Экономия электроэнергии с помощью частотного преобразователя

Стоимость инверторной системы с гелевыми аккумуляторами “под ключ”

Сначала мы принимаем решение о первоначальных инвестициях в проект.

  1. Инвертор российского производства MAC Energia PRO 6.0 / 48 — может переключаться на принудительную генерацию от аккумуляторов по расписанию и заряжать аккумуляторы в ночное время. — 78900р.
  2. 8 экономичных гибридных аккумуляторов GEL + AGM Delta GEL 12200 с увеличением количества циклов на 30400р за штуку
  3. Стойки, соединительные кабели, автоматы и байпасы — около 20т. Три монтажных работы около 30т.

Итого: 372 100 руб.

Самодельное устройство для экономии электроэнергии, принцип действия

Его принцип заключается в том, что любая электрическая энергия состоит из реактивной и активной энергии. Актив полезен в быту, активирует все механизмы. Реактивный же бесполезен и даже снижает эффективность топливной системы. Приборы учета (механические и электрические счетчики) определяют только количество использованной активной энергии, за которое платят бытовые потребители.

Промышленные предприятия также платят за реактивную энергию, которая измеряется специальными счетчиками. Его создают механизмы с высокой индуктивной составляющей (например, электродвигатели), а на заводах и фабриках его количество сокращают с помощью специальных конденсаторных блоков.

Учитывая вышесказанное, идеи, как сделать собственное энергосберегающее устройство, витали в воздухе. В быту источниками реактивной энергии являются обычные механизмы с электродвигателями (чоппер, фен, пылесос, холодильник, дрель). С другой стороны, есть устройства, которым требуется питание постоянного тока (телевизоры и компьютерные мониторы). Поэтому начали разрабатывать устройство для экономии электроэнергии, схема которого позволила бы снизить потребление электроэнергии за счет преобразования ее в активную реактивную энергию.

Сколько наша инверторная система сможет аккумулировать энергии?

Велосипедные системы обычно проектируются с максимальной глубиной дренажа 50% (DOD). Это связано с сильной зависимостью количества рабочих циклов от глубины разряда:

График цикличности бюджетных гелевых аккумуляторов

Таким образом, при средней нагрузке 1000 Вт при разряде 50% и с учетом КПД инвертора система будет работать в режиме генерации примерно 9 часов. Это даст нам 9 кВтч энергии, что близко к среднесуточному потреблению газифицированного коттеджа площадью 200-300 кв.м. В Подмосковье при двухтарифном счетчике стоимость 1 кВт * ч составляет 4 рубля. 47к. Итого: 9 * 4,47 = 40 руб. 23к. Это около 1200 рублей в месяц. Обратите внимание, что многократное увеличение количества накопленной энергии приводит к пропорциональному увеличению аккумуляторной батареи.

Теоретическое обоснование и принципиальная схема самодельного экономителя

Суть экономии заключается в том, что нагрузка питается не от сети переменного тока, а от подключенного конденсатора, заряд которого производится высокочастотными импульсами, при этом он соответствует синусоиде напряжения в сети. Электросчетчики снабжены входным индукционным преобразователем с низкой чувствительностью к токам высокой частоты. По этой причине импульсное потребление энергии счетчиком учитывается со значительной отрицательной погрешностью.

Для создания устройства вам потребуются следующие данные:

  • микросхема (К155 ЛАЗ),
  • электролитические конденсаторы (C5 — 1000 мкФ x 16V, C4 — 1000 мкФ x 50B),
  • трансформатор малой мощности 220/36 В,
  • резисторы (RЗ — 56 Ом; R1, R2 — 27 кОм; R5 — 22 кОм; R4 — 3 кОм; R6 — 10 Ом; R7, R9 — 560 Ом; R8 — 1,5 кОм).
  • диоды (D1 — D226B; Br2 — D242B; Br1 — D232A),
  • конденсаторы высокочастотные (С2, СЗ — 0,1 мкФ, С1- 1 мкФ x 400 В),
  • стабилитрон (Д2-КС156А),
  • транзистор (ТЗ — КТ315, Т2 — КТ815В, Т1 — КТ848А),

Сборка осуществляется по схеме 1. Транзисторы устанавливаются с помощью изоляционных прокладок на радиатор площадью 150 см2. Обязательно использовать предохранители. Собранный низковольтный блок питания должен обеспечивать выходной ток 36В 2А и 5В для питания генератора, генерирующего импульсы с примерной частотой 2кГц и амплитудой 5В. По схеме необходимо проверить режим работы с помощью осциллографа. Далее подключается конденсатор.

Собранное устройство было рассчитано на нагрузку 1 кВт. Рекомендуется зарядить прибор до номинального значения или выключить его при снятии нагрузки, так как разряженное устройство потребляет значительную мощность, которая учитывается счетчиком.

Устройство рассчитано на питание от переменного тока для бытовых потребителей. Мощность — 1 кВт / час, напряжение — 220 В. Устройство в сборе подключается к розетке и питает нагрузку, при этом нет необходимости в заземлении. Согласно расчетам, при подключении такого домашнего хозяйства счетчик учитывает только 25% потребляемой электроэнергии.

также была разработана схема 2, позволяющая запитывать пользователей как постоянным, так и переменным током (камины, электроплиты, освещение, водонагреватели). Основная предосторожность — отсутствие в таких устройствах элементов, рассчитанных на переменный ток (трансформаторы, электродвигатели).

Как сделать самому прибор для экономии электроэнергии

Когда на продукт есть спрос, есть и предложение.

Рост цен на электроэнергию породил большое количество «чудо-устройств» (например, энергосберегающий ящик), которые обещают сократить потребление энергии почти вдвое.

Их действие основано на преобразовании в активную реактивную энергию. Однако схема таких устройств настолько проста, что сделать экономию электроэнергии своими руками способны практически все люди, не чуждые технологии.

Самодельное устройство для экономии электроэнергии, принцип действия

Его принцип заключается в том, что любая электрическая энергия состоит из реактивной и активной энергии. Актив полезен в быту, активирует все механизмы.

Реактивный же бесполезен и даже снижает эффективность топливной системы.

Приборы учета (механические и электрические счетчики) определяют только количество использованной активной энергии, за которое платят бытовые потребители.

Промышленные предприятия также платят за реактивную энергию, которая измеряется специальными счетчиками. Его создают механизмы с высокой индуктивной составляющей (например, электродвигатели), а на заводах и фабриках его количество сокращают с помощью специальных конденсаторных блоков.

Учитывая вышесказанное, идеи, как сделать собственное энергосберегающее устройство, витали в воздухе. В быту источниками реактивной энергии являются обычные механизмы с электродвигателями (чоппер, фен, пылесос, холодильник, дрель).

С другой стороны, есть устройства, которым требуется питание постоянного тока (телевизоры и компьютерные мониторы).

Поэтому начали разрабатывать устройство для экономии электроэнергии, схема которого позволила бы снизить потребление электроэнергии за счет преобразования ее в активную реактивную энергию.

Теоретическое обоснование и принципиальная схема самодельного экономителя

Суть экономии заключается в том, что нагрузка питается не от сети переменного тока, а от подключенного конденсатора, заряд которого производится высокочастотными импульсами, при этом он соответствует синусоиде напряжения в сети.

Электросчетчики снабжены входным индукционным преобразователем с низкой чувствительностью к токам высокой частоты.

По этой причине импульсное потребление энергии счетчиком учитывается со значительной отрицательной погрешностью.

Для создания устройства вам потребуются следующие данные:

  • микросхема (К155 ЛАЗ),
  • электролитические конденсаторы (C5 — 1000 мкФ x 16V, C4 — 1000 мкФ x 50B),
  • трансформатор малой мощности 220/36 В,
  • резисторы (RЗ — 56 Ом; R1, R2 — 27 кОм; R5 — 22 кОм; R4 — 3 кОм; R6 — 10 Ом; R7, R9 — 560 Ом; R8 — 1,5 кОм).
  • диоды (D1 — D226B; Br2 — D242B; Br1 — D232A),
  • конденсаторы высокочастотные (С2, СЗ — 0,1 мкФ, С1- 1 мкФ x 400 В),
  • стабилитрон (Д2-КС156А),
  • транзистор (ТЗ — КТ315, Т2 — КТ815В, Т1 — КТ848А),

Сборка осуществляется по схеме 1. Транзисторы устанавливаются с помощью изоляционных прокладок на радиатор площадью 150 см2. Обязательно использовать предохранители.

Собранный низковольтный блок питания должен подавать на выходе 36 В ток 2 А и 5 В для питания генератора, который генерирует импульсы с примерной частотой 2 кГц и амплитудой 5 В.

При сборке схемы необходимо проверить режим работы с помощью осциллографа. Далее подключается конденсатор.

Собранное устройство было рассчитано на нагрузку 1 кВт. Рекомендуется зарядить прибор до номинального значения или выключить его при снятии нагрузки, так как разряженное устройство потребляет значительную мощность, которая учитывается счетчиком.

Устройство рассчитано на питание от переменного тока для бытовых потребителей. Мощность — 1 кВт / час, напряжение — 220 В. Устройство в сборе подключается к розетке и питает нагрузку, при этом нет необходимости в заземлении. Согласно расчетам, при подключении такого домашнего хозяйства счетчик учитывает только 25% потребляемой электроэнергии.

также была разработана схема 2, позволяющая запитывать пользователей как постоянным, так и переменным током (камины, электроплиты, освещение, водонагреватели). Основная предосторожность — отсутствие в таких устройствах элементов, рассчитанных на переменный ток (трансформаторы, электродвигатели).

Приборы для экономии электроэнергии своими руками, отзывы специалистов

Специалисты обращают внимание на то, что попытка применить принцип работы промышленных конденсаторных блоков, накапливающих реактивную энергию в домашних условиях, обречена на провал.

READ  Посудомоечная машина bosch: инструкция по использованию, с чего начать, режимы

Компенсаторы реактивной мощности промышленные — довольно громоздкие устройства, изначально рассчитанные на конкретную нагрузку и учитывающие ряд дополнительных параметров.

Кроме того, конденсаторы реактивной энергии уже встроены в самые мощные бытовые устройства, конструктивно достаточные по мощности.

Большое количество комментаторов и специалистов отмечают, что такие устройства, даже собранные на совесть корпуса и качественные, способны обмануть только счетчики старого индукционного типа.

Электронные приборы учета энергии довольно капризны и зачастую не выдерживают такого обращения с собой, в них горят микросхемы.

Это приводит к необходимости замены прибора и неприятному разговору со специалистами по сбыту энергии, чреватым штрафом с множеством нулей.

Однако замена счетчика — не самое страшное, что может случиться, если на любителя возьмутся такие тонкие дела, как электричество. Учитывая зачастую неоптимальные условия электропроводки в российских домах и квартирах, такая самодеятельность может закончиться коротким замыканием и возгоранием.

Люди, увлекающиеся экспериментами с электричеством, создают различные устройства, в Интернете их сотни. Однако это отнюдь не означает, что все их изобретения нужно тестировать в собственном доме, подвергая риску их имущество и жизнь.

А что с затратами на заряд аккумуляторов?

Чтобы рассчитать количество энергии, необходимое для заряда, необходимо определить два уровня эффективности: зарядное устройство (потери на преобразование переменного напряжения в постоянный зарядный ток) и эффективность самого процесса электрохимической зарядки. КПД зарядного устройства около 80%, второго — около 90% (при токе 0,1 С). В целом у нас общий КПД 72%. Возвращаем энергию в аккумулятор: 9кВт * ч / 0,72 = 12,5кВт * ч будет отведено из сети на подзарядку. Ночной тариф — 1 рубль 68к. — итого 12,5 * 1,68 = 21 руб. Это 630 рублей в месяц. Ниже мы проводим все расчеты без учета амортизации инвертора.

Основные способы экономии электроэнергии

В квартире и частном доме можно сэкономить электроэнергию как на освещении, на кухне, так и на бытовой технике — по всем направлениям необходимо сокращать расходы. Работать удобно, с настольной лампой можно читать, не включая рожковую люстру 3-5. Вам нужно будет реже пылесосить, если вы регулярно избавляетесь от ковров и пыли. Правильное использование бытовой техники, выбор энергосберегающих ламп и приборов, расчет тарифов — основные ресурсы при разумных расходах.

Правильное использование электроприборов

Знание секретов сэкономит вам много денег. Как правильно пользоваться бытовой техникой, чтобы не переплачивать за электричество?

  1. Устройства, которым не нужен ИБП, например холодильник, лучше отключать от сети на ночь. Для этого удобно использовать сетевые фильтры с переключателями.
  2. Не оставляйте компьютер, ноутбук, принтер или другое оборудование в режиме ожидания. За один год это снизит стоимость оплаты на 200 кВт.
  3. Размещайте холодильник только подальше от нагревательных приборов. Чтобы семья отвыкла вот так заглядывать внутрь — расход энергии на охлаждение после открытия двери увеличивается на 5%.
  4. Запускайте стиральную машину, посудомоечную машину только при полной загрузке. Используйте качественную бытовую химию и низкотемпературный режим.
  5. Гладить вещи, требующие бережного обращения, после выключения охлаждающим утюгом. Гладьте одежду только после того, как накопите несколько комплектов, чтобы не нагревать утюг много раз. Постельное белье после стирки легко расправляется и аккуратно складывается.
  6. Откажитесь от покупки ненужного оборудования: электрокамины, кофеварки, термогазы, декоративные лампы не способствуют экономии. Их функции часто дублируются другими методами.

Контролировать отключение техники проблематично, но сокращение расходов порадует ответственного владельца. Экономить энергию дома так же просто, как создавать новые привычки.

Приобретение энергосберегающей бытовой техники

Покупка подходящей техники — важная часть экономии. Современные технологии позволят сэкономить на электроэнергии. Что важно учитывать?

  1. Рейтинг энергии. Лучше выбирать А или В. Холодильник класса А потребляет от 130 до 300 кВтч, категории D и C увеличивают этот показатель в 2-3 раза.
  2. Размерность. Семье из трех человек вряд ли понадобится большой холодильник, он будет полупустым и за его энергопотребление придется платить.
  3. Современные технологии. Индукционные плиты нагревают только дно кастрюль, их КПД достигает 95%!

Портативные аккумуляторы на солнечных батареях будут заряжать смартфон, также такие аккумуляторы используются при зарядке фонарей, которые используются вместо ночника. В современные компьютеры, планшеты встроены режимы энергосбережения, важно не полениться и понять, как правильно им пользоваться. Отключение и удаление ненужных приложений увеличит время работы вашего смартфона на 15-20%, а значит, заряжать его придется реже.

Применение светодиодных ламп

Свет — удобный способ сэкономить, многие умеют это делать. Необходимо заменить лампы накаливания на энергосберегающие. Лампа накаливания потребляет 60 Вт, люминесцентная лампа — 15 Вт, а светодиодная лампа — 8 Вт. Выбор очевиден. Необходимо покупать светодиодные лампы у надежных производителей, они дороже, но за счет длительного срока использования оправдывают затраты и дают ощутимую экономию. Какие еще у них есть преимущества?

  • Они загораются мгновенно.
  • Розетки E27 и E14 подходят для большинства приборов.
  • Вы можете выбрать теплый или холодный свет — это указано на упаковке.
  • Цоколь / потолок не нагревается.

Замена всех лампочек — самый быстрый способ добиться экономии энергии. В течение месяца сэкономленные киловатты снизят стоимость электроэнергии в 2 раза.

выбор лампы накаливания

Установка двухтарифного счётчика

Диапазон счетчиков с двумя тарифами: с 7.00 до 23.00, с 23.00 до 7.00. В некоторых регионах разница дневного и ночного тарифов достигает 30 копеек. Именно им будет выгодно использование таких счетчиков. Установка окупается за год, если в доме много бытовой техники, которую можно включать на ночь — стиральная и посудомоечная машины, теплые полы, кондиционер, и даже если хозяева поздно приходят домой или работают за компьютером ночью.

Экономия на кухне

Больше всего энергии потребляют приборы на кухне. Это плита, чайник, холодильник, микроволновка. Как здесь можно снизить затраты на электроэнергию?

  1. Регулярно размораживайте холодильник, если он не оборудован системой No Frost.
  2. По возможности подключите газовую плиту.
  3. Покупайте тарелки с толстыми стенками и дном — еда в них будет томиться при выключенном огне, успеет приготовиться и дольше останется горячей.
  4. Без остатка вскипятите воду: столько чашек, сколько вы планируете выпить.
  5. Используйте термос. Если утром залить кипятком, воды хватит на весь день.
  6. Пароварка или мультиварка позволяет готовить одновременно несколько блюд.

Мудрая хозяйка знает, как сэкономить электроэнергию без ущерба для качества жизни. Регулярное удаление накипи из чайника, закрытие кастрюли во время приготовления пищи, использование скороварки — простые рецепты домашней экономии.

Возможности самодельного генератора

Для проверки возможностей самодельного генератора автор описываемой конструкции подключил одновременно 3 лампочки мощностью 70 Вт. Все они сгорели.

Экономия электроэнергии с помощью самодельного генератора

совершенно очевидно, что к этому источнику электричества можно подключать только такие не очень требовательные устройства. Например, различные типы электроники не смогут стабильно работать из-за возможных скачков напряжения.

Так что, если вы собираетесь запитать от этого самодельного генератора хоть какие-то осветительные приборы, вам будет обеспечена значительная экономия электроэнергии. Интерес этого устройства заключается в том, что его могут сделать даже совершенно неопытные люди.

Приборы для экономии электроэнергии своими руками, отзывы специалистов

Специалисты обращают внимание на то, что попытка применить принцип работы промышленных конденсаторных блоков, накапливающих реактивную энергию в домашних условиях, обречена на провал. Компенсаторы реактивной мощности промышленные — довольно громоздкие устройства, изначально рассчитанные на конкретную нагрузку и учитывающие ряд дополнительных параметров. Кроме того, в большинстве мощных бытовых устройств уже конструктивно установлены невыпадающие конденсаторы реактивной энергии, достаточной по мощности.

Большое количество комментаторов и экспертов отмечают, что такие устройства, даже продуманные и качественные, способны обмануть только счетчики старого индукционного типа. Электронные приборы учета энергии довольно капризны и зачастую не выдерживают такого обращения с собой, в них горят микросхемы. Это приводит к необходимости замены прибора и неприятному разговору со специалистами по сбыту энергии, чреватым штрафом с множеством нулей.

Однако замена счетчика — не самое страшное, что может случиться, если на любителя возьмутся такие тонкие дела, как электричество. Учитывая зачастую неоптимальные условия электропроводки в российских домах и квартирах, такая самодеятельность может закончиться коротким замыканием и возгоранием.

Люди, увлекающиеся экспериментами с электричеством, создают различные устройства, в Интернете их сотни. Однако это отнюдь не означает, что все их изобретения нужно тестировать в собственном доме, подвергая риску их имущество и жизнь.

READ  Настольные игры до сих пор могут дать фору компьютерным вариантам?

Преимущества инверторных кондиционеров

Инверторный кондиционер, сплит-система

  • Быстрый старт работы и выход при заданной температуре;
  • отсутствие больших пусковых токов при включении компрессора снижает нагрузку на электрическую сеть;
  • При выборе мощности кондиционера с запасом возможность экономии энергии значительна, по сравнению с обычной моделью равной мощности;
  • отсутствие реактивных составляющих тока, потребляемого при работе, снижает нагрев проводов электрической сети и в целом благоприятно влияет на электрические схемы вашего дома и другие бытовые приборы;
  • Возможность более точного поддержания заданной температуры благодаря регулярному контролю скорости вращения мотора компрессора;
  • Работа двигателей компрессора на малых оборотах снижает шум (также примечание из таблицы);

Посчитаем экономический эффект

Разница между стоимостью полученной энергии и этими затратами составляет, по нашим расчетам, 570 рублей в месяц или 19 рублей в день. В таком режиме работы наш гелевый аккумуляторный банк обеспечит 700 циклов, а это значит, что продукт будет 19 руб * 700 циклов = 13300 руб. Стоимость нашего аккумуляторного банка: 30400р * 8 штук = 243200р. Остаточная стоимость аккумуляторов при цене 40р за кг: 40р * 60кг * 8 = 19200р. Общий убыток: 13300 руб. + 19200 руб. — 243200р. = — 210 700 руб.

Сборка электрической цепи

Новый самодельный генератор выдает напряжение около 12 вольт постоянного тока. Для питания электроприборов от переменного тока потребуется преобразователь. В качестве такого преобразователя вы можете использовать старый блок питания, который обычно преобразует 220 вольт переменного тока в 9 вольт постоянного тока, заставляя его работать в обратном направлении:

  • использовать его 9-вольтовый выход в качестве входа напряжения от генератора;
  • использовать вход блока питания как выход, обеспечивающий переменное напряжение 220 вольт.

Конвертер

В проводе, выходящем из кулера, есть три жилы. Тот, что с жёлтой косой, оказывается совершенно бесполезным. Вы можете просто вырезать это. Остальные жилы подключаются к предыдущему выводу блока питания в соответствии с их цветом.

Чтобы преобразователь мог одновременно запитывать несколько потребителей, используя, например, клеммную колодку, его можно подключить к обычному тройнику.

Схема подключения

Реальное испытание прибора

Как можно четко понять, что этот прибор — развод для экономии энергии? И это очень просто, достаточно подключить к розеткам несколько мощных пантографов и произвести на измерителе определенные измерения. На электронном счетчике для расчета потребления необходимо будет подсчитать количество импульсов на светодиоде за определенное время. А на механической: количество оборотов диска.

Эксперимент придется повторить двумя способами:


  • без устройства, подключенного к сети

  • с включенным устройством

Итак, полностью отключаем всю нагрузку в квартире как есть (холодильники, телевизоры и так далее). Вставляем в розетку нагрузку мощностью около 1 кВт. Чем выше нагрузка, тем быстрее будет вращаться диск или мигают диоды на измерителе.

Начинаем считать обороты за определенный промежуток времени. Например, счетчик СО-505 за 1 час при подключенной нагрузке 1 кВт делает 600 оборотов диска или 10 оборотов в минуту.

В итоге, подождав 2 минуты, вы отсчитаете около 20 оборотов в зависимости от погрешности и напряжения на счетчике.

Не обязательно знать точную мощность подключенной нагрузки. Достаточно правильно рассчитать обороты диска за определенное время.

Далее включаем прибор для экономии энергии в розетке и еще раз измеряем скорость диска. И о чудо, в моем примере (нагрузка 1 кВт) их количество снова будет около 20, то есть точно так же, как и без устройства. Можете подключать все, что захотите, результат будет тот же.

Вот сравнительная таблица фактического потребления активной мощности (это то, что учитывают наши счетчики), измеренной не прибором учета, а прибором учета — ваттметром, для дешевой марки EkoEnerji 25 кВт и 40 кВт (измерительная техника здесь)

Используемая нагрузка Вариант тестовой схемы Энергопотребление, Вт Разница в %
Лампа 60 Вт без экономиста 61
с экономией 25кВт 61
с экономией 40кВт 66,3 +8,6
Электрокамин 0,5 кВт без экономиста 496,5
с экономией 25кВт 498 +0,3
с экономией 40кВт 503,8 +1,5
Светильник с люминесцентной лампой без экономиста 17,7
с экономией 25кВт 19,4 +9,6
с экономией 40кВт 21,2 +19,8
Вращающийся молот на холостом ходу без экономиста 556,1
с экономией 25кВт 541,2 -2,7
с экономией 40кВт 532,4 -4,3
Перфоратор + болгарка + электрокамин без экономиста 1544,7
с экономией 25кВт 1537,9 -0,4
с экономией 40кВт 1514 -2

Эффект «экономии» (всего около 4%) проявился только при подключении электроинструмента.

Однако это отнюдь не экономия энергии, а снижение ее полезной мощности!

Если учесть дополнительные потери в обмотках, которые неизменно образуются, общий КПД будет еще ниже. При подключении другой нагрузки потребление энергии только увеличивается!

Пример монтажа однофазного инвертора

Сначала мы рассмотрим на практике однофазную систему, затем перейдем к трехфазной системе.

Я недавно уже говорил о разнице между однофазным и трехфазным напряжением.

Внешний вид навесного инвертора показан в начале статьи. Его мощность в данном случае составляет 5 кВА, есть модели и на другие мощности.

А вот как интерфейс инвертора работает со всеми входами, выходами и элементами управления:

Однофазный инвертор от солнечных батарей для дома

Солнечный инвертор с однофазной батареей для бытового использования. Клеммы для подключения

Подключение аккумуляторов должно производиться через автоматический выключатель:

Автоматический выключатель для подключения АКБ к инвертору

Автоматический выключатель для подключения АКБ к инвертору

Через эти клеммы аккумулятор заряжается от солнца или сети и обеспечивает преобразование энергии:

Клеммы для подключения аккумуляторов к инвертору

Клеммы для подключения аккумуляторов к инвертору

Подключение к шкафу управления — кабелем ВВГ4х4, защитный провод отдельно:

Подключение входа и выхода 220В к солнечному инвертору

Подключение входа и выхода 220В к солнечному инвертору

Если длина кабельной линии превышает 10 метров, лучше использовать кабель сечением 6 мм², чтобы избежать ненужных потерь в кабеле.

Еще одно важное замечание! В отличие от стабилизаторов, нейтраль входа и выхода инвертора гальванически изолирована. А если их подключить, инвертор работать не будет!

В домашней приборной панели открутил провода (черный СИП 2х16) от дороги от биполярного автомобильного входа, и подал дорожное напряжение через клеммник на вход инвертора. А с выхода инвертора — на вход той же машины:

Модификация бытового электрощита для подключения солнечного инвертора

Модификация бытового электрощита для подключения солнечного инвертора

В итоге система питания, установленная под лестницей, выглядит так:

Монтаж системы электроснабжения дома на солнечном инверторе Ecovolt

Монтаж системы электроснабжения дома на солнечном инверторе Ecovolt

Используются 4 батареи, каждая с напряжением 12 В и емкостью 200 Ач.

После подключения нужно настроить инвертор по инструкции.

Вот как выглядит экран инвертора при нормальной работе:

Работа с солнечным инвертором. Нагрузка питается от дороги через объездную дорогу во время зарядки аккумулятора

Работа солнечного инвертора Ecovolt. Нагрузка питается от дороги через объездную дорогу во время зарядки аккумулятора

При различных режимах работы и настройках на экране отображается информативное изображение, понятное неподготовленному пользователю.

Но что будет на экране, если напряжение с улицы исчезнет:

Работа инвертора от батарей

Работа инвертора от батарей

В этом случае, как и при работе от солнечной батареи, солнечный инвертор выдает стабильное синусоидальное напряжение 230 В, как и должно быть по стандарту.

Хорошо, а если мы будем разряжать батареи не на 50%, а на 30%?

Количество рабочих циклов, которые мы имеем в этом случае, приближается к знаку 1900. Подсчитаем: мы будем поддерживать 1 кВт нагрузки в течение 5,5 часов, что означает: 5,5 * 4,43 = 24,4р. На зарядку тратим 12.8р. На одну петлю у нас уйдет 11п. 57к. Считаем: 11,57 руб. * 1900 циклов = 21983 руб. Общий убыток: 21983 руб. + 19200 руб. — 243200р. = — 202017 руб. Еще лучше, но все равно очень далека от нулевой рентабельности, даже без учета износа инвертора.

Подсчитаем еще одно интересное значение: стоимость хранимых кВт * ч без учета стоимости зарядки: 5,5 кВт * ч * 1900 циклов = 10450 кВт * ч. Делим стоимость всего банка на эту сумму: (243200 руб. — 19200 руб.) / 10450 = 21,44 рубля за кВт * ч. Именно с такой разницей в тарифах мы выходим на порог рентабельности.

Факторы влияющие на экономический эффект

Наиболее заметный экономический эффект при использовании преобразователей частоты может быть достигнут за счет экономии энергии. Но не забывайте и о других факторах экономии:

  • Плавный пуск снижает механические пусковые нагрузки. Это прямой способ снизить износ и продлить срок службы вашего оборудования;
  • Включение насоса в схему автоматического управления позволяет поддерживать заданные параметры напора потока и т.д. Без участия оператора или дистанционно;
  • Отсутствие в 4-8 раз пусковых токов позволяет снизить (максимальную) установленную мощность, упростить систему защиты от перегрузки и короткого замыкания;
  • Четкое поддержание давления в системе позволяет снизить максимальное давление в трубах и, как следствие, снизить вероятность их разрыва. Снижение давления обеспечивает дополнительную экономию энергии и снижает потери от утечки;
  • Регулярный запуск и остановка насосов исключает гидроудар в системе;
  • Более низкая скорость двигателя увеличивает срок службы системы. Уменьшает шум;
READ  В поисках лучшего стоматолога для безболезненного лечения зубов и десен

Все эти факторы сильно зависят от конкретной насосной или вентиляторной установки. Экономический эффект нужно рассчитывать индивидуально для каждой установки. Замена электродвигателей на более эффективные может принести положительный экономический эффект. Даже если КПД изменится на 1-2%, замена может окупиться через несколько лет. При установке новых двигателей особенно важно выполнять расчеты энергосбережения.

Примерный расчет экономии энергии можно произвести, зная параметры электродвигателя, насоса и требуемые выходные параметры:

  • давление,
  • потребление.

Подсчитать экономический эффект от других факторов сложно, так как он зависит от конкретной насосной или вентиляторной установки. Но влияние других факторов в некоторых случаях может перевесить эффект энергосбережения. Иногда в случае ошибок проектирования или внесения изменений в систему после проектирования рабочая точка насоса может быть настолько далека от оптимальной, что полная замена насосного агрегата является рентабельной.

Экономия электроэнергии с помощью частотного преобразователя

Эффективность водоснабжения, отопления в городских и сельских районах можно значительно повысить за счет автоматизации и внедрения частотно-регулируемых приводов (ЧРП).

Экономию электроэнергии рассмотрим на примере насосной установки с ПЭ.

При правильном выборе насосного агрегата его расходная характеристика и мощность электродвигателя рассчитаны на обеспечение необходимого давления в системе при максимальном расходе воды, который, как известно, происходит в утренние часы и вечером. Следовательно, в остальное время в системе будет избыточное давление.

можно регулировать поток на полных оборотах двигателя, изменяя гидравлическое сопротивление тракта с помощью клапанов или демпферов, однако дополнительное оборудование, необходимое в этом случае, часто бывает ненадежным, сложным в управлении и потребляет много энергии.

Поэтому наиболее рациональным способом регулирования является снижение частоты вращения приводного двигателя насоса при сохранении постоянной нагрузочной характеристики. Динамическое изменение скорости двигателя становится возможным при использовании датчика давления (датчика обратной связи) и преобразователя частоты (ПЧ).

На приведенном ниже графике показаны кривые расхода и потребления энергии. Но для большей наглядности вы можете рассмотреть график тока электродвигателя, который показывает кривые тока при использовании частотно-регулируемого привода и при регулировке с помощью заслонок (график 1).

Они соответствуют кривым потребления воды потребителями в разные периоды времени (График 2).

Понимая, что потребление воды и, следовательно, потребление энергии различается в разное время дня, мы можем рассчитать экономический эффект от использования частотно-регулируемого привода (см. Таблицы).

Расчет эффективности от внедрения системы управления насосами на насосной станции «Сосновская»

Имя Значение Размер
Насосная установка
Тип насоса К 80-50-200
Номинальный напор пятьдесят М
Фид оценен пятьдесят М3 / ч
Частота вращения 2840 Об / мин
Потребление энергии пятнадцать кВт
Мощность электродвигателя пятнадцать кВт
Номинальный ток эл / дв 30 НО
Оценка экономии
Стоимость 1 кВт / час 2,28 тереть.

Расчет окупаемости

Название Количество мероприятий
Экономия рассчитана с учетом ограничения 42 %
Расход при дросселировании 360 кВтч
Экономия на частотном регулировании 151 кВтч
Срок погашения 0,83 годы
Стоимость электрощита с ПЭ 120 000 тереть.

Взяв данные на момент расчета, кВт / ч = 2,28 руб. И замерив энергопотребление с помощью ЧРП и дроссельной заслонки, мы достигаем 42% экономии энергии при использовании преобразователя по сравнению с регулировкой заслонки.

Так, ЧП стоит 31700 рублей и окупается менее чем за 3 месяца, а система (электрошкаф) на базе преобразователя частоты с ориентировочной стоимостью 120000 рублей окупается менее чем за год и поэтому работает только для экономии энергии и, как следствие, для экономии средств компании.

Помимо прямой экономии мы получаем:

  • экономия энергии до 60%;
  • снижение износа и увеличение срока службы технологического оборудования, исключение гидроударов;
  • снижение затрат на ремонт.
  • снижение расхода воды до 60% за счет стабилизации давления в трубопроводе;

Чтобы получить все перечисленные преимущества от использования накопителя, необходимо правильно выбрать накопитель. Возьмем для примера преобразователи частоты HYUNDAI.

Основными критериями выбора являются тип преобразователя частоты и его основные параметры: номинальный ток и мощность. Выбор типа преобразователя частоты зависит от требуемых параметров диапазона регулирования и точности регулирования скорости двигателя.

На основании других функций — дополнительных протоколов связи, дополнительных входов и выходов — выбирается конкретная модель преобразователя.

Рекомендуемые модели для нагрузки «насос и вентилятор»: n. 50, нет. 100, нет. 700E (вектор или «бессенсорный» вектор) и n. 300П, п. 500P (управление U / F).

Фаза первая. Разберемся в характере нагрузки и технологическом процессе. В нашем случае это перекачивающая нагрузка. Тип привода выбирается исходя из требований к точности и диапазону регулирования. Для нашего типа нагрузки лучше всего подходят два типа управления: векторное управление без энкодера и управление U / F.

В таблице представлены варианты (типы) управления, используемые в преобразователях частоты.

Типы управления в частотных преобразователях

± 0,2% (векторный режим)

1:40 (с контролем U / F)

1: 100 (с векторным управлением) 1: 1000 (с помощью энкодера)

Векторные параметры без датчика: # 50, # 100, # 700EU / F-управление (насос): # 300P, # 500R Полное векторное управление с датчиком 700V
Точность поддержания скорости вращения без датчика скорости ± 2-3% ± 0,1% (векторный режим)
Точность поддержания скорости вращения с помощью датчика скорости ± 0,01% (импульсный датчик, векторный режим)
Диапазон регулировки 1:40 (с управлением U / F) 1: 100 (с векторным управлением) 1:40
Возможность управления крутящим моментом Нет Нет Есть

Второй этап. После выбора типа преобразователя частоты нам необходимо выбрать конкретный преобразователь частоты. Для этого необходимо определить выходную мощность и выходной ток преобразователя частоты.

Для стандартных асинхронных двигателей, работающих при полной номинальной нагрузке:

Для электродвигателей, работающих при частичной номинальной нагрузке, и для электродвигателей с низкими значениями коэффициента мощности:

R и d — номинальная мощность электродвигателя, кВт;

Рчп — мощность преобразователя частоты, кВт;

Inom ed — номинальная мощность электродвигателя, А

I раб и d — рабочая мощность электродвигателя, А

U и d — напряжение питания двигателя, В.

Пример. Выбор преобразователя частоты для консольного насоса К 80-50-200.

Тип электродвигателя — асинхронный трехфазный низкого напряжения, с короткозамкнутым ротором 5АИ 160С2.

Напряжение питания — 380 В.

Мощность — 15 кВт.

Потребляемый ток — 28,8 А.

Коэффициент мощности 0,89.

Во время работы насоса двигатель работает с полной номинальной нагрузкой.

Для группы «насосы» рекомендуется использовать простое векторное и V / F управление. Нецелесообразно использовать CP с полным векторным управлением сенсором.

Двигатель работает с полной номинальной нагрузкой, коэффициент мощности двигателя находится в пределах стандартного диапазона. Поэтому при выборе модели следует соблюдать два неравенства:

Ичп = 300 Р — 29А

Поэтому из линейки преобразователей HYUNDAI, на примере которых мы рассматривали использование VFD, модели №700E и №300Р лучше всего подойдут для этой задачи.

Источники

  • https://radiosxemu.ru/vozmozhna-li-ekonomiya-elektroenergii-s-pomoshhyu-invertora.html
  • https://SamElectric.ru/powersupply/domashnyaya-energosistema-na-solnechnyh-batareyah.html
  • https://gekoms.org/2020/09/13/chastotnyj-preobrazovatel-raschet-jekonomicheskogo-jeffekta/
  • https://iddc.ru/raznoe/vozmozhna-li-jekonomija-jelektrojenergii-s-pomoshhju-invertora.html
  • https://allremont59.ru/inzhenerka/elektrika/ekonomiya-elektrichestva-s-pomoshhyu-prosteyshey-samodelki.html
  • http://i-howto.ru/neekonomnaya-ekonomiya-holodim-vozduh.html
  • https://ec70.ru/elektro-info/ekonomim-elektroenergiyu.html
  • https://grand-electro.ru/vopros-otvet/ekonomiya-elektroenergii-s-pomosch-yu-chastotnogo-preobrazovatelya.html
  • https://vts-energo.ru/drugoe/ekonomiya-elektrichestva-s-pomoshchyu-invertora.html

[свернуть]
Категория: Блог
Вы можете следить за комментариями с помощью RSS 2.0-ленты. Комментарии закрыты, но вы можете оставить Трекбэк с вашего сайта.

Комментарии закрыты.