Jak zabezpieczyć się przed awarią prądu?

Krótkie przerwy - powiedzmy do 1 godziny - nie stwarzają specjalnych utrudnień z wyjątkiem skutków wyłączeń dla sprzętu elektronicznego - utratę niezapisanych plików w komputerze, zresetowanie ustawień niektórych urządzeń. Bardziej dolegliwe będą zaniki napięcia trwające przez kilka, kilkanaście godzin, a nawet i dni gdy zerwaniu uległa sieć elektroenergetyczna.

Uciążliwości będą szczególnie duże w okresie jesienno-zimowym, gdy brak oświetlenia w czasie "krótkiego dnia" utrudnia wykonywanie podstawowych czynności, a często następuje również wyłączenie ogrzewania w wyniku unieruchomienia pomp czy układów sterowania.

Warianty zasilania awaryjnego

Awaryjne zasilanie wrażliwych urządzeń, np. komputerów powinno być realizowane przez samoczynne podtrzymanie napięcia i krótkotrwałe zasilanie robocze. Zapewniają to urządzenia UPS (uninterruptible power supply - nieprzerwane zasilanie energią) zasilane z akumulatora (najczęściej wbudowanego).

Taki sprzęt powinien być standardowym dodatkiem do każdego komputera stacjonarnego, gdyż nawet domowe awarie czy spadki napięcia zakłócają jego pracę. Moc domowych UPS zawiera się w granicach 300 - 900 VA, a czas awaryjnej pracy nie przekracza kilkunastu minut, wystarcza to jednak do zapisania swojej pracy.

Awaryjne zasilanie z wykorzystaniem akumulatora i falownika (inwertora) można też zastosować do umożliwienia pracy systemu ogrzewania. Z reguły dobiera je się tak, by wystarczyły na kilka, kilkanaście godzin. Przy przeciętnym zapotrzebowaniu mocy rzędu 100 - 150W akumulator kwasowy o parametrach 12V/100 Ah zapewni nieprzerwaną pracę przez 6 - 10 godzin.

W praktyce całkowitą niezależność od zasilania sieciowego w razie długotrwałej awarii zapewni jedynie wyposażenie instalacji domowej w agregat prądotwórczy o parametrach dostosowanych do potrzeb mieszkańców.

W domach jednorodzinnych podtrzymanie zasilania ma przede wszystkim umożliwić działanie ogrzewania.

Bilans mocy zasilanych urządzeń

W przypadku awarii prądu powinniśmy zadbać przede wszystkim o zapewnienie zasilania urządzeń niezbędnych do funkcjonowania mieszkańców domu, a więc podstawowego oświetlenia, ogrzewania, dostarczenia wody oraz uruchomienie sprzętów do pracy i łączności (telekomunikacja, komputer) czy chłodziarki.

Problemem może być umożliwienie równoczesnego gotowania, jeśli w domu nie korzysta się z urządzeń gazowych (jest kuchenka elektryczna) i przygotowania c.w.u., gdyż urządzenia te wymagają dostarczenia dużej mocy elektrycznej. Problem gotowania - w takich przypadkach - może rozwiązać awaryjne wykorzystanie kuchenki zasilanej z butli gazowej, na której można też podgrzać wodę do mycia.

W większości domów zapotrzebowanie mocy do zapewnienia minimalnych potrzeb mieszkańców najczęściej nie przekracza 1000 W. Składa się na nie oświetlenie o łącznej mocy ok. 100 W (lampy LED, świetlówki), zasilenie chłodziarki mocą 150 - 250 W, pompy i kotła w instalacji c.o. ok. 150 W, ewentualnie komputera i telewizora (łącznie ok. 300 W).

Jednak przy korzystaniu z własnego źródła wody trzeba dodatkowo uwzględnić moc pompy hydroforowej wynoszącą najczęściej 500 - 1000 W.

Wybór agregatu prądotwórczego

Dostępne w ofercie handlowej agregaty prądotwórcze można podzielić na trzy kategorie w zależności od zakresu zastosowania.

Najmniejsze o mocy 800 - 1000 W zapewnią podstawowe funkcjonowanie domu - zasilą chłodziarkę, obieg grzewczy, oświetlenie. Napędzane są z reguły silnikiem dwusuwowym zasilanym mieszanką benzyny z olejem. Ich zaletą jest niewielki ciężar i wymiary oraz niska cena, wadą - często utrudniony rozruch. Zalecane w warunkach incydentalnych awarii i przy niewielkich wymaganiach użytkowych.

Jako standardowe wyposażenie dodatkowe niemal każdego domu jednorodzinnego można wykorzystać agregat jednofazowy o mocy 2 - 2,5 kW napędzany silnikiem czterosuwowym i z układem stabilizacji napięcia AVR.

Przy braku konieczności uruchamiania prądożernych czy trójfazowych odbiorników, będzie to optymalne urządzenie do zapewnienia zasilania awaryjnego przy cenie nieprzekraczającej 1000 zł. Oczywiście nie będziemy korzystać wtedy z pralki czy zmywarki, ale pozostałe wyposażenie może funkcjonować normalnie.

Ograniczeniem będzie też niezbędny prąd rozruchu silnika hydroforu, który chwilowo przekracza ok. trzykrotnie wartość roboczą, co może spowodować zadziałanie zabezpieczenia agregatu.

Kolejna kategoria to agregaty trójfazowe, które warto instalować głównie w przypadku konieczności zasilania trójfazowych silników bądź dużego zapotrzebowania na moc. Trzeba jednak zwrócić uwagę na parametry pracy agregatu przy jedno- i trójfazowym obciążeniu, a także na jednostki, w jakich określono moc.

W przypadku agregatów trójfazowych podawana jest najczęściej moc pozorna w kVA, która po uwzględnieniu współczynnika mocy (cosinus fi równy najczęściej 0,8) odpowiada mniejszej wartości mocy użytkowej w kW. (moc w kVA x 0,8 = moc w kW).

Również dopuszczalne obciążenie prądem jednofazowym będzie stanowić 50 - 60% mocy nominalnej agregatu, a jednoczesne zasilanie jedno- i trójfazowe określane jest ograniczeniami producenta. Jako wyposażenie dodatkowe agregat może posiadać rozruch elektryczny, a także układ SZR (samoczynnego załączenia rezerwy) automatycznie uruchamiający zasilanie awaryjne.

Podłączenie awaryjnego zasilania

Instalacja agregatu wymaga wybrania miejsca jego ustawienia i sposobu podłączenia zasilanych urządzeń. Można umieścić go na zewnątrz domu, na równym i stabilnym podłożu choć przy dłuższej pracy wytwarzany hałas będzie uciążliwy dla otoczenia. Z kolei ustawienie go w budynku (w piwnicy, kotłowni) wymaga zapewnienia odprowadzenia spalin i dopływu powietrza do spalania jak i chłodzenia.

Najprostszym sposobem - ale traktowanym jako doraźny - na podłączenie elektryczne będzie bezpośrednie połączenie przewodem agregatu z odbiornikiem z ewentualnym użyciem przedłużacza i rozgałęźników. Docelowe zasilanie podpinamy raczej do istniejącej instalacji wydzielając obwody do pracy awaryjnej.

Układ połączeń musi eliminować możliwość równoczesnego zasilenia z sieci dzięki przełącznikowi ręcznemu bądź automatowi SZR. Przed uruchomieniem agregat trzeba uziemić zgodnie z zaleceniami producenta.

autor: Redakcja BudownicwaB2B
oprac.: Maja Wychowaniec
zdjęcia: VoltON