Ak-montazh.ru

Интернет-энциклопедия по ремонту
10 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое бесперебойник для насоса отопления

Бесперебойные блоки питания для циркуляционных насосов

Применение систем отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя заставляет продумывать обеспечение резервного питания для используемых в них насосов. В противном случае отключение электропитания приведет к остановке контура. Для резервирования питания необходим бесперебойник для насоса отопления. Используя заряженные аккумуляторные батареи, он обеспечит насосный узел переменным током с нужным вольтажом. Именно об этом оборудовании и пойдет речь в нашем обзоре.

Структура систем отопления

Тонкие металлопластиковые и металлические трубы, применяемые в современных отопительных системах, не позволяют обеспечить естественную циркуляцию теплоносителя. Также сказывается отсутствие уклонов, наличие большого количества соединительных фитингов, минимальный внутренний объем радиаторов и многие другие факторы. Чтобы теплоноситель смог беспрепятственно циркулировать по трубам и доставлять тепло во все уголки дома, в отопительных контурах устанавливаются циркуляционные насосы.

Используемые в отоплении насосы строятся по схеме с «мокрым» ротором. Благодаря этому достигается их компактность и бесшумность. Питание насосных узлов осуществляется от бытовой однофазной сети с напряжением 220 Вольт. Несмотря на то что веерные отключения электроэнергии уже не практикуются, стабильность поставки электричества в дома и квартиры остается больным отечественным вопросом.

В отсутствие бесперебойника каждое отключение электроэнергии приводит к затруднительной циркуляции или вовсе к ее прекращению. В доме становится прохладнее, а отопительный котел, диагностируя перегрев котловой воды, отключается. Если «свет» отключили на несколько часов, а теплоизоляция отсутствует, уже скоро температура воздуха начнет падать – условия для нахождения в комнатах станут не самыми комфортными. Вывод один – нужен бесперебойник.

Что представляет собой бесперебойник

Бесперебойник – это электронный прибор, обеспечивающий бесперебойное питание для насоса отопления. Для этого в нем присутствует аккумулятор, накапливающий электроэнергию от сети. При отключении сетевого питания бесперебойник (UPS) почти мгновенно переключается на работу от аккумулятора (или от нескольких аккумуляторов). Состоит этот прибор из нескольких основных узлов:

Бесперебойник со стабилизатором напряжения для котла

Обратите внимание, что далеко не каждый бесперебойник является стабилизатором – это отдельная опция, ее на борту может и не быть.

  • Аккумулятор – накапливает электроэнергию, а во время отключения электросети отдает ее в нагрузку;
  • Преобразователь напряжения – преобразует постоянный ток с напряжением 12 Вольт в переменный ток с напряжением 220 Вольт;
  • Фильтр – отфильтровывает импульсные помехи в бесперебойниках с импульсными преобразователями;
  • Стабилизатор – обеспечивает стабилизацию выходного напряжения в пределах допустимой погрешности.

Также во всех UPS предусмотрены схемы контроля заряда.

Разновидности бесперебойных источников питания

Выбирая источник бесперебойного питания для циркуляционного насоса отопления, следует уделить особое внимание его техническим характеристикам. Для начала определимся с разновидностями этого оборудования:

  • Линейные бесперебойники (резервные) – отличаются предельной простотой. Здесь отсутствует стабилизация входного напряжения, при питании от электросети оно колеблется в большом диапазоне. При отключении электросети оборудование питается от встроенного или подключаемого аккумулятора;
  • Линейно-интерактивные блоки бесперебойного питания – модели с функцией стабилизации напряжения. Строятся на основе автотрансформаторов;
  • ИБП для циркуляционного насоса отопления с двойным преобразованием – самые сложные бесперебойники. Первый преобразователь дает на выходе постоянное напряжение, от которого заряжаются аккумуляторы. Второй преобразователь дает на выходе переменный ток с напряжением 220 Вольт.

Бесперебойники с двойным преобразованием сложные, но самые стабильные. В них не используется прямое питание потребителей от электросети – ток проходит двойное преобразование.

Как выбрать бесперебойник

Купить бесперебойник можно в любом магазине, где реализуется сантехника и теплотехника. Здесь представлено внушительное разнообразие моделей – впору растеряться. Давайте посмотрим, как правильно выбрать бесперебойный блок питания.

Выбор по типу

Главным достоинством инверторных бесперебойников является то, что они обеспечивают так называемую непрерывную синусоиду — при переключении с сети на АКБ подача тока на выходе не прерывается.

Из всех вышеперечисленных ИБП наилучшими характеристиками выделяются модели с двойным преобразованием (инверторные). Их плюсы – хорошая стабилизация, правильная форма выходного напряжения (синусоида, а не ее ступенчатая аппроксимация или другие формы). Также они характеризуются отсутствием высокочастотных помех на выходе. Благодаря этому инверторные бесперебойники могут использоваться для питания котлов с чуткой электроникой на борту. Но у них есть и минус – они шумят, так как внутри установлены кулеры.

Минимальной стоимостью обладают линейные бесперебойники. Питая насосы систем отопления, они не стабилизируют сетевое напряжение. За счет использования самых простых преобразователей форма тока на выходе далека от идеала – из-за этого может выйти из строя циркуляционный насос, а вы останетесь без отопления. Зато у этих ИБП самый высокий КПД.

Выбор по мощности

Здесь необходимо заглянуть в технический паспорт на насос и уточнить потребляемую им мощность. Полученное значение умножаем на 3 и получаем максимальную мощность бесперебойника. Необходимость в умножении объясняется тем, что помпа для отопления является реактивной нагрузкой. И в момент старта она потребляет мощность в 2-3 раза выше номинальной. Именно для этого мы и предусмотрели солидный запас.

Емкость аккумуляторов

Небольшие бесперебойники могут «протянуть» на аккумуляторах всего несколько часов. Бортовые аккумуляторные батареи чаще всего обладают маленькой емкостью. Если в вашей местности отключения электроэнергии носят частый и продолжительный характер, рекомендуем выбрать ИБП с аккумулятором на сотню ампер – в зависимости от мощности используемого насоса, он сможет отработать почти сутки и даже больше.

Погрешность входного и выходного напряжения

Немаловажный параметр для бесперебойного блока питания. Чем меньше погрешность на выходе, тем лучше – в идеале не больше 5%. Наибольшие расхождения наблюдаются на входе, поэтому для корректной работы отопления следует выбрать бесперебойник, умеющий работать в большом диапазоне питающего напряжения – от 150 до 250 Вольт.

Как сделать бесперебойник для насоса отопления своими руками

Многие люди, склонные к экономии денежных средств, привыкли делать все самостоятельно. Это похвально, так как указывает на наличие мозгов и прямых рук. Для изготовления ИБП для циркуляционного насоса отопления своими руками потребуются дополнительные знания в области электротехники – нужно собрать преобразователь (он же контроллер заряда). Если же соответствующих знаний нет, то лучше за это не браться.

Читайте так же:
Куда подсоединить расширительный бак в системе отопления

Схема

В качестве ознакомительного примера представляем принципиальную электрическую схему бесперебойника для насоса отопления на отечественных радиодеталях.

Заводские модели

Купить подходящий по характеристикам бесперебойник вы сможете в магазинах теплотехники и сантехники. Также они реализуются в интернет-магазинах. Итоговые цены варьируются в зависимости от завода-изготовителя, типа оборудования и технических характеристик. Мы же рассмотрим самые популярные модели и приведем их ориентировочную стоимость.

Энергия ПН-1000 с аккумулятором на 75 А

Энергия ПН-1000 с аккумулятором на 75 А

Перед нами простой бесперебойник с неплохим аккумулятором емкостью 75 А/ч. При мощности насоса в 100 Вт время автономной работы составит около 8 часов. Пиковая мощность составляет 1000 Вт, чего хватит на любую реактивную нагрузку. На выходе аппарат дает чистую синусоиду. А относится он к линейно-интерактивным ИБП, отличающимся высоким КПД и доступной ценой. Стоимость модели на отечественном рынке составляет около 260000 рублей.

Также в продаже представлены модификации с другой емкостью аккумуляторов:

  • На 100 А/ч – до 11 часов при работе с нагрузкой 100 Вт;
  • На 55 А/ч – до 6 часов при работе с нагрузкой 100 Вт;
  • На 200 А/ч – до 23 часов при работе с нагрузкой 100 Вт.

Если отключения электроэнергии в вашей местности носят частый и длительный характер, рекомендуем обратить внимание на последнюю модификацию – ее стоимость составляет 36-37 тыс. рублей.

SVC DI-600-F-LCD

SVC DI-600-F-LCD

Компактный бесперебойник, который может работать с котлами и насосами, обеспечивая непрерывную циркуляцию теплоносителя в системе отопления. Он относится к разряду линейно-интерактивных и дает на выходе чистую синусоиду без каких-либо искажений. Оборудование не требует вмешательства пользователей в свою работу и обеспечивает погрешность выходного напряжения не более 10% — для насосов это норма, а вот для котлов она могла бы быть и поменьше. Скорость переключения на работу от АКБ не превышает 20 мсек.

Tieber T-1000

Tieber T-1000

Если нужен бесперебойник с максимальной емкостью, от которой насос сможет проработать до двух суток, следует обратить свой взор на эту модель. Она работает сразу с двумя аккумуляторами емкостью до 200 А/ч каждый. Производитель рекомендует использовать гелевые необслуживаемые батареи, так как они не выделяют в атмосферу вредных газов – это актуально для жилых помещений.

Максимальная мощность в нагрузке составляет 800 Вт. Бесперебойник может питать довольно мощные насосы и котлы отопления, а также узлы водяных теплых полов. Форма выходного напряжения – чистая синусоида, как того требуют двигатели насосного оборудования. Прибор ориентирован на напольную установку, рядом с ним ставятся аккумуляторы. Максимальный ток заряда составляет 12 А/ч.

Страховка никогда не помешает: выбор источника бесперебойного питания для насоса отопления

фото 1

Работа современных систем отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя напрямую зависит от подачи напряжения в электрическую цепь теплового агрегата.

При аварии в питающей электросети обесточивается насос отопления и котловая автоматика, что приводит к остановке котла ГВС.

Чтобы защитить автономные системы ГВС от внезапных отключений электросети, используются резервные источники питания. Наиболее популярны у владельцев «автономок» источники бесперебойного питания (ИБП).

Преимущества бесперебойников для питания циркуляционных насосов

фото 2

Нетрудно представить, к каким неприятным последствиям приведет замерзание воды в системе зимой. Одна только замена лопнувших труб и радиаторов обойдется владельцам в «копеечку».

Вывести из строя котельную электронику способны параметрические сбои в электросети. Это падение напряжения до 160–170 В (в однофазных агрегатах) в период пиковых нагрузок энергопотребления, скачки амплитуды и девиации переменного тока частотой 50 Гц.

Конструкция ИБП или UPS (Uninterruptible Power Supply) представляет собой устройство с аккумуляторной батареей и преобразователем типа DC – AC (постоянный ток → переменный ток). Процессом инвертирования бесперебойника управляет микроконтроллер с кварцевым генератором.

От других альтернативных источников ИБП отличает:

  • компактность устройств, что позволяет производить изделия в настольном/напольном исполнении;
  • простота подключения и эксплуатации, бесшумность работы всей модельной линейки бесперебойников;
  • относительная дешевизна большинства товарных позиций;
  • базовая защита электродвигателя и электроники автономной системы ГВС;
  • отсутствие расходов на техническое обслуживание в процессе использования;
  • продолжительный срок эксплуатации (с подзарядкой батарей): от 3–5 лет и более;
  • минимальная временная пауза или отсутствие таковой при переключении «резервное питание ↔ сеть»;
  • практически синусоидальная форма выходного напряжения с минимальными искажениями;
  • возможность изменения частоты и напряжения на подключаемой нагрузке.

Виды ИБП

фото 3

Источник бесперебойного энергоснабжения, в зависимости от поддерживаемых опций, осуществляет следующие функции:

  • автоматическую коммутацию на питание от аккумуляторной батареи (АКБ) в экстренных ситуациях;
  • инвертирование постоянного DС напряжения (12 В) в требуемое переменное (220 В) с корректировкой частоты 50Гц;
  • сглаживание скачков напряжения и фильтрацию сетевых помех продолжительностью 10–100 мс;
  • стабилизацию «транзитного» сетевого напряжения в штатном режиме.

Справка! Переключение питания насоса отопления на аккумулятор, преобразование напряжения и фильтрацию сетевых помех выполняют все ИБП/UPS. Стабилизацию напряжения производят только устройства, оснащенные блоком-стабилизатором.

Существуют три вида источников бесперебойного питания, которые используются и для работы с циркуляционными насосами отопительных систем.

Резервные

Простейшие бюджетные модели обеспечивают только переход на запасное питание. В обычном режиме напряжение сети уходит непосредственно в котел без стабилизации, пройдя один пассивный фильтр защиты от импульсных помех.

фото 4

Фото 1. Резервный бюджетный бесперебойник может обеспечить только переход на запасное питание.

В случае отключения питания сети, выхода параметров за значения диапазона, коммутатор за 4–12 мс подключает штатную АКБ. Постоянное напряжение батареи сначала поступает на электрический преобразователь, где оно становится переменным, а затем повышается до требуемых 220 В.

Читайте так же:
Нужна ли перемычка на радиаторе отопления

Обеспечивает безопасную работу системы: расширительный бак для отопления закрытого типа, его установка

Устройство и схема элеваторного узла отопления: зачем нужно это устройство?

Обзор бытовых газовых горелок для отопления. Правила безопасной эксплуатации

Линейно-интерактивные источники

Эти ИБП более продвинутые, чем резервные. Они отличаются встроенным стабилизатором, корректирующим сбои напряжения в диапазоне 25% от номинального значения. Это позволяет работать при довольно больших скачках напряжения без подключения в процесс батареи.

Технически такая проблема решена установкой автотрансформатора, отслеживающего отклонение переменного напряжения от заданной величины. В приборах не предусмотрена корректировка синусоидальной формы сетевого напряжения.

фото 5

Фото 2. Линейно-интерактивный источник бесперебойного питания со встроенным стабилизатором исправляет сбои в напряжении.

Инверторные бесперебойные устройства

В многокомпонентной схеме этих устройств реализован принцип двойного инвертирования. Обслуживаемое котельное оборудование, независимо от состояния сети, всегда питается от аккумулятора.

При отсутствии сетевого напряжения происходит обычное преобразование DC→AC аналогично резервным ИБП. Постоянный ток подается на клеммы аккумуляторной батареи для подзарядки.

Инверторные ИБП воспроизводят стабильные электропараметры, такой вид устройств оптимально подходит для питания тепловых насосов.

фото 6

Фото 3. Инверторный бесперебойник производителя Cyber Power применяется для питания циркуляционных насосов отопления.

Какой нужен ИБП для котла?

Основное назначение ИБП/UPS – обеспечение поступления электроэнергии через заряд встроенной аккумуляторной батареи. Распространены настольные модели бесперебойников, но они больше подходят для компьютеров.

С учетом обеспечения пускового тока одной зарядки батарей хватит на 30–40 минут непрерывной работы домашней сети ГВС.

Чтобы продлить время автономии до нескольких часов, выбрать лучше такую модель ИБП, в которой предусмотрена возможность подключения дополнительных внешних батарей.

Внимание! Следует выбирать оборудование с маркировкой LT (Long Time). Это означает, что к нему подключаются и контролируются внешние аккумуляторные емкости. В качестве дополнительных батарей незаменимы гелиевые аккумуляторы.

Одновременно бесперебойники повышают качество основного электропитания, препятствуя выходу параметров за допустимые пределы.

фото 7

В нашем случае приемлема стабилизация напряжения в диапазоне 220 В ± 5% с поддержанием частоты 50± 0,2 Гц.

Отличие ИБП от источника резервного питания (генератора, мини-электростанции) состоит в том, что переключение устройства в батарейный режим происходит за 3–10 миллисекунд.

В случае применения бесперебойников с двойным преобразованием частоты коммутационная задержка отсутствует вовсе.

Использование устройства с такой минимальной продолжительностью/отсутствием «паузы» не приведет к сбою в работе автоматики или остановке насоса системы ГВС.

Важно! Циркуляционный насос котла чувствителен к форме подводимого напряжения. Требуется выбрать устройство, которое инвертирует 12 В постоянного напряжения аккумулятора в переменные 220 В 50 Гц с «чистой» синусоидой.

Последнее требование указывается производителями в товарных карточках оборудования. Оно означает, что коэффициент искажений синусоидального тока на выходе ИБП/UPS не превышает 8%. Соблюдение этого условия обеспечит бесшумную работу насоса и существенно продлит срок службы электродвигателя.

Как сделать ИБП для системы отопления своими руками

Собрать самостоятельно своими руками источник бесперебойного питания, способный в течение нескольких суток обеспечивать работу котла, поможет следующее руководство.

Необходимый набор компонентов

фото 8

Для самостоятельного конструирования ИБП приобретают такие готовые модули и компоненты:

  • 2 автомобильных аккумулятора на 12 В емкостью по 225 А∙ч;
  • импульсный блок питания (БП) 28,8 В на 50 А;
  • инвертор-преобразователь 28,8 В с выходом типа «меандр» на 310 В;
  • силовой резонансный фильтр высших гармоник 310/220 В
  • сетевой шнур с вилкой, отрезки изолированного провода, коннекторы и разъемы, корпус.

Поэтапная сборка

Все комплектующие размещаются в корпусе, соединяются компоненты в следующем порядке:

  1. Соединяем «+» и «–» пары аккумуляторов перемычкой в последовательную батарею, свободные клеммы подключаем к выходу импульсного блока питания.
  2. К этим клеммам подсоединяем инвертор, а вход БП оборудуем проводом с вилкой для включения в сеть.
  3. Выход инвертора соединяется с фильтром, на выходе которого получаем напряжение 220 В 50 Гц с «чистым» синусом.

Общие рекомендации, чтобы правильно выбрать ИБП

фото 9

Надо учитывать, что газовому котлу с одним циркуляционным насосом и электронным блоком управления требуется до 300 Вт потребляемой мощности. ИБП нужно подбирать с расчетом, чтобы номинальная мощность не оказалась меньше этого значения.

Чтобы рассчитать продолжительность непрерывной работы бесперебойника, используется формула:

Время (часов) = Напряжение аккумулятора (В) х Емкость аккумулятора (А∙ч) / Электрическую мощность котла (Вт). Например, для устройства с аккумулятором емкостью 150 А∙ч и напряжением 12 В время непрерывной работы равно 6 часам: 12х150/300 = 6.

Полезное видео

В видео рассказывается, какой ИБП лучше подключить к насосу для отопительной системы.

Повышение экономичности

Помимо контроля и реагирования на перепады напряжения в сети, современные ИБП обеспечивают 95–99% КПД, остальные 1–5% мощности расходуются на поддержание работы самого бесперебойника.

Традиционной технологией сбережения электроэнергии считается шунтирование (bypass). В таких конструкциях сетевой ток, не требующий дополнительной корректировки, передается в обход невостребованных компонентов. Тем самым повышается энергоэффективность систем ИБП/ UPS.

Как выбрать ИБП для циркуляционного насоса

Для организации непрерывной работы циркуляционного насоса используются источники бесперебойного питания:

Комплект ИБП с внешним аккумулятором для циркуляционного насоса отопления

  1. с чистой синусоидой
    В состав циркуляционных насосов входит электромотор, для его питания можно использовать только чистую синусоиду, аппроксимированная не годится.
  2. работающие с внешним комплектом аккумуляторных батарей
    При защите циркуляционного насоса требуется длительное время автономной работы. Наиболее рационально такую задачу решать, используя ИБП с внешним комплектом аккумуляторов.

Параметры, учитываемые при выборе бесперебойника для насоса отопления

Необходимо учитывать следующие параметры насоса:

  • номинальную мощность,
  • пусковую мощность (мощность, потребляемую в момент его включения),
  • желательное время автономной работы (предположительное время отсутствия сетевого энергопитания).

Достаточно легко определяется номинальная мощность — она всегда есть в технической документации к насосу, и можно просто сориентироваться по требуемому времени автономии — это длительность отключения подачи энергии в вашей местности плюс некоторый запас времени на всякий случай. Оба этих параметра будут влиять на емкость, а значит и стоимость, подключаемых к ИБП аккумуляторов.

Пусковая мощность насоса зависит от его класса энергоэффективности

От пусковой мощности зависит выбор источника бесперебойного питания, она определяет необходимую мощность устройства. Большая часть производителей не указывает эту характеристику в документации, поэтому определяем ее, исходя из класса энергоэффективности.

Читайте так же:
Аккумуляторы для солнечных батарей: обзор видов подходящих батарей и их особенностей

Если у насоса А класс, считаем пусковую мощность с коэффициентом 1,3 от номинальной. Если класс энергоэффективности ниже или неизвестен – применяем коэффициент 5. Если проигнорировать пусковой режим насоса, то требуемая для его включения мощность окажется больше мощности ИБП даже с учетом его перегрузочных способностей, и это приведет к его выключению «по перегрузу».

Алгоритм выбора источника аварийного питания для насоса

  1. По документации на насос смотрим его максимальный режим потребления. Даже если он сейчас установлен не на самом высоком уровне, совсем не факт, что его не придется установить на максимум в будущем.
    Например, Grundfos UPS 25-40 180 может использоваться в 3-х режимах: 25, 35 и 45 Вт. Для определения необходимой мощности ИБП используем 45 Вт.
  2. Учитываем пусковые токи насоса, т.е. увеличение мощности в момент включения. При условии, что в системе используется не один насос, максимальную мощность системы надо считать как сумму пусковых мощностей всех используемых насосов. Например, про уже упомянутый циркуляционный насос Grundfos UPS 25-40 180 известно, что он принадлежит к B классу энергоэффективности. Соответственно, в момент включения он потребует 45 Вт * 5 = 225 Вт.
  3. Учитываем запас по мощности в 15-20 %. Т.е. искомая предварительная цифра: 225 Вт * 1,2 = 270 Вт.
  4. Из имеющегося ряда подходящих ИБП выбираем тот, мощность которого максимально близка к полученной цифре, но не меньше ее.
    В нашем случае подойдет бесперебойник с мощностью 300 Вт. Понимаем, что «повесить» на него что-то еще из электроприборов уже не получится.
  5. Далее необходимо выбрать внешние аккумуляторы, исходя из номинальной мощности насоса и требуемого времени автономии (в связи с краткостью пусковых режимов, их мощность не учитывается). Если известна периодичность работы насоса, например, он работает 40 минут в час и этого достаточно для поддержания комфортного тепла в доме, можем учесть и это обстоятельство. Только нужно не забыть, что такой учет возможен для самой низкой возможной температуры в вашей местности. Учесть этот фактор мы сможем пересчетом времени автономной номинальной мощности с коэффициентом 2/3 (40/60 минут).

Примеры расчета мощности и выбора ИБП для циркуляционных насосов

Рассчитаем несколько вариантов для насосов:

Grundfos Alpha2 L 32-60Grundfos UPS 32-60/th>

Wilo Star RS15/6-130UNIPUMP UPC32-60
Насос Grundfos Alpha2 L 32-60Насос Grundfos UPS 32-60Насос Wilo Star RS15/6-130Насос UNIPUMP UPC32-60

Считаем, что перед нами поставлена задача подобрать комплекты под два варианта времени автономной работы: 6-8 и 14-16 часов при непрерывной работе насоса.

Бесперебойник для насоса отопления: разновидности и критерии выбора

ibp dlya nasosa

В загородных домах и коттеджах, одной из самых важных функций, которую выполняет бытовая техника, является отопление. Если без телевизора и компьютера ещё можно обойтись, то в зимнее время без отопления жить в частном коттедже невозможно.

Поэтому к системе отопления обязательно должен быть подключен источник бесперебойного питания для циркуляционного насоса отопления, который обеспечивает работу электроники отопительного котла и, самое главное, работу насоса при авариях сетевого напряжения.

ИБП для циркуляционного насоса

В отопительной системе может быть один или несколько циркуляционных насосов. Они обеспечивают движение теплоносителя по трубам и радиаторам. При этом теплоноситель (вода) обеспечивает постоянный перенос тепла от газового котла к радиаторам, и остывшей воды обратно к системе подогрева.

Циркуляционный насос позволяет избежать застаивания воды в системе, что может привести к серьёзной аварии. Поэтому источником аварийного питания должна быть оборудована любая отопительная система.

Виды ИБП и принцип их функционирования

По своей конструкции и принципу работы блоки аварийного питания можно разделить на следующие группы:

  • Резервные источники питания;
  • Линейно-интерактивные устройства;
  • Блоки двойного преобразования.

Классификация ИБП

Резервные ИБП

Блок питания резервного типа относится к наиболее простым устройствам. Он состоит из следующих узлов:

  • Пассивный фильтр подавления сетевых помех;
  • Аккумуляторная батарея;
  • Инвертор-преобразователь;
  • Плата контроля и управления.

Если плата контроля определяет, что напряжение сети соответствует норме с учётом допустимых отклонений, то потребитель получает электропитание напрямую от сети. Как только девиация напряжения выйдет за пределы допуска, электроника переключает нагрузку на питание от аккумулятора.

Напряжение, снимаемое с батареи, поступает на простой инвертор, где преобразуется в 220 В. Предварительно напряжение сети проходит через индуктивно-ёмкостный фильтр, который позволяет блокировать большую часть импульсных высокочастотных помех и одиночные короткие выбросы напряжения.

Форма тока на выходе резервного источника отличается от ровной синусоиды и имеет ступенчатую форму. Обычно в системах отопления используются асинхронные электродвигатели, которым для корректной работы требуется гладкая синусоида, поэтому резервные источники питания не рекомендуется применять в системах автономных газовых котлов.

Резервный бесперебойник

К достоинствам таких устройств можно отнести низкую стоимость и бесшумность в работе.

Недостатки:

  • Искажённая синусоида;
  • Большое время переключения;
  • Узкий диапазон входного напряжения;
  • Отсутствие коррекции напряжения и частоты.

Линейно-интерактивный источник питания

Линейно-интерактивный бесперебойник для насоса отопления имеет более сложную конструкцию. Схема такого блока питания выполнена на тех же узлах, которые имеются у резервного источника, кроме того, в линейно-интерактивных устройствах предусмотрен ступенчатый стабилизатор напряжения сети, обычно выполненный на трансформаторе с переключаемыми обмотками. Такая схема позволяет расширить диапазон напряжения на входе устройства. Но основные недостатки резервного блока остаются.

Линейно интерактивные ИБП

Только в некоторых моделях используются схемные решения, позволяющие получить на выходе не аппроксимированную синусоиду, а нормальный сигнал. Поэтому выбирая линейно-интерактивный блок аварийного питания, следует уточнить можно ли его использовать для подключения насоса. Время переключения на резервный режим у таких блоков значительно меньше, чем у резервных источников, но и КПД значительно ниже.

ИБП двойного преобразования

Верхнюю строчку рейтинга аварийных источников питания для насосов отопительных систем занимают ИБП двойного преобразования. По конструкции они принципиально отличаются от других типов резервных источников.

В таких устройствах осуществляется двойное преобразование тока. Напряжение сети, пройдя через двухступенчатый L/C фильтр, поступает на вход первого преобразователя. Там напряжение выпрямляется, корректируется по мощности и частично поступает на зарядное устройство для аккумуляторов, где накапливается постоянное напряжение.

При отключении сети питание начинает практически мгновенно поступать от аккумуляторной батареи, поскольку она постоянно подключена на вход второго инвертора. В этом инверторе происходит процесс обратного преобразования постоянного напряжения в переменное с величиной соответствующей напряжению сети.

Инверторные источники бесперебойного питания

Инверторные преобразователи идеально подходят для питания циркуляционных насосов, а так же любой техники, где используются электродвигатели асинхронного типа.

Они обладают рядом несомненных достоинств:

  • Отсутствие времени переключения на батарейное питание;
  • Возможность коррекции напряжения и частоты;
  • Неискажённая форма напряжения (ровная синусоида);
  • Хороший КПД.

Применение ИБП для насоса отопления, выполненного по схеме с двойным преобразованием, можно считать оптимальным вариантом. Самый серьёзный недостаток такого прибора не имеет отношения к электрическим параметрам – это высокая цена. Кроме того элементы схемы, особенно мощные транзисторы инвертора, сильно нагреваются, что требует применения вентилятора. Отсюда небольшой шум при работе.

Критерии выбора ИБП для насоса

При выборе источника аварийного питания следует руководствоваться определёнными техническими характеристиками:

  • Мощность блока питания;
  • Ёмкость аккумуляторной батареи;
  • Время работы в автономном режиме;
  • Возможность установки дополнительных аккумуляторов;
  • Наличие или отсутствие искажений выходного сигнала;
  • Время переключения на резерв.

Каким должен быть ИБП для котла и насоса

Мощность ИБП и её подсчёт

Это, по определению, основной параметр, на который следует обратить внимание при выборе блока аварийного питания для циркуляционного насоса. Чтобы правильно выбрать необходимую мощность устройства, необходимо её предварительно подсчитать по несложной формуле. Поскольку электродвигатель циркуляционного насоса является реактивной нагрузкой, то она высчитывается следующим образом.

В паспорте на циркуляционный насос обычно указывается мощность в ваттах. Это, так называемая, тепловая мощность. Там же может быть указан дополнительный коэффициент, который называется Cos ϕ (косинус фи). Для получения полной мощности нужно тепловую мощность разделить на эту величину. Если Cos ϕ не указан, для расчётов берётся величина 0,6.

В момент пуска электродвигателя потребляемый ток резко возрастает примерно в 3 раза и эту величину так же следует учитывать. Поэтому окончательный выбор мощности ИБП будет выглядеть так:

P/Cos ϕ*3

Если мощность насоса по паспорту равна 120 W, то получится:

120/0,6*3=600

Бесперебойник для циркуляционного насоса отопления обычно питает и плату электроники газового котла. Мощность там небольшая, и с учётом небольшого резерва, требуемая мощность источника аварийного питания будет равна 650-700 W.

Ёмкость АКБ

От ёмкости аккумуляторной батареи зависит время, в течение которого система отопления будет работать при отключенной сети. По соотношению цена/ёмкость наиболее оптимальными будут аккумуляторы 12 В на 100 А/ч. Для того чтобы узнать время работы потребителя от аккумулятора необходимо ёмкость батареи умножить на её напряжение и разделить на мощность нагрузки.

Например, насос с полной мощностью 150 ватт будет работать:

100*12/150=8 часов.

Некоторые ИБП для циркуляционного насоса отопления допускают подключение дополнительных внешних батарей, что может в несколько раз увеличить время работы в аварийном режиме. Из всех аварийных источников питания только устройства с двойным преобразованием напряжения могут выдавать на выходе идеальную синусоиду. Среди дорогих линейно-интерактивных блоков так же можно подобрать ИБП со сходными характеристиками, но время переключения на резерв у таких источников намного больше, чем у инверторных устройств.

Установка блока аварийного питания

Чтобы источник резервного питания работал долго и без аварий, следует соблюдать некоторые простые, но достаточно эффективные правила:

  • Температура должна находиться в интервале + 18-25 градусов;
  • В помещении не должно быть пыли и паров агрессивных жидкостей;
  • Корпус блока питания должен быть обязательно заземлён;
  • Под напольный блок следует подложить резиновый коврик;
  • Нельзя чем-либо накрывать ИБП;
  • Не путать полярность аккумулятора.

При более низких температурах ИБП для циркуляционного насоса работать, конечно, будет, но время автономной работы при этом снизится.

Некоторые модели ИБП

Энергия ПН-1000

Инверторный источник аварийного питания ПН-1000 производства компании «Энергия» представляет собой настенную конструкцию, обеспечивающую высокую точность напряжения на выходе с нагрузкой до 1 кВт.

В качестве предварительного стабилизатора применён автотрансформаторный релейный коммутатор, который обеспечивает нормальную работу инвертора при напряжении на входе устройства от 120 до 270 В.

Управление работой преобразователя осуществляется микропроцессором по принципу широтно-импульсной модуляции. Устройство комплектуется аккумулятором 12 В на 100 А/ч.

Схема прибора обеспечивает максимальный зарядный ток 15 А. Блок имеет защиту от перегрузки и от напряжения, выходящего за указанные пределы. Батарея защищена от критического разряда и неправильной полярности при подключении.

Теплоком STT 222/500 – это компактный стабилизатор специально адаптированный для работы с газовыми котлами. Он обеспечивает номинальную нагрузку 222 ВА и максимально допустимую в течение 3-х минут 500 ВА. Устройство обеспечивает нормальное выходное напряжение при входных уровнях от 170 до 242 вольт.

СКАТ ST 1515 обеспечивает номинальным напряжением бытовые устройства мощностью до 1515 ВА. Устройство работает при напряжениях сети от 140 до 260 В. и имеет автомат защиты и светодиодную индикацию входного напряжения.

После сравнения технических характеристик различных моделей можно сделать вывод, что бесперебойное питание для насоса отопления может обеспечить только аварийный источник двойного преобразования с аккумулятором 12 В на 100 А/ч.

Как выбрать ИБП для насоса отопления

Важной частью процесса строительства частного дома является обустройство системы отопления. Жить в неотапливаемом коттедже в зимнее время невозможно. ИБП для циркуляционного насоса позволяет электронике работать непрерывно. Оборудование, снабженное дополнительным источником питания, функционирует даже при возникновении аварийных ситуаций.

Система питания

Что представляет собой бесперебойник?

Источник бесперебойного питания для циркуляционного насоса — прибор, обеспечивающий постоянное поступление электрической энергии. При снижении сетевого напряжения устройство начинает работать от одной или нескольких батарей.

Бесперебойник состоит из таких компонентов:

  1. Стабилизатор для котла. Позволяет предотвратить поломку оборудования при перепадах напряжения.
  2. Аккумулятор. Накапливает электрическую энергию, отдавая ее в случае отключения от сети.
  3. Преобразователь. Превращает постоянный ток 12 В в переменный с напряжением 220 Вольт.
  4. Фильтр. При наличии импульсного преобразователя блокирует помехи.
  5. Индикатор контроля заряда. Позволяет не допускать критичного разряда или перезаряда устройства.

ИБП для циркуляционного насоса

Разновидности бесперебойных источников питания

По принципу работы источники питания делятся на такие виды:

Резервный ИБП

  1. Резервные. Если погрешность напряжения лежит в пределах нормы, устройство работает от сети. При превышении допустимых значений прибор начинает питаться от аккумулятора. Получаемый от батареи ток попадает в инвертор, где его напряжение повышается до 220 В. Поступающая от сети электроэнергия проходит через фильтр, блокирующий импульсные помехи и короткие выбросы. График изменения напряжения отличается от классической синусоиды, требуемой для питания асинхронных двигателей.
  2. Линейно-интерактивный. Бесперебойник отличается более сложным строением. В электроцепь входят те же узлы, которые присутствуют в резервном источнике. Однако конструкция включает стабилизатор, сглаживающий перепады напряжения. Деталь имеет вид трансформатора с переключающимися обмотками. Это помогает расширить диапазон входного напряжения. Некоторые недостатки, свойственные предыдущему типу, все же присутствуют.
  3. Двухэтапного преобразования. Конструкция прибора сильно отличается от строения предыдущих типов бесперебойников. В таких устройствах ток проходит двойное преобразование. Напряжение попадает в фильтр, откуда перенаправляется в первый преобразователь. Здесь стабилизируется мощность, ток выпрямляется и подается в аккумулятор. При прекращении питания от сети батарея активируется моментально. Она соединена со входом инвертора. Здесь постоянное напряжение превращается в переменное.

Резервный ИБП Внешний вид резервного ИБП Резервный ИБП Схема резервного ИБП Линейно-интерактивный ИБП Внешний вид линейно-интерактивного ИБП
Линейно-интерактивный ИБП Схема линейно-интерактивного ИБП ИБП с двойным преобразованием Внешний вид ИБП с двойным преобразованием ИБП с двойным преобразованием Схема ИБП с двойным преобразованием

Как выбрать бесперебойник для насоса отопления?

При приобретении блока аварийного питания учитывают мощность, время работы от батареи, возможность внедрения дополнительных батарей, время перехода к работе от аккумулятора.

Выбор по типу

Наиболее подходящими для питания отопительного оборудования характеристиками обладают ИБП с двойным преобразованием. Они выдают стабильное напряжение, сглаживают перепады, блокируют высокочастотные помехи. Инверторные бесперебойники поддерживают работу котлов, снабженных сложными электронными модулями.

Единственным недостатком считается повышенный уровень шума, издаваемого кулерами.

Линейные ИБП имеют низкую стоимость. Такие устройства не стабилизируют поступающее от сети напряжение. Резкое изменение параметров тока может вывести отопительное оборудование из строя. Однако линейные источники отличаются наиболее высоким КПД.

По мощности

Нужный параметр указывается в техническом паспорте насоса. Значение умножают на 3 и получают требуемую мощность ИБП. Необходимость выполнения этого действия объясняется реактивной нагрузкой насоса. В момент включения прибор потребляет в 2-3 раза больше тока. Поэтому при расчете предусматривают запас мощности.

Емкость аккумуляторов

Недорогие модели могут работать в автономном режиме не более 5 часов. Встроенные аккумуляторные батареи накапливают мало заряда. Если отключения электроэнергии случаются регулярно, выбирают ИБП с параметром более 100 А. Питающийся от такого прибора насос может функционировать 12-24 часа.

Рекомендованный тип АКБ — необслуживаемый гелевый. В таком случае пользователю не придется следить за уровнем электролита.

Погрешность входного и выходного напряжения

Чем меньше выходная погрешность, тем ниже вероятность выхода отопительного оборудования из строя. Рекомендованное значение — не более 5%. Наибольшие отклонения обнаруживаются на входе. Для питания насоса выбирают бесперебойник, воспринимающий широкий диапазон входного напряжения (180-250 В).

Как сделать бесперебойник для насоса отопления своими руками?

При наличии нужных навыков собрать прибор самостоятельно можно. Устройство создается на основе инвертора. Специальный фильтр помогает получить ровную синусоиду. Превратить ступенчатое напряжение в постоянное помогает преобразователь.

Для получения более точных параметров при сборке ИБП соблюдают такие правила:

  1. Автомобильные АКБ не используют. Минимальная емкость заряженной батареи должна превышать 100 А*ч.
  2. При регулярных длительных отключениях электроэнергии в систему встраивают генератор. Отопительное оборудование приобретает 2 режима работы. Днем оно функционирует, питаясь от генератора, ночью — от ИБП.
  3. Для увеличения длительности автономной работы подключают 2-5 батарей одинаковой емкости. При параллельном соединении увеличивается емкость, напряжение не повышается. При последовательном подключении все происходит наоборот.
  4. Аккумуляторные батареи не устанавливают близко друг к другу. Детали размещают в котельной с нормальной температурой воздуха. При нагревании или охлаждении батареи быстро выходят из строя.

Популярные заводские модели

Лидерами продаж считаются такие модели ИБП:

SVC DI-600-F-LCD

  1. Энергия ПН-1000. Емкость аккумулятора составляет 75 А*ч, чего достаточно для непрерывной работы котла в течение 8 часов. На выходе прибор выдает ровную синусоиду. Он имеет линейно-интерактивный вид, имеет доступную цену и повышенный КПД. Средняя стоимость модели — 26000 руб. Предлагаются и другие разновидности приборов, отличающиеся емкостями батарей.
  2. SVC DI-600-F-LCD. Небольшое устройство способно поддерживать работу котлов и насосных станций. Выходное напряжение не имеет выраженных отклонений. Оборудование не требует регулярного обслуживания. Скорость перехода в автономный режим — 15-20 микросекунд. Встроенный аккумулятор в комплект не входит. Используются внешние батареи емкостью до 200 А*ч. Это обеспечивает 24 часа непрерывной работы насоса. Наибольшая нагрузка не должна составлять более 360 Вт. Такая модель ИБП обойдется в 6-7 тыс. руб.
  3. Tieber T-1000. Бесперебойник с наибольшей емкостью при отключении энергии позволяет отопительной системе работать не менее 48 часов. Прибор питается от 2 батарей емкостью 200 А*ч. Рекомендуется устанавливать гелевые аккумуляторы, не выделяющие токсичных паров. Устройство выдерживает пиковую нагрузку до 800 Вт. Выходное напряжение имеет вид чистой синусоиды. ИБП может питать котел, насос и систему теплого пола.

При частом отключении электроэнергии не рекомендуется экономить на приобретении устройства аварийного питания.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию