть в случае нарушений или отклонений от нормы – отключается, вместо нее внутреннюю сеть питают аккумуляторы, из которых напряжение подается на схему из тиристоров – сначала для повышения напряжения из 12 в до 220 В, а затем для создания частотных колебаний, которые всегда равны 50 Гц. Чистый синус же это плавное смещение – от + 311 В до – 311 В. В инверторе с чистым синусом это происходит плавно, сначала от верхней точки, потом к нижней и снова к верхней – и так 50 раз в секунду.

Существуют разные типы инверторов:

  • инверторы, генерирующие напряжение в форме прямоугольника;

  • инвертор с шаговой апроксиммированной синусоидой (ступенчатой);

  • инверторы с широтно-импульсной модуляцией сигнала (ШИМ) 

  • инвертор с импульсно-плотностной модуляцией (ИПМ, от английского Pulse-density modulation)

Последний тип инвертора будет с самой чистой синусоидой, обычно в нем применяются тиристоры и симмисторы – особые кремниевые или германиевые элементы, которые повышают напряжение, либо пропускают ток в одну сторону по сигналу, что похоже на транзистор. Чем дороже компоненты – тем качественней сигнал.

Смена фаз (полярности) должна происходить плавно, чтобы нагрузка успевала среагировать – магнитное поле в двигателе распределяется правильно, двигатель работает циклично – сначала одна обмотка отталкивается от статора, потом вторая, третья и т. д.

Существуют другие формы выходного сигнала – меандр:

Или квадратичная форма, при которой сигнал сменяется не плавно, а рывками, с небольшими задержками. Меандр это форма сигнала, похожая на трапеции. Это нужно, чтобы элементы устройства не перегревались, работая в импульсном режиме. Для автомобильных устройств типа чайника вполне подходит, но холодильник, насос для скважины, циркуляционный насос сюда подключать не стоит.

Еще один тип синусоиды – это приближенная к правильной, или апроксиммированная синусоида:

При такой синусоиде, в ней есть гармоники – отклонения от нормы. Любое отклонение может вызвать помехи, что для чувствительной электроники смерти подобно. 

Существует общий показатель искажений, который отличает идеальную синусную форму сигнала от модифицированной – коэффициент гармоник (англ. Total Harmonic Distortion, THD). Типовые значения:

  • 0 % — полностью чистая синусоида;

  • порядка 3 % — очень близкая к синусоидальной форма сигнала;

  • порядка 5 % — приближенная к синусной форма сигнала;

  • до 21 % — сигнал будет похож на трапецию или ступени
    (модифицированная синусоида или меандр);

  • 43 % и более — прямоугольная форма, неправильная синусоида (меандр).

В качественном инверторе, коэффициент гармоник не превышает 8%.

Так вот в автомобильных инверторах коэффициент гармоник всегда более 21%, а чаще более 40%. При таких искажениях, паразитные токи будут просто огромными. Хорошо для чайника, плохо для холодильника и насоса.

Производители уверяют, что в инвертор с коэффициентом гармоник под 20% можно включать разные бытовые приборы без опаски. Но это все равно не совсем верно: даже пусть у двигателя есть небольшой запас мощности, но все же это создания паразитных токов и нагрев обмоток, что может вызвать более быструю смерть электроприбора. Так что сварочный аппарат еще куда не шло, но стиральную машину или холодильник я бы не подключал в такой инвертор.

Сквозной ноль – это когда ноль нагрузки и ноль инвертора жестко соединены проводником. 

Простейшая схема «Сквозной ноль»

Это нужно для фазозависимых котлов – правильная установка фаз позволяет работать автоматике котла, датчикам пламени (они искро-дуговые и показывают наличие пламени по искре). Большинство фазозависимых котлов и некоторое чувствительное оборудование требует сквозной ноль.

В некоторых электроприборах используется особый кабель заземления (PE) для их рабочих нужд или согласно правилам технической безопасности.

Например, таким чувствительным прибором является автоматическая газовая горелка, в ней цепь контрольного ионизационного электрода (контроль пламени) замыкается через «фазу» горелки и проходит через техническое заземление PE. Ток в этом электроде будет небольшим (в микроамперах), потому согласно нормативным актам по изготовлению и эксплуатации электроустановок, данный ток может быть выведен через заземление РЕ.

Это не будет проблемой для стандартной сети, поскольку контур обычной сети рано или поздно соединен с N — через точку деления в бытовой сети или же через физическое заземление - контур от потребителя (частного дома) до подстанции с заземленной нейтралью. Более того, современные сети предполагают многократное заземление между потребителем и подстанцией – в качестве молниеотводов или сброса лишнего напряжения в сети. Обычно, когда есть ноль в общей сети, горелки и автоматика зажигания будет работать.

В случае, если прибор и источник питания полностью изолированы и не имеют «нулевого заземления» (в данном случае это цепь инвертора ИБП – в режиме «работа от батарей»), а инвертор чаще всего не имеет «фазы» и «ноля», а имеет две фазы, на каждой либо по 110 В, либо по 311В, в системах автоматики котлов отопления у зажигающих элементов нет какого либо соединения с заземлением PE и нет заземления на стороне инвертора (PE заземление то есть, но он идет как защита корпуса).

На практике это значит отсутствие сигнала «есть пламя» в автоматике газового котла и котел просто не включится!

В качественных инверторах есть схема «сквозной ноль», то есть когда клеммы N входной и выходной силовой цепи замкнуты. В таком случае даже когда идет работа от батарей, заземление типа PE и клемма N на нагрузке соединены и ноль в системе есть (он берется из самого инвертора и далее через сеть, куда подключается ИБП – внешняя сеть обязательно заземлена), и вышеописанной проблемы не возникнет.

Иногда схема питания «байпас» и есть сквозным нолем, в этом случае байпас находится в самом инверторе и служит заземлением.

Существуют и более сложные схемы «сквозного ноля» с применением трансформаторов или определенно подобранных сопротивлений, мы подскажем Вам если возникнет такая необходимость.

Защита от скачков напряжения происходит следующим образом: когда напряжение (или сила тока) превосходит ограничения, ток сбрасывается по байпасу. В это время, автоматически и за доли секунды, внутренняя сеть переходит на питание от аккумуляторов. Для надежности схемы, на вход и выход инвертора ставят автоматы-предохранители, если ток слишком большой, лучше вообще отключить инвертор и не допустить его поломку. Инвертор так же оборудован молниезащитой: в грозу инвертор может выбить током огромной мощности, через схему «байпас» ток стравливается в землю, не нанося вреда инвертору и внутренней сети. Отличное решение для частного дома: попадание молнии в котел отопления как минимум может его вывести из строя (о последствиях взрыва газа просто молчим), а повреждения приборов молнией вообще лучше избегать – но это уже вопросы к установке преобразователя ИБП на месте и к качеству внутренней сети и заземлений.

Как выбрать инвертор в систему ИБП и аккумуляторы?

Выбирайте инвертор сразу и с чистым синусом, и со сквозным нолем – так Вы сэкономите, если захотите установить дома котел, и наоборот – если ставите инвертор для котла, а позже применяете его и в других целях. Скорее всего, для Вас это будет одно устройство (нет смысла вкладывать сразу в два), потому он должен браться с запасом по мощности, с хорошими характеристиками, с чистой синусоидой и минимальным коэффициентом гармоник.

Подобрать мощность инвертора очень просто: суммируйте мощность всех приборов в доме, которыми вы пользуетесь, добавляете 30% (учитывается пусковая мощность любого насоса, холодильника, электродвигателя) – и получаете мощность Вашего инвертора! В разных ситуациях по-разному: кто-то не использует насосы, использует только котел, кто-то использует много бытовой техники и хочет жить, как в городской квартире, кто-то ко всему обзавелся генератором, ветрогенератором, солнечными панелями, или маленькой гидростанцией – все это подключаете к ИБП и получаете максимально автономный дом, с городским комфортом!


Элементарно посчитаем:

Наименование быт. Техники: Номинальная мощность Пусковая мощность
10 ламп освещения*30Вт 300 Вт  
Холодильник Elektrolux 1400 Вт 4800 Вт
Насосы отопления + котел:
2*190Вт + 100Вт
480 Вт 1140 Вт
Стиральная машина Indesit 1800 Вт 5400
Суммарная мощность 4180 11340

Как видно, пусковые мощности достаточно большие, но во первых, одновременно они редко запускаются, во вторых, действуют эти мощности в течении до 30 секунд. В третьих, это берется дом, в котором довольно большое потребление электричества, средние домохозяйства могут быть скромнее. В четвертых, все это человек хочет использовать, когда нет света в доме. Я бы постирал и позже, но вот отопление и холодильник вещи нужные. Допустим мы вычеркнем из списка стиральную машину.

Суммарная мощность 2
(без учета стиральной машины)
2380 5940

В данном случае очевидно, что инвертора на 5000 Вт вполне хватит! 940 Вт дополнительной пусковой мощности будут браться из режима «пусковой», не сильно перегружая инвертор. Однако, если бы в данном домохозяйстве применялся холодильник меньшей мощности, то и инвертора в 3000 Вт тут хватило бы за глаза. Но как говориться, хозяин барин!

Что касается автономии. Например, просят посчитать, если брать инвертор на 5000 Вт и автономность на четверо суток (берем с запасом, обычно отключение на три дня – редкость), то каких и сколько нужно аккумуляторов?

Переведем 4 дня в часы – это 96 часов. Берем вольтаж аккумуляторов за V (напряжение на входе в инвертор – берем 24 Вольт, потому что в таком мощном инверторе скорее всего, напряжение будет 24 вольт), КПД инвертора за К (в инверторе могут быть потери – берем хороший показатель в 92% или 0,92 от еденицы), используемую мощность за W (можно взять либо среднюю, либо общую – в первом случае примерное использование электричества в хозяйстве, тогда как во втором – использование с включением одновременно всех приборов, что редкость; для примера не будем считать и возьмем цифру в 5000 Вт из примера).

Тогда ток разряда аккумуляторов (в амперах) будет равен:

I = W / V / K

В данном примере: I = 5000Вт/24 В/0,92 =226 Ампер

Теперь узнаем емкость нужных аккумуляторов (Е): для этого I*T , где T = время в часах, то есть Е = 226ампер*96часов = 21696 ампер*часов.

Какие же аккумуляторы и в каком количестве подобрать? Ведь на рынке используются аккумуляторы с напряжением в 12 В!

Все просто, аккумуляторы придется соединять в батареи последовательно: два аккумулятора последовательно по 12 В дадут 24 В на выходе. На рынке самыми оптимальными являются специальные гелевые аккумуляторы, на 125, 250 или 500 ампер*часов. Допустим, у нас есть возможность покупать одинаковые (а это очень важно, чтобы создавать батареи два по 12 В) аккумуляторы на 250 ампер*ч, тогда их количество равно: 21696/250 = 87 штук, лучше брать 88.

Да, автономность в этом случае получится недешевой!

Дешевле брать аккумуляторы по 500 а*ч, тогда их будет 44. Соединяем их в батареи, получится 22 батареи по 2 аккумулятора, чтобы на вход инвертору подавать 24 В.

Покупая дешевый инвертор Вы рискуете заплатить дважды

Инвертор напряжения 12 – 220 В часто используется в автомобилях для подключения различных устройств – чайник, фен, вентилятор, радиоприемник, насос для шин – все это хорошо работает от автомобильного инвертора. Но стоит подключить к автомобильному преобразователю холодильник, стиральную машину, котел отопления – как тут же начинаются проблемы.

Холодильник может не запустится, стиральная машина – гудит, перегревается, останавливается; насос отопления и насосы для воды – гудят и сильно нагреваются, могут перестать работать.

Известен случай, когда к автомобильному инвертору попытались подключить мощную холодильную установку – компрессор накрылся буквально на следующий день, оказалось – просто перегорели обмотки. Их заменить – проще новый купить, а он стоит как половина холодильного агрегата!

Все дело в том, что автомобильный инвертор предназначен для небольших токов и нагрузок, а так же выдает модифицированный синус. При превышении мощности установка либо не запустится, либо будет нагреваться, может полететь и сам инвертор – работая в режиме перегрузки продолжительное время. Модифицированный синус же дает паразитные токи, они и вызывают перегрев обмоток. Насосы и двигатели гудят, потому что в индуктивных нагрузках переменного напряжения важна плавная смена фаз. Если этого не происходит, паразитные электроны а) вызывают соударение электронов, приводящее к нагреву б) создают паразитное магнитное поле, которое противодействует движущему моменту в двигателе или насосе – отчего агрегат нагревается еще больше. Чуть-чуть больше нагрузки – и обмотка гарантированно перегорит.

Дешевый инвертор может навредить приборам, а самодельный из автомобильного не выдерживает нагрузок – отчего поломки в доме гарантированны.

Схема обычного автомобильного инвертора

В обычном инверторе, в таком как автомобильный, качество сигнала достигается простым коммутатором – переключателем, который быстро переключает ток, который соединен либо с ас-ас преобразователем, либо с трансформатором (в более дешевых моделях). Чем дешевле части инвертора, тем хуже качество тока и форма выходного сигнала, а это влияет на питание различных приборов.

Выводы

Покупая инвертор напряжения и аккумуляторы, Вы обеспечиваете себе автономное электропитание важнейших устройств во время отключений электроэнергии. Это стало актуально в связи с плановыми и неплановыми отключениями в Украине, которые в следующие годы будут только чаще. Инвертор может стать незаменимым если нужно преобразовать накопленную энергию от аккумуляторов, солнечной панели, ветряной мельницы или гидростанции – из постоянного напряжения в переменное. Качественный инвертор всегда будет иметь: достаточную мощность (от 3-х кВт), чистый синус, с коэффициентом гармоник не более 8%, сквозной ноль (для подключения фазозависимых котлов и другого оборудования). Инвертор будет поэтапно заряжать аккумуляторы, продлевая их срок службы. Инвертор защтит Вашу домашнюю сеть от перепадов напряжения и тока, быстро, за считанные доли секунды переключив на работу от аккумуляторов. Таким образом, Вы получаете за свои деньги автономную домашнюю сеть, защиту от капризов техники и погоды, возможность накапливать электроэнергию и пользоваться ею по своему усмотрению, а еще – как бонус, пользование самыми важными приборами в любое время, будет это котел отопления, циркуляционный насос, насос для скважины, холодильник или микроволновая печь – удобства городской жизни в загородном доме! Инвертор это инвестиция в защиту дома и комфорт, потому что без инвертора перебои с электричеством могут вызвать перебои с отоплением, разные неудобства, аварийные ситуации, которых можно избежать, купив инвертор.

Мы отправляем по всей Украине - Черкассы, Луцк, Тернополь, Ивано-Франковск, Киев, Хмельницкий, Львов, Херсон, Чернигов, Мариуполь, Днепропетровск, Донецк, Житомир, Запорожье, Кировоград, Луганск, Николаев, Одесса, Полтава, Ровно, Симферополь, Сумы, Харьков, Кременчуг, Винница, Черновцы, Ужгород