Assma.ru

Ремонт и стройка
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как выбрать бесперебойник для насоса отопления?

Как выбрать ИБП для циркуляционного насоса

Для организации непрерывной работы циркуляционного насоса используются источники бесперебойного питания:

  1. с чистой синусоидой
    В состав циркуляционных насосов входит электромотор, для его питания можно использовать только чистую синусоиду, аппроксимированная не годится.
  2. работающие с внешним комплектом аккумуляторных батарей
    При защите циркуляционного насоса требуется длительное время автономной работы. Наиболее рационально такую задачу решать, используя ИБП с внешним комплектом аккумуляторов.

Для чего нужен ибп?

В зависимости от стоимости ибп могут выполнять различные функции. Задача простых бесперебойников в том, что они должны поддерживать работу системы при отключении питания в течение некоторого времени. Более сложные и дорогие модели еще и выравнивают напряжение, выполняя работу стабилизатора. В ибп соединены инвертирующий элемент, источник питания (аккумулятор или несколько аккумуляторов), а также стабилизатор.

Виды ИБП

Источник бесперебойного энергоснабжения, в зависимости от поддерживаемых опций, осуществляет следующие функции:

  • автоматическую коммутацию на питание от аккумуляторной батареи (АКБ) в экстренных ситуациях;
  • инвертирование постоянного DС напряжения (12 В) в требуемое переменное (220 В) с корректировкой частоты 50Гц;
  • сглаживание скачков напряжения и фильтрацию сетевых помех продолжительностью 10–100 мс;
  • стабилизацию «транзитного» сетевого напряжения в штатном режиме.

Справка! Переключение питания насоса отопления на аккумулятор, преобразование напряжения и фильтрацию сетевых помех выполняют все ИБП/UPS. Стабилизацию напряжения производят только устройства, оснащенные блоком-стабилизатором.

Существуют три вида источников бесперебойного питания, которые используются и для работы с циркуляционными насосами отопительных систем.

Резервные

Простейшие бюджетные модели обеспечивают только переход на запасное питание. В обычном режиме напряжение сети уходит непосредственно в котел без стабилизации, пройдя один пассивный фильтр защиты от импульсных помех.

Фото 1. Резервный бюджетный бесперебойник может обеспечить только переход на запасное питание.

В случае отключения питания сети, выхода параметров за значения диапазона, коммутатор за 4–12 мс подключает штатную АКБ. Постоянное напряжение батареи сначала поступает на электрический преобразователь, где оно становится переменным, а затем повышается до требуемых 220 В.

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.

Читать еще:  Комплектующие для радиаторов отопления

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.

Критерии выбора ИБП для циркуляционного насоса

Напряжение и мощность

В подавляющем большинстве насосы для бытовых систем автономного отопления — это однофазные устройства небольшой потребляемой мощности (от нескольких десятков до нескольких сотен ватт). Таким образом, для питания двигателя насоса подойдут однофазные ИБП соответствующей мощности.

Однако, при выборе «бесперебойника» обязательно следует принять во внимание кратковременные, но довольно высокие пусковые токи электродвигателя насоса, которые могут превышать его номинальную мощность потребления в 3-5 раз. Учитывая экономичность потребления современных циркуляционных насосов, в большинстве случаев вполне достаточно будет использовать ИБП мощностью 500-1000 ВА.

Время работы в автономном режиме

В руководствах по эксплуатации на ИБП производители указывают значение этой характеристики при полной загрузке. Очевидно, что фактическая длительность автономной работы зависит от потребляемой мощности двигателя насоса и емкости используемых аккумуляторов.

В современных ИБП, имеющих встроенные аккумуляторы, как правило, реализована возможность увеличения емкости (и, соответственно, времени автономной работы) за счет подключения дополнительных внешних батарей.

Модели, в которых вообще не предусмотрены штатные аккумуляторы, будут более предпочтительны в отношении подбора требуемой емкости АКБ. Оснащенные более мощными зарядными устройствами, такие ИБП могут работать с внешними батареями повышенной емкости, обеспечивая необходимую длительность автономной работы «бесперебойника».

Форма выходного сигнала

Идеальным для питания любой нагрузки является напряжение синусоидальной формы или с максимально приближенной к синусоиде кривой. Однако, нередко на выходе инвертор ИБП в автономном режиме формирует вместо правильной аппроксимированную (ступенчатую) синусоиду или даже меандр (периодический сигнал прямоугольной формы в каждом полупериоде графика синуса). Такая форма сигнала с сильным искажением синусоидальности кривой особенно неблагоприятна для переменного напряжения питания электродвигателей и силовых трансформаторов.

Работа циркуляционного насоса в сети с сигналом типа модифицированная синусоида приводит к недопустимому нагреву магнитопровода статора и ротора из-за возникновения в них добавочных потерь, вихревых токов. Это приводит к сокращению срока службы или повреждению изоляции двигателя насоса и высокому риску преждевременного его выхода из строя.

Поэтому, при выборе ИБП для циркуляционного насоса очень важно обращать внимание на заявленную в характеристиках производителем форму выходного сигнала. Для питания чувствительных к форме сигнала электроприводов это обязательно должна быть идеальная синусоида.

Тип ИБП

Важные технические характеристики, которые прежде всего необходимо учитывать при выборе типа «бесперебойника» для питания циркуляционного насоса – это скорость перехода на автономный режим работы и форма выходного сигнала.

Устройства с лучшим сочетанием таких характеристик – это ИБП двойного преобразования (топология онлайн) и некоторые модели линейно-интерактивного типа – их использование для питания насосов по ряду причин менее предпочтительно.

Читать еще:  Отличительные характеристики отопительных котлов АОГВ

Оффлайн (или резервные) ИБП, как правило с формой выходного сигнала меандр (а в лучшем случае – сильно модифицированной синусоидой), принципиально не могут быть рассмотрены в качестве подходящих источников питания электродвигателей (в нашем случае – циркуляционных насосов).

Наиболее удачным выбором из представленных типов ИБП, безусловно, будут приборы топологии онлайн. Помимо идеальной синусоиды на выходе и нулевого времени перехода на автономный режим, применение устройств с двойным преобразованием имеет следующие преимущества перед ИБП линейно-интерактивного типа:

  • обеспечивается форма сигнала «чистый синус» на выходе как при питании нагрузки от сети, так и в автономном режиме (от АКБ);
  • постоянная стабилизация напряжения сети и частоты тока в сочетании с непрерывной фильтрацией высокочастотных помех в питающей сети;
  • очень эффективная работа в сетях с большими провалами и частыми перепадами напряжения без перехода на автономный режим работы;
  • возможность подключения внешних аккумуляторных батарей;
  • наличие сквозного нуля для корректной работы фазозависимых котлов;
  • возможность выполнения «холодного пуска» – запуска насоса при отсутствии напряжения в питающей сети (в автономном режиме).

Для чего необходим источник бесперебойного питания

После небольшого введения пора перейти к более скрупулёзному рассмотрению устройства ИБП, а также узнать так уж необходима его установка в доме.

Источник бесперебойного питания (также его называют бесперебойник) служит автономным источником электрической энергии, способный в течение определённого времени поддерживать технику в работоспособном состоянии. Нередко в системах водоснабжения, отопления и канализации происходят поломки, для устранения которых требуется не малое количество времени. За время проведения ремонта не только упадёт температура в помещении, могут пострадать трубопроводы и другие элементы сети.

Но эта проблема требует установки резервной насосной станции. Сейчас необходимо учитывать частые отключения электроэнергии. Данный вопрос очень важен, так как без электричества не будет работать насос, соответственно, прекратиться циркуляция жидкости в отопительной системе. Самое печальное последствие – размерзаются трубы и помещение становится непригодным на определённое время.

Ни одна районная или областная электростанция не восстановит ущерб, вся ответственность лежит на хозяине дома. Именно для таких случаев созданы ИБП, которые аккумулируют электрическую энергию, а при аварийной ситуацию, обеспечивают работу насосов. Такой прибор просто необходим, так как позволит продержаться до устранения неполадок на трансформаторной подстанции или электростанции.

Выбор конфигурации бесперебойника для насоса по времени резерва

Выбор конкретной модели бесперебойника для насоса зависит от электрической мощности насоса и времени необходимого резерва.

Учитывая, что электрические насосы обладают большой реактивностью, то при выборе мощности бесперебойника для насоса необходимо номинальную мощность насоса умножить на коэффициент реактивности нагрузки — 4. Исключение составляют современные насосы, оснащённые штатными пусковыми устройствами, которые уменьшают значение пускового тока. В этом случае значение пускового тока необходимо найти в техническом паспорте насоса.

Критерии выбора ИБП для насоса

При выборе источника аварийного питания следует руководствоваться определёнными техническими характеристиками:

  • Мощность блока питания;
  • Ёмкость аккумуляторной батареи;
  • Время работы в автономном режиме;
  • Возможность установки дополнительных аккумуляторов;
  • Наличие или отсутствие искажений выходного сигнала;
  • Время переключения на резерв.

Мощность ИБП и её подсчёт

Это, по определению, основной параметр, на который следует обратить внимание при выборе блока аварийного питания для циркуляционного насоса. Чтобы правильно выбрать необходимую мощность устройства, необходимо её предварительно подсчитать по несложной формуле. Поскольку электродвигатель циркуляционного насоса является реактивной нагрузкой, то она высчитывается следующим образом.

В паспорте на циркуляционный насос обычно указывается мощность в ваттах. Это, так называемая, тепловая мощность. Там же может быть указан дополнительный коэффициент, который называется Cos ϕ (косинус фи). Для получения полной мощности нужно тепловую мощность разделить на эту величину. Если Cos ϕ не указан, для расчётов берётся величина 0,6.

В момент пуска электродвигателя потребляемый ток резко возрастает примерно в 3 раза и эту величину так же следует учитывать. Поэтому окончательный выбор мощности ИБП будет выглядеть так:

P/Cos ϕ*3

Если мощность насоса по паспорту равна 120 W, то получится:

120/0,6*3=600

Бесперебойник для циркуляционного насоса отопления обычно питает и плату электроники газового котла. Мощность там небольшая, и с учётом небольшого резерва, требуемая мощность источника аварийного питания будет равна 650-700 W.

Читать еще:  Термостат на батарею отопления

Ёмкость АКБ

От ёмкости аккумуляторной батареи зависит время, в течение которого система отопления будет работать при отключенной сети. По соотношению цена/ёмкость наиболее оптимальными будут аккумуляторы 12 В на 100 А/ч. Для того чтобы узнать время работы потребителя от аккумулятора необходимо ёмкость батареи умножить на её напряжение и разделить на мощность нагрузки.

Например, насос с полной мощностью 150 ватт будет работать:

100*12/150=8 часов.

Некоторые ИБП для циркуляционного насоса отопления допускают подключение дополнительных внешних батарей, что может в несколько раз увеличить время работы в аварийном режиме. Из всех аварийных источников питания только устройства с двойным преобразованием напряжения могут выдавать на выходе идеальную синусоиду. Среди дорогих линейно-интерактивных блоков так же можно подобрать ИБП со сходными характеристиками, но время переключения на резерв у таких источников намного больше, чем у инверторных устройств.

Установка блока аварийного питания

Чтобы источник резервного питания работал долго и без аварий, следует соблюдать некоторые простые, но достаточно эффективные правила:

  • Температура должна находиться в интервале + 18-25 градусов;
  • В помещении не должно быть пыли и паров агрессивных жидкостей;
  • Корпус блока питания должен быть обязательно заземлён;
  • Под напольный блок следует подложить резиновый коврик;
  • Нельзя чем-либо накрывать ИБП;
  • Не путать полярность аккумулятора.

При более низких температурах ИБП для циркуляционного насоса работать, конечно, будет, но время автономной работы при этом снизится.

Что представляет собой бесперебойник?

Источник бесперебойного питания для циркуляционного насоса – прибор, обеспечивающий постоянное поступление электрической энергии. При снижении сетевого напряжения устройство начинает работать от одной или нескольких батарей.

Бесперебойник состоит из таких компонентов:

  1. Стабилизатор для котла. Позволяет предотвратить поломку оборудования при перепадах напряжения.
  2. Аккумулятор. Накапливает электрическую энергию, отдавая ее в случае отключения от сети.
  3. Преобразователь. Превращает постоянный ток 12 В в переменный с напряжением 220 Вольт.
  4. Фильтр. При наличии импульсного преобразователя блокирует помехи.
  5. Индикатор контроля заряда. Позволяет не допускать критичного разряда или перезаряда устройства.

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.

Рассмотрим схему подключения бесперебойника с двумя аккумуляторами. В данном случае батареи соединяются параллельно, что позволит увеличить их суммарную ёмкость. Рассчитаем время работы и стоимость такой системы.

Схема подключения бесперебойника к системе отопления

С увеличением мощности подключённых приборов будет увеличиваться время их работы в автономном режиме. Сам насос при работе в стандартном режиме имеет мощность 50 ватт, в таком случае две мощные батареи обеспечат 50 часовую работу прибора. Если к ИБП подключить ещё родного потребителя, например, лампочку, мощностью 100 ватт, то время их автономной работы уменьшится до 18 часов. При нагрузке в 500 ватт в час две новые заряженные АКБ полностью потеряют заряд через 5 часов работы.

Бесперебойник с аккумуляторными батареями

Что касается расходов: средний по цене бесперебойник будет стоить 17 тысяч рублей плюс два аккумулятора за 14 тысяч рублей. У нас получится 31 000. За эти деньги можно купить бензиновый генератор электроэнергии, но здесь нужны дополнительные расходы на бензин и определённые навыки работы с установкой. Конечно, ИБП можно купить и дешевле, бензогенератор здесь используется в качестве альтернативного варианта.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector