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.

Как выбрать и установить бесперебойник для насоса отопления?

Автономная система отопления не идеальна, поскольку зависит от постоянного обеспечения энергией. В случае постоянных отключений электричества стоит задуматься о приобретении бензиновой либо дизельной электростанции. Бесперебойный блок питания поможет справиться с кратковременным отсутствием напряжения в сети.

Функции

Функционал бесперебойного блока питания заключается в обеспечении продолжения передвижения жидкости в полости труб, что защитит оборудование от износа и появления поломки. ИБП, предназначенный для работы с насосом отопления, состоит из нескольких компонентов, помогающих поддерживать стабильную работу системы.

В резервный комплект входит:

• инвертор;
• набор аккумуляторных батарей (АКБ);
• устройство для стабилизации напряжения.

Если произошло незапланированное отключение электричества, то система автоматически переходит на работу от инвертора. Он, в свою очередь, быстро трансформирует энергию батареи в стабильный переменный ток. Но переход на энергию от ИБП происходит не сразу, поскольку задумано плавное переключение, что помогает продолжить правильную работу системы отопления. Когда подача электричества восстановлена, происходит автоматическое отключение процесса инвертирования, и ИБП переходит в режим зарядки батарей.

С помощью стабилизатора происходит выравнивание колебаний напряжения, что создает необходимую защиту для целостности агрегата и источника энергии от батареи. Нередко продаются модели вместе с сетевым фильтром. Он считается отличным предохранителем против сигналов электромагнитного либо импульсного характера высокой интенсивности.

Бесперебойник можно установить своими руками, но для этого нужна схема подключения.

Свойства

Многие производители относят к свойствам бесшумность работы вентиляторов. Но потребители сообщают, что некоторые ИБП в процессе работы создают неприятное ощущение акустического дискомфорта. Чтобы избавиться от этой проблемы, рекомендуется менять вентилятор на мощный кулер.

Среди полезных качеств можно выделить следующие позиции:

• блоки питания создают безальтернативную защиту для котлов и циркуляционного насоса от различных отключений либо непредвиденных скачков напряжения;
• всегда доступна бесперебойная доставка необходимой энергии для сохранения работоспособности системы отопления;

• на основе автономного потребления энергии система отопления может проработать около 48 часов;
• устройство отличается простым процессом эксплуатации;
• обладает компактными габаритами.

Основные характеристики

Внешне ИБП сходен с увеличенным вариантом системного блока персонального компьютера. Обычно передняя панель представлена дисплеем, часами и необходимыми кнопками. Вся полезная информация доступна на экране. На нем всегда можно посмотреть значение входного или выходного напряжения, состояние зарядки аккумулятора, силу текущего тока, а также остальные важные данные.

Смысл работы ИБП заключается в накоплении энергии в батареях для своевременной поддержки работоспособности системы отопления на непродолжительное время. После подсоединения к отопительному оборудованию происходит преобразование энергии в 220 В для хранения в аккумуляторах на основе заряда 12 В. Когда батареи заряжены, энергия транзитом поступает для работы котла и насоса. В процессе зарядки она также отдается в достаточном количестве для работы отопительной системы. Когда напряжение от сети пропадает, то начинается преобразование энергии от аккумуляторов в полноценное напряжение 220 В для работы котла и насоса.

Все работает на автоматической основе – человеку не нужно заниматься переключением рычагов или кнопок.

Обычно применяются аккумуляторы, созданные методом AGM или с применением гелевого электролита. Они подключаются с помощью последовательной установки. В стандартном наборе имеются все необходимые элементы.

В процессе подключения не рекомендуется устанавливать аккумуляторы на большом удалении от преобразователя, так как это заметно снизит уровень показателей мощности тока. Другой важный нюанс кроется в том, что ИБП заряжается значительно дольше, чем расходует запас мощности.

На рынке можно приобрести два варианта ИБП, использующихся для работы с циркуляционным насосом. Они отличаются временем переключения.

Линейно-интерактивные варианты Line-Interactive отличаются такими моментами:

• переключение на работу от них происходит за 4-10 мс;
• можно применить один либо два аккумулятора, обладающих емкостью в диапазоне 38-100 А/ч;
• у этого вида приборов уменьшенное напряжение;
• используется стабилизатор;
• доступная цена.

Версии типа Online отличаются следующими показателями:

• мгновенное переключение на батарею;
• двойное преобразование энергии спасает от заметных скачков напряжения;
• отличаются увеличенной длительностью автономной работы;
• для работы необходимо минимум три батареи, обладающие емкостью в диапазоне 45-100 А/ч;
• имеются функции фильтра;
• высокая стоимость.

Для дизельных и газовых котлов рекомендуется использовать именно эти версии ИБП, но линейно-интерактивные тоже подойдут, однако придется добавить стабилизатор напряжения.

Популярные модели

Все они отличаются различными характеристиками и могут показывать лучшие результаты в различных условиях.

• Модель Scat-UPS 3000 Pack отличается отличной производительностью и бесперебойной передачей энергии на основе двойного преобразования напряжения. Это помогает переходить с резервного потребления энергии на сетевой вариант без задержки или паузы. Обладает отличной защитой котельной системы от действия высоковольтных перегрузок. Вместе с дополнительными аккумуляторами может работать в течение 1,5-5,5 часа. Но выделяется высокой стоимостью, которая оправдывается в процессе эксплуатации, – блоки имеют высокую производительность и надежность функций управления.

• Модель Inelt Intelligent 500 LT 2 выделяется наличием микропроцессорного варианта управления и надежной защитой от чрезмерного нагревания либо образования незначительных коротких замыканий. Показывает оптимальные результаты при использовании в гражданских либо коммерческих строениях. Процесс перехода на энергию бесперебойника отнимает около 3-4 мс. Батарея заряжается в полном объеме в течение 12 часов.

• Модель N-Power Pro-Vision Black M 1000 LT отличается наличием двух внешних аккумуляторов. Обрела популярность у обладателей газовых и дизельных котлов, работающих на основе циркуляционного цикла движения теплоносителя. Процесс переключения на резервное питание осуществляется мгновенно. Если к аппарату не подключены дополнительные батареи, тогда он выполняет функцию стабилизации напряжения.

Как выбрать?

Необходимо осознавать, что большая часть неполадок в сети устраняется в течение 12 часов. Из-за этого необходимо приобретать ИБП с запасом примерно на этот срок для полноценного обеспечения энергией насоса системы отопления. В процессе расчета необходимой мощности нужно суммировать все возможности дополнительных элементов. Также не стоит забывать о большой нагрузке, создаваемой стартовым моментом.

Если ИБП необходим для загородного использования, тогда рекомендуется опираться на внешнюю версию подключения аккумуляторов. Если в доме слишком большая полезная нагрузка, а насос только частично обеспечивает систему отопления, можно использовать дополнительные батареи – это поможет продлить время эксплуатации автономной системы электроснабжения. Некоторые версии ИБП построены на основе 20 батарей.

Еще одним важным моментом считается время, необходимое для переключения отопительной системы на работу от ИБП. От скорости восстановления нормального питания циркуляционного насоса зависит сложность сбоев в полезной нагрузке.

Ниже представлены некоторые ошибки в момент выбора прибора.

• Покупатель рассчитывает длительность автономной работы не мощностью аппарата, а емкостью его аккумуляторов.
• Если на маркировке нанесены буквы LT – это значит, что ИБП работает от внешних батарей, и они не включены в цену оборудования. Придется покупать их за дополнительные средства, поскольку в наборе они не предложены.
• Неправильное понимание цифр, указанных на модели.
• Не стоит приобретать ИБП от малоизвестных производителей, поскольку возможен брак или полная неработоспособность оборудования.

Рекомендуется приобретать модели от компаний Leoch, Inel и Fiamm. Если учитывать все советы, тогда можно получить надежного помощника, способного проработать много лет.

Где еще можно применить?

ИБП также применяется в работе аппарата вместе с генератором воздушного охлаждения, работающего на основе бензинового или дизельного варианта топлива. В этом случае напряжение отличается пилообразным видом, а на выходе требуется синусоидальная версия. Чтобы справиться с этой неприятностью, необходимо использовать ИБП, который обладает двойной версией преобразования энергии. Он монтируется между котлом и генератором.

Такой ИБП должен обладать следующими характеристиками:

• надежной стабилизацией напряжения;
• сохранением длительной работоспособности без внешних источников энергии;
• передачей энергии с помощью ровной синусоиды;

• отдачей точной частоты энергии;
• обеспечением плавного и моментального перехода на работу от аккумуляторов;
• надежностью работы всех узлов аппарата.

Можно ли заменить?

Замена ИБП на компьютерный бесперебойник или автомобильный генератор в принципе возможна, но ничего хорошего не даст. Компьютерные версии на выходе предлагают прямоугольное напряжение в виде зубцов – это приведет к быстрому перегреву циркуляционного насоса.

Автомобильные аккумуляторы отличаются другим циклом заряда и разряда – он зависит от толщины внутренних пластин. Также у них заметно меньше толщина электродов. При подключении это оборудование будет считать, что оно не полностью заряжено – это приведет к сокращению длительности автономной работы, а уровень сопротивления будет слишком низким. Результат – закипание электролита и порча прибора.

Кроме этого, автомобильные версии аккумуляторов рекомендуется использовать на основе качественного проветривания, ведь в случае эксплуатации в замкнутом помещении может произойти скопление водорода – прибор способен взорваться.

Обычно специализированный аккумулятор служит около 12 лет, а подобная автомобильная замена выйдет из строя значительно раньше. Такая экономия может оказаться очень опасной и невыгодной для использования.

О том, как выбрать бесперебойник для котла, смотрите далее.