Assma.ru

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

Как подключить бесперебойник к насосу отопления?

Страховка никогда не помешает: выбор источника бесперебойного питания для насоса отопления

Работа современных систем отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя напрямую зависит от подачи напряжения в электрическую цепь теплового агрегата.

При аварии в питающей электросети обесточивается насос отопления и котловая автоматика, что приводит к остановке котла ГВС.

Чтобы защитить автономные системы ГВС от внезапных отключений электросети, используются резервные источники питания. Наиболее популярны у владельцев «автономок» источники бесперебойного питания (ИБП).

Нужен ли циркуляционному насосу ИБП

Источник бесперебойного питания для циркуляционного насоса выполняет две важные функции:

  • Подача напряжения на блок питания, в случае отключения электроэнергии.
  • Необходимость в бесперебойнике существует в нескольких случаях:

      Постоянные и частые отключения электроэнергии.

  • Перепады напряжения в сети.
  • Чаще всего бесперебойники устанавливают в частном секторе, загородных домах и коттеджных поселках. Так как в целом циркуляционный модуль устойчив к перепадам напряжения (блок питания и мотор сгорает достаточно редко), основной целью установки является обеспечение непрерывной работы при временном отключении электроэнергии.

    По этой причине главным критерием при выборе ИБП для насоса отопления, является промежуток времени, в течение которого бесперебойник сможет обеспечить необходимым количеством энергии оборудование.

    Бесперебойник для системы отопления

    Резервные бесперебойники для циркуляционного насоса работают автономно (это означает, что аккумулятор не включается до тех пор, пока не произойдет отключение питания). Такой бесперебойник для насоса отопления пользуется большой популярностью у дачников и владельцев коттеджей. Автономные системы отопления могут работать без циркуляционного насоса, а могут иметь один или более таких устройств.

    Использование отопительных систем с циркуляцией насчитывает много десятилетий. Насос, обеспечивая циркуляцию горячей воды по трубам отопления, препятствует застою теплоносителя. При пропадании электроэнергии в сети по различным причинам отключение насоса зимой может поставить под угрозу функционирование всей отопительной системы и даже привести к аварийной ситуации.

    В связи с этим, источник бесперебойного питания для циркуляционного насоса обязательно должен являться частью отопительной системы. Возможность корректировки условий низкого или высокого напряжения делает этот бесперебойник для циркуляционного насоса доминирующим в диапазоне мощности 0,5-5 кВА.

    Для информации. Какой ИБП самый безопасный? Как и любой продукт, бесперебойник зависит от процесса производства, качества материалов. Это может сильно отличаться от одного производителя к другому. После того, как вы нашли бренд, которым вы довольны, рекомендуется пользоваться продуктами именно этого бренда. Уверенность в вашем источнике бесперебойного питания имеет решающее значение.

    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:  Термостаты и автоматика для управления циркуляционным насосом 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.

    Как сделать бесперебойник для насоса отопления своими руками?

    При наличии нужных навыков собрать прибор самостоятельно можно. Устройство создается на основе инвертора. Специальный фильтр помогает получить ровную синусоиду. Превратить ступенчатое напряжение в постоянное помогает преобразователь.

    Для получения более точных параметров при сборке ИБП соблюдают такие правила:

    1. Автомобильные АКБ не используют. Минимальная емкость заряженной батареи должна превышать 100 А*ч.
    2. При регулярных длительных отключениях электроэнергии в систему встраивают генератор. Отопительное оборудование приобретает 2 режима работы. Днем оно функционирует, питаясь от генератора, ночью – от ИБП.
    3. Для увеличения длительности автономной работы подключают 2-5 батарей одинаковой емкости. При параллельном соединении увеличивается емкость, напряжение не повышается. При последовательном подключении все происходит наоборот.
    4. Аккумуляторные батареи не устанавливают близко друг к другу. Детали размещают в котельной с нормальной температурой воздуха. При нагревании или охлаждении батареи быстро выходят из строя.

    Блоки бесперебойного питания для насоса отопления

    Внешне прибор напоминает большой системный блок. Часто на передней панели есть дисплей с часами и панель с кнопками. Интуитивно понятное управление – на экран выводятся все основные данные: входное и выходное напряжение, уровень заряда аккумулятора, сила тока и другие.

    Суть его работы в том, чтобы накопить энергию в аккумуляторах и потом отдавать её в случае необходимости.

    Подключение источника бесперебойного питания к отопительной системе

    • блока бесперебойного питания;
    • аккумулятора(ов) на 12 V.

    Напряжение 220 V преобразуется в 12 V и подаётся в зарядник. В то же время, энергия питает из сети котёл. Когда аккумулятор(ы) полностью зарядятся, подача тока автоматически прекращается, т.е. оно продолжает поступать, но транзитом.

    Если же сеть отключается, ИБП начинает обратное преобразование – постоянное от батарей 12 V, в переменное 220 V.

    Принцип работы источника бесперебойного питания

    Автоматика сама включит резервное электропитание, а когда подача электроэнергии возобновится, переключится на работу от сети. Вмешательство человека не требуется и для зарядки аккумуляторов. Работает бесшумно.

    Чаще всего используют аккумуляторы сделанные по технологии AGM, либо с гель-электролитом. Подключают их последовательно. В комплектацию входят все концевые отводы и кабельные перемычки.

    Есть один нюанс – заряжается ИБП дольше, чем разряжается. Поэтому полностью заменить электроцентраль на длительное время бесперебойник для циркуляционного насоса не сможет.

    Необходимость ИБП

    Кроме уже перечисленных ситуаций (отключение электроэнергии и скачки напряжения), ИБП пригодится и в том случае, когда источником энергии является генератор воздушного охлаждения – дизельный или бензиновый.

    Напряжение, получаемое от него, на выходе имеет пилообразную форму, тогда как требуется чистая форма синусоиды. ИБП с двойным преобразованием, установленный между котлом и генератором, решает проблему.

    Итак, вот список требований, предъявляемых к ИБП:

    • стабилизация напряжения тока;
    • возможность длительной работы без внешнего электроснабжения;
    • подача напряжения в виде ровной синусоиды;
    • точность частоты;
    • плавный и моментальный переход на аккумуляторы;
    • надёжность.

    Об устройстве теплого пола и затратах электроэнергии на отопление читайте тут.

    Можно ли заменить ИБП на компьютерный бесперебойник или использовать автомобильный аккумулятор?

    Нет. Компьютерные ИБП на выходе имеют напряжение в виде зубцов – прямоугольников. Циркуляционные насосы от них перегреваются.

    Читать еще:  Давление в системе отопления; нормы, показатели, как поднять или снизить

    А у автомобильных аккумуляторов совершенно иные циклы заряда – разряда. Они определяются толщиной внутренних пластин.

    Результат подключения компьютерного бесперебойника к циркуляционному насосу

    У авто-аккумулятора толщина электродов меньше. Кроме того, вы увидите, что он всё время «думает», что заряжен не полностью. Время автономной работы сократится, а сопротивление будет низким. Всё это приведёт к кипению электролита и сильно ухудшит состояние прибора.

    В замкнутом пространстве накапливается взрывоопасный водород.

    Срок службы специальных аккумуляторов для ИБП, при правильной эксплуатации, 12 лет. Если же вопреки предостережениям, использовать автомобильный, он выйдет из строя гораздо раньше. Поэтому экономия, в данном случае, сомнительная.

    Разновидности

    Существует два вида ИБП для циркуляционного насоса (по времени переключения):

    1. Line-interactive (Линейно-интерактивные).
    2. On-line.

    Линейно-интерактивные:

    • Время, которое требуется такому ИБП, чтобы переключиться на работу аккумуляторов – 4-10мс.
    • Используют один или два АКБ с ёмкостью от 38 до 100 А/ч.
    • Более низкое напряжение.
    • Требуется стабилизатор.
    • Стоят дешевле.

    Он-Лайн:

    • время переключения на батарею – 0с.;
    • защищает от скачков напряжения путём двойного преобразования;
    • дольше могут работать автономно;
    • используют минимум три АКБ с ёмкостью от 45 до 100 А/ч;
    • функции фильтра;
    • стоят дороже.

    Как сделать бесперебойник своими руками

    Создать бесперебойник самому вполне реально, но для этого нужны теоретические знания. Если вы не в ладах с электричеством, то лучше не рисковать и не подвергать опасности систему отопления. Плюс к этому – устройство, созданное своими руками, будет не идеально с точки зрения внешнего вида, а работать будет не автоматически, а с помощью ручного управления.

    Чтобы собрать ИБП, вам потребуется:

    • Преобразователь 12 в 220 Вольт. Инверторы отличаются по своим характеристикам, — вам понадобится аппарат с показателем рабочей мощности 300 Вт, а пиковой – 600 Вт.
    • Аккумуляторы. Лучше всего остановиться на гелиевых батареях, они дороже по цене, но и работают значительно дольше.
    • Зарядное для аккумулятора. По мощности должно соответствовать емкости аккумулятора.

    Плюс и минус инвертора соедините проводом с плюсом и минусом аккумулятора. Включите вилку котел в сеть питания на инверторе, после включения устройство начнет работать от ИБП. Когда аккумулятор разрядится или включат электричество, подключите к батарее зарядное.

    Важно понять, не только как сделать ИБП, но и как обеспечить его надежную работу.

    При сборке самодельного бесперебойника следует учитывать следующие моменты:

    • Для соединения используйте толстые медные провода.
    • Провода нигде не должны отходить: тщательно проверьте, надежно ли они подсоединены к устройствам. Время от времени проверку надо повторять: если металл в этих местах окислится, надежность соединения может пострадать.
    • Не используйте автомобильные аккумуляторы.
    • При последовательном соединении батарей возрастает напряжение, а емкость не изменяется.
    • При параллельном соединении возрастает емкость, а напряжение остается на прежнем уровне.
    • Минимальная емкость батарей для ИБП составляет 100 А/ч, хотя в Интернете можно встретить схемы бесперебойников с использованием аккумуляторов меньшей емкости.

    Алгоритм выбора источника аварийного питания для насоса

    1. По документации на насос смотрим его максимальный режим потребления. Даже если он сейчас установлен не на самом высоком уровне, совсем не факт, что его не придется установить на максимум в будущем.
      Например, Grundfos UPS 25-40 180 может использоваться в 3-х режимах: 25, 35 и 45 Вт. Для определения необходимой мощности ИБП используем 45 Вт.
    2. Учитываем пусковые токи насоса, т.е. увеличение мощности в момент включения. При условии, что в системе используется не один насос, максимальную мощность системы надо считать как сумму пусковых мощностей всех используемых насосов. Например, про уже упомянутый циркуляционный насос Grundfos UPS 25-40 180 известно, что он принадлежит к B классу энергоэффективности. Соответственно, в момент включения он потребует 45 Вт * 5 = 225 Вт.
    3. Учитываем запас по мощности в 15-20 %. Т.е. искомая предварительная цифра: 225 Вт * 1,2 = 270 Вт.
    4. Из имеющегося ряда подходящих ИБП выбираем тот, мощность которого максимально близка к полученной цифре, но не меньше ее.
      В нашем случае подойдет бесперебойник с мощностью 300 Вт. Понимаем, что «повесить» на него что-то еще из электроприборов уже не получится.
    5. Далее необходимо выбрать внешние аккумуляторы, исходя из номинальной мощности насоса и требуемого времени автономии (в связи с краткостью пусковых режимов, их мощность не учитывается). Если известна периодичность работы насоса, например, он работает 40 минут в час и этого достаточно для поддержания комфортного тепла в доме, можем учесть и это обстоятельство. Только нужно не забыть, что такой учет возможен для самой низкой возможной температуры в вашей местности. Учесть этот фактор мы сможем пересчетом времени автономной номинальной мощности с коэффициентом 2/3 (40/60 минут).

    Читать еще:  Подбор расширительного бака для отопительной системы

    Разные модели ИБП одинаковой мощности имеют каждый свое количество аккумуляторов в батарейном комплекте, поэтому приходится, если вариантов несколько, просчитывать каждый из них отдельно. Проще всего подбор батарейного комплекта сделать при помощи консультанта, но примерно можно сориентироваться и самостоятельно по таблицам автономии, приведенным в описании каждого ИБП у нас на сайте.

    Изготовление ИБП

    Чтобы сделать такой прибор самостоятельно, необходимо подготовить основные узлы. Для комплектации самодельной конструкции понадобится следующее:

    1. Пришедший в негодность компьютерный источник бесперебойного питания.
    2. Два автомобильных аккумулятора, поскольку одного будет недостаточно, ведь в ИПБ должно быть напряжение не менее 24 вольт. Лучше взять самые мощные, например те, которые используются в машинах КАМАЗ, на 140 ампер-часов.
    3. Вентилятор для охлаждения, поскольку самодельный ИБП будет сильно нагреваться при длительной работе и может перегореть. Можно использовать самый простой маленький вентилятор.

    Далее из аккумуляторов следует достать старые батареи и установить новые. От их состояния будет зависеть период работы всего прибора. Для того, чтобы правильно подключить внешний источник энергии, следует сделать зажимы на контактах с проводами разного цвета, например, черного на плюс и красного на минус. На зафиксированные зажимы припаиваются провода из аккумулятора.

    Особое внимание уделяют подключению охлаждения. Вентиляторы монтируются к задней решетке компьютерного ИБП. Чтобы определить работу источника бесперебойного питания, используют светодиод, припаяв его на обмотки маленького реле. После этого следует выбрать любой контакт и припаять входной плюс от аккумулятора (черный проводок). Второй контакт реле соединяется с входящим минусом (красный провод). Таким образом, при работе источника бесперебойного питания от аккумуляторной батареи система охлаждения будет включаться в автоматическом режиме.

    Аналогичным способом изготавливают бесперебойники для насоса системы отопления.

    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.

    Некоторые модели ИБП

    Инверторный источник аварийного питания ПН-1000 производства компании «Энергия» представляет собой настенную конструкцию, обеспечивающую высокую точность напряжения на выходе с нагрузкой до 1 кВт.

    В качестве предварительного стабилизатора применён автотрансформаторный релейный коммутатор, который обеспечивает нормальную работу инвертора при напряжении на входе устройства от 120 до 270 В.

    Управление работой преобразователя осуществляется микропроцессором по принципу широтно-импульсной модуляции. Устройство комплектуется аккумулятором 12 В на 100 А/ч.

    Схема прибора обеспечивает максимальный зарядный ток 15 А. Блок имеет защиту от перегрузки и от напряжения, выходящего за указанные пределы. Батарея защищена от критического разряда и неправильной полярности при подключении.

    Теплоком STT 222/500 – это компактный стабилизатор специально адаптированный для работы с газовыми котлами. Он обеспечивает номинальную нагрузку 222 ВА и максимально допустимую в течение 3-х минут 500 ВА. Устройство обеспечивает нормальное выходное напряжение при входных уровнях от 170 до 242 вольт.

    СКАТ ST 1515 обеспечивает номинальным напряжением бытовые устройства мощностью до 1515 ВА. Устройство работает при напряжениях сети от 140 до 260 В. и имеет автомат защиты и светодиодную индикацию входного напряжения.

    После сравнения технических характеристик различных моделей можно сделать вывод, что бесперебойное питание для насоса отопления может обеспечить только аварийный источник двойного преобразования с аккумулятором 12 В на 100 А/ч.

    голоса
    Рейтинг статьи
    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector