Устройства импульсного электропитания для альтернативных энергоисточников

Время работы электроприбора Т от инвертора, подключенного к аккумулятору, зависит от потребляемой мощности электроприбора, емкости аккумулятора, коэффициента полезного действия инвертора (КПД) и рассчитывается по формуле:

Т = 12С КПД/Р (час),

где 12 — напряжение аккумулятора, В;

С — емкость аккумулятора, А час;

Р — мощность нагрузки, Вт.

Для приборов, потребляющих постоянную мощность, равную номинальной (обозначенной на них), примерное время работы можно рассчитать по формуле:

Т = 8,5С/Р (час),

где С — емкость батареи, А час;

Р — мощность подключенных устройств, Вт.

Следует помнить еще, что аккумуляторы обладают так называемой «остаточной емкостью». Например, если, используя аккумулятор емкостью 90 А/ч, «погонять» газонокосилку мощностью 1 кВт в течение 45 мин, инвертор выключится, поскольку напряжение АКБ «подсядет». Но, уменьшив нагрузку до 500 Вт (подключив, скажем, электродрель), можно поработать ею столько же по времени. Потом можно подключить нагрузку 300 Вт, затем 130, 60, 30 Вт и т. д.

Конечно, расходование 100 % энергии аккумулятора не рекомендуется, т. к. его ресурс в этом случае заметно сокращается.

При длительном (более 2 часов) подключении инвертора с достаточно мощной нагрузкой к аккумулятору (при неработающем двигателе) он заметно разряжается.

Для примера в табл. 2.9 и 2.10 представлены расчетные значения времени разряда АКБ в зависимости от мощности потребителя энергии (для полностью заряженной АКБ СТ-55А номинальной емкостью 55 А/ч).

Таблицы 2.10 и 2.11 пригодятся для расчета времени работы системы энергоснабжения от нетрадиционных источников (солнце и ветер) в то время, когда нет ни солнечной активности, ни ветра. Такое состояние в природе иногда происходит — безветренная ночь.

Таблица 2.10. Расчетные значения времени разряда АКБ в зависимости от мощности потребителя энергии

Таблица 2.11. Расчетные значения времени разряда мощных АКБ в зависимости от мощности потребителя энергии (продолжение)

Глава 3 Особенности ИИП-преобразователей электроэнергии для нетрадиционных источников питания

Нетрадиционные источники питания получают все большее распространение в России. В Европе такие источники популярны уже лет 30… Приобрести блок солнечных батарей вместе с преобразователями напряжения сегодня может каждый; я — с оказией — сделал это в Финляндии, и такой блок обошелся мне в сумму чуть более четырехсот тысяч — в перерасчете на рубли. Но, учитывая реальную, а не номинальную мощность установки — 8 кВт, притом совмещенной с ветрогенератором, я вполне доволен, поскольку таким образом мне удалось решить вопрос с энергоснабжением на собственной даче. Но радовался я недолго, так как вскоре после монтажа установки встал новый актуальный вопрос: как все это хозяйство сохранить от воров в условиях Российской Федерации? Это вопрос сейчас находится в стадии решения.

И тем не менее, достигнув своих целей и смонтировав установку с нетрадиционными источниками питания — от энергии солнца и энергии ветра, я имею возможность разобрать эти хитрые финские устройства и теперь пояснить предметно их принцип работы.

Как выяснилось на практике, основной проблемой эффективности работы всей установки является периодическое затенение солнечных панелей и другие факторы снижения эффективности их работы.

На рис. 3.1 представлен общий принцип работы нетрадиционных источников питания, получающих энергию от ветра и солнца.

Рис. 3.1. Общий принцип работы нетрадиционных источников питания

Солнечные панели могут затеняться и снижать вырабатываемую мощность по следующим причинам:

1. затенение от рядом стоящего объекта или высокого объекта на удалении (горы, высокий лес) — неудачное расположение;

2. облачность, туман, сильный дождь, снег, пыль, листопад и даже птичий помет.

В связи с этими факторами, разумеется, самым лучшим решением является комплексная установка — и солнечные батареи, и ветрогенератор. Однако, несмотря на это, принцип работы преобразователей энергии для этой установки, рассматриваемый в данной книге, остается неизменным. Его особенности работы представлены ниже.

На рис. 3.2 дана схема соединения элементов системы UZO-DES OUTDOOR POWER SYSTEM.

Рис. 3.2. Принцип взаимосвязи элементов системы преобразования электроэнергии в моем хозяйстве

3.1. ИИП-преобразователи, реализованные на повышенной частоте