Бывший горожанин в деревне. Лучшие рецепты для загородной жизни
Шрифт:
Есть также и устройства, позволяющие преобразовывать энергию источника постоянного тока в переменный. К примеру, обеспечить «сетевое» напряжение 220 В переменного тока от источника типа автомобильного аккумулятора, что и будет рассмотрено далее.
Внимание, важно!
Рекомендую не выбрасывать потерявшие емкость или частично вышедшие из строя (требующие частой подзарядки или с большим процентом саморазряда) автомобильные аккумуляторы емкостью 55 А·ч и постоянным напряжением 12 В. Из них получатся прекрасные дополнительные (запасные) источники энергообеспечения в деревенском доме.
Автомобильные инверторы (преобразователи энергии) – полезные устройства, позволяющие подзаряжать аккумуляторы ноутбуков, мобильных телефонов, фотоаппаратов и видеокамер, пользоваться бытовыми приборами и электроинструментами там, где отсутствует возможность подключения к осветительной сети 220 В – в полевых условиях, на даче, на автомобильной стоянке, в походе, в лесу. Главное условие для их нормальной работы – чтобы рядом был автомобильный аккумулятор (АКБ). Инверторы (рис. 3.7) преобразовывают постоянное напряжение 12 В (в диапазоне 11–15 В) или 24 В (в большегрузных автомобилях) в переменное напряжение 220 В частотой 50 Гц посредством встроенного импульсного генератора тока, создающего модифицированную гармоническую волну. КПД преобразования инверторов почти 90 %.
Подключение нагрузки к инвертору ведет к естественной разрядке автомобильного аккумулятора, поэтому важно, чтобы инвертор имел функцию автоматического отключения при достижении на входе (клеммах АКБ автомобиля) минимально допустимой величины напряжения 10,5±5 В. Поддержание в течение длительного времени рабочего состояния инвертора и АКБ автомобиля напрямую зависит от режима эксплуатации этой связки устройств и требует регулярной подзарядки АКБ автомобиля.
Рис. 3.7. Инвертор с мощностью 350 Вт, преобразующий постоянный ток от автомобильного аккумулятора с напряжением 12 В в переменный (импульсный) ток с напряжением 220 В
Защитная функция автоматического отключения предусмотрена во всех современных инверторах. Если инвертор подает предупреждающий звуковой сигнал, когда АКБ нормально заряжена, то или он перегружен (мощность потребителя высока), или из-за неисправностей проводки между входом инвертора и клеммами АКБ существует большая разница потенциалов (падение напряжения). Также инвертор автоматически отключится при превышении температуры внутреннего радиатора (более 65 °C) и не включится при попытке включить его в обратной полярности (питание на вход) – сработает защита от коротких замыканий.
Предупреждающий звуковой сигнал может появиться при подключении или отключении инвертора от источника питания, а также тогда, когда при подключенном инверторе автомобиль переводят в стартерный режим – напряжение в бортовой сети падает. Эти случаи не являются опасными и признаками неисправности инвертора.
Суммарная мощность потребителей на выходе работающего инвертора не должна превышать величину нагрузки, допустимой для данного типа инвертора.
Инверторы с допустимой мощностью потребителя до 200 Вт подключаются с помощью соответствующего разъема к гнезду прикуривателя автомобиля, более мощные модели (свыше 220 Вт) – непосредственно к клеммам АКБ автомобиля с помощью поставляемого в комплекте кабеля большого сечения с аккумуляторными зажимами на конце.
Мощность, указанная на упаковке инвертора, весьма относительна, поэтому при покупке лучше выбрать инвертор с большим запасом мощности. К примеру, купив инвертор с выходной мощностью 350 Вт, я был уверен, что его вполне хватит не только для питания ноутбука, но и (при необходимости) на освещение лампочкой накаливания 220 В, 60 Вт (как уверял продавец-консультант).
Ни в том, ни в другом случае мои надежды не оправдались. Как при включенном (холостые обороты), так и при выключенном двигателе автомобиля (напряжение на входе инвертора соответственно 12,5 В и 11,8 В) инвертор означенную нагрузку «не тянул» – срабатывала внутренняя защита, отключающая инвертор. Для указанной нагрузки потребовалось применить инвертор с выходной мощностью (заявленной китайским производителем) аж 450 Вт.То есть для уверенной эксплуатации ноутбука требуется инвертор с заявленной мощностью не менее 450 Вт. Разберемся, почему так происходит.
На холостых оборотах двигателя (примерно 750 об/мин) мощность автомобильного генератора составит 300–550 Вт (сила тока 20–40 А). При средних оборотах двигателя (2000–3000 об/мин) выходная мощность примерно 560–1400 Вт, что соответствует при номинальном напряжении 12–14 В силе тока 40– 100 А.
Только для обеспечения работы при классической системе зажигания двигателя требуется до 60 Вт (ток 4 А), до 200 Вт, 14 А – на инжекторах, впрысковых моторах на электрический бензонасос, форсунки и блок управления. На нужды остальных потребителей «зарезервировано» на холостом ходу 140–280 Вт (максимум 20 А).
Вот этим «резервом» и может питаться инвертор.
При увеличении оборотов двигателя до 2000 и выше мощность генератора быстро возрастает, но так питать инвертор, постоянно газуя (с перерасходом топлива) – это не выход из положения.
Если мощность инвертора (например, из-за мощности нагрузки) превысит мощность генератора, разница в энергии покрывается за счет собственных «запасов» аккумулятора, а они не вечны.
В крайнем случае, потребитель может некоторое время использовать двигатель автомобиля для подпитки аккумулятора на холостом ходу, а «в идеале» – для подпитки не должен включаться двигатель вообще.
При длительном (более 2 часов) подключении инвертора (и устройства нагрузки) к аккумулятору (при неработающем двигателе) последний заметно разряжается. В этом случае потребуется примерно раз в два часа производить принудительный запуск двигателя и дать ему поработать на холостом ходу 10–15 мин. При этом (как после любого сильного разряда) заряд АКБ будет осуществляться от генератора автомобиля током 30–40 А, что систематически делать нежелательно для сохранения работоспособности АКБ.
Для примера в табл. 3.1 и 3.2 представлены расчетные значения времени разряда АКБ в зависимости от мощности потребителя энергии (на примере полностью заряженной среднестатической АКБ СТ-55, номинальной емкостью 55 А·ч).
Внимание, важно!
Лучше сначала подключить инвертор к аккумулятору автомобиля, а уже затем подсоединять к нему нагрузку.
Недавно в моей иномарке произошел такой случай – из-за вибрации нарушился контакт между гибким проводником и выводом пьезоэлектрического капсюля, и, поскольку это случилось в важнейшей системе жизнеобеспечения автомобиля, инцидент сразу вызвал у меня ощущение дискомфорта.