应急电源系统如何工作

要在紧急情况下产生正常的120伏电源，您有两个选择:

• 你可以买一台发动机驱动的发电机。发动机可以燃烧汽油、柴油或丙烷。
• 你可以买一个逆变器，从你的汽车电池或深循环电池已购买逆变器。

为了决定哪一种选择最适合你，你需要确定在停电期间你的目标是什么。可能有四种不同的方式来思考应急能源:

• 我想要提供一种非常简单的物质享受——我想要能够点亮几盏灯，这样我就不用点燃蜡烛了手机，紧急供电无线电广播并操作风扇。
  你可以用一个小型发电机或一个插入汽车点烟器插座的小型逆变器来实现这一点。

• 我希望能够操作一个微波炉A.电视一些灯还有我的计算机这样我就能吃点东西，做点工作了。
  你可以用一个1000瓦的小发电机，然后用延长线把东西插进去。

• 我的主要目标是保持我的健康冰箱和/或冰箱运行，但我也想运行一些灯和小家电。
  你可以用一台2500到3500瓦的发电机来实现这一点，并用延长线将东西插入其中。

• 我想给我的井泵、热水器、炉子里的鼓风机和房间供电空调、我的冰箱和其他基本电器。
  你可以用一台5000瓦的发电机来实现这一点，它连接到你家的电路板上。

在下一节中，我们将进一步讨论如何理解您的电源需求。

为了选择正确的应急电源并适当调整其尺寸，您需要了解计划操作的设备的电源要求。

功率测量的基本单位是瓦特，对于应急电源，有两个重要的额定功率:稳态功率和浪涌功率．一个普通的60瓦白炽灯需要60瓦，正如你所期望的那样，它在打开和运行时都需要60瓦。另一方面，吊扇电机启动时可能需要150瓦，运行时需要75瓦。启动电机所需的额外功率被称为激增瓦数，是任何含有电动马达. 以下是典型家庭中一些设备的常用瓦数：

装置	典型的功率	浪涌功率
灯泡	60瓦	60瓦浪涌
风扇	75瓦	150瓦浪涌
小型黑白电视机	100瓦	150瓦浪涌
彩色电视	300瓦	400瓦飙升
家用电脑和显示器	400瓦	600瓦飙升
电热毯	400瓦	400瓦飙升
微波炉	750瓦	1000瓦飙升
炉风机	750瓦	1500瓦飙升
冰箱	1200瓦	2400瓦浪涌
井泵	2400瓦	3600瓦浪涌
电热水器	4500瓦	4500瓦飙升
全屋空调或热泵	15000瓦	30000瓦飙升

从这个图表中你可以看到热泵或者空调因为整栋房子都有巨大的电力需求。如果你的房子有一个热泵，并且你想在冬天停电时保持房子温暖，那么你要么需要购买一台非常大的发电机（花费很多），要么需要一个备用热源，如木材或丙烷。

另一件需要注意的事情是，如果您计划操作敏感设备，如电视和计算机从一个紧急电源供应，你将想要在地方优秀浪涌保护设备和，在计算机的情况下，一个不间断电源（UPS）。当冰箱等大型设备打开时，小型发电机无法在电涌期间保持电源稳定。UPS可防止计算机在电涌期间崩溃。

为了计算您的功率需求，您需要将所有希望同时运行的设备的正常功率和浪涌功率相加。这里有两个例子:

1. 如果您计划操作一台小型电视和两个60瓦的灯泡，那么您需要一个紧急电源，其容量至少为220瓦，浪涌容量为270瓦。加起来就是250瓦的连续功率和300瓦的电涌功率。

2. 如果你计划同时操作冰箱、彩电和微波炉，你需要2250瓦的连续功率，在最坏的情况下需要3800瓦的浪涌功率（如果三者恰好在同一时刻开启）。如果您愿意稍微管理一下您的电源，并确保它们不会同时全部打开，那么您的浪涌功率需求仅为2400瓦。如果您一次只想操作这些设备中的一个，那么，因为您的冰箱是最大的用电设备，您需要调整应急电源系统的大小，使其足够大以处理冰箱。

第二个例子中的观点是关于错开你的电力消耗这很重要。当功率超过5000瓦时，发电机往往会变得非常昂贵。例如，一台便宜的5000瓦发电机可能需要600美元。另一方面，一台10000瓦的发电机通常要花费2000美元以上。如果你愿意错开你的使用——例如，运行冰箱一个小时，然后运行井泵，但从不同时运行它们——你可以用一个小得多的发电机。

发动机发电机这是一种为你的房子提供应急电源的简单方法。它们相对便宜（5000瓦发电机的典型价格在600美元到1200美元之间），产生清洁的120或240伏正弦波电源，每两小时左右只消耗大约一加仑汽油（输出功率为1000瓦）.您也可以购买消耗柴油或丙烷的发电机。

一台5000瓦的汽油发电机 该发电机有一个10马力的发动机和一个5000瓦的发电机，浪涌额定值为6500瓦。油箱（黑色，安装在车架顶部）可容纳7加仑汽油，在1000瓦的使用水平下运行约12小时。该发电机产生120伏或240伏输出。图中显示的是它的接地电缆和将其插入房屋电路板的240伏电缆。

发动机驱动发电机的缺点包括：

• 燃料存储
• 噪音（尤其是较便宜的型号）
• 发动机维护

燃料储存是件麻烦事——除非你使用稳定燃料的化学物质，否则汽油的储存时间不能超过一个月，而且即便如此，保质期也相对较短。你需要定期调整库存以避免出现问题。

在布莱恩家，我们有一台5000瓦的发电机。我们可以用发电机来运行家里几乎所有的东西，包括井泵、热水器和冰箱。我们唯一不能运行的是热泵，所以我们有气体日志作为备用热源。我们确实错开了我们的使用，但这对我们来说不是一个大问题。例如，我们会让冰箱运转一个小时，然后关掉它来让井泵运转。

一逆变器是一种将12伏电源转换为120伏电源的电气设备。通常，您可以使用汽车电池或专门购买的深循环电池来运行逆变器。如果您可以将电源需求保持在200瓦范围内，则逆变器是一种非常简单且廉价的解决方案。如果您愿意构建更复杂的系统是，逆变器可能是一个很好的选择，最高可达2500瓦，尽管在这一点上它们往往很昂贵（2500瓦逆变器可能需要600至1000美元，然后你需要购买大量深循环电池和充电系统）。逆变器有两个主要优势：

• 他们沉默了
• 它们无需维护(当你使用汽车电池时——如果你建立了自己的深循环电池库，你将不得不维护电池)。

以下是考虑逆变器时需要考虑的一些事情:

• 你可以花大约50美元买一个150瓦或300瓦的准正弦波逆变器，把它插到你汽车的打火机插座上。它可以操作几个灯泡、一台收音机、一台小电视等。

• 汽车的电池有一个备用容量评级。一个典型的额定是80分钟，这意味着电池可以提供25安培在12伏特80分钟。如果你连续消耗120瓦的电量，那就意味着你的汽车电池连续消耗10安培的电量。一个典型的汽车电池可以提供大约三个小时的电力。一个深循环电池能提供6到8小时的电力。然后你需要给电池充电(这需要一段时间)。然而，如果您运行两个紧凑荧光灯泡每只15瓦，总消耗只有30瓦，或2.5安培在12伏特。在这个水平下，一个汽车电池可以提供大约12个小时的电力。一个深循环电池可以提供一两天的电量。

• 一个典型的汽车交流发电机最多只能提供大约700瓦。要从汽车上运行容量大于300瓦的逆变器，您需要用电缆将其直接连接到汽车的电池，并且您需要运行汽车发动机不断。到那个时候，买一台汽油发电机会更有效率。

从本次讨论中，您可以看到，逆变器仅在相对较短的时间内对非常小的功率负载有意义。如果您愿意，您可以构建一个大型而复杂的电池系统来运行逆变器，但这可能会很昂贵。

（请注意，连接到逆变器的大型电池组是大多数家用太阳能发电系统的重要组成部分。在这种情况下，太阳能电池板用于为电池充电。请参阅太阳能电池的工作原理详情请参阅。）

在Brain家庭，我们有一个140瓦的逆变器。我们白天运行发电机。晚上，我们使用挂在汽车上的逆变器为一个或两个小型荧光灯泡供电，为房子提供照明。

有两种方法可以将发电机的电力送入您的房子：

• 您可以将延长线从发电机连接到特定的设备。
• 你可以让一个电工把发电机连接到你家的电路板上，这样你就可以把整个房子都换到发电机上。

第一个选择非常简单。如果你只需要一台冰箱、一台电视和一台微波炉，那么这是一个好方法。如果你需要为你的炉子鼓风机、井泵和其他大型用电设备供电，那么买一台240伏的发电机，让电工把它连接到你的电路板上就是一个好办法。

要切换到发电机电源，请执行以下操作：

1. 我把发电机接地了。
2. 我启动发电机，让它稳定五分钟。
3. 我把发电机连接到电路板上。
4. 我扳动发电机的断路器。（电工将安装一个联锁系统，这样当发电机的断路器打开时，面板的主断路器会自动切断。这将防止发电机的电源从您家外面传输。有关接线的详细信息，请参阅安装备用发电机。）

到那时，房子里的一切都有电了。因此，我们面临的挑战是确保多个设备不会相互竞争可用电源。为了错开负载，所有的大型电力消耗设备(冰箱、水泵、微波炉)都在面板上标出了断路器，我可以从那里打开和关闭它们。

前面讨论的三点特别重要:

1. 让电工帮你把发电机接上电线。一个简单的系统将花费200到400美元。
2. 确保按照用户手册中的说明将发电机接地。您可以将发电机的底盘接地连接到家中的接地棒，或者在五金店花12美元购买一个8英尺的接地棒并安装。
3. 一定要把你的房子和花园隔开电网在启动发电机之前。如果你不这样做，你就有可能触电到在电线上工作的人。此外，您的发电机将试图为整个社区供电，但显然无法做到这一点。通过让电工安装正联锁系统，当发电机的断路器打开时，房屋的主断路器自动切断。

有关应急电源系统和相关主题的更多信息，请查看下一页的链接。