1. ДЖЕРЕЛА ПЕРВИННОГО ХАРЧУВАННЯ
2. ДЖЕРЕЛА ВТОРИННОЇ ЕЛЕКТРОЖИВЛЕННЯ
3. Безперебійне та РЕЗЕРВНІ ДЖЕРЕЛА

Наше деловое партнерство www.banwar.org

ПЕРВИННІ - ВТОРИННІ - Безперебійне та РЕЗЕРВНІ

Правила улаштування електроустановок (ПУЕ) визначають такі поняття, як енергетична система і система енергопостачання. При цьому не конкретизуються пристрої, в ці системи входять.

З чого починається робота будь-якої електроустановки (від кишенькового ліхтарика до персонального комп'ютера або холодильника)? З підключення до електроживлення.

Загальне визначення: джерело електроживлення - це пристрій для виробництва, перетворення електроенергії, подачі напруги в аварійних ситуаціях.

Під цю категорію підпадає досить багато пристроїв. Для більшості споживачів знайомі такі поняття, як електростанції, трансформаторні підстанції, генератори, акумулятори, одноразові батарейки. Крім того, кожен тримав в руках зарядний пристрій для телефону або БП для ноутбука. Це і є джерела харчування в усьому розмаїтті.

Для пересічного споживача взаємодія з подібними пристроями спрощено до мінімуму:

• вилка в розетку;
• батарейка в корпус;
• вимикач натиснути.

Інтерес до пристрою виникає лише при його поломки.

Розберемо основні їх типи.

ДЖЕРЕЛА ПЕРВИННОГО ХАРЧУВАННЯ

До них відносяться пристрої, які генерують електроенергію, не маючи на вході напруги. Виконується перетворення будь-якого іншого виду енергії в електричну. З нічого отримати що-небудь неможливо (доведено Ейнштейном). Тому що генерують установки використовують сили природи.

Для отримання електрики можна використовувати три види енергії: механічну, теплову, або світлову. Відповідно, будь-яке джерело первинного харчування відноситься до цих груп.

Механічна енергія.

З її допомогою обертається ротор генератора, внаслідок чого на його обмотках виникає електричний струм. Крутний момент можна витягти різними способами:

1. Гідроелектростанції отримують його за рахунок перепаду тиску між рівнями води (для цього будують греблі). Грамотно спроектовані турбіни під безпосереднім впливом цих сил передають обертання на генератор. Це досить дешевий спосіб отримання енергії, оскільки течія річки умовно безкоштовно.
2. Ще один спосіб отримати користь з води - генератори, що працюють від перепаду рівня на лінії прибою, або припливу-відпливу. Такі установки більш складні в технічному плані, але при відсутності поруч повноводних річок, працюють ефективно.
3. Вітрові станції також працюють не скрізь. Необхідно постійне лінійне рух повітря. Відношення вартості виробництва до видаваної потужності на порядок гірше, ніж у гідроелектростанцій, однак такі генеруючі системи більш екологічні.

Теплова енергія.

Відразу обмовимося: електрику одержують не безпосередньо від тепла, хоча є дослідні зразки термопар. Але до промислового застосування їм ще далеко. За допомогою тепла банально кип'ятиться вода, отриманий пар обертає турбіну. А далі - як в гідроелектростанції.

Так що теплові генератори - це теж механіка.

Атомна електростанція.

Найяскравіший представник в цій категорії -. При ядерному розпаді виділяється величезна кількість тепла. Вода нагрівається дуже ефективно, немає залежності від природних явищ. Головне завдання - найжорстокіший контроль над безпекою. Екологи зрозуміло проти, але якщо до них прислухатися, доведеться відмовитися від технічного прогресу.

Теплова електростанція.

Енергію отримують, спалюючи горючі матеріали. Це може бути природний газ, вугілля, мазут, солярка, і навіть дрова. Екологічність генерації безпосередньо залежить від використовуваного палива. Економічно такі установки вигідні лише там, де в межах транспортної доступності є великі запаси палива.

Часто ТЕС будують в регіонах, де немає можливості отримати енергію іншим способом (про ефективність в такому випадку можна забути). Просто вартість зведення атомної станції не завжди виправдовується необхідністю в електриці. Та й протипоказань у АЕС занадто багато (наприклад, сейсмічні ризики).

Світлова енергія.

Установки зазвичай називають сонячними електростанціями, хоча це не зовсім вірно. Фотоелементи працюють не тільки від прямих сонячних променів. Для «старту» досить звичайного денного світла навіть при 100% хмарності. Перетворення в механіку не потрібні: фотоелементи відразу виробляють електрострум.

Представники Greenpeace і їм подібних організацій вважають цю енергію найчистішою, однак це в корені невірно. По-перше, ніхто не займався вивченням впливу вимушеної тіні від величезних площ сонячних батарей на земну кору. По-друге, виробництво і утилізація фотоелементів далеко не екологічний процес.

Проте, поряд з АЕС, вони відносяться до перспективних.

Недоліків всього два:

1. Очевидно, що вночі електростанція не працює. Отже, необхідно накопичувати електроенергію за допомогою акумуляторних батарей, або вбудовувати такі генеруючі системи в якісь єдині мережі, де кожен джерело доповнює один одного.
2. Вартість подібних станцій занадто висока.

Хімічні джерела живлення ніби як тримаються особняком, але це також первинні генератори електроенергії. Важливо: Йдеться про батарейках, не плутати з акумуляторами.

Для отримання електрики використовується хімічна реакція. Незважаючи на те, що енергія виходить безпосередньо, без перетворення в механічну, економіка таких джерел живлення вкрай низька. Висока вартість елементів живлення і необхідність постійного оновлення, не дозволяє використовувати цю енергію масово.

На початок

ДЖЕРЕЛА ВТОРИННОЇ ЕЛЕКТРОЖИВЛЕННЯ

Для отримання необхідних параметрів електроживлення, необхідно синхронізувати всіх споживачів з генеруючими системами. Це неможливо з цілого ряду причин:

• елементна база електронних пристроїв працює на низькій напрузі харчування;
• безпеку використання побутових приладів: чим нижче напруга, тим менше ризиків;
• первинні джерела живлення розташовані на значній відстані від споживачів: для транспортування електроенергії необхідно напруга в сотні кіловольт.

Відповідно, необхідні проміжні перетворювачі параметрів між генеруючої системою і споживачем. Ці пристрої називаються вторинними джерелами живлення.

Для інформації: Визначення вторинності відносно. Наприклад, трансформаторна підстанція між електростанцією і вашим будинком, щодо генеруючої системи є вторинним джерелом живлення. А по відношенню до зарядного пристрою вашого смартфона - це первинне джерело.

Застосовується до електроприладів, якщо розетку 220 вольт вважати первинним, вторинним є будь-який блок живлення. Незалежно від того, вбудований він в телевізор, або виконаний окремим пристроєм, як в ноутбуці.

Крім основного завдання: перетворювати параметри напруги і струму, джерело вторинного живлення може виконувати роль стабілізатора.

На початок

Безперебійне та РЕЗЕРВНІ ДЖЕРЕЛА

До цих категорій відносяться генеруючі системи, які забезпечують харчування в разі виходу з ладу основних постачальників енергії. У чому між ними відмінність, адже завдання одне?

Безперебійні блоки живлення завжди знаходяться в режимі «on-line». Це означає, що при зникненні основного живлення, миттєво підключається власне джерело. Найкращий варіант - акумуляторна батарея, яка працює в буферному режимі. Зрозуміло, необхідний перетворювач напруги, стабілізатор, тощо. Але це тема для іншої статті.

Переваги очевидні: споживач практично не помічає переходу на «запасний» джерело. Це особливо важливо для збереження даних (на комп'ютері), або справності обладнання (наприклад, система управління опалювальним котлом в будинку).

Недолік - акумулятор має певну ємність. Тобто, час роботи обмежено. Тому безперебійне джерело необхідний лише для відстрочки часу: можна зберегти дані, і відключитися. Або у вас є час для включення резервного джерела живлення.

Резервне джерело дозволяє на 100% забезпечувати харчуванням об'єкти, на підводному човні на генерує пристрої. Це може бути автономний генератор, або резервна лінія електроживлення.

Для підключення потрібен час, тому ці пристрої не можна віднести до бесперебойніка. Робота «резерву» призводить до додаткових витрат, тому в якості первинного джерела живлення він не використовується.

Розмитість понять.

Немає чіткої межі між «первинкою», «вторинки» і резервом. Наприклад, акумулятор вашого планшета є джерелом безперебійного живлення, поки ви підключені до мережі 220 вольт.

А в автономному режимі - це первинне джерело. Трансформаторна підстанція (за визначенням - первинка), може стати резервним джерелом живлення, якщо у вашому будинку встановлені сонячні батареї і вітрогенератор.

На початок

© 2010-2019 р.р .. Все права захищені.
Матеріали, представлені на сайті, мають ознайомчо-інформаційний характер і не можуть використовуватися в якості керівних документів