Необходимость организации бесперебойного питания на плантации
В современном мире, практически все важные агрегаторы работают на:
- электричестве
- горючем топливе (газ, бензин/дизель, древесина и производные)
Питомник декоративных растений крайне зависим от электричества, тк постоянно нужно запитывать насосное оборудование, поддерживать определенный микроклимат в теплице и многое другое. Если взрослые растения в открытом грунте еще могут некоторое время выдержать негативные факторы, в случае отсутствия надлежащего капельного полива, то вот молодые черенки в теплице просто сгорят уже спустя 20 резкого скачка температуры и падения влажности.
Учитывая, что фермерство – труд нелегкий, а деньги крайне долгие, организация бесперебойного питания на плантации – это просто необходимость. Конечно, в частном доме такая система тоже не будет лишней, особенно, если продублировать систему поддержания тепла, чтобы в зимний период коммуникации и саму котельную не порвало.
Резервное питание: важные фундаментальные принципы
В первую очередь, стоит понимать, что мы разговариваем об экстренной, внештатной ситуации, те мы не разрабатываем альтернативную систему получения электроэнергии, которая необходима, чтобы полностью перекрыть всю нашу потребность.
Конечно, можно сделать и альтернативку, но это крайне дорого, невыгодно, нерентабельно, по крайней мере сегодня.
Поэтому, организация бесперебойного питания, подразумевает продуманность и четкое разграничение всех ваших потребителей на группы:
- первичные, которые жизненно необходимы для функционирования плантации, в нашем случае: насос заливает воду, насос выливает воду, туман, вентиляция, управляющие контроллеры. В частном доме, например, дублирование газового котла, электрокотлом и, например, модем wifi, либо камеры видеонаблюдения
- вторичные, которые нужны для комфортной жизни и быта: микроволновка, освещение, бойлер горячей воды, чайник и тому прочее
Кроме того, следует четко понимать период и причины отсутствия электричества:
- отключили свет на подстанции (поломка, обрыв, модернизация, замена и т.д.)
- отключила ваша автоматика ( для защиты электроприборов, в процессе сборки электрощитка 220в, мы отключаем электричество по реле напряжению, когда на линии скачки, а в сельской местности – это ежедневная эпопея)
Бесперебойное питание основных узлов плантации
В нашем хозяйстве организовано два “контура” бесперебойного питания:
- вынужденная запитка контроллера, который управляет всей системой водоснабжения, при отключение питания автоматикой.
- полный резерв всей мощности электричества при долгих отключениях со стороны подстанции
Система бесперебойного питания контроллера
Мы сторонники принципа взять что-то базовое, тупое, дешевое и доработать его так, чтобы оно работало непосредственно по нашему алгоритму, нашей методике, так, как удобно нам, а не так, как хотел или видел производитель.
Поэтому, наш контроллер, который отвечает за открытие/закрытие электромагнитных клапанов, в нужный день, на нужное время, имеет один весьма серьезный недостаток, из-за которого нам пришлось организовать ему постоянное наличие электричества 220в.
Моделируем ситуацию:
Есть свет, 220в, контроллер должен сегодня в 9.00 полить всю плантацию, те открыть все клапана. В 8.59 реле напряжения, свет на подстанции есть, те обесточило плантацию реле напряжения, тк наблюдается в сети не 220-230В, а все 260В.
Контроллер обесточился, реле напряжения ждет, пока на линии не стабилизируется напряжение, либо 3 минуты, смотря, что наступит раньше, тк это безопасная пауза для компрессорной техники (холодильник, например).
В 9.05 восстанавливается электропитание, а контроллер, ввиду того, что он простой, глупый, все, не поливает, тк он должен был включиться в 9.00, а уже 9.05. Если так будет систематически, то так можно засушить всю плантацию, постоянно думать и жить верою в полив, которого может не быть.
Если бы сам контроллер был постоянно запитан от 220в, а сама плантация обесточена, он просто запустил бы программу полива, открыл бы клапаны и ждал бы, когда появится питание на насосе, чтобы он начал подавать воду.
Слаботочная система бесперебойного питания
Проще всего, для решения задач по организации бесперебойного питания слабых электронных приборов: контроллер, камеры видеонаблюдения, какой-то дежурный свет и тому прочее подходит или
- готовый источник бесперебойного питания- недостаток стоимость
- собственная сборка – гибкая, простая, выгодная по цене
Компоненты для сборки ИБП
- Батарея, которая будет держать в себе запас энергии – аккумулятор 12В, в нашем случае это был полумертвый автомобильный аккумулятор 65Ач из прицепа-дачи, но даже его емкости с лихвой хватает на 3 часа работы котроллера и камер видеонаблюдения
- Прибор для зарядки данного аккумулятора 220в-12в, любой автомобильный, но желательно со ступенчатой зарядкой: основной цикл заряда, снижение тока при подходе к 100%, буферный режим
- Инвертор, мощность которого рассчитана под ваши резервные потребители. Чистый синус, 500В продолжительной мощности и 1000В пиковой, на пару секунд. С принудительной вентиляцией по температуре.
Данная система уже успешно отработала в нашем хозяйстве целый сезон (2024), недостатков в работе выявлено не было. Все четко, просто, стабильно, отказоустойчиво и, главное, относительно дешево.
Организация бесперебойного питания всей плантации
Многим покажется, что данная ситуация более сложная, но спешим вас заверить, нет. На текущий момент, в цифрах мы поговорим в самом конце статьи, единственный адекватный вариант, организации резервного питания мощной нагрузки остается топливный генератор.
Конечно, мы говорим про генератор с автоматическим запуском, который должен работать в связке с устройством автоматического ввода резерва. Как это работает:
- пропадает электричество со стороны подстанции, те, говоря просто, рубанули нам свет.
- устройство автоматического ввода резерва (далее по тексту АВР) видит, что нету сети, ждет секунд 10, дает команду запустить генератор
- заводится генератор, в нашем случае, бензиновый, дальше, АВР дает генератору поработать 20-50 секунд (есть режимы лето, зима, в зависимости от выбранного вами оборудования), подключается ваша нагрузка.
- все ваше электричество запитано от генератора (у нас генератор 7кВт, одного бака бензина хватает на 8 часов, а на плантацию с подстанции идет всего 5 кВт). Живем, работаем, пользуемся благами электричества.
- появляется со стороны подстанции 220в, те, говоря просто, дали свет. АВР видит это, переключает нагрузку с генератора на вашу привычную сеть, дает генератору поработать 10-20 секунд, глушит двигатель.
Как правило, плановые или ремонтные отключения света со стороны подстанции происходят не так часто и не на продолжительные промежутки времени. Поэтому, запаса в 8 часов от генератора, чтобы пользоваться всеми благами и продолжать работать на плантации, более, чем достаточно.
Неплохо было бы, конечно, сделать еще систему логирования, те знать какое количество моточасов отработал генератор в резерве, получать уведомление, чтобы четко контролировать, когда его нужно заправить. Это сделается в перспективе.
Альтернативные источники питания
Технологии меняются быстро, прогресс не стоит на месте и всегда имеют место быть альтернативные источники питания. А если они “питания”, то и для организации бесперебойного подойдут. Наиболее распространенный – солнечная электростанция.
Но, спешу вас заверить, если вы, как и мы, глубоко копнете данную тему, детально разберетесь во всех нюансах, тонкостях и посчитаете циферки ,то вы придете к логическому заключению, что солнечная электростанция в качестве альтернативного источника электрификации, при наличии проводной терпит полное фиаско.
В каких ситуациях нужна солнечная электростанция для частного дома
- Отсутствие проводной линии
Вы можете купить хутор, который будет на 200 км окружен степью и непроходными лесами. Сделать проект, установить столбы и протянуть линию в 200 км – стоимость будет сопоставима с полетом на Тесле на Марс, в компании самого Илона.
- Частые и продолжительные отключения света ввиду разных причин, не зависящих от простого, мирного жителя
- Солнечная электростанция, как блажь.
Мы собрали себе литиевый аккумулятор, который позволит нам во время долгих стоянок на природе, при наличии солнца, иметь хороший запас электричества, чтобы пользоваться всеми благами цивилизации. Как бы можно обойтись и без этого, но мы хотим так.
Как видите, в списке нету пункта “экономия” или “использование бесплатного солнца, чтобы не платить за коммуналку”. При текущих ценах на литий и фотоэлементы, а ведь именно они составляют до 85% стоимости всей солнечной электростанции, средний срок окупаемости стремится к среднему сроку выхода из строя лития и фотоэлементов, что составляет, на секундочку, порядка 13-14 лет.
Да, как бы нашей сборки литиевой с лихвой хватит на то, чтобы резервно запитать контроллер полива и всю плантацию в течение дня, но….бензин стоит в 1000 раз дешевле литиевой сборки, а глобальных отключений сети 220В, в прошлом году, было 3 раза, суммарно 1.5 часа.
