- Стоимость
- Теплоком STT 222/500
- Скат ST 1515
- Критерии выбора резервного источника питания
- Определение требуемой мощности ИБП
- Емкость батарей
- Входное напряжение
- Напряжение на выходе и его форма
- ИБП для циркуляционного насоса своими руками
- Примеры выбора бесперебойников для насосов различной мощности
- Выбор ИБП и определение мощности
- Виды ИБП для насосов
- Резервные
- Интерактивные
- С двойным преобразованием
- 2 Параметры в использовании
- 2.1 Советы специалиста
- 2.2 Самодельный бесперебойник
- Принцип действия и конструкция ИБП
- Резервные
- Линейно-интерактивные
- Инверторные
Стоимость
Есть 2 линейки стабилизаторов, разработанных специально для циркуляционных насосов системы отопления – теплоком и скат:
Теплоком STT 222/500
Была создана для систем отопления, где установлены котлы с открытой или закрытой камерой сгорания. У нее есть система микропроцессорного управления, а также технология, позволяющая запустить аппарат сразу после восстановления электропитания в сети. У него есть крепления к стене, также его можно устанавливать на пол.
Цена такого оборудования не превышает 3 тысяч рублей.
В продаже можно найти модель, которую разрешается устанавливать на улице благодаря корпусу, не позволяющему проникать влаге вовнутрь. Стоимость подобного оборудования будет несколько выше и достигает 4,5 тысяч рублей.
Скат ST 1515
Представляет собой ИБП, оборудованный стабилизатором напряжения. Он рассчитан на определенные колебания напряжения в сети – до 10% в каждую сторону.
Стоимость его может достигать 6 тысяч рублей.
Критерии выбора резервного источника питания
Резервные источники питания, предназначенные для работы с насосами системы отопления должны выбираться по нескольким характеристикам:
- Мощность;
- Ёмкость аккумуляторной батареи;
- Время допустимой автономной работы;
- Возможность использования внешних батарей;
- Разброс входного напряжения;
- Точность напряжения на выходе;
- Время перехода на резерв;
- Искажения напряжения на выходе.
Выбирать ИБП для циркуляционного насоса следует по нескольким основным параметрам, определяющим из которых является мощность.
Определение требуемой мощности ИБП
Электродвигатель, являющийся составной частью насоса системы отопления, представляет собой реактивную нагрузку индуктивного типа. Исходя из этого следует рассчитывать мощность ИБП для котла и насоса. В технической документации на насос может быть указана мощность в ваттах, например, 90 W (Вт). В ваттах обычно указывается тепловая мощность. Чтобы узнать полную мощность требуется значение тепловой мощности разделить на Cos ϕ, который так же может быть указан в документации.
Например, мощность насоса (Р) равна 90W, а Cos ϕ 0,6. Полная мощность вычисляется по формуле:
Р/Cos ϕ
Отсюда полная мощность ИБП для нормальной работы насоса должна быть равна 90/0,6=150Вт. Но это ещё не окончательный результат. В момент запуска электродвигателя, его потребляемый ток возрастает примерно в три раза. Поэтому реактивную мощность следует умножить на три.
В итоге мощность ИБП для циркуляционного насоса отопления будет равна:
P/Cos ϕ*3
В приведенном примере мощность блока питания будет равна 450 ватт. Если косинус фи в документации не указан, тепловую мощность в ваттах следует разделить на коэффициент 0,7.
Емкость батарей
Ёмкость аккумуляторной батареи определяет время, в течение которого насос системы отопления будет работать при отсутствии сети. Встроенные в ИБП аккумуляторы обычно имеют небольшую ёмкость, определяемую, прежде всего, размерами устройства. Если источник резервного питания будет работать в условиях частых и длительных перебоев в электроснабжении, следует выбирать модели допускающие возможность подключения дополнительных внешних аккумуляторов.
Очень познавательный ролик о личном опыте человека, который столкнулся с приобретением инвертора для котла и насоса отопления, смотрите:
Входное напряжение
Стандарт сетевого напряжения 220 вольт предполагает допустимые отклонения ± 10%, то есть от 198 до 242 вольт. Это означает, что все устройства, используемые на территории Российской Федерации должны корректно работать в этих пределах. На самом деле в различных регионах, а особенно в сельской местности, отклонения и скачки напряжения могут значительно превышать эти величины. Перед приобретением ИБП для насоса отопления очень полезно будет выполнить замеры напряжения сети неоднократно, в течение суток. В паспорте на источник резервного питания указываются допустимые пределы напряжения на входе, при которых устройство обеспечивает напряжение на выходе близкое к номиналу.
Напряжение на выходе и его форма
Если параметры напряжения на выходе бесперебойника укладываются в допустимые 10 процентов, то для питания насоса системы отопления это устройство вполне подойдёт. Время, которое требуется плате управления, чтобы переключиться на питание от аккумулятора обычно не превышает десятков микросекунд. Для электродвигателя этот параметр не критичен.
Очень важным параметром ИБП, необходимым для корректной работы насоса системы отопления, является форма выходного сигнала. Электродвигатель насоса требует гладкой синусоиды, которую из всех моделей источников резервного питания может обеспечить только устройство двойного преобразования или on-line ИБП. Кроме идеальной синусоиды на выходе, данный источник так же выдаёт точную величину напряжения и частоты.
При установке ИБП для насоса отопления следует руководствоваться некоторыми правилами:
- Температура в помещении должна соответствовать величинам, указанным в документации;
- В помещении не должно быть паров едких реагентов и горючих жидкостей;
- Контур заземления должен быть выполнен в соответствии с правилами эксплуатации электроустановок.
ИБП для циркуляционного насоса своими руками
В зимнее и летнее время, когда в сеть включается множество электроприборов от вентиляторов и кондиционеров до обогревателей, нередки перепады напряжения. Такие перепады, а также отключения электропитания негативно отражаются на котлах отопления, вернее на электронике, контролирующей работу котлов. На выручку в таких ситуациях приходят бесперебойники. Источник бесперебойного питания для насоса отопления можно как приобрести, так и изготовить своими руками.
Самым простым решением является модернизация компьютерных ибп. Для этих целей можно приобрести б/у бесперебойники. Увеличение времени автономной работы бесперебойника возможно при использовании батарей типа Fiamm, CSB, Leoch, Ventura. Батареи желательноразмещать вдали от источников тепла и не допускать замерзания.
При использовании бывших в употреблении компьютерных бесперебойников необходимо для начала выбросить не исправные внутренние аккумуляторы. Изготавливаем контактные зажимы для подключения внешних батарей. Для удобства зажимы делаем разного цвета. Длительная работа аккумуляторов приводит к их перегреву. Во избежание перегрева и преждевременного выхода устройства из строя необходимо установить вентиляторы для охлаждения системы.
ИБП своими руками
Так как холода могут прийти раньше и отопительный сезон соответственно тоже, необходимо заранее позаботиться о системе отопления и подключения ее к сети через ибп. Лучше заранее проверить работоспособность всей системы, чтобы обезопасить свой кошелек от дополнительных трат в неподходящий момент.
Живете вы в многоквартирном доме или в частном, в деревне или мегаполисе, если у вас есть система отопления, зависящая от работы электроники и напряжения в сети, вам необходим источник бесперебойного питания для насоса отопления с возможностью автономной работы. Покупать готовый или изготавливать самому ибп – решать вам. В любом случае, ибп защитит энергозависимое оборудование от перепадов в сети или полного отключения электроэнергии и убережет вас от дорогостоящего ремонта. Количество внешних батарей зависит от желаемого времени автономной работы системы в случае отключения электроэнергии.
Примеры выбора бесперебойников для насосов различной мощности
Рассмотрим несколько примеров правильного выбора оборудования.
Выбор ИБП и определение мощности
Основных разновидностей бесперебойников две:
Система двойного преобразования – процесс энергозатратный, поэтому приборы второго типа больше греются, шумят и теряют КПД (70%, против 90 – 95% у интерактивного).
Количество фаз. Бесперебойники бывают одно или трёхфазными. Последние, чаще всего, используются для промышленного оборудования. Для системы отопления частного дома выбирают однофазные модели.
Мощность ИБП подбирается, из расчёта суммарной мощности всех узлов, подключённых к нему. При этом нужно учесть, что во время пуска, нагрузка возрастает в несколько раз. В документации к циркуляционному насосу, этот показатель прописан, как «Пусковой ток». При подборе мощности ИБП, именно эту величину нужно брать за основу, иначе бесперебойник может выйти из строя с первого же старта. Исключение составляют насосы с функцией плавного пуска.
Бесперебойник Helior
Пример. Мощность циркуляционного насоса – 250 Вт. Кратность тока при пуске – 4. Значит, пусковая мощность = 250 х 4 = 1000 Вт. Соответственно, ИБП нужно покупать мощностью от 1 кВт и выше.
Диапазон рабочего напряжения. Этот показатель рассчитывается исходя из перепадов напряжения в конкретной сети. Если, например, эти колебания достигают ± 9 %, то приобретается бесперебойник с диапазоном в пределах 220 ± 10 %. Если не рассчитать этот показатель, источник бесперебойного питания, будет переводить насос в автономную работу (от аккумулятора) каждый раз, когда в сети скакнёт напряжение. А такой режим с частыми переходами, быстро выведет его из строя.
Отдельные модели могут быть оснащены:
- Функцией «холодного старта». Даёт возможность включить бесперебойник, когда электричество уже отключили.
- Индикаторы состояния оборудования.
- Сигнализация о критическом уровне заряда.
- Микропроцессорное управление.
- Самодиагностика во время включения.
- LCD– дисплей.
Существуют напольные модели, похожие на системный блок компьютера (самые распространённые), и настенные.
При выборе мощности однофазного оборудования имеет смысл остановиться на приборе с запасом мощности. Это обеспечит более длительное время работы, а также даст возможность в будущем подключения к ИБП других устройств.
Виды ИБП для насосов
Современный рынок устройств готов предложить своим покупателям огромный выбор ИБП.
Если у вас уже есть циркулярный насос, то и найти источник бесперебойного питания для него не составит труда. Несмотря на обилие видов оборудования, любой бесперебойник насоса системы отопления состоит из нескольких основных деталей. Существует несколько основных типов оборудования, с которыми следует ознакомиться подробнее.
Резервные
Стандартный режим работы насоса предусматривает прямое присоединение к сети. ИБП выполняет в данной схеме роль фильтра помех. Если случилось так, что по каким-либо причинам исчезло напряжение, нагрузка будет подаваться автоматически. Энергия подается при помощи инвертора из аккумуляторов. КПД составляет 99% — это крайне хороший показатель. При своей работе устройство практически не создает шума, тепла немного.
Но существует небольшой минус — это долгое переключение на батареи, а также невозможность контроля частоты тока.
Интерактивные
Принципиальная схема таких бесперебойников для отопления практически не отличается от резервного типа, однако есть один нюанс: на входе есть ступенчатый стабилизатор, который основан на автотрансформаторе и полностью обеспечивает переключение и регулировку мощности. Если рассматривать обычный режим работы устройства, то можно отметить, что частота тока здесь не корректируется, а работают пассивные фильтры. Если ток вдруг пропадет, то резерв будет подаваться при помощи того же инвертора. Переключение устройства производится более быстро. Это возможно за счет инвертора и входного тока, однако показатель КПД немного ниже. Действуя от первичной сети, он способен обеспечивать достаточно простую стабилизацию.
Отрицательная черта заключается в том, что питаясь от аккумулятора, устройство обеспечивает частоту немного выше, чем 50 Гц.
С двойным преобразованием
Такой бесперебойник к насосу отопления, как правило, применяется для мощного оборудования, которое нуждается в качественном электричестве. Сам аппарат преобразует переменный ток в постоянный, а затем обратно. Плюсом такого устройства оказывается то, что при исчезновении тока подключение аккумуляторов к бесперебойнику не требуется, потому что они постоянно подключены к сети. Еще одним положительным качеством является отсутствие времени на переключение. Бесперебойник способен корректировать частоту тока и напряжение, при этом создавая идеальную синусоиду. Бесперебойное питание циркуляционного насоса практически гарантировано.
2 Параметры в использовании
Отопительные системы в своем большинстве работают на природном газе. Для того, чтобы все оборудование работало эффективно и без сбоев, в такие системы необходимо интегрировать стабильный источник питания.
В случае неожиданного отключения электроэнергии, система без такого оборудования отключится и начнет остывать, что может привести ее к выходу из строя.
ИБП для резервирования насосов газового котла
При постоянно возникающих скачках напряжения (довольно частое явление во всех электросетях), стабильное напряжение на выходе можно также получать при помощи ИБП. В этом случае такое устройство будет одновременно являться и стабилизатором и аккумулятором.
Для создания резервного источника питания для насоса и автоматики отопительной системы потребуется аккумулятор, инвертор и зарядное устройство.
Выбирая какой-либо бесперебойник, следует обратить внимание на параметры выходного напряжения. В прилагаемой к устройству инструкции должно быть четко обозначено — чистый синус. Квази-синус, апроксимированный синус, квазисинусоидальная форма — не подходят, так как при их применении довольно часто отказывает автоматика управления системой, что приводит к перегреву и поломке, как насоса, так и автоматических нагревательных горелок
Квази-синус, апроксимированный синус, квазисинусоидальная форма — не подходят, так как при их применении довольно часто отказывает автоматика управления системой, что приводит к перегреву и поломке, как насоса, так и автоматических нагревательных горелок.
2.1 Советы специалиста
При покупке и установке следует обратить внимание на следующие моменты:
- устройство должно быть надежным, качественным и экономным при расходе энергии, так как в экстренных ситуациях ему придется работать в течение нескольких часов;
- цена оборудования не должна влиять на выбор, потому что его эксплуатация продлится на протяжении многих лет;
- для увеличения срока автономной работы потребуются дополнительные (запасные) аккумуляторы);
- если ИБП включен в систему отопления, то к нему не допускается подключение других устройств, таких как холодильник, глубинный насос или подобного рода приборы или устройства;
- расположение (крепление) может быть напольным и настенным. При больших габаритах устройства и высокой мощности его лучше устанавливать на полу;
- помещением для установки может быть подвал или полуподвал, в котором предварительно установлен герметически закрывающийся шкаф, который обеспечивает гидроизоляцию (отсутствие влаги) на аккумуляторных батареях и самом устройстве.
Пример смонтированного байпаса с насосом в системе отопления
2.2 Самодельный бесперебойник
Сделать своими руками такое нужное устройство для специалистов не является неразрешимой задачей.
В качестве основы необходимо использовать инвертор, который на выходе оснащен меандром. Для получения чистой синусоиды обязательно следует добавить специальный фильтр. Один из способов преобразования меандра в чистую синусоиду является включение импульсного преобразователя.
Решая задачу — как сделать источник бесперебойного питания своими руками правильно, сразу следует учесть, что автомобильные аккумуляторы для использования в этих целях не рекомендуются. Кроме того, минимальная емкость заряженных батарей должна составлять не менее 100 А/ч.
При эксплуатации системы отопления в местах, где возможно длительное отключение электричества, следует обзавестись автономной электростанцией или генератором. Это позволит ввести два режима работы — ночной и дневной. Ночью система запитана только от ИБП, а днем она работает от генератора, который одновременно заряжает батареи.
Самодельное бесперебойное устройство
Для того, чтобы увеличить длительность работы источника бесперебойного питания следует подключить несколько батарей одного уровня заряда и одинаковой емкости. Соединение может быть последовательным, для увеличения напряжения при не меняющейся емкости, или параллельное, что увеличит емкость, не меняя напряжение.
Аккумуляторные батареи не должны стоять вплотную друг к другу и при размещении их лучше всего устанавливать в закрытом помещении при комнатной температуре. Наличие близкого источника тепла, так же как и влияние холода, неблагоприятно сказывается на работе батарей, значительно снижая их работоспособность.
Использование источника бесперебойного питания в системе отопления не является обязательным. Но не смотря на дополнительные затраты, позволяет быть уверенным в том, что тратиться на ремонт вышедшего из строя, из-за отключения электроэнергии, оборудования — не придется.
Принцип действия и конструкция ИБП
Само название показывает назначение прибора – обеспечивать бесперебойное питание от резерва при отключении основного источника. Первые бесперебойники появились после создания компьютеров и предназначались для поддержания качественного электропитания и кратковременного продолжения работ после отключения основного питания. ИБП фильтрует входящее напряжение, а при его несоответствии требуемым параметрам или исчезновении, он автоматически подаёт электропитание потребителю.
Состоит бесперебойник из следующих основных узлов:
- силовая коммутирующая система (байпас);
- зарядное устройство;
- преобразователь постоянного тока в переменный;
- управляющий орган;
- аккумулятор.
Внутренние компоненты
Коммутатор необходим для переключения источника напряжения. Рабочим элементом могут быть силовое реле (в дешёвых моделях), тиристоры, а в последнее время стали использовать IGBT транзисторы. Время срабатывания колеблется в пределах 6–10 мс. Способность переключать ток определённой мощности сказывается на мощности всего устройства. В интерактивных схемах коммутатор используется также для переключения выводов обмоток автотрансформатора.
Блок зарядного устройства преобразует входное переменное напряжение сети в выпрямленное напряжение необходимой величины для зарядки аккумулятора. От этого устройства будет зависеть, какие аккумуляторы могут быть заряжены.
Конвертация постоянного тока аккумулятора в переменное напряжение осуществляется инвертором. Именно он отвечает за качество напряжения и мощность ИБП. Аккумулятор является источником энергии для такого преобразования, и от его ёмкости будет зависеть, как долго сможет бесперебойник давать энергию потребителям.
Принципиальная схема
В качестве управляющего органом выступают электрические компоненты, кнопки, переключатели. Для визуального контроля могут использоваться жидкокристаллические экраны. По принципу работы ибп для отопления бывают:
- резервные;
- интерактивные;
- двойного преобразования.
Чтобы понять, в чём их отличие, стоит разобрать каждую схему, в дальнейшем это поможет решить вопрос, как выбрать ибп?
Резервные
Самая простая схема, на входе используется простейший фильтр, способный задержать высоковольтные и электромагнитные импульсы, выполняется в виде конденсатора (С) или катушки и конденсатора (LC). Нагрузка подключается непосредственно к сети. При значительном ухудшении качества электроэнергии или при его исчезновении напряжение питания поступает от ИБП. Используется в простых и дешёвых моделях. Часто применяется для питания компьютеров, имеет высокий КПД около 99%.
Внешний вид компьютерного ибп
Недостатком является полное отсутствие возможности изменения амплитуды напряжения и частоты сетевого тока. Схема инвертора максимально упрощена, что приводит к искажениям формы синусоиды. Вместо синусоиды, идут, как правило, сигналы прямоугольной формы. Для компьютера они не страшны, поскольку ток сразу выпрямляется.
Для осветительных и обогревательных приборов форма сигнала не имеет значения.
Линейно-интерактивные
Эта схема больше подходит источнику бесперебойного питания для всех насосов системы отопления. Главное отличие от предыдущей схемы заключается в способности менять входное напряжение. Для этого во входной цепи устанавливается трансформатор, первичная обмотка которого имеет несколько выводов, он исполняет роль стабилизатора.
При номинальном напряжении корректировка не вносится, а если равновесие нарушается — автоматически подключаются или отключаются дополнительные витки. Такое ступенчатое переключение позволяет меньше задействовать аккумулятор, что значительно продлевает его срок работы.
Схема интерактивного ибп
Используемые инверторы выдают прямоугольное, трапецеидальное, ступенчатое или синусоидальное напряжение, всё зависит от сложности прибора. Естественно, это сказывается на стоимости.
Инверторные
Инверторная или схема двойного преобразования сильно отличается от предыдущих двух. Прямого подключения нагрузки к сети нет, а подключение происходит по следующей схеме: напряжение сети проходит сетевой фильтр, выпрямитель, после чего часть энергии, если необходимо, идёт на зарядку аккумулятора, а остальная поступает на инвертор, преобразуется в переменный ток и выходит к потребителю.
Внешний вид инверторного ибп
Полностью автоматизированная система, способная контролировать амплитуду и частоту, форма выходного сигнала максимально приближена к синусоиде. При отключении напряжения сети ИБП продолжает работать от аккумулятора, что практически никак не сказывается на выходном сигнале.