Акумулятори для ДБЖ
Існує 2 основних типи ДБЖ: з внутрішніми та зовнішніми акумуляторними батареями. До джерела із внутрішніми акумуляторами не можна підключати зовнішні батареї, а ДБЖ без внутрішніх або зовнішніх батарей працювати не буде (виняток - апарати N-Power Pro-Vision Black M, але вони зможуть виконувати функції лише стабілізаторів напруги).
Пристрої із зовнішніми та внутрішніми акумуляторами можуть працювати з батареями, призначеними для роботи з ДБЖ. З іншими типами акумуляторів, наприклад, автомобільними, вони не сумісні.
Джерела безперебійної роботи складаються з інвертора, зарядного пристрою, системи керування, різних фільтрів, ступінчастого автотрансформатора. У ДБЖ є випрямляч, крім основних елементів існує багато додаткових компонентів. Системи автономного електропостачання відрізняються за конструкцією, функціоналом та призначенням, але їх усіх поєднує невід'ємний компонент — акумуляторні батареї. За відсутності акумулятора не буде автономного живлення. ДБЖ працює від акумуляторів, перетворюючи постійну напругу від батарей на змінну, значенням 220 В (в однофазних апаратах) і 380 В (в трифазних).
Акумулятор - це джерело електричного струму, в якому енергія, що отримується при протіканні хімічної реакції, в момент розряду перетворюється на електричну, при заряді - навпаки.
Корпус акумуляторної батареї виконаний із поліпропілену. Усередині нього розташовуються 6 блоків, що складаються з позитивно та негативно заряджених пластин (напруга – 2 В). Блоки з'єднані між собою послідовно, тому напруга постійного струму акумулятора на виході дорівнює 12 Ст.
Між позитивно та негативно зарядженими пластинами знаходиться сепаратор з ізоляційного матеріалу, він не допускає контактупластин між собою.
На корпусі акумуляторної батареї є два виводи, їх називають борнами або клемами. Один висновок є "плюсом", позначається червоним кольором, другий - "мінусом" (він чорного кольору). Типи клем: Fasston (Фастон) - спеціальний роз'єм у батарей невеликої ємності 7,2 Ач, 9 Ач. Зазвичай у акумуляторів з ємністю від 18 А ч клеми болтове з'єднання. Для з'єднання акумуляторів у ланцюжок або підключення їх до ДБЖ застосовують перемички різної довжини.
Три основні технології виготовлення акумуляторних батарей
1. Перша включає використання рідкого електроліту - розведеної сірчаної кислоти. За цією технологією випускають більшість автомобільних акумуляторів. Їх недолік у тому, що вони не герметичні, під час роботи виділяють водень, сірчана кислота випаровується.
2. Акумулятори, які виготовляють за технологією GEL-Electrolite. При цьому в електроліт доданий загусник (двоокис кремнію), що надає йому желеподібного стану. Гелеві акумулятори герметичні, водень у процесі роботи не виділяється, але у них високий внутрішній опір, і вони дорогі. Гелеві акумулятори менше за інших бояться глибокого розряду. Якщо розглядати роботу з ДБЖ, автоматика не допускає глибокого розряду підключених акумуляторів. Основна сфера застосування гелевих акумуляторних батарей - електричні машини: навантажувачі, кари і т.д.
3. Один із найсучасніших типів акумуляторів виготовляють за технологією AGM Absorptive Glass Mat (з використанням поглинаючого скловолокна). Вони електроліт перебуває в абсорбованому стані в микропористом скловолокні. Дана технологія поєднує переваги акумуляторів з рідким електролітом (низький внутрішній опір) та з перевагами гелевих батарей (герметичність,при роботі не виділяються водень та пари сірчаної кислоти). Акумуляторні батареї AGM найбільш затребувані на ринку акумуляторів для джерел безперебійної роботи, оскільки коштують дешевше за гелеві (GEL), термін їх служби — до 12 років, вони мають невеликий внутрішній опір.
Автоматика джерела живлення контролює відсутність глибокого розряду підключених акумуляторів. При залишковій ємності, що дорівнює 20%, живлення відключається. Електропостачання відновлюється в момент подачі електроенергії через магістральний електропровід.
Усі акумулятори в ланцюзі, підключені до системи резервного електропостачання, повинні бути одного виробника, належати до однієї серії та мати однакову ємність. Важливо, щоб дата початку експлуатації батарей була однаковою. Неприпустимо встановлювати нові батареї у ланцюг до тих, що вже давно експлуатуються. Якщо до ДБЖ підключено кілька акумуляторів, а один із них перестав працювати, то не можна замінити один з них і продовжувати експлуатувати систему. У цьому випадку слід замінити всі батареї. У акумуляторів згодом змінюються внутрішній опір, щільність та чистота електроліту, ступінь руйнування пластин різна. Коли їх експлуатують в одному ланцюжку, характеристики змінюються одночасно, і вони знаходяться в синхронному стані. Коли в ланцюзі з'являється батарея з іншими характеристиками, всі акумулятори в ланцюзі постійного струму швидше виходять з ладу. Автоматика ДБЖ не може подавати різні акумулятори напруга різної величини або струм зарядки, час заряду.
З'єднувати батареї між собою можна одним із двох способів: послідовно або паралельно. При послідовному з'єднанні підсумовується напруга, а не ємності, плюс однієї батареї підключається до мінуса інший. Наприклад,якщо у ДБЖ напруга ланцюга постійного струму дорівнює 36, то потрібно до джерела живлення підключити 3 послідовно з'єднаних батареї по 12 В; якщо 24, то 2 штуки; якщо 96, то 8 шт. При паралельному з'єднанні плюс однієї батареї з'єднується з плюсом іншої, відповідно з'єднуються мінуси. При паралельному з'єднанні сумуються ємності, а чи не напруга. Наприклад, ДБЖ з напругою ланцюга постійного струму 12 В можна підключити одну батарею в 12 В. Збільшувати в цьому випадку напругу не можна. Але якщо потрібна тривалість автономної роботи, то до однієї батареї можна паралельно підключити акумулятори. Максимально можлива ємність, яку можна підключити, визначає потужність зарядного пристрою ДБЖ.
Потужність джерела живлення визначає, скільки побутової техніки можна підключити до ДБЖ. Місткість зовнішніх батарей, що вимірюється в А·ч, визначає час автономної роботи ДБЖ. Формула для визначення тривалості роботи системи резервного електропостачання виглядає так: у чисельнику – добуток напруги постійного струму ДБЖ на ємність батареї, у знаменнику – потужність підключеної техніки у ВА. Для переведення Вт в ВА необхідно розділити потужність на 0,7.
За допомогою цієї формули можна підрахувати, скільки пропрацює техніка певної потужності від акумуляторів певної ємності від ДБЖ. Отриманий час виражається у годиннику. Зазвичай для джерела живлення застосовується батарея з ємністю 100 А·ч, у разі співвідношення ціни за одиницю ємності найкраще.