Vesnakuhni.ru

Мебель и интерьер
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое бесперебойник для насоса отопления?

Бесперебойник для насоса отопления: разновидности и критерии выбора

В загородных домах и коттеджах, одной из самых важных функций, которую выполняет бытовая техника, является отопление. Если без телевизора и компьютера ещё можно обойтись, то в зимнее время без отопления жить в частном коттедже невозможно.

Поэтому к системе отопления обязательно должен быть подключен источник бесперебойного питания для циркуляционного насоса отопления, который обеспечивает работу электроники отопительного котла и, самое главное, работу насоса при авариях сетевого напряжения.

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.

Как выбрать

При выборе ИБП для насоса отопительной системы нужно учитывать массу нюансов, которые повлияют на итоговую стоимость прибора. В данном случае берётся во внимание:

  • Количество фаз. На рынке можно приобрести однофазные и трёхфазные модели, но в быту применяется только первый вид. Трёхфазные ИБП предназначены для промышленных нужд;
  • Немаловажным параметром считается мощность устройства, которая рассчитывается по суммарной мощности подключённых потребителей. В данном случае учитывается стартовая нагрузка оборудования, ведь она будет большей от рабочего напряжения. Эту характеристику можно узнать из паспорта насоса, значение нагрузки идёт под названием «стартовый ток».

Если пренебречь этим простым правилом, то после резкого скачка или понижения напряжения насос будет работать от батареи аккумуляторов, что быстро выведет из строя ИБП. Желательно приобретать оборудование с несколькими полезными функциями.

Например, холодный старт позволяет включать насос даже при отсутствии электроэнергии в сети. На приборе должны находиться индикаторы, указывающие на степень зарядки батареи. Уменьшение ёмкости АКБ до критической точки должно сопровождаться специальным звуковым сигналом.

Бесперебойник для отопления Cyber Power CPS600E

Кроме всех перечисленных нюансов необходимо обращать особое внимание на мощность насоса. Если вы установили слабый бесперебойник, то встроенного аккумулятора может не хватить для длительной бесперебойной работы системы. По мнению экспертов, лучше всего покупать устройство с внешним подсоединением АКБ, что даст возможность выбирать необходимую ёмкость резервного источника питания насоса.

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.

Читать еще:  Сколько прогревается квартира после включения отопления?

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.

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:  Как правильно выпустить воздух из системы отопления?

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.

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.

Использование принудительной циркуляции теплоносителя в современных системах индивидуального отопления в наше время совсем не редкость. Применение циркуляционных насосов в автономных отопительных системах не только существенно увеличивает их производительность, но и в некоторых случаях является единственной возможностью обеспечить теплом жилые помещения, например, имеющие большую площадь или многоуровневую структуру.

Серьезной уязвимостью таких отопительных систем является их энергозависимость. Очевидно, что даже непродолжительная, связанная с перебоями электроснабжения остановка оборудования циркуляции теплоносителя может привести к достаточно серьезным негативным последствиям.

Эффективным решением вопроса качества и бесперебойности электропитания насосов, используемых как в отопительных, так и в дренажных и скважинных системах, является применение источников бесперебойного питания (ИБП). При возникновении перебоев в питающей сети, «бесперебойник» обеспечит корректную работу насоса и, соответственно, системы отопления дома.

Принцип работы и устройство ИБП

Что такое бесперебойник (Ups -Uninterruptible Power Supply), знает каждый владелец компьютера.

Данное устройство обеспечивает функционирование системы, когда центральное электроснабжение выключено.

В зависимости от разновидности, источник бесперебойного питания циркуляционного насоса выполняет следующие функции:

  • Трансформация постоянного напряжения 12 В в переменное 220 В.
  • Переключение в автоматическом режиме на питание от аккумулятора.
  • Удаление сетевых помех.
  • Выравнивание напряжения.

Первые три действия обеспечивают все модели источников бесперебойного питания, а функция стабилизации присутствует только в отдельных разновидностях.

Читать еще:  Чем промыть трубы системы отопления?

На практике для аварийного питания насосов отопления используются следующие виды бесперебойников:

  1. Резервный.
  2. Линейно-интерактивный.
  3. Инверторный.

Резервный ИБП

При использовании резервного бесперебойника при включенном электричестве питание системы происходит от сети, а если электроэнергию отключают, устройство переводит насос на питание от аккумулятора. Напряжение с аккумулятора подается на трансформатор, который преобразует его в переменное и повышает до 220 В. Стабилизатор напряжения в устройстве не предусмотрен, а помехи устраняются с помощью пассивного фильтра.

К преимуществам данной разновидности относятся следующие:

  • Характеризуются высоким КПД.
  • Малошумные, выделяют небольшое количество тепла.
  • Самый бюджетный вариант.

Минусы:

  • Переключение происходит сравнительно долго.
  • Искажение формы кривой выходного напряжения.
  • Невозможно регулировать аплитуду и частоту.

Линейно-интерактивный (Line-Interactive)

Основная особенность бесперебойного блока данного типа – присутствие в нем простого стабилизатора, который выравнивает напряжение. Такое оборудование предназначено для устройств, которые характеризуются повышенными требованиями к качеству электропитания.

Принцип работы таков: если показатель входного напряжения изменяется, то срабатывает электронный коммутатор, подключая те или иные обмотки. В итоге выходное напряжение практически не отличается от требуемого. Прибор оснащен преобразователем напряжения и фильтром.

Плюсы ИБП данного вида:

  • Высокий КПД.
  • Не шумит.
  • Производится выравнивание напряжения с помощью автопреобразователя.

Недостатки:

  • Большое время переключения.
  • Малая точность.
  • Дешевые разновидности грешат отклонениями в частоте.
  • Трапециевидная форма кривой напряжения.

Инверторный

Устройство выполняет преобразование напряжения два раза: переменный ток преобразуется в постоянный, а затем опять в переменный, для чего используется обратный преобразователь. Если электричество выключается, то оборудование запитывается от аккумулятора, но переключения не происходит, так как аккумуляторная батарея постоянно включена в цепь. На таких устройствах можно увидеть указания, что время переключения равно нулю, но это не совсем верно, хотя время действительно не тратится. Поэтому такие устройства еще называют ИБП типа On-Line.

В периоды времени, когда напряжение превышает номинальное, конденсаторы запасают энергию, впоследствии используя ее, когда напряжение понижается.

Все описанные действия происходят под управлением микроконтроллера, благодаря чему отклонения напряжения и частоты сводятся к минимуму.

ИБП с двойным инвертированием характеризуются весомыми преимуществами, что делает такие устройства более предпочтительными в сравнении с другими вариантами.

К их достоинствам относятся:

  • Работают при большом диапазоне входного напряжения.
  • Идеальная синусоида выходного напряжения.
  • Корректировка напряжения и частоты с высокой точностью.
  • Отсутствуют помехи на выходе.

Недостатки:

  • Ощутимый шум вентилятора.
  • Высокая цена.

Все бесперебойники для циркуляционных насосов снабжены зарядным устройством, с помощью которого производится подзарядка аккумулятора.

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.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector