Тут є світло - коворкінги Києва 🔥

Як забезпечити безперебійну роботу, коли немає світла? Поради айтішника з 10-річним досвідом інженера-електрика

Sr. Project Manager в AltexSoft Євген Овдіюк розповів, як забезпечити безперебійну роботу під час відключення електроенергії. Свої поради від імені кваліфікованого інженера-електрика з 10-річним стажем він виклав на форумі DOU. Розповідаємо рецепт безперебійної роботи і на dev.ua. Євген вже використовує свою методику у тимчасовому помешканні, куди перебрався з Харкова. 

Залишити коментар
Як забезпечити безперебійну роботу, коли немає світла?  Поради айтішника з 10-річним досвідом інженера-електрика

Sr. Project Manager в AltexSoft Євген Овдіюк розповів, як забезпечити безперебійну роботу під час відключення електроенергії. Свої поради від імені кваліфікованого інженера-електрика з 10-річним стажем він виклав на форумі DOU. Розповідаємо рецепт безперебійної роботи і на dev.ua. Євген вже використовує свою методику у тимчасовому помешканні, куди перебрався з Харкова. 

Як правильно розрахувати час роботи приладів від акумулятора

Хочу звернути увагу на абревіатури, на які ви можете натрапити на побутових приладах живлення:

  • AC — Alternating current / змінний струм,
  • DC — Direct current / постійний струм,
  • QC — Quick charge / швидка зарядка,
  • PD — Power delivery / тип зарядок для ноутбуків через USB-C.

Варто пам’ятати і про наступну базову фізику:

Визначте, скільки споживатимуть ваші прилади

Коли ви визначатимете ємність батареї та порівнюватимете характеристики з зарядними пристроями, обов’язково треба перевести ампер-години (А*год) роботи у ват-години (Вт*год), адже ви не знаєте, яка напруга є всередині батарей. Зазвичай це 3.7 В для Li-ion акумуляторів, але бувають й інші, наприклад, 12.6 В для автомобільних, чи 3.2 В для LiFePo4.

Зверніть увагу! Коли рахуєте Вт*год для пауербанків, які здебільш використовують літій-іонні батареї, зазначені на пристрої А*год потрібно множити на 3.7. Якщо ж говорити про автомобільні акумулятори, то множити на 12. Не забувайте, що міліампери треба перевести в ампери — поділити на 1000.

Наприклад, якщо у вас є кишеньковий пауербанк на 10 000 міліампер, спершу варто перевести електричний заряд А*год в Вт*год. Для цього 10 000/1000 = 10 А*год. Далі розрахунок буде таким: 10*3.7 = 37 Вт*год.

У Вт*год потрібно завжди рахувати ємність акумулятора, бо цей показник не залежить від напруги, яку видають. Таким чином ви завжди можете порівняти автомобільний акумулятор з пауербанком, або батарею від свого електроскутера з безперебійним блоком живлення. Таким чином об’єм енергії батареї завжди рахуємо в Вт*год.

Зверніть увагу! Об’єм енергії вираховується у Вт*год, а потужність приладу у Вт. Тож якщо ви поділите Вт*год батареї на Вт пристрою, то отримаєте години роботи пристрою від батареї.

Якщо ж позначок споживання електроенергії на техніці зазначено декілька — враховуйте максимальний показник. Але треба розуміти, що середня потужність буде близько 50-70% від максимальної. Це робиться, щоб блоки живлення не працювали на максимумі своїх можливостей.

Коли ви розібралися з тим, які прилади у домі скільки енергії споживають за годину роботи в сумі, вам необхідно визначити, що саме у вашому помешканні критично на випадок вимкнення електроживлення, та як довго повинно працювати.

Також варто визначитися з навантаженням на генератори чи переносні зарядні станції. Для цього подумайте, які прилади будуть підключені до станції живлення одночасно і постійно, а які — час від часу. Так ви зможете вирахувати, якої саме потужності вам потрібне джерело живлення.

Зазначу, що додатково варто порахувати й запас потужності. Для цього до суми середньої потужності приладів, які можуть бути одночасно підключеними до вашої домашньої «електростанції», додайте ще 20-30%. Це потрібно для того, щоб джерело живлення працювало в оптимальному режимі, не перевантажувалося та не ламалося завчасно у критичний момент.

Важливим показником є й коефіцієнт пускового струму — число-множник, на який збільшується струм на частки секунди під час запуску техніки з електродвигуном. Такий стрибок напруги може в кілька разів перевищувати номінальне значення. І нехай вас не вводить в оману тривалість такого стрибка, адже він може істотно вплинути на роботу електрогенераторів, стабілізаторів і джерел безперебійного живлення.

На жаль, виміряти значення пускового струму у домашніх умовах без спеціалізованого вимірювального приладу неможливо, тому можна використовувати усереднені значення коефіцієнтів пускового струму.

Як розрахувати коефіцієнт пускового струму:

Наприклад, потужність мікрохвильовки становить 800 Вт, а її коефіцієнт пускового струму становить 2.0. Щоб порахувати, скільки Вт їй потрібно, щоб запуститися, треба: 800*2 = 1600 Вт.

На основі підрахунків підберіть оптимальну резервну електростанцію

Для вирахування потужності зарядних пристроїв вам потрібно поглянути на маркування на блоці живлення. Потужність там буде відображатися у Вт, напруга у В, а струм в А. Провівши вищезазначені розрахунки, ви зможете зрозуміти, скільки часу ця зарядка чи блок живлення можуть працювати, скільки дати енергії за годину.

Однак зазначу, що дані на маркуванні — це максимальні показники того, що може видати зарядка. Як я зазначав вище, техніка ж зазвичай споживає 50-70% від того, що вона може видати.

Також обираючи прилади живлення, потрібно враховувати навантаження, яке даватиме ваша техніка, та споживання нею електроенергії. У характеристиках на зарядних станціях ми можемо побачити їхні Вт (W), А (A) та В (V), і, відповідно, вирахувати, скільки енергії за скільки часу вони можуть видати. Нагадаю, що для того, щоб визначити час роботи приладу, потрібно Вт*год поділити на Вт.

Коли варто обирати акумулятор, а коли — генератор

Сонячні панелі

Відповідно до ваших потреб у живленні приладів варто обирати джерело живлення. Одразу зазначу, що сонячні панелі для квартир — не найкращий вибір забезпечення тимчасовою енергією, особливо в екстрених ситуаціях. Адже для ефективного використання такого джерела живлення потрібно багато простору, невеликі ж сонячні панелі розміром до 2 квадратних метрів даватимуть мало електроенергії. Окрім того, для ефективного їх використання потрібна ясна погода та місце, де не буде перешкоджання сонячним променям. Адже навіть чистенькі вікна будуть сильно «зрізати» їхню ефективність.

Джерело безперебійного живлення

ДБЖ, безперебійник або UPS — це автоматичний пристрій, який дозволяє приєднаному до нього обладнанню деякий час працювати від вбудованих акумуляторів. Також він здатен змінювати показники якості електроживлення для досягнення рекомендованих показників. Однозначний плюс такого джерела живлення у тому, що воно здатне захистити електроприлади від раптових стрибків напруги.

ДБЖ бувають різних видів, однак ДБЖ безперервної дії з подвійним перетворенням є надійним варіантом забезпечення безперебійного живлення техніки. У цього виду «домашньої електростанції» реалізована система подвійного перетворення, а також є резервна лінія By-pass, що підвищує її надійність.

Такі ДБЖ постійно підключені до електроживлення, і якщо світло пропаде — ви навіть цього не помітите, адже пристрій перемикається на акумулятор без жодної затримки в часі.

Також у пригоді можуть стати ДБЖ з правильною синусоїдою. Вони дозволяють створити систему безперебійного енергозабезпечення та експлуатацію чутливої побутової техніки (котли, холодильники тощо).

Однак в ДБЖ є й суттєвий мінус — часто його вигідно використовувати лише на окремий тип техніки. Також цей прилад не дозволить забезпечувати електроенергією усе житло, адже вартість такого його використання буде карколомною.

Генератори

На відміну від ДБЖ, генератори видають значно більше електроенергії та витримують більше навантаження. Однак у них є суттєві мінуси для використання у квартирі: шум роботи, вихлопи та «зарядка» від палива. Саме тому генератори краще підходять для використання у приватних будинках, однак при правильній та безпечній експлуатації їх можна встановити й у квартирах чи офісах.

Зокрема якщо ви живете на перших поверхах і тривалий час знаходитеся без світла, то можете помістити такі генератори на вулиці чи у підвалі багатоповерхівки.

Зверніть увагу, що є генератори на синхронному двигуні та інверторні генератори.

Інверторні генератори — економніші. Зазвичай вони вміють регулювати оберти залежно від споживання електроенергії. Такі генератори видають сталу характеристику струму та оберти двигуна незалежно від того, яке навантаження від них потрібно.

Інверторні підійдуть для переважної більшості побутових приладів у вашому помешканні.

Натомість звичайні генератори простіші, а тому надійніші та дешевші. Їх здебільш використовують там, де характеристики струму не такі важливі. Це може бути освітлення, електродвигуни тощо.

Ще одна річ, на яку варто звернути увагу, — номінальна та максимальна потужність вашого генератора. Під номінальною вважають його робочу потужність при нормальному, не надмірному використанні. У такому режимі він працюватиме стільки, скільки потрібно.

Однак якщо ви завантажите його приладами під «зав’язку», то через короткий час спрацює тепловий захист, і генератор відключиться. Час такої роботи може коливатися від декількох секунд до десятків хвилин. Максимальна потужність потрібна, щоб перекрити пускові струми, які виникають під час включення електроприладу.

Значення номінальної та максимальної потужності повинні бути вказані на генераторі, якщо позначка лише одна, то зазвичай вона повідомляє саме про максимальну потужність. Номінальна зазвичай це 70-80% від максимальної.

Зверніть увагу! Тривале використання генератора на «межі можливостей» суттєво скорочує термін його служби, разом з тим значнішим стає і витрата палива.

Також при виборі генератора варто звернути увагу на вид палива, кількість і тип розеток або портів для підключення приладів до нього. Для побутових приладів потрібен однофазний генератор.

Як недорого зібрати свій Power Bank для роботи без електропостачання і не викинути гроші на вітер

Однак не лише готові акумулятори чи генератори можуть вам допомогти в екстрених випадках. Пауербанк можна зібрати й самому. Для цього потрібно купити:

  • зарядний пристрій для акумулятора,
  • акумулятор,
  • інвертор, який перетворює напругу акумулятора на 220 В.

Ба більше, ці складові можуть знадобитися потім для використання в автомобілі.

При покупці інвертора враховуйте, що варто купувати його з запасом потужності. Тобто якщо вам потрібні 150 Вт, купуйте потужністю у 250-300 Вт.

Цікаво! Чим важчий інвертор, тим він потужніший, адже радіатори, трансформатори для різної потужності матимуть різну вагу. Тобто якщо на етикетці зазначена потужність 2 кіловати, а важить він з пір’їну — вас дурять.

Ви повинні розрахувати, скільки електроенергії вам потрібно, і відповідно до цього купувати комплектуючі. Наприклад:

  • Ви порахували, що ви під’єднаєте критичні для вас електроприлади в сумі на 150 Вт. Тоді вам знадобиться інвертор потужністю 250-300 Вт.
  • Ви знаєте, що вам потрібно автономно працювати 5 годин. Це означає, що вам потрібно мати джерело живлення 150 Вт*5 год = 750 Вт*год.
  • Якщо ж ви вирішили, що працюватимете на автомобільному акумуляторі 12 В, то інвертор потрібно вибрати такий, який перетворює 12 В у 220 В. Оскільки місткість акумулятора рахується 750 Вт*год/12 В = 62.5 А*год, то беремо 65-75 А*год. Вибирайте трохи більший акумулятор, тому що є втрати енергії на інверторі, та і сам акумулятор може не дотягувати до характеристик на коробці.

Але не треба перебільшувати з місткістю акумулятора, тому що для більшого акумулятора треба буде більше часу на зарядку або потужний зарядний пристрій.

Також зазначу, що інвертори бувають різними: під різні вилки, на різну потужність (на 300, 500 Вт тощо), з виходом швидкої зарядки для телефонів тощо. Все залежить лише від вашої кишені та потреб.

Однак є й можливість обійтися навіть і без інвертора, якщо заряджати плануєте лише прилади зі звичайного USB чи Type-C. Для цього буде достатньо замість нього придбати автомобільну зарядку на 65, 100 чи 160 Вт, а також перехідник для автомобільного прикурювача.

Зарядний пристрій та його потужність можна вибирати після того, як ви вибрали акумулятор. Розрахунок потужності дуже простий — це 10% від місткості акумулятора. Тобто якщо акумулятор у вас потужністю 100 А*год, то зарядка повинна бути на 10 А.

Якщо зарядка буде меншої потужності, то акумулятор буде довше заряджатися. Розрахувати час повної зарядки розрядженого акумулятора теж легко: 100 А*год/10 А= 10 годин.

Зарядку варто обирати з індикатором, щоб побачити напругу та рівень заряду власноруч зібраного повербанка. Також сучасні зарядні пристрої не потрібно контролювати особисто. Вони вимикаються, коли пристрій зарядився.

Однак окрім вибору, ним потрібно й правильно користуватися. Так:

  • Надмірна зарядка акумулятора небезпечна википанням електроліту. Цьому можна запобігти, якщо використовувати правильно підібрану зарядку, а краще заряджати акумулятор в приміщенні, яке провітрюється.
  • Не можна заряджати акумулятор надмірними струмами (понад 20% від місткості), адже це висушує акумулятор і скорочує термін його служби.
  • Небезпечна також глибока розрядка пристрою — нижче показника 11,5В від максимальної потужності, — адже тоді він може безповоротно втратити до половини місткості. Однак автомобільні акумулятори AGM більш стійкі до глибокої розрядки.
  • Також не можна системно недозаряджати акумулятори. Як мінімум 1-2 рази на місяць необхідно проводити зарядку АКБ на 100%.

Перевага власноруч зібраного пауербанка також і у тому, що ви можете самостійно визначати його потужність. Якщо вам потрібно, щоб він видавав електроенергію довше, ви можете придбати більше акумуляторів та об’єднати їх в один ланцюг паралельно, утворивши таким чином блок батарей. Не забувши, звісно, вирахувати необхідні характеристики зарядки та інвертора.

Усі ці розрахунки допоможуть зберегти стабільну роботу ваших приладів на деякий час. Однак якщо пошкодження критичної інфраструктури будуть суттєвими, світло може пропасти й більше, ніж на добу. На такі випадки подумайте про радикальніші дії.

Адже при тривалій відсутності електропостачання безперебійне функціонування того ж інтернету залежатиме не лише від вас, а й від провайдерів та веж зв’язку, які без електроенергії можуть працювати обмежений час (зазвичай від 4 годин до доби). При такій тривалій відсутності електропостачання базові вежі переходять в режим 2G, а швидкісний інтернет повністю пропадає.

Однак інтернет може стати меншою з неприємностей, адже від електроенергії залежать також водо- та газопостачання. Тому якщо пошкодження критичні і світла немає довго, потрібно обдумувати вирішення проблеми не лише додатковими приладами живлення.

Саме тому, зауважу, й не варто купувати чи збирати прилади живлення, які зможуть працювати у вас безперебійно тижнями, особливо, якщо ви проживаєте у квартирі. Блекаут на тривалий час зробить ці зусилля марними.

Розробіть сценарії реагування на випадок відсутності електроенергії:

  • якщо світла немає 2 години, ви можете спокійно підживлюватися від пауербанків,
  • якщо його немає понад 2 години — дізнайтеся, чи не є причиною віялові відключення або аварія, та коли повернуть електроживлення,
  • якщо пошкодження критичні та світла не буде понад добу — за можливості переїдьте в інше місце.
Айтішник розказав як зробити суперпауербанк для квартири своїми руками
Айтішник розказав, як зробити суперпауербанк для квартири своїми руками
По темi
Айтішник розказав, як зробити суперпауербанк для квартири своїми руками
Чи є світло у вас вдома? Айтішник створив віджет для телефону який відповідає на це питання і поділився інструкцією
Чи є світло у вас вдома? Айтішник створив віджет для телефону, який відповідає на це питання, і поділився інструкцією
По темi
Чи є світло у вас вдома? Айтішник створив віджет для телефону, який відповідає на це питання, і поділився інструкцією
Читайте головні IT-новини країни в нашому Telegram
Читайте головні IT-новини країни в нашому Telegram
По темi
Читайте головні IT-новини країни в нашому Telegram
Електробайки по-українськи між Києвом та Лос-Анджелесом в «СКШ»

Дивіться, чим живе Delfast під час війни в Україні

Ми запускаємо розсилку про українське IT-ком’юніті. Залиште email, аби розуміти більше. Прем’єра — скоро!
Дякую! На вказану адресу надіслано листа для підтвердження підписки.

Хочете повідомити важливу новину? Пишіть у Telegram-бот

Головні події та корисні посилання в нашому Telegram-каналі

Обговорення
Коментарів поки немає.