Инвертор или ИБП — сравнение в 6 разделах

В каждом доме есть, как минимум, одно зарядное устройство для смартфона. Блок питания в нем выполняет функцию преобразования 220 вольт в низковольтное напряжение. Примерно так же работают инверторы. 

Бесперебойники при отключении света питают технику от аккумулятора. Разберемся, что выбрать: инвертор (преобразователь) или ИБП. 

Долго работающие модели: ТОП 10 смартфонов с мощной батареей 

Что представляет собой ИБП и для каких целей он используется 

До масштабных аварийных отключений электричества в Украине ИБП в основном ассоциировались с компьютерами. Раньше системники стоили дорого, ранние версии Windows крайне негативно реагировали на внезапное обесточивание. Все это подталкивало пользователей к покупке UPS. 

Со временем цены на компы упали, и пока в стране с электричеством было все хорошо, многие экономили, отказываясь от покупки бесперебойника. Когда отключения света стали массовым явлением, ситуация опять изменилась. Люди стали активно покупать ИБП, поскольку частое внезапное обесточивание негативно влияет на ПК. Без устройства с аккумулятором приходится периодически переустанавливать Windows, выходят из строя компьютерные блоки питания (БП). 

Бесперебойники также покупают для газовых котлов. Продвинутые настенные агрегаты не могут гонять воду по отопительному контуру без электричества. 

Бесперебойники иногда используют в качестве повербанков, для запитки освещения в частных домах, квартирах, небольших магазинчиках. Однако основное назначение остается прежним — автономное обеспечение энергией системников, мониторов и роутеров. 

Кроме работы без света у бесперебойников есть еще одно преимущество — сглаживание скачков напряжения. Если живете в сельской местности и соседи иногда пользуются электросваркой, ИБП продлит жизнь вашей компьютерной технике. 

Что такое инвертор и каково его предназначение 

Если требуется запитать не отдельное устройство или несколько ламп, а дом или квартиру, чаще покупают инвертор. Также преобразователь приобретают, если требуется изменить напряжение тока. Характерный пример — солнечный инвертор. Панели, которые берут энергию от небесного светила, вырабатывают постоянный ток 12-48 В, а в розетке должно быть 220-230В. Инвертор отвечает за быстрое и четкое преобразование постоянного тока в переменный (DC – AC) и увеличение вольтажа. Через него электричество поступает бытовой технике: бойлеру, телевизору, холодильнику и т.д. 

Еще один пример — автомобильный инвертор. В этом случае преобразователь меняет параметры тока, которые выдает аккумулятор транспортного средства, на пригодные для подключения маломощных электроприборов, работающих от 220 В. С помощью автоинвертора можно запитать, например, электробритву.

Отличия бесперебойников и инверторов 

1. Назначение. ИБП обычно покупают для компьютера или другой не энергоемкой техники, инвертор — для преобразования тока. Бесперебойники стабилизируют ток, подходят для чувствительной техники, но не рассчитаны на обеспечение длительной автономности. Сетевые инверторы не имеют аккумуляторов, могут работать сколь угодно долго. Главное, чтобы на входе было напряжение.
2. Скорость включения АКБ. Когда пропадает свет, ИБП практически мгновенно переключаются в автономный режим, у онлайн-бесперебойников нулевая задержка. Инвертору для этого требуется 10-20 мс, что может привести к сбою в работе газового котла.
3. Качество электричества. Инверторные ИБП (Online UPS) выдают правильную синусоиду, у преобразователей значительные отклонения.
4. Инверторы используют емкостные аккумуляторы. В этом плане они удобнее, можно задействовать меньшее количество АКБ.
5. У бесперебойников «долгоиграющие» аккумуляторы. Ресурса батарей хватает на несколько лет.
6. Инверторы отлично взаимодействуют с солнечными батареями и генераторами энергии, которые работают на жидком топливе. С первыми ИБП не дружат, со вторыми совместимы, но быстрее выходят из строя.
7. Инверторам нестрашны высокие пусковые токи мощных потребителей энергии, например, скважинных насосов. Бесперебойники на такие испытания не рассчитаны. 
8. Источники бесперебойного питания обычно принимают и раздают 220 В, а инверторы чаще всего берут 12/24/48, а отдают 220 В. Хотя есть и другие варианты, например, низковольтные бесперебойники трансформируют 220 вольт в ток низкого напряжения.
9. Есть отдельная категория преобразователей, которые подходят для работы электроинструментом на выезде. Бесперебойники для этих целей не используют.

Инверторы для солнечных батарей

Не только сетевые: ТОП 10 гайковертов — список лучших моделей

Для взаимодействия с солнечными панелями подходят преобразователи 3 типов:

1. Сетевые. Устройство способно не только подавать ток домашним электроприборам, но и отдавать часть энергии в общую сеть. Владелец солнечных батарей в ясную погоду может зарабатывать на «зеленом тарифе». Сетевые инверторы стоят дешевле гибридных такой же мощности, поскольку работают без аккумуляторов. Такие устройства могут отдавать ток централизованной сети и принимать электричество с ЛЭП. Второй вариант особенно актуален, когда на улице темно или небо затянуто тучами.
2. Автономные не могут отдавать солнечную энергию в централизованную сеть, рассчитаны исключительно на обеспечение потребностей домашних электроприборов. В конструкции обычно присутствуют АКБ. В принципе, такой преобразователь может выручить даже в ситуации, при которой подключение к централизованной сети невозможно из-за удаленности объекта от коммуникаций. Днем устройство автономной системы излишки энергии направит на зарядку аккумуляторов, а ночью воспользуется «заначкой».
3. Гибридные сочетают в себе преимущества первых двух разновидностей устройств резервного электропитания.

При выборе мощности преобразователя для солнечных батарей обращают внимание на вольтаж панелей:

Напряжение солнечных батарей	Номинальная мощь инвертора, Вт
12В	до 600
24В	до 1500
48В	от 1500

ИБП и инвертор — основные различия и преимущества 

Существуют внешне похожие модели бесперебойников и инверторов. Устройства имеют ряд общих характеристик, могут выполнять аналогичные функции. С другой стороны, между ними не мало различий. 

Автономность инвертора и ИБП 

При расчете автономности обеих разновидностей оборудования применяют формулу:

T = C x V x КПД / P, где:

• Т — автономность в часах;
• С — суммарная емкость АКБ в ампер-часах;
• V — напряжение АКБ;
• Р — суммарная мощность потребителей электричества.

У инверторов КПД обычно в районе 0,85, средний КПД бесперебойников — 0,9. Если сравнивать автономность устройств с одинаковыми АКБ, получится, что ИБП проработает немного дольше.

Вышеприведенную формулу используют для приблизительных расчетов. Корректнее она работает при автономности от 8-10 часов.  Если получилось время работы 30 минут, его нужно делить пополам. При расчете предполагается, что аккумулятор новый и заряжен на 100%. Батареи со временем имеют свойство постепенно терять емкость. 

Конструктивные особенности бесперебойника и инвертора 

ИБП делятся на 3 разновидности:

1. Резервного типа. Такие бесперебойники устроены просто. Есть внешнее питание с приемлемыми отклонениями — ИБП передает его потребителям. При отсутствии электричества или скачках напряжения берет энергию из встроенного аккумулятора. 
2. Линейно-интерактивные при отклонении на входе до 20% не переключаются на АКБ. Нормализуют вольтаж с помощью функции стабилизации напряжения. На выходе — ступенчатая или чистая синусоида в зависимости от конструкции. Подходят для ПК и газовых котлов.
3. Online. Преимущества моделей такого плана в том, что они трансформируют переменный ток в постоянный, а затем осуществляют обратное преобразование, выдавая чистую синусоиду. Нормализуют не только напряжение, но и частоту тока. Защитные функции на максимуме. Подходящий вариант для чувствительной техники.

С инверторами ситуация сложнее. Они бывают солнечными, автомобильными и бытовыми. Последние, не оборудованные батареями, используют для сборки портативных электростанций. К ним отдельно покупают внешний аккумулятор в целях экономии денег. Однако такой подход требует знаний в электрике. 

Время, необходимое для переключения на работу от аккумулятора 

У дешевых бесперебойников резервного типа время переключения — 4-6 мс, у линейно-интерактивных — 2-4 мс. Считается, что онлайн-ИБП переключаются мгновенно. 

У солнечных инверторов — около 10 мс, у бытовых — больше. Пока преобразователь переключается, системник потухнет. Компьютер без питания может продержаться до 10-30 мс. Интервал «автономности» зависит от емкости конденсаторов блока питания. 

Тип синусоиды — чистая синусоида или модифицированная 

ИБП и инверторы могут выдавать чистый или модифицированный синус. Правильная синусоида — это визуальный график тока с отклонениями до 5%. Если больше — устройство выдает квази-синусоиду. Со ступеньками в графике успешно справляются импульсные блоки питания системников, но перепады напряжения могут привести к проблемам в работе газового котла или холодильника. Снижается мощность электроприбора или бытовая техника вовсе выходит из строя. 

Номинальная мощность 

Среди ИБП больше моделей до 1 кВт. Это связано с тем, что бесперебойники обычно используют для резервного электроснабжения какого-то одного устройства или нескольких не слишком прожорливых девайсов. При расчете мощности компьютерного ИБП складывают ватты БП ПК, монитора и роутера. Маршрутизатор имеет смысл запитывать, если провайдер раздает интернет при отключении света. На аудиоколонки вряд ли стоит тратить заряд батареи. Принтеры подключать к бесперебойнику нецелесообразно. Кроме того, запитка лазерного печатающего устройства от ИБП может привести к поломке техники.

Выбор мощности преобразователя зависит от его назначения. Если это бытовое устройство, исходят из суммарной потребности подключаемых электроприборов. При запитке всей квартиры делают запас мощности в 25%.

В случае солнечных инверторов большое значение имеет мощность низковольтных панелей. Энергогенерация должна соответствовать возможностям одного или нескольких используемых инверторов. Оптимальный вариант — когда оборудование для системы автономного питания приобретают после консультации специалиста, который учитывает количества погожих дней в регионе, специфику техники выбранного производителя, особенности монтажа (направление панелей) и прочие факторы.

Установка и расположение 

Инверторы и ИБП устанавливают в сухих помещениях, в местах, в которые не попадают прямые солнечные лучи. Соблюдают требования по диапазону температур эксплуатации, указанному в инструкции. Нельзя закрывать вентиляционные решетки на корпусе, иначе возникнут проблемы с охлаждением.

Бесперебойники по типу корпуса разделяют на разновидности:

• Башенные вертикальной ориентации. К этой категории относятся компьютерные бесперебойники.
• Настенные устанавливают на навесные крепления. Такие ИБП мало весят, у них плоская форма корпуса. Маломощные настенные модели обычно используют для обеспечения автономности газового котла.
• Стоечные горизонтальной ориентации, предназначены для установки в серверных для запитки свитчей и другого оборудования.
• Универсальные подходят для горизонтальной и для вертикальной установки.

У инверторов подобная классификация, только их не устанавливают в серверные стойки. 

Актуальные варианты: Дизельный или бензиновый генератор: сравнение по 7 критериям

Какие сходства у ИБП и инверторов 

1. В обоих случаях можно выбрать модель подходящей мощности с нужной геометрией корпуса.
2. Техника солидных производителей достаточно надежна, служит долго.
3. Возможно подключение дополнительных АКБ.
4. Можно купить устройство с аккумуляторами или без. ИБП в 99% случае продаются с батареями, по инверторам соотношение — примерно 50 на 50.
5. Есть устройства с пассивным и активным охлаждением. Во втором случае внутри установлен вентилятор.
6. Можно купить устройство, которое будет менять напряжение с низкого на высокое или наоборот. Хотя такой функционал характернее для инверторов. Бесперебойники не предназначены для этого, одно из исключений — низковольтные ИБП. 

Интересная статья: Чем отличается инверторный генератор от обычного — сравнение по 7 критериям

Что лучше выбрать: ИБП или инвертор

Исходная точка при выборе — электротехническая задача, которую нужно решить. Типичные проекты для инверторов:

• Работа с электричеством от солнечных панелей;
• автономное энергообеспечение жилья на случай отключения света;
• получение напряжения 220 В от автомобильного аккумулятора в поездках.

Актуальные варианты для бесперебойников:

• Обеспечение корректного выключения ПК, когда пропадает свет;
• подключение серверного оборудования в офисе;
• обеспечение автономности газового котла.

Покупатели не всегда стоят перед выбором: непривередливый инвертор или дотошный ИБП. Обе разновидности используют в частных домовладениях и офисах. Благодаря отсутствию выхлопных газов при работе, их можно устанавливать в помещениях. С другой стороны, если требуется запитать электричеством небольшое предприятие, мощности аккумуляторов недостаточно. Потребуется собственная генерация и не от солнечных панелей. Энергетическую независимость объекта, на котором работают станки и другое энергоемкое оборудование, обеспечивают с помощью дизельгенераторов. 

Выбираем генератор: Какой генератор лучше: синхронный или асинхронный — сравнение по 9 пунктам