Бесперебойные блоки питания для циркуляционных насосов

Здесь вы узнаете:

Применение систем отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя заставляет продумывать обеспечение резервного питания для используемых в них насосов. В противном случае отключение электропитания приведет к остановке контура. Для резервирования питания необходим бесперебойник для насоса отопления. Используя заряженные аккумуляторные батареи, он обеспечит насосный узел переменным током с нужным вольтажом. Именно об этом оборудовании и пойдет речь в нашем обзоре.

Структура систем отопления

Тонкие металлопластиковые и металлические трубы, применяемые в современных отопительных системах, не позволяют обеспечить естественную циркуляцию теплоносителя. Также сказывается отсутствие уклонов, наличие большого количества соединительных фитингов, минимальный внутренний объем радиаторов и многие другие факторы. Чтобы теплоноситель смог беспрепятственно циркулировать по трубам и доставлять тепло во все уголки дома, в отопительных контурах устанавливаются циркуляционные насосы.

Используемые в отоплении насосы строятся по схеме с «мокрым» ротором. Благодаря этому достигается их компактность и бесшумность. Питание насосных узлов осуществляется от бытовой однофазной сети с напряжением 220 Вольт. Несмотря на то что веерные отключения электроэнергии уже не практикуются, стабильность поставки электричества в дома и квартиры остается больным отечественным вопросом.

В отсутствие бесперебойника каждое отключение электроэнергии приводит к затруднительной циркуляции или вовсе к ее прекращению. В доме становится прохладнее, а отопительный котел, диагностируя перегрев котловой воды, отключается. Если «свет» отключили на несколько часов, а теплоизоляция отсутствует, уже скоро температура воздуха начнет падать – условия для нахождения в комнатах станут не самыми комфортными. Вывод один – нужен бесперебойник.

Что представляет собой бесперебойник

Бесперебойник – это электронный прибор, обеспечивающий бесперебойное питание для насоса отопления. Для этого в нем присутствует аккумулятор, накапливающий электроэнергию от сети. При отключении сетевого питания бесперебойник (UPS) почти мгновенно переключается на работу от аккумулятора (или от нескольких аккумуляторов). Состоит этот прибор из нескольких основных узлов:

Обратите внимание, что далеко не каждый бесперебойник является стабилизатором – это отдельная опция, ее на борту может и не быть.

• Аккумулятор – накапливает электроэнергию, а во время отключения электросети отдает ее в нагрузку;
• Преобразователь напряжения – преобразует постоянный ток с напряжением 12 Вольт в переменный ток с напряжением 220 Вольт;
• Фильтр – отфильтровывает импульсные помехи в бесперебойниках с импульсными преобразователями;
• Стабилизатор – обеспечивает стабилизацию выходного напряжения в пределах допустимой погрешности.

Также во всех UPS предусмотрены схемы контроля заряда.

Разновидности бесперебойных источников питания

Выбирая источник бесперебойного питания для циркуляционного насоса отопления, следует уделить особое внимание его техническим характеристикам. Для начала определимся с разновидностями этого оборудования:

• Линейные бесперебойники (резервные) – отличаются предельной простотой. Здесь отсутствует стабилизация входного напряжения, при питании от электросети оно колеблется в большом диапазоне. При отключении электросети оборудование питается от встроенного или подключаемого аккумулятора;
• Линейно-интерактивные блоки бесперебойного питания – модели с функцией стабилизации напряжения. Строятся на основе автотрансформаторов;
• ИБП для циркуляционного насоса отопления с двойным преобразованием – самые сложные бесперебойники. Первый преобразователь дает на выходе постоянное напряжение, от которого заряжаются аккумуляторы. Второй преобразователь дает на выходе переменный ток с напряжением 220 Вольт.

Бесперебойники с двойным преобразованием сложные, но самые стабильные. В них не используется прямое питание потребителей от электросети – ток проходит двойное преобразование.

Как выбрать бесперебойник

Купить бесперебойник можно в любом магазине, где реализуется сантехника и теплотехника. Здесь представлено внушительное разнообразие моделей – впору растеряться. Давайте посмотрим, как правильно выбрать бесперебойный блок питания.

Выбор по типу

Главным достоинством инверторных бесперебойников является то, что они обеспечивают так называемую непрерывную синусоиду — при переключении с сети на АКБ подача тока на выходе не прерывается.

Из всех вышеперечисленных ИБП наилучшими характеристиками выделяются модели с двойным преобразованием (инверторные). Их плюсы – хорошая стабилизация, правильная форма выходного напряжения (синусоида, а не ее ступенчатая аппроксимация или другие формы). Также они характеризуются отсутствием высокочастотных помех на выходе. Благодаря этому инверторные бесперебойники могут использоваться для питания котлов с чуткой электроникой на борту. Но у них есть и минус – они шумят, так как внутри установлены кулеры.

Минимальной стоимостью обладают линейные бесперебойники. Питая насосы систем отопления, они не стабилизируют сетевое напряжение. За счет использования самых простых преобразователей форма тока на выходе далека от идеала – из-за этого может выйти из строя циркуляционный насос, а вы останетесь без отопления. Зато у этих ИБП самый высокий КПД.

Выбор по мощности

Здесь необходимо заглянуть в технический паспорт на насос и уточнить потребляемую им мощность. Полученное значение умножаем на 3 и получаем максимальную мощность бесперебойника. Необходимость в умножении объясняется тем, что помпа для отопления является реактивной нагрузкой. И в момент старта она потребляет мощность в 2-3 раза выше номинальной. Именно для этого мы и предусмотрели солидный запас.

Емкость аккумуляторов

Небольшие бесперебойники могут «протянуть» на аккумуляторах всего несколько часов. Бортовые аккумуляторные батареи чаще всего обладают маленькой емкостью. Если в вашей местности отключения электроэнергии носят частый и продолжительный характер, рекомендуем выбрать ИБП с аккумулятором на сотню ампер – в зависимости от мощности используемого насоса, он сможет отработать почти сутки и даже больше.

Погрешность входного и выходного напряжения

Немаловажный параметр для бесперебойного блока питания. Чем меньше погрешность на выходе, тем лучше – в идеале не больше 5%. Наибольшие расхождения наблюдаются на входе, поэтому для корректной работы отопления следует выбрать бесперебойник, умеющий работать в большом диапазоне питающего напряжения – от 150 до 250 Вольт.

Как сделать бесперебойник для насоса отопления своими руками

Многие люди, склонные к экономии денежных средств, привыкли делать все самостоятельно. Это похвально, так как указывает на наличие мозгов и прямых рук. Для изготовления ИБП для циркуляционного насоса отопления своими руками потребуются дополнительные знания в области электротехники – нужно собрать преобразователь (он же контроллер заряда). Если же соответствующих знаний нет, то лучше за это не браться.

В качестве ознакомительного примера представляем принципиальную электрическую схему бесперебойника для насоса отопления на отечественных радиодеталях.

Заводские модели

Купить подходящий по характеристикам бесперебойник вы сможете в магазинах теплотехники и сантехники. Также они реализуются в интернет-магазинах. Итоговые цены варьируются в зависимости от завода-изготовителя, типа оборудования и технических характеристик. Мы же рассмотрим самые популярные модели и приведем их ориентировочную стоимость.

Энергия ПН-1000 с аккумулятором на 75 А

Перед нами простой бесперебойник с неплохим аккумулятором емкостью 75 А/ч. При мощности насоса в 100 Вт время автономной работы составит около 8 часов. Пиковая мощность составляет 1000 Вт, чего хватит на любую реактивную нагрузку. На выходе аппарат дает чистую синусоиду. А относится он к линейно-интерактивным ИБП, отличающимся высоким КПД и доступной ценой. Стоимость модели на отечественном рынке составляет около 260000 рублей.

Также в продаже представлены модификации с другой емкостью аккумуляторов:

• На 100 А/ч – до 11 часов при работе с нагрузкой 100 Вт;
• На 55 А/ч – до 6 часов при работе с нагрузкой 100 Вт;
• На 200 А/ч – до 23 часов при работе с нагрузкой 100 Вт.

Если отключения электроэнергии в вашей местности носят частый и длительный характер, рекомендуем обратить внимание на последнюю модификацию – ее стоимость составляет 36-37 тыс. рублей.

SVC DI-600-F-LCD

Компактный бесперебойник, который может работать с котлами и насосами, обеспечивая непрерывную циркуляцию теплоносителя в системе отопления. Он относится к разряду линейно-интерактивных и дает на выходе чистую синусоиду без каких-либо искажений. Оборудование не требует вмешательства пользователей в свою работу и обеспечивает погрешность выходного напряжения не более 10% — для насосов это норма, а вот для котлов она могла бы быть и поменьше. Скорость переключения на работу от АКБ не превышает 20 мсек.

Tieber T-1000

Если нужен бесперебойник с максимальной емкостью, от которой насос сможет проработать до двух суток, следует обратить свой взор на эту модель. Она работает сразу с двумя аккумуляторами емкостью до 200 А/ч каждый. Производитель рекомендует использовать гелевые необслуживаемые батареи, так как они не выделяют в атмосферу вредных газов – это актуально для жилых помещений.

Максимальная мощность в нагрузке составляет 800 Вт. Бесперебойник может питать довольно мощные насосы и котлы отопления, а также узлы водяных теплых полов. Форма выходного напряжения – чистая синусоида, как того требуют двигатели насосного оборудования. Прибор ориентирован на напольную установку, рядом с ним ставятся аккумуляторы. Максимальный ток заряда составляет 12 А/ч.

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.