Выбираем источник бесперебойного питания для циркуляционного насоса отопления

Автономные системы отопления могут работать без циркуляционного насоса, а могут иметь один или более таких устройств. Циркуляционный насос обеспечивает нормальное движение теплоносителя по трубам отопительной системы и препятствует её застаиванию.

При отключении сетевого напряжения в результате аварии или по другой причине, отключение насоса в зимнее время может поставить под угрозу работоспособность всей системы отопления и даже привести к серьёзной аварии. Исходя из этого, источник бесперебойного питания для циркуляционного насоса отопления должен являться обязательной частью системы.

Содержание:

Принцип действия и конструкция ИБП

Источник аварийного энергоснабжения, в зависимости от конструкции, может выполнять следующие функции:

• Автоматическое переключение на питание от аккумулятора;
• Преобразование постоянного напряжения 12В в переменное 220В;
• Фильтрацию сетевых помех;
• Стабилизацию сетевого напряжения.

Переход питания циркуляционного насоса на аккумулятор, инвертирование напряжения и фильтрацию от импульсных помех выполняют все ИБП, а стабилизацию осуществляют только устройства, оборудованные соответствующим блоком.

Отечественные ИБП. Большой ассортимент инверторных источников бесперебойного питания для котлов и насосов отопления представлен отечественной компанией «Энергия», положительные отзывы о продукции которой вы можете без труда найти на просторах интернета. Ознакомиться с продукцией компании вы можете на сайте официального представителя ВольтМаркет.ру.

В системах электроснабжения могут использоваться следующие модели аварийных источников питания:

Резервные

Аварийные источники в нормальных условиях обеспечивают электропитание потребителя непосредственно от сети, а при её отключении осуществляют автоматический переход на аккумулятор. Постоянное напряжение с аккумулятора сначала поступает на преобразователь напряжения, где оно становится переменным и повышается до 220 вольт. Сетевое напряжение не стабилизируется, а чтобы блокировать сетевые импульсные помехи, в устройстве используется пассивный фильтр.

Линейно-интерактивные

Линейно-интерактивный блок резервного питания имеет одно существенное отличие. В нём для выравнивания напряжения сети используется простой стабилизатор. Он выполнен по схеме с использованием автотрансформатора, где при изменении напряжения на входе электронный коммутатор подключает соответствующие обмотки. Схема стабилизации позволяет получить на выходе напряжение лишь немного отличающееся от номинального. Преобразователь напряжения и фильтр в этом устройстве так же имеются.

Инверторные

Источник питания с использованием двойного инвертирования представляет собой конструкцию принципиально отличающуюся от двух предыдущих. В этом устройстве сетевое напряжение выпрямляется, при этом часть энергии запасается в батарее конденсаторов. Во втором инверторе происходит вторичное преобразование постоянного тока в переменный ток.

Конденсаторы выполняют двойную функцию. Если напряжение слишком велико, то в них хранятся её излишки, а в случае снижения напряжения, нехватка восполняется накопленной энергией.

Всем процессом преобразования управляет микроконтроллер с кварцевым генератором, что обеспечивает высокую точность не только напряжения, но и частоты. Каждый бесперебойник для циркуляционного насоса отопления содержит в своей конструкции зарядное устройство для подзарядки аккумуляторной батареи.

Отечественные ИБП. Большой ассортимент инверторных источников бесперебойного питания для котлов и насосов отопления представлен отечественной компанией «Энергия», положительные отзывы о продукции которой вы можете без труда найти на просторах интернета. Ознакомиться с продукцией компании вы можете на сайте официального представителя ВольтМаркет.ру.

Преимущества и недостатки различных типов ИБП

Идеального источника аварийного питания не существует, и каждая модель обладает своими достоинствами.

У резервного источника они следующие:

• Высокий КПД;
• Малый уровень шума и тепловыделения;
• Самая низкая стоимость.

Недостатки резервного источника питания:

• Большое время переключения;
• Искажённая форма напряжения на выходе;
• Отсутствует возможность коррекции амплитуды и частоты.

Параметры линейно-интерактивного источника несколько лучше:

• Высокий КПД;
• Отсутствие шумов;
• Стабилизация напряжения с использованием автотрансформатора.

Минусы:

• Длительное время переключения;
• Низкая точность;
• Форма напряжения приближена к трапеции;
• У низкобюджетных моделей наблюдается отклонение по частоте.

Предлагаем вам посмотреть хороший видеоролик о видах и критериях выбора ИБП для котлов отопления и циркуляционных насосов:

Инверторные ИБП. Система аварийного электропитания с двойным инвертированием обладает целым рядом несомненных достоинств, которые ставят эту конструкцию на лидирующее место.

• Работа в широком диапазоне сетевого напряжения;
• Высокая точность стабилизации;
• Отсутствие времени на переключение;
• Точное соответствие частоты;
• Отсутствие любых помех на выходе;
• Идеальная форма напряжения.

Минусы:

• Высокая стоимость;
• Постоянный шум от вентилятора.

Бесперебойник для насоса отопления должен обладать одним очень важным параметром – это синусоидальная форма сигнала на выходе. Если сигнал имеет форму меандра, трапеции или ступенчатой синусоиды, электродвигатель насоса будет работать в тяжёлом режиме, что в конечном итоге приведёт к необратимым последствиям и замене двигателя. Чёткую синусоиду выдаёт источник, выполненный по схеме с двойным преобразованием. В некоторых случаях можно использовать ИБП резервного типа. Это допустимо, когда напряжение питания отключается крайне редко и практически постоянно насос системы отопления работает от сети.

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.

Модели ИБП

Энергия ПН-1000 представляет собой мощный источник резервного питания. Благодаря встроенному стабилизатору, устройство обеспечивает номинальное напряжение на выходе при изменениях сетевого напряжения в пределах 120-275 вольт. Форма сигнала в виде гладкой синусоиды прекрасно подходит для питания реактивной индуктивной нагрузки, какой является электродвигатель насоса отопительной системы. Энергия ПН-1000 вместе с аккумулятором Delta DTM 12100L на 100А/ч обеспечивает бесперебойное питание для насоса отопления мощностью 150Вт в течение 8 часов. Устройство имеет встроенный фильтр сетевых помех, информационный дисплей и интерфейс RS-232.

Этот и другие стабилизаторы напряжения для отопительной системы от компании Энергия вы можете найти на сайте официального представителя компании ВольтМаркет.ру.

Компактный источник аварийного питания Теплоком 222/500 предназначен для применения в отопительных газовых системах. Это простое устройство с однофазным стабилизатором релейного типа обеспечивает работу с нагрузкой, не превышающей 230 Вт.

Универсальный стабилизатор Скат ST 1515 обеспечивает напряжение 220 В при колебаниях сети от 145 до 260 В и значении частоты 50 Гц ± 1 %. Если величина напряжения превышает указанные параметры, нагрузка будет отключена автоматически.

Подводим итоги

На основании эксплуатационных требований к электродвигателям насосов систем отопления ИБП должен обеспечивать следующие параметры:

• Форма напряжения – гладкая синусоида;
• Запас по мощности – не менее 20%;
• Автоматическое отключение нагрузки;
• Минимальное время переключения на резерв.

Кроме того, устройство должно работать в определённом диапазоне температур, иметь устройство индикации режимов и физических величин.

ИБП для циркуляционного насоса отопления

Автономные отопительные системы напрямую связаны с работой электрического нагнетательного насоса. Эти системы волне работоспособны, безотказны и безопасны. Но все может измениться в один миг — если отключится централизованная подача электроэнергии. Вероятность того что может возникнуть капитальная авария в контуре отопления весьма высока. Чтобы этого не случилось, нужен источник бесперебойного питания для циркуляционного насоса отопления.

Преимущества бесперебойников

Прогрессивная котельная для частного жилища — довольно сложная в техническом плане инженерная конструкция. Кроме подачи газа для работы котлов необходима и подача электричества для работы насосов. Именно они отвечают за циркуляцию охлаждающей жидкости по системе отопления.

На случай отключения электроэнергии в прогрессивных системах отопления предусмотрена автоматическая остановка котла отопления. Аварийная остановка котла вызовет и немедленное прекращение работы циркуляционных насосов. Вся отопительная система перестает работать.

При кратковременном отключении электричества на некоторое время понизится уровень комфорта в доме. Как только электроснабжение восстановится, всё пойдет по-прежнему — в доме будет тепло и уютно.

А если аварийная ситуация продлится надолго?

Понятно, что последствия от остановки отопительного оборудования в зимний период, мягко говоря, неприятны.

Если разморозить всю систему отопления, практически неизбежна замена разводящей сети по дому и радиаторов отопления. Нужен ремонт. Естественно всё это будет весьма недешево.

В разных системах отопления циркулирование воды осуществляется по-разному:

1. Принудительно (вода в системе прокачивается насосом).
2. Естественная циркуляция.

Если жидкость в системе перестанет циркулировать, она может просто закипеть и привести к взрыву.

Чтобы этого не произошло желательно обзавестись системой резервного электропитания.

Может показаться, что снабдить свой котел резервным источником электричества достаточно просто. Кажется чего проще — у многих в доме есть компьютерный бесперебойник. Добавь к ним аккумулятор от автомобиля и дублирующий источник питания своими руками готов. Но не всё так просто.

Начнем с обязательного комплекта бесперебойного электроснабжения:

• сам UPS для циркуляционных насосов;
• комплект мощных аккумуляторов;
• комплект разнокалиберных проводов и кабелей.

Набор может быть дополнен бензогенератором электричества.

Но бензогенератор нуждается в регуляторе напряжения и по умолчанию не является надежным источником энергии — он может надолго поломаться и произойдет это в самый нежелательный момент.

Поэтому для начала давайте рассмотрим, какие вообще бывают ИБП.

Классификация ИБП

Есть определенные различия в разных ИБП в зависимости от требуемых данных и особенностей компоновки. Они разделяются на три ключевых разновидности:

• резервные бесперебойники;
• линейно-интерактивные;
• UPS с двойным инвертированием.

Резервные

Питание в обычном режиме котла совершается от сети. В случае катастрофического отключения автоматика сама переводит на электропитание от аккумуляторов. Но есть одно непременное условие — конвертировать постоянное напряжение в переменное и повысить его до 220 вольт.

В девайсах такого уровня напряжение не уравновешивается, но по максимуму может использовать пассивный сетевой фильтр от колебаний напряжения.

• Обладают приличным КПД;
• Минимальное тепловыделение и шумность;
• Относительно недорогие.

• На переподключение уходит много времени;
• На выходе вполне вероятно получить напряжение в искаженной форме;
• Невозможно откорректировать амплитуду и частоту.

Линейно-интерактивные

Здесь в схему включен простой стабилизатор. Он применяется для выравнивания напряжения. По сути это обычный автотрансформатор с электронным коммутатором. Если включить в схему ИБП такой стабилизатор — получим параметры выходного напряжения абсолютно не отличающиеся от номинального. Также такие устройства дополнены преобразователем напряжения, а также обязательным сетевым фильтром.

• Обладают высоким КПД;
• Минимальный уровень шума;
• Стабильное напряжение.

• На переподключение уходит много времени;
• Недостаточная точность;
• Трапецевидная форма напряжения;
• Может встречаться смещение по частоте.

UPS с двойным инвертированием

Бесперебойник для насоса отопления с двойственным преобразованием в корне различается от предыдущих схем. Благодаря этой технологии появляется ряд преимуществ, которые отсутствуют у других резервных систем.

Здесь сетевое напряжение уже на входе выпрямляется и разделяется на два потока:

• Часть уходит на батарею конденсаторов;
• Часть преобразовывается из постоянного в переменный ток.

Конденсаторы двойного назначения:

1. При высоком напряжении сохраняются излишки.
2. Если напряжение падает, выдает сохраненную энергию.

Весь процесс автоматизирован за счет применения микроконтроллера с кварцевым генератором. Так удается выровнять с высокой точностью, как напряжение, так и частоту.

Такие ИБП способны работать не только для снабжения электричеством в автономном режиме, но служат средством повышения качества электроэнергии, от которого зависит работа самых ответственных систем энергообеспечения.

У ибп для насоса отопления с двойным инвертированием есть свои несомненные преимущества перед другими подобными системами.

• Функционируют в широчайшем спектре сетевого напряжения;
• Очень достоверная корректность стабилизации;
• Мгновенное переключение в автономный режим;
• Правильная соразмерность частоты;
• Не имеет помех на выходе;
• Максимальный уровень защиты;
• Безупречная конфигурация напряжения.

• Дороговат по сравнению с прочими ИБП;
• Не самый большой КПД;
• Работающие вентиляторы создают посторонний шум.

В идеале все бесперебойники должны работать с сохранением синусоидального типа сигнала на выходе. Исключительно устройства, сделанные по программе двойного преобразования, выдают четкую синусоиду.

Другие ИБП могут выдавать сигнал по форме в корне отличающийся от чистой синусоиды. Электромотор насоса будет работать и с такой синусоидой, но недолго. В конце концов, это приведёт к плохим результатам и потребуется полная замена двигателя.

Достоинство ИБП над такими источниками дополнительного питания как мини-электростанции или генераторы, как раз в том и состоит, что они способны при аварийных отключениях света переключиться на резервный режим практически мгновенно, за 3–11 миллисекунд.

А в бесперебойниках с двойным преобразованием задержек с переключением не бывает вообще, что благоприятно сказывается на работе системы автоматики и не прекращает работу насоса, подающего воду в систему отопления.

На заметку! Циркуляционные насосы котельного оборудования очень взыскательны к форме рабочего напряжения. Предпочтительнее ИБП с чистой по форме синусоидой.

Если вы выбираете ибп для циркуляционного насоса отопления, рекомендуется внимательно изучить паспорт изделия. Как правило, там указан коэффициент искажений тока по синусоиде. Он не должен выходить за пределы 8 %.

С таким UPS работа насоса будет практически бесшумной, кроме того срок службы самого электродвигателя насоса можно существенно продлить.

Выбираем UPS для циркуляционного насоса

Для тех, кто хочет обезопасить себя от неожиданного отключения света, мы сделали небольшую подборку обязательных параметров, на которые стоит сконцентрировать заинтересованность в первую очередь.

Параметры исходящего тока

Как уже писали выше, отличительная черта правильного UPS — чистая или правильная синусоида выходного сигнала. Отклонения в синусоиде недопустимы. Для исправной деятельности газового и твердотопливного котла с циркуляционными насосами подобные аппараты с сомнительными характеристиками абсолютно не пригодны.

Перед покупкой следует заглянуть в паспорт изделия, и поинтересоваться какого типа синусоида у этого ИБП.

Пусковая мощность

Для надежной работы ИБП будет лучше, если его мощности будет с запасом хватать на все потребности подключенного оборудования. Нас в данном варианте больше интересует, чтобы мощности хватало для работы циркуляционного насоса котла. Луше всего если UPS перекрывает запас хотя бы в пять раз. А еще лучше, если он будет в 7 раз больше расчетной.

Узнать потребляемую мощность электрического насоса для котельной можно из его технического паспорта.

Производительность источника

Теперь мы плавно перешли к аккумуляторам. Безопасная работа котельного оборудования не ограничивается наличием бесперебойника. Для обслуживания отопительной системы жизненно необходим аккумулятор. Лучше даже не один, а несколько. Главное — емкость аккумулятора. Она измеряется в Ампер-часах (А/час). Тут всё достаточно понятно, чем емкость больше, тем лучше.

А вот типов аккумуляторов может быть несколько:

1. Самый дешевый и достаточно известный — кислотно-свинцовый есть практически у каждого автомобилиста любителя. Но у них есть очень неприятная черта. При работе выделяются вредные пары электролита.
2. Есть никель-кадмиевые аккумуляторы. Относительно безопасные и недорогие. Но они боятся глубокого разряда. Если это произошло, часть его емкости теряется.
3. Самый лучший вариант для домашней системы энергообеспечения — литиевый источник электричества. У него отсутствуют недостатки других модификаций, но они стоят очень дорого.

При выборе аппарата бесперебойного снабжения электричеством для котла отопления, кроме перечисленных основных характеристик, есть и другие параметры, на которые обязательно стоит обратить свое внимание. Они сугубо субъективные и на работу отопительных комплексов никак не влияют:

1. Внешний вид
2. Наличие дисплея. На нем отображается информация о напряжении и частоте тока.
3. Вариант размещения. Может быть, как напольного, так и настенного исполнения.
4. Цена изделия. У разных производителей подобных систем — разная цена.

Популярные заводские модели

Подобрать нужный ИБП можно как в интернет-магазинах, так и специализированых супер-маркетах по продажам аксессуаров для теплотехники или сантехники. Выбор конечно за вами. А мы приведем лишь некоторые популярные модели и ориентировочную стоимость на них.

Энергия ПН-1000

Энергия ПН-1000 довольно мощный прибор, который способен обеспечить бесперебойное питание для котельных приборов. Рекомендуется применять в наборе с батареями на 100 А/ч. Ориентирован на работу с небольшими по мощности (150 Вт) насосами. Этот девайс способен продержаться в автономном режиме 9 часов. С формой выходного сигнала типа плавной синусоиды. Есть предустановленный фильтр сетевых помех. Для информативности на передней панели оборудован дисплей. При достаточно высоком КПД цена на эту модель 26100 руб.

SVC DI-600-F-LCD

Предназначен для поддерживания работы котлов и насосных станций в автономном режиме. Скорость срабатывания — 15 микросекунд. При использовании внешних накопителей емкостью до 200 А/ч, насос будет непрерывно работать до 24 часов. Пиковая нагрузка на бесперебойник не более 360 Вт. Не требует систематического обслуживания. Данная модификация обойдется порядка 7 тыс. рублей.

Tieber T-1000

Tieber T-1000 в случае прекращения централизованной подачи электричества может поддерживать работу отопительной системы не менее 48 часов. Для работы рекомендуется использовать с парой гелевых аккумуляторов, каждый из которых емкостью 200 А/ч. Выдержит пиковую нагрузку до 800 Вт. Форма выходного сигнала — чистая синусоида. Цена — 15 100 рублей.

Безопасность

При применении UPS для безостановочной работы насосов домашних систем отопления есть обязательные правила:

1. Соблюдать температурный режим в помещении. Он должен соответствовать рекомендации указанной в техническом паспорте изделия.
2. Ограждать устройство от воздействия едких паров химических реагентов.
3. Обеспечить обязательный контур заземления.
4. Если применяется группа из нескольких аккумуляторных батарей, не рекомендуется размещать их вплотную друг к другу.
5. Подключать батареи одинаковой ёмкости.
6. Обеспечить устройству и батареям приток свежего воздуха для охлаждения.
7. Если возможны длительные отключения электричества, в систему рекомендуется включить автономный генератор.

Заключение

После изучения всех необходимых требований к дополнительному оборудованию в виде приборов бесперебойного питания для насоса, необходимо придерживаться рекомендуемых параметров:

• Прибор должен выдавать чистую синусоиду;
• Минимальный запас по мощности — 20 %;
• Функция автоматического отключения;
• Как можно меньшее время переподключения в автономный режим;
• Возможность функционирования в определённом температурном диапазоне.

Для более комфортной работы устройство должно обладать цифровым дисплеем с индикацией, как режимов работы, так и реальных физических величин проходящего напряжения.

Видео по теме