Бесперебойники для насоса отопления – как сделать своими руками

Надежная система отопления является одной из важнейших вещей в жилом частном доме. Ее стабильная и правильная работа – это гарантия комфортного и безопасного проживания, поскольку нарушения в работе отопительной системы могут нанести жилью серьезный ущерб. Поскольку с энергосетью часто возникают определенные проблемы, специалисты рекомендуют использовать бесперебойник для насоса отопления (ИБП). Сам насос гарантирует нормальное движение жидкости по трубам, препятствует ее застаиванию, а в системе с бесперебойником обеспечит защиту от перепадов напряжения или отключения электроэнергии.

Что такое бесперебойник для насоса отопления

Все частные жилые дома оснащены автономной отопительной системой, где газовые и твердотопливные котлы работают в автоматическом режиме. Но в холодное время года довольно часто случаются перебои с подачей электроэнергии.

Чтобы система отопления не выходила из строя из-за этих обстоятельств и правильно функционировала долгое время, следует использовать источник бесперебойного питания (ИБП), он не только обеспечит постоянную работу котла, но и защитит его двигатель от негативных последствий из-за возможных перебоев с электричеством. В систему входит блок, который обеспечивает бесперебойное питание, батареи различной мощности и комплект кабелей.

Необходимость

Если что-то чрезвычайное происходит с линией электропередач (обрывы, аварии и пр.), отопительный котел перестает работать в автоматическом режиме. Такие ситуации могут не просто повредить двигатель газового или твердотопливного котлов, но и полностью вывести оборудование из строя.

Насос перестает работать, теплоноситель перегревается, последствием может быть крупнейшая авария в отопительной системе. ИБП обеспечит электроэнергией не только насос, но и всю систему отопления. Как правило, бесперебойник приобретают для работы с газовыми котлами, но котлы, работающие на твердом топливе тоже могут выйти из строя в результате перебоев с подачей электричества.

Бесперебойники насоса отопления бывают двух типов: линейные и линейно-интерактивные.

1. Линейные. Это самые простые устройства такого вида, в них отсутствует стабилизатор напряжения. Если оборудование отключить от питания, оно самостоятельно станет заряжаться от аккумуляторной батареи.
2. Линейно-интерактивные, их еще называют ИБП двойного преобразования. Такое оборудование оснащено системой, стабилизирующей напряжение, его можно подключить к генератору. Линейно-интерактивные системы без вмешательства контролируют уровень заряда в аккумуляторе. Если возникают перебои в снабжении электроэнергией, аккумулятор автоматически запускается. При возобновлении подачи энергии системы автоматически начинают работать в обычном режиме. Линейно-интерактивные бесперебойники стоят дороже.

Плюсы и минусы

Среди преимуществ при использовании ИБП можно выделить следующие:

• оборудование обеспечивает непрерывную работу насоса, независимо от возможных проблем с подачей электроэнергии;
• энергозависимые приборы защищены от неполадок с сетью, вся система эффективно работает;
• простота в установке;
• удобство и надежность в использовании;
• отсутствие шума в процессе работы оборудования.

Недостатки использования бесперебойника:

• высокий уровень потребления электроэнергии от аккумуляторных батарей;
• часто встречающаяся слабая мощность встроенных в ИБП зарядных устройств.

Как выбрать

При приобретении бесперебойника для насоса отопления необходимо учитывать следующие нюансы:

1. Потребляемая мощность отопительного котла. При выборе ИБП прежде всего учитываются характеристики оборудования, с которым он будет работать. Для определения мощности ИБП нужно учитывать «пусковой момент» двигателя, поскольку во время выключения бесперебойника мощность, которую потребляет двигатель, неизменно возрастает. Если она будет больше мощности ИБП, устройство автоматически перестанет работать.
2. Время автономной работы бесперебойника. Эта величина зависит от емкости аккумулятора. Специалисты советуют остановить свой выбор на ИБП с подключением батарей извне. Это позволит подобрать необходимое количество батарей и обеспечить нужное время независимой работы оборудования. Устройства с внутренними батареями используют реже, поскольку они не могут обеспечить резервное питание на длительное время. Бесперебойники с внутренними батареями обеспечат более длительную работу оборудования в случае проблем с подачей электроэнергии. У моделей такого типа есть маркировка Long Time — «долгое время».
3. Время, которое потребуется оборудованию для перехода в автономный режим. Чем быстрее восстановится подача электроэнергии, тем меньше будет нагрузка на основную систему отопления.
4. Параметры выходного напряжения. Их указывают в стандартной инструкции, приложенной к устройству. Следует выбирать ИБП с данными – чистый синус, другие указанные характеристики могут привести к сбою в работе всей системы и даже к выходу из строя самого насоса.

Ориентировочная стоимость

Самые бюджетные варианты обойдутся покупателю в 100-150 долларов, оборудование более дорогое и качественное будет стоить порядка 250-300 долларов. Не стоит экономить при выборе данного устройства, ведь бесперебойник приобретается не на один год.

Как сделать бесперебойник – пошаговая инструкция

Прежде всего стоит понять, что самостоятельно собрать ИБП вполне возможно, но для этого потребуются определенные знания. Если человек не обладает познаниями в данной области, заниматься созданием бесперебойника своими руками не стоит, зря будет потрачено время и денежные средства.

Кроме того, стоит понимать, что система, созданная таким образом, будет иметь довольно непрезентабельный вид, в ней будут отсутствовать ряд функций, а работать она будет не автоматически, а в ручном режиме.

Для создания бесперебойника потребуется:

• Инвертор 12 на 220 вольт. Инверторы бывают разные, отличаются они мощностью и формой выходного сигнала, в конкретном случае будет нужен аппарат с пиковой мощностью 600 Вт, а рабочей – минимум 300 Вт.
• Аккумуляторные батареи. Чем больше емкость батареи, тем дольше проработает бесперебойник в автономном режиме. Оборудование емкостью 45А/час будет работать примерно 8 часов, емкостью 95А/час – сутки. Лучше всего выбрать гелиевые аккумуляторы, они служат гораздо дольше, но и стоят дороже.
• Зарядное устройство для батареи. Разумеется, оно должно соответствовать емкости самого аккумулятора.

Процесс создания бесперебойника своими руками можно разделить на следующие этапы:

1. На инверторе указано два обозначения + и -, их нужно соединить мощным проводом с соответствующими обозначениями на аккумуляторе.
2. Вилку котла следует включить в сеть питания на инверторе, после нажатия кнопки «включить», оборудование начнет работать.
3. Инвертор и котел работают, а аккумуляторная батарея постепенно разряжается. После того как батарея сядет или возобновится подача электроэнергии, нужно подсоединить к аккумулятору зарядное устройство.

Стоит обратить внимание при сборке на следующие нюансы:

• для скрепления деталей использовать толстые провода из меди;
• места соединений проводов с оборудованием должны быть очень надежными, поэтому им стоит уделять особое внимание;
• соединения проверять через какое-то время, поскольку есть риск окисления металла в этих местах, что может ухудшить работу системы.

Возможные проблемы в работе бесперебойника

Во время эксплуатации оборудования могут возникнуть следующие нарушения в его работе:

• загрязнение внутренней поверхности ИБП, оседание на ней пыли (особенно во время проведения строительных работ в помещении);
• частые перегрузки в работе бесперебойника могут привести к тому, что инвертор выйдет из строя;
• окончание срока службы аккумуляторных батарей (при длительном многолетнем использовании прибора);
• на вентиляторах охлаждения может засохнуть специальная смазка, это также может спровоцировать выход устройства из строя.

Советы

При приобретении ИБП и вводе устройства в эксплуатацию также важно обратить внимание на следующие моменты:

1. Не нужно экономить на приобретении данного оборудования и выбирать устройство подешевле, аккумуляторы хорошего качества обеспечат долгую автономную работу ИБП и увеличат срок его службы.
2. Бесперебойник предназначен для подключения к наносу для системы отопления, не нужно подсоединять к нему другие приборы и устройства, поскольку его мощность не рассчитана на это.
3. Специалисты советуют приобретать модели, работающие с фазозависимым оборудованием.
4. Устанавливать ИБП лучше в подвале или полуподвальном помещении, там они не займут часть жилой площади. Однако, устройству и аккумуляторным батареям необходимо обеспечить сухое пространство, чтобы надежно защитить от влажности. Для этого оборудование можно установить в небольшом шкафу, который будет герметично и надежно закрываться.

Постоянная подача электрической энергии обеспечит полноценную и эффективную работы системы отопления. Бесперебойник для насоса будет отличным решением проблем, связанных со сбоями в подаче электроэнергии. Стоит качественное оборудование недешево, однако, эти затраты быстро окупятся, тем более установка ИБП будет менее затратной, чем ремонт или замена всей системы отопления.

Источник бесперебойного питания для циркуляционного насоса отопления своими руками

Чтобы отопительная система работала надежно и не выходила из строя из-за перебоев с электроэнергией, стоит приобрести ИБП для насоса отопления. Он не только обеспечит постоянную работу отопительного оборудования, но и предотвратит поломки, вызванные отключениями электричества.

В нашей стране в сельской местности, да и во многих городах, картина отключения электроэнергии на несколько часов — обычное явление. Если при этом отопление или теплые полы работают на электричестве, то из-за остановки насоса не только понижается температура в доме, но и возникает риск серьезной аварии.

Решений данной проблемы существует несколько: монтаж генератора, изменение схемы отопления так, чтобы исключить из нее насос, приобретение бесперебойника.

Система отопления без насоса тоже потребует немалых затрат. В них входят расходы на создание проекта, покупку более объемных труб, а значит – и расширение проходов для них.

Два предыдущих шага осуществимы, но есть простое и более дешевое решение для дома и дачи – покупка источника бесперебойного питания.

Принцип работы и устройство ИБП

Что такое бесперебойник (Ups -Uninterruptible Power Supply), знает каждый владелец компьютера.

Данное устройство обеспечивает функционирование системы, когда центральное электроснабжение выключено.

В зависимости от разновидности, источник бесперебойного питания циркуляционного насоса выполняет следующие функции:

• Трансформация постоянного напряжения 12 В в переменное 220 В.
• Переключение в автоматическом режиме на питание от аккумулятора.
• Удаление сетевых помех.
• Выравнивание напряжения.

Первые три действия обеспечивают все модели источников бесперебойного питания, а функция стабилизации присутствует только в отдельных разновидностях.

На практике для аварийного питания насосов отопления используются следующие виды бесперебойников:

1. Резервный.
2. Линейно-интерактивный.
3. Инверторный.

Резервный ИБП

При использовании резервного бесперебойника при включенном электричестве питание системы происходит от сети, а если электроэнергию отключают, устройство переводит насос на питание от аккумулятора. Напряжение с аккумулятора подается на трансформатор, который преобразует его в переменное и повышает до 220 В. Стабилизатор напряжения в устройстве не предусмотрен, а помехи устраняются с помощью пассивного фильтра.

К преимуществам данной разновидности относятся следующие:

• Характеризуются высоким КПД.
• Малошумные, выделяют небольшое количество тепла.
• Самый бюджетный вариант.

Минусы:

• Переключение происходит сравнительно долго.
• Искажение формы кривой выходного напряжения.
• Невозможно регулировать аплитуду и частоту.

Линейно-интерактивный (Line-Interactive)

Основная особенность бесперебойного блока данного типа – присутствие в нем простого стабилизатора, который выравнивает напряжение. Такое оборудование предназначено для устройств, которые характеризуются повышенными требованиями к качеству электропитания.

Принцип работы таков: если показатель входного напряжения изменяется, то срабатывает электронный коммутатор, подключая те или иные обмотки. В итоге выходное напряжение практически не отличается от требуемого. Прибор оснащен преобразователем напряжения и фильтром.

Плюсы ИБП данного вида:

• Высокий КПД.
• Не шумит.
• Производится выравнивание напряжения с помощью автопреобразователя.

Недостатки:

• Большое время переключения.
• Малая точность.
• Дешевые разновидности грешат отклонениями в частоте.
• Трапециевидная форма кривой напряжения.

Инверторный

Устройство выполняет преобразование напряжения два раза: переменный ток преобразуется в постоянный, а затем опять в переменный, для чего используется обратный преобразователь. Если электричество выключается, то оборудование запитывается от аккумулятора, но переключения не происходит, так как аккумуляторная батарея постоянно включена в цепь. На таких устройствах можно увидеть указания, что время переключения равно нулю, но это не совсем верно, хотя время действительно не тратится. Поэтому такие устройства еще называют ИБП типа On-Line.

В периоды времени, когда напряжение превышает номинальное, конденсаторы запасают энергию, впоследствии используя ее, когда напряжение понижается.

Все описанные действия происходят под управлением микроконтроллера, благодаря чему отклонения напряжения и частоты сводятся к минимуму.

ИБП с двойным инвертированием характеризуются весомыми преимуществами, что делает такие устройства более предпочтительными в сравнении с другими вариантами.

К их достоинствам относятся:

• Работают при большом диапазоне входного напряжения.
• Идеальная синусоида выходного напряжения.
• Корректировка напряжения и частоты с высокой точностью.
• Отсутствуют помехи на выходе.

Недостатки:

• Ощутимый шум вентилятора.
• Высокая цена.

Все бесперебойники для циркуляционных насосов снабжены зарядным устройством, с помощью которого производится подзарядка аккумулятора.

Видео

Особенности выбора ИБП

Чтобы устройство обеспечивало безаварийную работу системы отопления, его следует подбирать, ориентируясь на параметры, которые будут описаны далее.

Расчет мощности ИБП

В документации к насосу для системы отопления обычно прописывается тепловая мощность, измеряемая в ваттах. Там же можно найти значение косинуса фи. Чтобы рассчитать полную мощность устройства, необходимо показатель тепловой мощности поделить на косинус ϕ, например:

Мощность – 90 Вт, Cos ϕ – 0.6. Тогда полная мощность составит 90/0.6, то есть 150 Вт.

При запуске электродвигателя он несколько секунд потребляет в три раза больше энергии, поэтому умножаем полученную цифру на 3 и получаем требуемую мощность ИБП, равную 450 Вт. Если вы не нашли в документации косинус ϕ, то поделите значение тепловой мощности на 0,7.

Кривая выходного сигнала. Выходная кривая тока должна быть синусоидальной формы – при кривой в виде ступенчатой синусоиды, меандра или трапеции повышается нагрузка на двигатель, что со временем приводит к его выходу из строя. По этой причине предпочтение стоит отдавать ИБП с двойным преобразованием, но в некоторых случаях для нетребовательного оборудования используют резервные бесперебойники. В инструкции к инверторному ИБП следует искать фразу «чистый синус».

Время независимой работы ИБП — зависит от емкости аккумулятора. Она подбирается исходя из того, на какой срок обычно отключают электричество в вашей местности. Чтобы была возможность регулировать этот показатель, рекомендуется выбирать устройства с внешним подключением элементов питания: в случае необходимости можно подключить или отключить нужное количество батарей.

Время перехода на автономное питание. Оно должно быть минимальным, чтобы снизить нагрузку на систему отопления. У резервных бесперебойников задержка составляет около 4 мс, но этого достаточно, чтобы нанести вред котлу отопления. По этой причине такие ИБП не используются как бесперебойники котлов отопления, но иногда применяются для циркуляционных насосов.

Разброс напряжения в сети. Стандартное значение напряжения составляет 220 В (допускаются отклонения плюс-минус 10%). Но на практике в различных местностях этот показатель может значительно отклоняться от нормы. Перед тем, как приобретать бесперебойник, стоит замерить напряжение несколько раз в разное время дня и ночи. В инструкции к устройству указывается диапазон напряжений, при которых ИБП будет обеспечивать нормальную работу оборудования.

Важным моментом при выборе ИБП является и его цена. В продаже можно найти источники бесперебойного питания с различной стоимостью, но качественное устройство с аккумулятором большой емкости не может стоить недешево. Стоимость бюджетных интерактивных ИБП составляет 100-200 долларов, а цены качественных аппаратов типа On-Line доходят до 300 долларов.

Как подключить ИБП

С подключением современных ИБП редко возникают проблемы. Они оснащены входами и всеми необходимыми проводами, важно только соблюсти правильный порядок подключения.

Последовательность действий такова:

1. Внимательно прочтите инструкцию и проверьте, все ли провода в наличии.
2. Если в конструкции предусмотрены внешние источники питания, соедините их проводами с устройством.
3. Выберите место для ИБП: устройство должно быть вне доступа для детей и животных, но поближе к элементам питания.
4. Подсоедините бесперебойник к насосу, а если надо, то и к газовому или твердотопливному котлу отопления.
5. Включите ИБП в сеть (аккумуляторы включать в сеть не надо) и проверьте работу оборудования.

Чтобы устройство работало правильно, при его установке нужно следовать определенным правилам:

1. Температурный режим в помещении должен соответствовать указанному в инструкции. Эксплуатация устройства при повышенных и пониженных температурах приводит к уменьшению рабочего ресурса батареи.
2. Монтаж контура заземления следует выполнять согласно правилам эксплуатации электрического оборудования.
3. Запрещено устанавливать ИБП в местах, где присутствуют пары горючих жидкостей и едких веществ.

Как сделать бесперебойник своими руками

Создать бесперебойник самому вполне реально, но для этого нужны теоретические знания. Если вы не в ладах с электричеством, то лучше не рисковать и не подвергать опасности систему отопления. Плюс к этому – устройство, созданное своими руками, будет не идеально с точки зрения внешнего вида, а работать будет не автоматически, а с помощью ручного управления.

Чтобы собрать ИБП, вам потребуется:

• Преобразователь 12 в 220 Вольт. Инверторы отличаются по своим характеристикам, — вам понадобится аппарат с показателем рабочей мощности 300 Вт, а пиковой – 600 Вт.
• Аккумуляторы. Лучше всего остановиться на гелиевых батареях, они дороже по цене, но и работают значительно дольше.
• Зарядное для аккумулятора. По мощности должно соответствовать емкости аккумулятора.

Плюс и минус инвертора соедините проводом с плюсом и минусом аккумулятора. Включите вилку котел в сеть питания на инверторе, после включения устройство начнет работать от ИБП. Когда аккумулятор разрядится или включат электричество, подключите к батарее зарядное.

Важно понять, не только как сделать ИБП, но и как обеспечить его надежную работу.

При сборке самодельного бесперебойника следует учитывать следующие моменты:

• Для соединения используйте толстые медные провода.
• Провода нигде не должны отходить: тщательно проверьте, надежно ли они подсоединены к устройствам. Время от времени проверку надо повторять: если металл в этих местах окислится, надежность соединения может пострадать.
• Не используйте автомобильные аккумуляторы.
• При последовательном соединении батарей возрастает напряжение, а емкость не изменяется.
• При параллельном соединении возрастает емкость, а напряжение остается на прежнем уровне.
• Минимальная емкость батарей для ИБП составляет 100 А/ч, хотя в Интернете можно встретить схемы бесперебойников с использованием аккумуляторов меньшей емкости.

Советы специалистов

При покупке и подключении ИБП стоит учитывать следующие рекомендации:

1. Источник БП – не та вещь, на которой стоит экономить. Приобретая качественный аппарат, пусть и по более высокой цене, вы будете уверены в том, что оно будет работать долго и не нанесет вред системе отопления.
2. Если бесперебойник предназначен для питания циркуляционного насоса, не надо подключать к нему котел и другое оборудование, т.к. его мощность для этого недостаточна.
3. Рекомендуется покупать ИБП, рассчитанные на работу с фазонезависимыми устройствами.
4. Удачное место для размещения ИБП – полуподвальное или подвальное помещение, где устройство не будет занимать полезную площадь. Стоит помнить, что оборудование должно быть защищено от воздействия влаги. Чтобы выполнить это условие ИБП можно поместить в шкаф, который герметично закрывается.