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.

Вам также будет интересно:

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.

Оцени статью:
  1. 5
  2. 4
  3. 3
  4. 2
  5. 1
Будь первым!
Поделись с друзьями!
Читайте также
Добавить комментарий
VK OD FB G+ Tw
Отопление