Чистый синус или модифицированный меандр

Чистый синус или модифицированный синус необходим для питания электрооборудования. ИБП с чистым синусом используются для электропитания оборудования с электродвигателями и компрессорами

Графики чистого синуса и меандра на экране осциллографа

Что такое «чистый синус» электропитания, и зачем он нужен? Давайте разбираться.

Качество электроэнергии, поставляемой в наши дома, отвечает определенным требованиям. Один из важных показателей качества — вид графика напряжения. График напряжения электрического сигнала в сети должен иметь правильную синусоидальную форму. Для такого графика часто используют определение «чистый синус».

В случае отключения сетевого электропитания используются источники бесперебойного питания. Однако далеко не все ИБП обеспечивают электропитание правильной синусоидальной формы.

Вид графика напряжения выходного сигнала источника бесперебойного питания зависит от типа и конструкции данного устройства.

Большинство обычных компьютерных ИБП генерируют на выход сигнал, называемый «модифицированный синус» или «меандр».

Различные типы графиков выходного сигнала, полученные с помощью осциллографа, представлены на следующем рисунке.

Методы аппроксимации графика чистого синуса

В этом разделе мы ознакомимся с различными методами аппроксимации графика чистого синуса, применяемыми на практике.

График напряжения в форме правильной синусоиды на следующих рисунках представлен красным цветом. Графики напряжения, имеющие приближенную к синусоиде форму, представлены другим цветом.

Самым простым приближением является график меандра. Меандр — простая ломаная линия, в данном случае имеющая форму прямоугольника в каждом полупериоде графика синуса. График простого меандра представлен на рисунке 1. На практике преобразователи такого типа не используются по причине резкого изменения значения напряжения в точках пересечения нулевого значения напряжения. Электрический сигнал такой формы создает большие электрические помехи и может вывести из строя подключенное оборудование.

Для снижения негативных эффектов применяется преобразование типа «меандр» с дополнительными «паузами» в точках смены полярности сигнала. График такого модифицированного меандра представлен на рисунке 2.

Более совершенные методы аппроксимации графика синусоиды напряжения позволяют получать график с большим количеством «ступенек». Такой подход позволяет снизить амплитуду перехода на следующую ступень и ближе подойти к графику «чистого синуса». Такой график носит название «модифицированный синус» и представлен на рисунке 3.

Когда нужен «чистый синус», а когда достаточно и «модифицированного»

Различные электроприборы и электрооборудование имеют разные требования к качеству электропитания. Ряд устройств корректно работает только с сигналом «чистый синус», другие приборы могут без проблем использовать электропитание в форме «модифицированного синуса». С другой стороны, источники бесперебойного питания с выходным сигналом в форме чистого синуса существенно дороже, чем ИБП с модифицированным синусом.

Не критичны к форме графика напряжения и могут использовать «модифицированный синус» следующие приборы:

• нагревательные приборы;
• компьютеры;
• бытовые приборы, имеющие импульсные источники питания.

Требуют использования питания форме чистого синуса следующие приборы:

• электродвигатели;
• котлы отопления;
• циркуляционные и погружные насосы;
• компрессоры;
• приборы и оборудование, имеющие трансформаторные источники питания;
• приборы и оборудование, чувствительные к электрическим помехам в сети.

Отклонения от правильной синусоидальной формы напряжения приводят к перегреву такого оборудования, повышенному трению и биению подвижных частей конструкции, к возможным авариям и поломкам. Использование источников питания с модифицированным синусом выходного сигнала приводит к существенному сокращению срока эксплуатации приборов, имеющих трансформаторные источники питания или электродвигатели.

ИБП с чистым синусом для питания котлов отопления

Для правильного и безопасного электропитания газовых котлов отопления необходимо использовать только ИБП с синусоидальной формой сигнала.

В конструкцию современного котла отопления входят: электронный блок управления, циркуляционные насосы, насосы или компрессоры для обогащения воздухом горючей смеси. Все эти устройства требуют правильного синусоидального электропитания.

Использование источников бесперебойного питания с формой сигнала в виде модифицированного синуса приведет к сбоям в работе электронного блока и повышенному износу и перегреву насосов котла отопления.

Надёжные российские источники бесперебойного питания компании БАСТИОН представлены в разделе Бесперебойное питание.

Резервное питание – ИБП – для циркуляционного насоса отопления

Как не замерзнуть зимой в загородном доме при отключении электричества в случае, если у вас стоят электрические циркуляционные насосы, а котел энергонезависимый?

Оптимальный выход – использование линейно-интерактивных ИБП, которые имеют минимальное время переключения на батареи (обычно около 4мс) и выдают чистый синус. Эти характеристики позволяют насосу корректно работать. Использование импульсных компьютерных ИБП не рекомендуется, так имеющаяся у них форма сигнала – меандр или модифицированная синусоида будут приводить к перегреву насоса, он будет гудеть и прослужить существенно меньше, если не выйдет из строя за несколько часов.

Как правило, самые популярные ИБП, которые используются для защиты ПК и другой офисной техники имеют подобные формы выходного сигнала . Так, одна из самых популярных моделей
APC Back-UPS CS 650VA на выходе имеет аппроксимированную синусоиду:

Источник с аппроксимированной синусоидой

Одним из самых удачных решений для защиты циркуляционных насосов отопления являются бюджетные лайн-интерактивные ИБП Inelt серии Intelligent. В комплекте со одним 100 или 200ач аккумулятором Inelt Intelligent 500LT2 проработает при мощности насоса 100Вт 9,5 или 18,8 часов соответственно. Пример подобного комплекта:

Этот ИБП выдерживает нагрузку до 300Вт. В случае, если мощность насоса выше или их будет подключаться несколько, мы рекомендуем использовать ИБП мощностью 800Вт. Пример подобного комплекта (2 АКБ по 150Ач): В нашем разделе ИБП для циркуляционных насосов вы можете ознакомиться со всеми предложениями.

Инвертор для циркуляционного насоса

ИБП для циркуляционных насосов отопления

Каждый, кто сталкивается с выбором отопительной системы, должен взвесить все нюансы: если площадь дома больше 100 м2, то отопление с естественной циркуляцией уже не сможет хорошо его обогреть.

Всему виной давление в системе: при естественной циркуляции оно не превышает показателя 0,6 мПа, а этого мало, чтобы обеспечить отопление многоэтажного или просто большого здания. Чтобы повысить давление и улучшить циркуляцию воды, нужно либо создать замкнутую систему при помощи труб большего диаметра, либо встроить циркуляционный насос.

Поскольку переустройство с помощью труб большего диаметра – не дешевая процедура, то лучшее решение в данном случае – это циркуляционный насос.

Принцип работы и устройство

Все циркуляционные насосы имеют одну цель – запускать принудительную циркуляцию воды в замкнутой отопительной системе. Их устройство напоминает строение дренажного насоса, а корпус выполняется из сплава или металла, не поддающегося коррозии. Это может быть бронза, латунь, чугун, сталь или алюминий. Насос оснащен ротором и электродвигателем. Роторный вал выполняется из стали или керамики и имеет лопастное колесо – крыльчатку. Электродвигатель и приводит ротор в движение.

После установки в систему, циркуляционный насос за счет применения центробежной силы засасывает жидкость с одной стороны и нагнетает ее с другой. Вращением крыльчатки создается центробежная сила. Если насос работает равномерно, уровень воды в бачке будет статичным. Получается, что одного такого насоса недостаточно, чтобы поднять давление и улучшить отопление.

Именно в этом случае необходимо подключить циркуляционное оборудование. Оно поможет жидкости преодолеть то сопротивление, которое возникает на разных участках системы.

Итак, если циркуляционный насос отсутствует, это приводит к росту расхода топлива на отопление и увеличению затрат.

Возможные проблемы

Не стоит забывать, что насос – прибор энергозависимый, поэтому при отсутствии электричества его работа приостанавливается, прекращается и обогрев помещения. Вода начинает перегреваться и нередко вся система, обеспечивающая отопление, выходит из строя. Существует несколько путей решения данной проблемы.

Пути решения

Обойти проблему отключения электроэнергии можно, просто встроив в существующую систему трубы большего диаметра. Жидкость в данной системе циркулирует естественным образом – за счет силы гравитации. Однако такая система не удобна в регулировании.

Можно воспользоваться и генератором. Однако генератор требует особых условий эксплуатации: поддержание одного уровня топлива, наличия специального места. Все это, как правило, требует финансов, и кроме того — небезопасно. При работе есть вероятность скачков напряжения, которые могут привести к поломке системы электронного управления котлом.

Гораздо удобнее и проще решить вопрос при помощи ИБП – источника бесперебойного питания. «Бесперебойник» автоматически включается при отсутствии электроэнергии, благодаря чему система будет работать в любом случае. Оборудование ИБП можно установить в любом помещении без какого-либо специального обслуживания — аккумуляторные батареи заменяются раз в 2-3 года. Функционирует такое устройство практически бесшумно. Нужно отметить и то, что установка ИБП обходится намного дешевле, чем покупка, например, генератора.

Нюансы работы «беспребойника»

Однако и здесь имеются свои тонкости. ИБП, как правило, выдает напряжение постоянного характера, в то время как насос требует именно переменный тип напряжения. Поэтому для «бесперебойника» необходимо приобрести инвертор — своего рода преобразователь тока.

Инвертор – это обязательная составляющая системы отопления, которая обеспечит работу циркуляционного насоса.

Чаще всего современный ИБП представляет собой механизм из инвертора и аккумулятора (либо их может быть несколько). Достоинства ИБП, в который входит инвертор следующие:

• создается чистый синус, благодаря которому функционирует циркуляционный насос;
• экономия электроэнергии;
• возможность увеличить количество используемых аккумуляторов;
• автоматическое включение при перебоях с электричеством и в целом простота эксплуатации.

Классификация «бесперебойников»

Существует несколько типов ИБП:

• линейный тип — самый простой, в нем отсутствует стабилизатор напряжения. Если происходит отключение от электросети, прибор автоматически подключается к питанию от аккумуляторной батареи;
• линейно-интерактивный источник бесперебойного питания. В нем присутствует простейший стабилизатор и от одного до четырех аккумуляторов, заряд которых система контролирует самостоятельно. В устройствах такого типа имеется меньшее внутреннее напряжение.

Порядок установки ИБП с инвертором зависит непосредственно от модели устройства. Разница между такими преобразователями напряжения 12/220 заключается в типе автоматики, которая и определяет процесс установки.

Так, некоторые агрегаты монтируются непосредственно на мотор насосного оборудования. Другой тип источника бесперебойного питания устанавливается только на стену и работает только в вертикальном положении. Имеет место и источник бесперебойного питания прямоугольной формы и внушительных размеров. Данного типа автоматика устанавливается рядом с циркуляционным устройством. Подключить преобразователь напряжения 12/220 можно и своими руками, воспользовавшись инструкцией.

Инвертор для насоса отопления – делаем сами или покупаем готовый?

Без отопительной системы не может существовать ни один дом – это известно сегодня каждому. Поэтому данному элементу и уделяется огромное внимание. Однако, в процессе проектирования и монтажа отопления могут быть допущены некоторые ошибки.

В частности, многие современные системы отопления дополнены циркуляционным насосом (читайте здесь о том, что это такое и как его выбрать ). И все, казалось бы, правильно, ведь это устройство заставляет более активно циркулировать теплоноситель по трубам, в результате чего прогрев дома происходит быстрее и качественнее. Но при этом многие забывают о том, что сам насос является энергозависимым элементом системы. Но вспоминают об этом, как правило, лишь тогда, когда происходит отключение электричества. В результате — теплоноситель не циркулирует, и в доме постепенно становится холодно.

Есть два способа решения данной проблемы.

Прежде всего, можно приобрести генератор, который и сможет обеспечить столь необходимой электроэнергией. Но работа генератора сопряжена с некоторыми трудностями: требуется выделить и оборудовать должным образом место для установки. Кроме того, есть особые требования эксплуатации, необходимость регулярного восполнения уровня топлива и так далее. А если в доме отключится электричество в момент, когда там есть только ребенок – насколько легко он сможет справиться с проблемой? Поэтому более рациональным решением вопроса энергообеспечения циркуляционного насоса является приобретение специального ББП (ИБП).

Однако, такое устройство, в большинстве случаев, может выдавать постоянное напряжение, в то время как для полноценной работы насоса нужно переменное. Значит, бесперебойник непременно следует дополнить инвертором.

Что это такое?

Синусоида должна быть чистой

Инвертор – это преобразователь тока из постоянного в переменный. И без него ваш циркуляционный насос, питающийся от аккумулятора, работать просто не сможет. То есть, грубо говоря, инвертор, дополненный одним или несколькими аккумуляторами, и является ИБП, который необходим ля работы оборудования в момент отключения основного источника электропитания.

Важно: любой насос, вне зависимости от модели, работает на синусе.

И если строго не соблюдать данное правило, или же синусоида будет искажена, это может привести к весьма печальным последствиям. То есть, насос просто не сможет перекачивать воду, в результате чего, может произойти перегрев энергонезависимого котла. А это значит, что в дальнейшем потребуется весьма дорогостоящий ремонт.

Использование инвертора имеет значительное количество достоинств:

1. Значительное (до 40%) снижение потребления электроэнергии – а учитывая тот факт, что иногда насос работает от АКБ, это важно.
2. Создание чистого синуса, который необходим для качественной работы насоса.
3. Автоматическое включение питания с АКБ при отключении основного источника электропитания.
4. Возможность увеличения количества используемых аккумуляторов.
5. Простота установки и эксплуатиции.

Установка инвертора во многом зависит от типа устройства. На современном рынке представлено значительное количество моделей от разных производителей. В частности, некоторые инверторы устанавливаются непосредственно на мотор насоса, другие должны быть смонтированы на стену в строго определенном положении (чаще всего — вертикально). Есть и такие модели инверторов, которые представляют собой внушительных размеров прямоугольное устройство, устанавливающееся неподалеку от циркуляционного устройства.

Подключение инвертора является достаточно простым. Его можно выполнить самостоятельно, главное внимательно прочесть инструкцию с правилами, прежде чем приступать к установке. Ну а те, кто сомневается в собственных силах, могут пригласить специалиста.

Что следует учитывать при покупке?

Подбирая инвертор для циркуляционного насоса отопления, следует учесть тот факт, что лучше всего приобрести уже готовое устройство. Оно имеет определенные параметры: то есть, вы моете подобрать такой агрегат, который подойдет именно к вашему насосу.

Разумеется, некоторые «умельцы» возразят: инвертор для насоса можно переделать из автомобильного. Да, переделать можно. Но проблема в том, что добиться четкого соблюдения всех требований (особенно это качается мощности и чистоты синуса) бывает очень сложно.

Стоимость представленных на рынке инверторов существенно варьируется, поэтому каждый покупатель может найти вполне подходящую модель.

Использование инвертора в системе электроснабжения циркуляционного насоса на самом деле важно. Ведь устройство поможет сократить затраты на электричество, и в то же время защитит ваш насос от многих проблем, которые могут быть вызваны перепадами напряжения или отсутствием электричества.

Читайте также:

Отопление гаража электрическим котлом Циркулярный насос для системы отопления — зачем он нужен, как работет Котлы отопления для частного дома: газ, электричество, дрова – что лучше? Жидкотопливные котлы отопления – о работе, топливе Дистанционное управление котлом отопления – как реализовать на практике?

Производители, продукцию которых мы применяем, являются лидерами в своей области, отлично зарекомендовавшими себя на протяжении длительного времени. Все дистрибьюторы, с которыми мы работаем, являются официальными представителями заводов-производителей и осуществляют дополнительный контроль качества.

Инвертор для насоса отопления – делаем сами или покупаем готовый?

Без отопительной системы не может существовать ни один дом – это известно сегодня каждому. Поэтому данному элементу и уделяется огромное внимание. Однако, в процессе проектирования и монтажа отопления могут быть допущены некоторые ошибки.

В частности, многие современные системы отопления дополнены циркуляционным насосом. И все, казалось бы, правильно, ведь это устройство заставляет более активно циркулировать теплоноситель по трубам, в результате чего прогрев дома происходит быстрее и качественнее. Но при этом многие забывают о том, что сам насос является энергозависимым элементом системы. Но вспоминают об этом, как правило, лишь тогда, когда происходит отключение электричества. В результате — теплоноситель не циркулирует, и в доме постепенно становится холодно.

Есть два способа решения данной проблемы.

Прежде всего, можно приобрести генератор, который и сможет обеспечить столь необходимой электроэнергией. Но работа генератора сопряжена с некоторыми трудностями: требуется выделить и оборудовать должным образом место для установки. Кроме того, есть особые требования эксплуатации, необходимость регулярного восполнения уровня топлива и так далее. А если в доме отключится электричество в момент, когда там есть только ребенок – насколько легко он сможет справиться с проблемой? Поэтому более рациональным решением вопроса энергообеспечения циркуляционного насоса является приобретение специального ББП (ИБП).

Однако, такое устройство, в большинстве случаев, может выдавать постоянное напряжение, в то время как для полноценной работы насоса нужно переменное. Значит, бесперебойник непременно следует дополнить инвертором.

Что это такое?

Синусоида должна быть чистой

Инвертор – это преобразователь тока из постоянного в переменный. И без него ваш циркуляционный насос, питающийся от аккумулятора, работать просто не сможет. То есть, грубо говоря, инвертор, дополненный одним или несколькими аккумуляторами, и является ИБП, который необходим ля работы оборудования в момент отключения основного источника электропитания.

Важно: любой насос, вне зависимости от модели, работает на синусе.

И если строго не соблюдать данное правило, или же синусоида будет искажена, это может привести к весьма печальным последствиям. То есть, насос просто не сможет перекачивать воду, в результате чего, может произойти перегрев энергонезависимого котла. А это значит, что в дальнейшем потребуется весьма дорогостоящий ремонт.

Использование инвертора имеет значительное количество достоинств:

1. Значительное (до 40%) снижение потребления электроэнергии – а учитывая тот факт, что иногда насос работает от АКБ, это важно.
2. Создание чистого синуса, который необходим для качественной работы насоса.
3. Автоматическое включение питания с АКБ при отключении основного источника электропитания.
4. Возможность увеличения количества используемых аккумуляторов.
5. Простота установки и эксплуатиции.

Установка инвертора во многом зависит от типа устройства. На современном рынке представлено значительное количество моделей от разных производителей. В частности, некоторые инверторы устанавливаются непосредственно на мотор насоса, другие должны быть смонтированы на стену в строго определенном положении (чаще всего — вертикально). Есть и такие модели инверторов, которые представляют собой внушительных размеров прямоугольное устройство, устанавливающееся неподалеку от циркуляционного устройства.

Подключение инвертора является достаточно простым. Его можно выполнить самостоятельно, главное внимательно прочесть инструкцию с правилами, прежде чем приступать к установке. Ну а те, кто сомневается в собственных силах, могут пригласить специалиста.

Что следует учитывать при покупке?

Подбирая инвертор для циркуляционного насоса отопления, следует учесть тот факт, что лучше всего приобрести уже готовое устройство. Оно имеет определенные параметры: то есть, вы моете подобрать такой агрегат, который подойдет именно к вашему насосу.

Разумеется, некоторые «умельцы» возразят: инвертор для насоса можно переделать из автомобильного. Да, переделать можно. Но проблема в том, что добиться четкого соблюдения всех требований (особенно это качается мощности и чистоты синуса) бывает очень сложно.

Стоимость представленных на рынке инверторов существенно варьируется, поэтому каждый покупатель может найти вполне подходящую модель.

Использование инвертора в системе электроснабжения циркуляционного насоса на самом деле важно. Ведь устройство поможет сократить затраты на электричество, и в то же время защитит ваш насос от многих проблем, которые могут быть вызваны перепадами напряжения или отсутствием электричества.