2 Параметры в использовании
Отопительные системы в своем большинстве работают на природном газе. Для того, чтобы все оборудование работало эффективно и без сбоев, в такие системы необходимо интегрировать стабильный источник питания.
В случае неожиданного отключения электроэнергии, система без такого оборудования отключится и начнет остывать, что может привести ее к выходу из строя.
ИБП для резервирования насосов газового котла
При постоянно возникающих скачках напряжения (довольно частое явление во всех электросетях), стабильное напряжение на выходе можно также получать при помощи ИБП. В этом случае такое устройство будет одновременно являться и стабилизатором и аккумулятором.
Для создания резервного источника питания для насоса и автоматики отопительной системы потребуется аккумулятор, инвертор и зарядное устройство.
Выбирая какой-либо бесперебойник, следует обратить внимание на параметры выходного напряжения. В прилагаемой к устройству инструкции должно быть четко обозначено — чистый синус. Квази-синус, апроксимированный синус, квазисинусоидальная форма — не подходят, так как при их применении довольно часто отказывает автоматика управления системой, что приводит к перегреву и поломке, как насоса, так и автоматических нагревательных горелок
Квази-синус, апроксимированный синус, квазисинусоидальная форма — не подходят, так как при их применении довольно часто отказывает автоматика управления системой, что приводит к перегреву и поломке, как насоса, так и автоматических нагревательных горелок.
2.1 Советы специалиста
При покупке и установке следует обратить внимание на следующие моменты:
- устройство должно быть надежным, качественным и экономным при расходе энергии, так как в экстренных ситуациях ему придется работать в течение нескольких часов;
- цена оборудования не должна влиять на выбор, потому что его эксплуатация продлится на протяжении многих лет;
- для увеличения срока автономной работы потребуются дополнительные (запасные) аккумуляторы);
- если ИБП включен в систему отопления, то к нему не допускается подключение других устройств, таких как холодильник, глубинный насос или подобного рода приборы или устройства;
- расположение (крепление) может быть напольным и настенным. При больших габаритах устройства и высокой мощности его лучше устанавливать на полу;
- помещением для установки может быть подвал или полуподвал, в котором предварительно установлен герметически закрывающийся шкаф, который обеспечивает гидроизоляцию (отсутствие влаги) на аккумуляторных батареях и самом устройстве.
Пример смонтированного байпаса с насосом в системе отопления
2.2 Самодельный бесперебойник
Сделать своими руками такое нужное устройство для специалистов не является неразрешимой задачей.
В качестве основы необходимо использовать инвертор, который на выходе оснащен меандром. Для получения чистой синусоиды обязательно следует добавить специальный фильтр. Один из способов преобразования меандра в чистую синусоиду является включение импульсного преобразователя.
Решая задачу — как сделать источник бесперебойного питания своими руками правильно, сразу следует учесть, что автомобильные аккумуляторы для использования в этих целях не рекомендуются. Кроме того, минимальная емкость заряженных батарей должна составлять не менее 100 А/ч.
При эксплуатации системы отопления в местах, где возможно длительное отключение электричества, следует обзавестись автономной электростанцией или генератором. Это позволит ввести два режима работы — ночной и дневной. Ночью система запитана только от ИБП, а днем она работает от генератора, который одновременно заряжает батареи.
Самодельное бесперебойное устройство
Для того, чтобы увеличить длительность работы источника бесперебойного питания следует подключить несколько батарей одного уровня заряда и одинаковой емкости. Соединение может быть последовательным, для увеличения напряжения при не меняющейся емкости, или параллельное, что увеличит емкость, не меняя напряжение.
Аккумуляторные батареи не должны стоять вплотную друг к другу и при размещении их лучше всего устанавливать в закрытом помещении при комнатной температуре. Наличие близкого источника тепла, так же как и влияние холода, неблагоприятно сказывается на работе батарей, значительно снижая их работоспособность.
Использование источника бесперебойного питания в системе отопления не является обязательным. Но не смотря на дополнительные затраты, позволяет быть уверенным в том, что тратиться на ремонт вышедшего из строя, из-за отключения электроэнергии, оборудования — не придется.
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:
https://youtube.com/watch?v=-CrXgfcWRpQ
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.
Принцип действия и конструкция ИБП
Источник аварийного энергоснабжения, в зависимости от конструкции, может выполнять следующие функции:
- Автоматическое переключение на питание от аккумулятора;
- Преобразование постоянного напряжения 12В в переменное 220В;
- Фильтрацию сетевых помех;
- Стабилизацию сетевого напряжения.
Переход питания циркуляционного насоса на аккумулятор, инвертирование напряжения и фильтрацию от импульсных помех выполняют все ИБП, а стабилизацию осуществляют только устройства, оборудованные соответствующим блоком.
В системах электроснабжения могут использоваться следующие модели аварийных источников питания:
- Резервные ИБП;
- Линейно-интерактивные;
- ИБП с двойным инвертированием.
Резервные
Аварийные источники в нормальных условиях обеспечивают электропитание потребителя непосредственно от сети, а при её отключении осуществляют автоматический переход на аккумулятор. Постоянное напряжение с аккумулятора сначала поступает на преобразователь напряжения, где оно становится переменным и повышается до 220 вольт. Сетевое напряжение не стабилизируется, а чтобы блокировать сетевые импульсные помехи, в устройстве используется пассивный фильтр.
Линейно-интерактивные
Линейно-интерактивный блок резервного питания имеет одно существенное отличие. В нём для выравнивания напряжения сети используется простой стабилизатор. Он выполнен по схеме с использованием автотрансформатора, где при изменении напряжения на входе электронный коммутатор подключает соответствующие обмотки. Схема стабилизации позволяет получить на выходе напряжение лишь немного отличающееся от номинального. Преобразователь напряжения и фильтр в этом устройстве так же имеются.
Инверторные
Источник питания с использованием двойного инвертирования представляет собой конструкцию принципиально отличающуюся от двух предыдущих. В этом устройстве сетевое напряжение выпрямляется, при этом часть энергии запасается в батарее конденсаторов. Во втором инверторе происходит вторичное преобразование постоянного тока в переменный ток.
Конденсаторы выполняют двойную функцию. Если напряжение слишком велико, то в них хранятся её излишки, а в случае снижения напряжения, нехватка восполняется накопленной энергией.
Всем процессом преобразования управляет микроконтроллер с кварцевым генератором, что обеспечивает высокую точность не только напряжения, но и частоты. Каждый бесперебойник для циркуляционного насоса отопления содержит в своей конструкции зарядное устройство для подзарядки аккумуляторной батареи.
Выбор
Первое, что нужно учесть при выборе бесперебойника:
- Мощность циркуляционного насоса.
- Класс его энергопотребления.
- Время, на которое отключают свет.
Для чего нужно знать класс энергопотребления. Предположим, мы имеем насос 45 Вт. В момент запуска происходит скачок мощности, т.е. он потребит больше Вт
Важно, чтобы он не превысил мощность ИБП. Если насос у вас класса А, частотный преобразователь снижает пусковой момент до 1,5 от обычной мощности
Тогда максимальный показатель мощности будет равен 45х1,5=67 Вт.
Если вы не знаете класса энергопотребления насоса, лучше подстраховаться и взять коэффициент 6. Тогда расчёт будет выглядеть так: 45х6=270 Вт.
Время работы ИБП будет зависеть от количества и ёмкости батарей. Однако увеличивать число батарей не дёшево и не все бесперебойники позволяют использовать дополнительные батарейные блоки.
ИБП со встроенными батареями используют большей частью для смягчения скачков напряжения – превращения пилообразной их формы в ровную синусоиду. Обеспечить работу котла, в случае выключения, они могут лишь на 20 минут.
Другой вариант – ИБП с зарядным устройством, к которому можно подсоединять внешние аккумуляторы.
Время автономной работы рассчитывается так:
(Ёмкость аккумулятора) х (на напряжение в цепи) : ( полную мощность в ВА)
Примечание: Чтобы перевести суммарную мощность из Вт в ВА, её нужно разделить на 0,7.
8-12 часов автономной работы – хороший показатель для ИБП. А для аккумуляторов оптимальная ёмкость – 100А/ч.
Схема работы ИБП по технологии Offline
Линейно-интерактивный, или Он-лайн ИБП выбрать?
Если котёл газовый или на дизеле, лучше подойдут Он-Лайн приборы. Можно использовать и Линейно-интерактивные, но дополнительно установив к нему стабилизатор напряжения.
Для котлов на твёрдом топливе можно выбрать более дешёвый линейно-интерактивный ИБП.
Ошибки, которые часто допускают, выбирая ИБП:
- Время автономной работы определяется не мощностью прибора, а ёмкостью аккумуляторов.
- Если в маркировке стоит индекс LT – это означает, что ИБП идёт с внешними батареями, которые не входят в стоимость агрегата. Их нужно купить дополнительно – без них прибор работать не будет.
- Цифры, которые указаны в модели – это не Вт, а ВА.
- Воздержитесь от покупки ИБП сомнительных производителей.
Производители, зарекомендовавшие себя, как надёжные – Fiamm, Leoch, Delta, AQQU,CSB, Inel.
Газовое отопление остается популярным по причине низкой стоимости топлива. Однако установка дымохода для газового котла требует знаний и определенного опыта, так как требования к монтажу очень строгие из-за повышенного риска взрывоопасности. Читайте о том, какие виды дымоходов существуют и как их установить. О том, что такое парокапельные обогреватели и где их применяют, читайте в этой статье.
Примерные цены
На рынке ИБП представлены различные модели на все виды кошельков. Линейно-Интерактивный ИБП для отопления можно купить за 5800 – 9400руб.
Модель Он-Лайн серии будет стоить от 12300 руб. есть агрегаты за 20, 33, 75 и за 100 тыс.руб.
Как уже говорилось, аккумуляторы не входят в комплект ИБП – их нужно покупать отдельно.
В зависимости от модели и ёмкости, один АКБ можно приобрести за 2300-11000 руб.
Покупка и установка ИБП может показаться излишней тратой времени и средств. Однако есть вероятность лишиться дорогостоящего оборудования и остаться в холодное время года без отопления. И если взвесить все «за» и «против», затраты бесперебойник уже не кажутся так велики.
2 Параметры в использовании
Отопительные системы в своем большинстве работают на природном газе. Для того, чтобы все оборудование работало эффективно и без сбоев, в такие системы необходимо интегрировать стабильный источник питания.
В случае неожиданного отключения электроэнергии, система без такого оборудования отключится и начнет остывать, что может привести ее к выходу из строя.
ИБП для резервирования насосов газового котла
При постоянно возникающих скачках напряжения (довольно частое явление во всех электросетях), стабильное напряжение на выходе можно также получать при помощи ИБП. В этом случае такое устройство будет одновременно являться и стабилизатором и аккумулятором.
Для создания резервного источника питания для насоса и автоматики отопительной системы потребуется аккумулятор, инвертор и зарядное устройство.
Выбирая какой-либо бесперебойник, следует обратить внимание на параметры выходного напряжения. В прилагаемой к устройству инструкции должно быть четко обозначено — чистый синус
Квази-синус, апроксимированный синус, квазисинусоидальная форма — не подходят, так как при их применении довольно часто отказывает автоматика управления системой, что приводит к перегреву и поломке, как насоса, так и автоматических нагревательных горелок.
2.1 Советы специалиста
При покупке и установке следует обратить внимание на следующие моменты:
- устройство должно быть надежным, качественным и экономным при расходе энергии, так как в экстренных ситуациях ему придется работать в течение нескольких часов;
- цена оборудования не должна влиять на выбор, потому что его эксплуатация продлится на протяжении многих лет;
- для увеличения срока автономной работы потребуются дополнительные (запасные) аккумуляторы);
- если ИБП включен в систему отопления, то к нему не допускается подключение других устройств, таких как холодильник, глубинный насос или подобного рода приборы или устройства;
- расположение (крепление) может быть напольным и настенным. При больших габаритах устройства и высокой мощности его лучше устанавливать на полу;
- помещением для установки может быть подвал или полуподвал, в котором предварительно установлен герметически закрывающийся шкаф, который обеспечивает гидроизоляцию (отсутствие влаги) на аккумуляторных батареях и самом устройстве.
Пример смонтированного байпаса с насосом в системе отопления
2.2 Самодельный бесперебойник
Сделать своими руками такое нужное устройство для специалистов не является неразрешимой задачей.
В качестве основы необходимо использовать инвертор, который на выходе оснащен меандром. Для получения чистой синусоиды обязательно следует добавить специальный фильтр. Один из способов преобразования меандра в чистую синусоиду является включение импульсного преобразователя.
Естественно, что точные параметры оборудования, сделанного своими руками, может получить только человек хорошо знающий принципы электротехники.
Решая задачу — как сделать источник бесперебойного питания своими руками правильно, сразу следует учесть, что автомобильные аккумуляторы для использования в этих целях не рекомендуются. Кроме того, минимальная емкость заряженных батарей должна составлять не менее 100 А/ч.
При эксплуатации системы отопления в местах, где возможно длительное отключение электричества, следует обзавестись автономной электростанцией или генератором. Это позволит ввести два режима работы — ночной и дневной. Ночью система запитана только от ИБП, а днем она работает от генератора, который одновременно заряжает батареи.
Самодельное бесперебойное устройство
Для того, чтобы увеличить длительность работы источника бесперебойного питания следует подключить несколько батарей одного уровня заряда и одинаковой емкости. Соединение может быть последовательным, для увеличения напряжения при не меняющейся емкости, или параллельное, что увеличит емкость, не меняя напряжение.
Аккумуляторные батареи не должны стоять вплотную друг к другу и при размещении их лучше всего устанавливать в закрытом помещении при комнатной температуре. Наличие близкого источника тепла, так же как и влияние холода, неблагоприятно сказывается на работе батарей, значительно снижая их работоспособность.
Использование источника бесперебойного питания в системе отопления не является обязательным. Но не смотря на дополнительные затраты, позволяет быть уверенным в том, что тратиться на ремонт вышедшего из строя, из-за отключения электроэнергии, оборудования — не придется.
Примеры выбора бесперебойников для насосов различной мощности
Рассмотрим несколько примеров правильного выбора оборудования.
- Необходимо обеспечить бесперебойным питанием циркуляционный насос мощностью 50 Вт. Оцениваем значение пускового тока, 50 Вт х 4 = 200 Вт. Следовательно необходим бесперебойник для насоса мощностью не менее 200 Вт. Оптимальным решением будет бесперебойник TEPLOCOM-300. Определяемся с выбором конфигурации бесперебойника и внешнего АКБ.Бесперебойник TEPLOCOM-300 с АКБ 65 Ач способен обеспечить автономное питание насоса мощностью 50 Вт примерно в течение 12 часов. Бесперебойник TEPLOCOM-300 с АКБ 100 Ач способен обеспечить автономное питание насоса мощностью 50 Вт примерно в течение 20 часов.
- Необходимо обеспечить бесперебойным питанием циркуляционный насос мощностью 80 Вт.Оцениваем значение пускового тока, 80 Вт х 4 = 320 Вт. Следовательно необходим бесперебойник для насоса мощностью не менее 300 Вт. Оптимальным решением будет бесперебойник TEPLOCOM-300. Определяемся с выбором конфигурации бесперебойника и внешнего АКБ. Бесперебойник TEPLOCOM-300 с АКБ 65 Ач способен обеспечить автономное питание насоса мощностью 80 Вт примерно в течение 7 часов. Бесперебойник TEPLOCOM-300 с АКБ 100 Ач способен обеспечить автономное питание насоса мощностью 80 Вт примерно в течение 12 часов.В случае необходимости обеспечивать более длительный резерв можно предложить использовать более мощный бесперебойник TEPLOCOM-1000. Этот бесперебойник работает с двумя внешними аккумуляторными батареями. Бесперебойник TEPLOCOM-1000 с двумя АКБ по 100 Ач каждый способен обеспечить автономное питание насоса мощностью 80 Вт примерно в течение 27 часов. Бесперебойник TEPLOCOM-1000 с двумя АКБ по 150 Ач каждый способен обеспечить автономное питание насоса мощностью 80 Вт примерно в течение 40 часов.
- Необходимо обеспечить бесперебойным питанием циркуляционные насосы общей мощностью 160 Вт.Оцениваем значение пускового тока, 160 Вт х 4 = 640 Вт. Следовательно необходим бесперебойник для насоса мощностью не менее 640 Вт. Оптимальным решением будет бесперебойник TEPLOCOM-1000. Определяемся с выбором конфигурации бесперебойника и внешнего АКБ. Этот бесперебойник работает с двумя внешними аккумуляторными батареями. Бесперебойник TEPLOCOM-1000 с двумя АКБ по 100 Ач каждый способен обеспечить автономное питание насосов общей мощностью 160 Вт примерно в течение 11 часов. Бесперебойник TEPLOCOM-1000 с двумя АКБ по 150 Ач каждый способен обеспечить автономное питание насосов общей мощностью 160 Вт примерно в течение 17 часов.Бесперебойник TEPLOCOM-1000 с двумя АКБ по 200 Ач каждый способен обеспечить автономное питание насосов общей мощностью 160 Вт примерно в течение 24 часов.В случае необходимости обеспечивать более длительный резерв можно предложить использовать более мощный бесперебойник SKAT-UPS 1000 исп. D. Этот бесперебойник работает с тремя внешними аккумуляторными батареями. Бесперебойник SKAT-1000 с тремя АКБ по 150 Ач каждый способен обеспечить автономное питание насосов общей мощностью 160 Вт примерно в течение 28 часов. Бесперебойник SKAT-UPS 1000 с тремя АКБ по 200 Ач каждый способен обеспечить автономное питание насосов общей мощностью 160 Вт примерно в течение 40 часов.
- Необходимо обеспечить бесперебойным питанием циркуляционные насосы общей мощностью 240 Вт.Оцениваем значение пускового тока, 240 Вт х 4 = 960 Вт. Следовательно необходим бесперебойник для насоса мощностью не менее 960 Вт. Оптимальным решением будет бесперебойник TEPLOCOM-1000. Определяемся с выбором конфигурации бесперебойника и внешнего АКБ. Этот бесперебойник работает с двумя внешними аккумуляторными батареями. Бесперебойник TEPLOCOM-1000 с двумя АКБ по 150 Ач каждый способен обеспечить автономное питание насосов общей мощностью 240 Вт примерно в течение 11 часов.Бесперебойник TEPLOCOM-1000 с двумя АКБ по 200 Ач каждый способен обеспечить автономное питание насосов общей мощностью 240 Вт примерно в течение 15 часов.В случае необходимости обеспечивать более длительный резерв можно использовать более мощный бесперебойник SKAT-1000 исп. D. Этот бесперебойник работает с тремя внешними аккумуляторными батареями. Бесперебойник SKAT-UPS 1000 с тремя АКБ по 150 Ач каждый способен обеспечить автономное питание насосов общей мощностью 240 Вт примерно в течение 18 часов. Бесперебойник SKAT-1000 с тремя АКБ по 200 Ач каждый способен обеспечить автономное питание насосов общей мощностью 240 Вт примерно в течение 25 часов.
