紧急电力系统如何工作

由:马歇尔大脑

各种各样的自然灾害可能导致长期停电。像龙卷风飓风洪水闪电在美国,冰暴和暴风雪可以一次断电数小时或数天。就算是吹箫这么简单的事变压器或者跑进效用杆的汽车可以将整个街区的电力击出一两天。

我们都依赖于电力,因此电源停用超过几分钟变得非常烦人。随着电力故障的持续时间延伸超过一小时,存在更严重的问题,可能会导致事情变得昂贵或危险:

  • 在冬天,停电通常会使家里的供暖系统无法工作。当房子变冷时(取决于你住在哪里),它可能会变得不适合居住。此外,冰冻的管道可能会造成数千美元的损失。
  • 电源故障意味着冰箱冰箱停止运转。在夏天,冷冻食物会融化,会弄得一团糟。如果你投资的是牛肉,那么在多日停电期间,损失可能会达到1000美元甚至更多。
  • 如果您有一个需要特殊设备的医疗条件,则输电故障可以产生生命或死亡情况。
  • 如果您居住在一个私人井中的农村地区,电源故障会削减供水。

现在很容易买到应急电源系统避免所有这些问题。在本文中,我们将查看多种选择,并讨论将它们连接到您家中的不同方式,以便您永远不必再担心电源失败。

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紧急电源选择和目标

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,紧急供电收音机并经营粉丝。
    您可以用小型发电机或使用一个小型逆变器来完成此操作,插入汽车的打火机插座。

  • 我希望能够运作一个微波炉, 一种电视, 一些和我的计算机这样我就能吃点东西,做点工作了。
    您可以使用小1000瓦的发电机进行此操作,并使用延长线将其插入其中。

  • 我的主要目标是保持我的冰箱和/或冰柜跑步,但我也想运行一些灯和小家电。
    您可以使用2,500至3,500瓦的发生器进行此操作,并使用延长线将其插入其中。

  • 我想给我的井泵、热水器、炉子里的鼓风机和房间供电冷气机,我的冰箱和其他基本家用电器。
    您可以使用5000瓦的发电机进行连接,该发电机已连接到您的家庭电路板中。

在下一节中,我们将进一步讨论如何理解你的能量需求。

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了解您的权力需求

为了选择正确的应急电源并正确尺寸,您需要了解您计划操作的设备的电源要求的内容。

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:稳态功率浪涌瓦数.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瓦数,是典型的,包含一个电动马达.以下是典型家庭中发现的一些设备的通常功率:

设备
典型的功率
浪涌瓦数
灯泡
60瓦特
60瓦浪涌
风扇
75瓦
150瓦浪涌
黑色/白色小电视
100瓦
150瓦浪涌
彩色电视
300瓦特
400瓦飙升
家用电脑和显示器
400瓦特
600瓦飙升
电热毯
400瓦特
400瓦飙升
微波炉
750瓦
1000瓦飙升
炉扇
750瓦
1500瓦飙升
冰箱
1,200瓦特
2,400瓦浪涌
井泵
2400瓦
3,600瓦浪涌
电热水器
4,500瓦特
4500瓦飙升
全室A / C或热泵
15000瓦
30000瓦飙升

从这个图表中你可以看到热泵或者冷气机整个房子有一个巨大的电力胃口。如果您的房子有热泵,并且您希望能够在冬季的电源故障中保持房屋温暖,那么您要么需要购买一个非常大的发电机(成本众多),或者您需要备份热源,如木材或丙烷。

另一件事要注意的是,如果您计划操作敏感设备,如电视电脑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,一个不间断电源供应(UPS)。当像冰箱这样的大型设备接通时,没有办法将小发电机能够在浪涌期间保持电力稳定。UPS将阻止您的计算机在BLIP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. 如果您计划同时操作冰箱,彩电和微波炉,您需要2,250瓦连续,最坏情况下的3,800瓦浪涌(如果所有三个碰巧在同一时刻开启)。如果您愿意管理您的电量并确保它们并非立即开启,那么您的电涌电源只需2,400瓦。如果您愿意一次仅操作这些设备中的一个,那么,因为您的冰箱是最大的动力用户,您需要尺寸尺寸,所以它足以处理冰箱。
第二个例子中的观点是关于惊人的你的功耗很重要。当你移动超过5000瓦塔时,发电机往往会非常昂贵。例如,廉价的5,000瓦发生器可能会花费600美元。另一方面,一台10,000瓦的发电机通常超过2,000美元。如果你愿意错乱你的用法 - 例如,运行冰箱一小时然后运行井泵,但从未一起操作它们 - 你可以用一个更小的发电机获得。

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选择逆变器和发电机之间

发动机供电发电机有一种简单的方法,可以用紧急权力提供房屋。它们相对便宜(5,000瓦的发电机的典型价格为600美元到1,200美元),生产干净,120或240伏正弦波功率,每两小时左右消耗大约一加仑的气体(1,000-Watt输出)。您还可以购买耗尽柴油或丙烷的发电机。


一台5000瓦的汽油发电机
该发电机具有10马力发动机和5000瓦的发电机,浪涌等级为6,500瓦。储气罐(黑色,安装在框架顶部)保持7加仑,并在1,000瓦的使用水平下运行约12小时。该发生器产生120伏或240伏输出。它的接地电缆和240伏电缆显示在房屋的电路板中。

发动机动力发电机的缺点包括:

  • 燃料存储
  • 噪音(特别是较低的模型)
  • 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。

一个逆变器是一种电气设备,可将12伏电源转换为120伏电源。通常,您可以从汽车的电池供电或关闭您专门为变频器供电的深循环电池运行逆变器。如果您可以在200瓦范围内保持电源需求,逆变器是一个非常简单且廉价的解决方案。如果您愿意建立更精细的系统,逆变器可以是高达约2,500瓦的好选择,尽管它们往往会在那一点上变得昂贵(2,500瓦逆变器可能会花费600美元到1000美元,然后您需要购买许多深循环电池和充电系统)。逆变器有两个主要优点:

  • 他们是沉默的
  • 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。

  • 汽车的电池有一个储备能力评级。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每次15瓦,总消耗仅为30瓦,或12伏的2.5安培。汽车电池可以在该级别供电约12小时。深循环电池可以在该级别提供一天或两个的电力。

  • 一个典型的汽车交流发电机只能最多供应约700瓦。要从汽车的容量运行逆变器,您需要将其直接连接到汽车电池电缆,并且您需要运行汽车的发动机不断。到那个时候,买一台汽油发电机会更有效率。
根据本讨论,您可以看到逆变器仅对相对短的时间框架上的非常小的电源负载有意义。如果您选择,您可以建立一个大型和精心制作的电池系统以运行逆变器,但这可能会变得昂贵。

(请注意,连接到逆变器的大电池组是大多数家庭规模太阳能系统的重要组成部分。太阳能电池板用于在这种情况下为电池充电。见太阳能电池如何工作有关详细信息。)

在大脑家庭我们有一个140瓦的逆变器。我们在白天运行发电机。在夜间,我们将逆变器挂在车上,为一个或两个紧凑的荧光灯泡电源,在房子里提供光线。

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将电力接入你的房子

您有两种方法可以从发电机进入您的房屋中的电力:
  • 您可以从生成器运行扩展线到特定设备。
  • 您可以将电动发电机电丝电汇进入您家的电路板,以便您可以将整个房屋切换到发电机。
第一个选项非常容易。如果您需要电源的只是冰箱,电视和微波炉,那么这是一个很好的方式。如果您需要为炉子鼓风机供电,井泵和其他大型功耗,那么购买240伏发电机并将电工电线焊接到电路板中是通道。

切换到发电机电源:

  1. 我把发电机接地了。
  2. 我启动发电机,让它稳定五分钟。
  3. 我将发电机挂钩到电路板上。
  4. 我翻转发电机的断路器。(电工将安装一个互锁系统,以便在发电机的断路器打开时,面板的主断路器会自动切断。这可以防止发电机的电源在您家外行驶。看安装备用发电机有关布线的详细信息。)
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。

前面讨论的三点尤为重要

  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. 请务必按照用户手册中的描述进行接地。您可以将发电机的机箱接地连接到您家的接地杆,或者以12美元的价格在五金店购买8英尺的接地杆并安装。
  3. 务必将您的房子脱落电网在开始发电机之前。如果你不这样做,你就会冒着在线上工作的电容。此外,您的发电机将尝试为整个邻居供电,显然无法做到这一点。通过电工安装a正互锁系统当发电机的断路器打开时,房子的主断路器会自动切断。

有关紧急电源系统及相关主题的更多信息,请查看下一页上的链接。

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