Ні для кого не є секретом, що електромережі змінного струму, використовувані нами, далекі від ідеалу. Найчастіше причиною відмов електронного устаткування сьогодні є неякісне електропостачання. Частково цю проблему можна вирішити завдяки застосуванню приладів для поліпшення якості електропостачання, таких, наприклад, як автоматичні регулятори напруги (стабілізатори).
Проте водночас нерідко трапляються випадки пропадання чи повної відсутності електроенергії. У зв'язку з чим виникає необхідність забезпечення живленням таких особливо життєво важливих систем, як опалювання, зв'язок, охоронні й пожежні системи сигналізації. Щоб не допустити збоїв в їхній роботі, доцільно встановити пристрій або систему безперебійного живлення.
Джерело безперебійного живлення (ДБЖ) (англ. Uninterruptible Power Supply, UPS) – це джерело вторинного електроживлення, автоматичний пристрій, призначенням якого є забезпечення підключеного до нього електроустаткування безперебійним постачанням електричною енергією у межах норми. ДБЖ надає підключеному до нього устаткуванню можливість продовжити роботу в період пропадання електропостачання. А вмонтований в ДБЖ автоматичний регулятор напруги забезпечує якісне електропостачання під час зниження або підвищення напруги мережі, а також захищає устаткування від перешкод і стрибків напруги мережі.
Таке ДБЖ (UPS) постійно контролює показники мережі, автоматично коригує напругу живлення чи перемикається у режим роботи від батарей, гарантуючи безперервну роботу устаткування.
Щоб належним чином захистити устаткування, необхідно правильно підібрати для електроприладу, який ми захищаємо, відповідне ДБЖ.

Найпоширенішими є три основні типи джерел безперебійного живлення:
1. Джерела безперебійного живлення типу Off-Line
У нормальному режимі функціонування підключене навантаження живиться відфільтрованою напругою первинної мережі. Якщо параметри вхідної напруги виходять за значення налаштованих діапазонів, прилад перемикається у режим живлення від батареї незалежно від того, є напруга в мережі чи ні. Це накладає певні обмеження на застосування таких приладів :
• використання лише у мережі зі стабільною якістю електричної енергії;
• недостатній захист від провалів напруги, перевищень допустимого значення напруги, змін частоти і форми вхідної напруги;
• неможливість своєчасного відновлення ємності акумуляторів, якщо вони часто переходять на батарейне живлення;
• через великий діапазон відхилень напруги мережі від норми, особливо за межами великих міст, повноцінне застосування такого приладу можливе лише спільно з додатковим автоматичним регулятором напруги.
2. Джерела безперебійного живлення типу On-Line
У нормальному режимі функціонування напруга мережі випрямляється, а потім перетворюється в постійну напругу для заряджання батареї і живлення вихідного каскаду.
За достатньої напруги мережі вихідний каскад перетворює постійну напругу в синусоїдальну напругу 220 В. При зниженні напруги мережі недостатність струму заповнюється акумуляторною батареєю; за відсутності напруги у мережі живлення здійснюється лише від батареї.
Якість живлення і надійність роботи такого пристрою істотно вищі, ніж у попереднього типу. Але цей прилад все ж має недоліки:
• низький, порівняно з іншими типами ДБЖ, ККД через подвійне перетворення;
• висока ціна;
• відносно малий ресурс батареї.
Такі ДБЖ найчастіше використовуються для підтримки роботи серверів і маршрутизаторів у корпоративних мережах.
3. Джерела безперебійного живлення типу Line-Interactive
У лінійно-інтерактивних ДБЖ поєднуються переваги розглянутих раніше типів, у них, виходячи з можливостей, мінімізовано їхні недоліки.
Вмонтований автоматичний регулятор напруги забезпечує якісне електропостачання у разі зниження або підвищення напруги мережі, а також захищає устаткування від перешкод і стрибків напруги мережі.
Якщо параметри вхідної напруги виходять за межі робочого діапазону, живлення здійснюється від батареї, забезпечуючи безперервність живлення навантаження.
Разом з безліччю переваг ці прилади мають і мінуси. Мінусом є ненульовий (4-10 мілісекунд) час перемикання на акумулятори, проте в більшості випадків це не критично для споживача.
У свою чергу ДБЖ такого типу поділяються на:
• ДБЖ з апроксимованою синусоїдою на виході (підходить лише для пристроїв з імпульсними блоками живлення);
• ДБЖ із синусоїдою правильної форми – більше уніфікований, що крім усього переліченого вище може працювати з пристроями, критичними до форми вхідного струму (що містять трансформатори, мотори, компресори тощо).
Виходячи з ціни, споживчих властивостей, коефіцієнта корисної дії та ресурсу батареї ДБЖ типу Line-Interactive є оптимальними вибором.

Особливо гострою постає проблема енергозабезпечення в зимовий період у зв'язку зі збільшенням навантаження на мережу. Погіршення метеоумов нерідко є причиною обриву лінії електропередач.
У таких умовах однією з найуразливіших є система автономного опалювання. Природно, зупинка системи опалювання взимку на тривалий час може завдати значних збитків. Адже перепади і вимикання електроенергії призводять до зупинки опалювального котла і дуже часто провокують виникнення його несправностей.
По-перше, примусова циркуляція теплоносія у сучасних опалювальних системах підтримується за допомогою електричних циркуляційних насосів. По-друге, деякі модифікації котлів мають системи наддування повітря в камеру згорання і видалення продуктів горіння на основі електричних вентиляторів, а також мікропроцесорні блоки управління.
Працює подібна опалювальна система таким чином:
Термостат контролює температуру повітря в приміщенні. Зміна температури змінює теплове навантаження і відповідно необхідну кількість палива. У теплообміннику енергія від згорання палива нагріває теплоносій. Манометр і термометр контролюють показники теплоносія. Циркулярний насос прокачує теплоносій через опалювальний контур. Роботою усього пристрою управляє електронний блок управління.
Правильно підібраний ДБЖ з відповідною батареєю надає змогу вирішити проблеми, пов'язані із зупинкою котла або виходом його з ладу через перепади напруги в мережі та забезпечити його роботу протягом необхідного часу.

Критерії вибору ДБЖ для сучасного котла
Під час вибору джерела живлення для котла слід враховувати, що форма вихідної напруги ДБЖ має бути синусоїдальною, оскільки котел містить споживачі, критичні до форми вхідного струму (вентилятор, циркуляційний насос тощо).
Щоб не помилитися у виборі, необхідно знайти відповіді на такі питання:
• Споживана потужність сучасних котлів невелика і, як правило, складає 80-300 Вт;
• Час автономної роботи, протягом якого ДБЖ повинен забезпечувати навантаження. Щоб котел пропрацював декілька годин за відсутності електроживлення в мережі, необхідно придбати ДБЖ з можливістю підключення зовнішніх блоків батарей. Залежно від того, який час автономної роботи потрібний, підбирається необхідна ємність батареї. Слід також звернути увагу на наявність захисту батарей від глибокого розряджання. Під час глибокого розряджання батарей (нижче за допустимий рівень) їхня ємність швидко зменшується, внаслідок чого скорочується час автономної роботи;
• Вмонтований стабілізатор напруги. Слід звернути увагу на якість живлячої мережі. Якщо у такій мережі великі перепади напруги, то важливою характеристикою під час вибору ДБЖ є діапазон вхідної напруги, адже чим він більший, тим рідше джерело безперебійного живлення переходитиме на батареї і, відповідно, тим довше воно прослужить. Краще підбирати ДБЖ з вмонтованим автоматичним регулятором напруги.

Розроблені і виготовлені компанією REAL-EL ДБЖ серії HOME UPS є ідеальним рішенням для безперебійного електроживлення систем опалювання, інтелектуальних пожежних та охоронних систем, систем автоматики тощо.

Джерело безперебійного живлення Home UPS-500

Джерело безперебійного живлення Home UPS-1000

Правильний синусоїдальний сигнал цих ДБЖ на виході надає змогу забезпечувати безперебійне живлення підключених до нього пристроїв-споживачів, критичних до форми живлячого струму.
Тривале резервне електроживлення у них реалізоване завдяки значній, змінюваній у широких межах ємності зовнішніх батарей.
Вмонтований у ДБЖ стабілізатор напруги надає можливість забезпечити коректне електроживлення навантаження під час зниження або підвищення напруги мережі без переходу в режим роботи від батареї. Це дає змогу істотно заощаджувати ресурс батареї.
Для того, щоб вибрати модель ДБЖ Home UPS, необхідно визначити сумарну потужність підключеного до ДБЖ устаткування у ватах (Вт) (зазначено в технічній документації устаткування).
Виберіть модель ДБЖ Home UPS (500 або 1000) залежно від потужності за таблицею:

Виберіть ємність батареї(й) залежно від потужності підключеного навантаження та необхідного часу резервування живлення, див. таблиці 1 і 2 нижче:

Можлива структурна схема мережі безперебійного живлення

Схема підключення ДБЖ

Монтаж комплекту та його підключення не становить жодних проблем. Адже комплект розроблено таким чином, щоб його монтаж і підключення не викликали труднощів для людей, які не мають спеціальної підготовки.
1. Встановіть комплект (ДБЖ Home UPS + батареї) у вибране вами місце з гарною вентиляцією (вільний простір навкруги ДБЖ має бути не менше 25 см).
2. Під’єднайте АКБ (придбайте окремо) до силових клем ДБЖ за допомогою вмонтованих силових кабелів, дотримуючись полярності. Зверніть увагу – в разі використання декількох батарей під’єднуйте батареї ПАРАЛЕЛЬНО, дотримуючись полярності. Нагадуємо, що червоним кольором завжди позначається плюсова клема, а чорним або синім – мінусова. Під час під’єднання двох чи більше батарей плюс однієї батареї з'єднується з плюсом іншої, мінуси батарей з'єднуються аналогічним чином. Для підключення додаткових батарей потрібні додаткові кабелі, які слід придбати окремо.
3. Підключіть ДБЖ Home UPS до розетки однофазної мережі (бажано із заземленням) за допомогою вмонтованого шнура живлення. Після підключення розпочнеться заряджання АКБ, увімкнеться цифровий LCD-дисплей (див. на малюнку), вмикання супроводжується звуковими сигналами. На індикаторі вихідної напруги (7) загориться напис «220». Водночас рівень заряду батареї контролюється п'ятисегментним індикатором (кожний сегмент приблизно 20 % ємностей).
Вмикати ДБЖ Home UPS після підключення до мережі не потрібно – функція автостарт запустить його автоматично.
4. Залиште пристрій увімкненим до закінчення заряджання батареї (6-12 годин). Про закінчення заряджання просигналізує індикатор рівня заряду батарей (повинні горіти усі п'ять сегментів індикатора).
5. Натисніть та утримуйте кнопку «Мережа», доки не прозвучить звуковий сигнал. Пристрій вимкнеться, водночас на індикаторі вихідної напруги висвітяться цифри «000».
6. Потім вийміть з розетки мережеву вилку і до вимкненого пристрою підключіть мережеві вилки пристроїв-споживачів.
7. Після під’єднання пристроїв-споживачів вставте вилку ДБЖ Home UPS у мережеву розетку, потім увімкніть під’єднані пристрої їхніми вимикачами (якщо вони є).
ДБЖ готове до роботи!

Панель управління ДБЖ з дисплеєм

Опис дисплею ДБЖ

Важливі уточнення:
У разі потреби примусового вимикання ДБЖ Home UPS, спочатку вимкніть під’єднані до нього пристрої їхніми вимикачами, потім виконайте дії з вимикання ДБЖ. Натисніть та утримуйте кнопку «Мережа», поки не прозвучить звуковий сигнал, – пристрій вимкнеться, водночас на індикаторі вихідної напруги повинні засвітитися цифри «000».
Для повторного вмикання натисніть та утримуйте кнопку «Мережа» ДБЖ Home UPS, поки не прозвучить звуковий сигнал і на індикаторі вихідної напруги (7) не з'явиться напис «220».
У момент переходу на батарейне живлення (якщо пропаде напруга мережі) ДБЖ Home UPS також подає звуковий сигнал. Під час роботи від батареї звукові сигнали повторюються кожні 30 секунд.
Якщо рівень заряду батареї низький (у режимі роботи від батареї), ДБЖ подаватиме звукові сигнали щомиті. Якщо напруга батареї стане меншою за 10,5 В, ДБЖ автоматично вимкнеться.
Якщо під’єднано занадто велике навантаження, ДБЖ подаватиме попереджувальні звукові сигнали протягом 60 секунд, потім вимкнеться.
У Home UPS передбачено примусове вимикання звукової сигналізації. Для цього натисніть та утримуйте кнопку «Звук» (до характерного довгого сигналу), поки подача звукових сигналів не припиниться. Якщо необхідно відновити звукові сигнали, повторіть описану вище процедуру.
При використанні двох чи більшої кількості акумуляторних батарей (підключених паралельно) слід пам'ятати, що вони мають бути одного типу та ємності (якщо номінали ємності батарей відрізняються, отже, вони мають різний внутрішній опір, а також рівень заряду, внаслідок чого скорочується термін їхньої служби).
ДБЖ Home UPS можна вмикати з використанням функції «Холодний старт» (не підключаючи до мережі). Натисніть та утримуйте кнопку «Мережа» ДБЖ, прозвучить звуковий сигнал, ДБЖ увімкнеться, і на пристрої-споживачі подаватиметься живлення. Не рекомендується користуватися цією функцією при зниженому заряді батарей.
Не використовуйте автомобільні акумулятори: вони погано переносять розряд нижче 12 В (ДБЖ вимикає батареї, якщо залишкова напруга нижче 10,5 В) і швидко виходять з ладу.
Якщо немає необхідності використовувати системи протягом тривалого часу, то слід вимикати ДБЖ від мережі і від'єднувати батарейний комплект від ДБЖ. Кожні півроку рекомендується здійснювати підзаряджання акумуляторних батарей.