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».
Обратите внимание! При подборе ИБП для насоса учитывают перепады напряжения в электросети. Если увеличение или уменьшение напряжения находится в пределах 8-9%, то покупают бесперебойник с рабочим диапазоном перепадом напряжения 10% в большую или меньшую сторону.
ИПБ в системе отопления. 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
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.
Можно ли сделать своими руками?
Да, и для этого даже не нужно быть профессиональным механиком. Достаточно приобрести отдельные детали (см. следующий раздел) и собрать из них бесперебойник.
Собрать свой аппарат вполне возможно, однако это потребует некоторых знаний в данной области. Если же человек не обладает ими, то заниматься сборкой устройства не стоит.
К тому же стоит понимать, что самодельная система не сможет функционировать долгое время.
Что потребуется?
Для сборки потребуются:
- Инвертор 12-220 В. Стоит помнить, что инверторы есть разные, и они могут отличаться по разным характеристикам.
- Аккумуляторные батареи. Тут все просто: чем больше батарея – тем дольше время работы.
- Зарядное устройство – должно соответствовать объему батареи.
Подключение ИБП
Каждый заводской бесперебойник для насоса имеет инструкцию с подробной схемой подключения
Каждый заводской бесперебойник для насоса имеет инструкцию с подробной схемой подключения. Его автоматическая активация будет возможно только при условии правильного подсоединения всего оборудования.
Если кратко, подключение выполняют таким образом:
- Сначала (согласно инструкции) подсоединяются все провода. На корпусе ИБП есть разъёмы, с помощью которых его включают в сеть и налаживают пути передачи напряжения на АКБ.
- Источники потребления подсоединяются через выходной разъём. Иногда котёл и циркуляционную установку подключают отдельно.
- Переключатель ставят в режим постоянного включения АКБ.
https://youtube.com/watch?v=SdJfYUBO23Q
Delta
Delta с 2001 года специализируется на производстве аккумуляторных батарей для бесперебойников. В ассортименте фирмы также есть ИБП, солнечные модули, шкафы для установки батарей. Продукция производится на китайских заводах VISION под контролем российских инженеров.
Особенности продукции
Ассортимент насчитывает 11 линеек аккумуляторов с разными характеристиками. Из них для использования в ИБП газовых котлов по своей емкости подходят 9 серий:
- DTM. AGM с диапазоном емкостей 0,8-200 А*ч и напряжением 6 или 12 В. Срок службы 6 и 10 лет;
- DTM L. AGM с диапазоном емкостей 33-230 А*ч и напряжением 12 В. Срок службы 10 лет;
- DTM I. AGM емкостью 33-250 А*ч и напряжением 12 В. Срок службы 10 или 12 лет. Отличительная особенность – ЖК дисплей со статусом работы изделия;
- HR. AGM емкостью 4,5-100 А*ч и напряжением 6 или 12 В. Срок службы 8 или 12 лет;
- HRL и HRL-X. AGM емкость 7,2-140 А*ч и напряжением 6 или 12 В. Срок службы 12 лет. Серии с повышенной надежностью;
- FT-M. AGM емкостью 50-180 А*ч и напряжением 12 В. Срок службы 10 или 12 лет;
- GEL. AGM+GEL емкостью 15-200 А*ч и напряжением 12 В. Срок службы 10 или 12 лет;
- GX. GEL емкостью 12-230 А*ч и напряжением 6 или 12 В. Срок службы 15 лет.
Продукцию компании Delta часто подделывают
Обратите внимание на черный список магазинов, которые выдают себя за партнеров или представителей этой ТМ, не являясь ими
| Характеристики | DTM 1240 L | DTM 1275 L | DTM 12100 L |
|---|---|---|---|
| Технология | AGM | ||
| Напряжение, В | 12 | ||
| Емкость, А*ч | 40 | 75 | 100 |
| Масса, кг | 14 | 23 | 29 |
| Срок службы, лет | 10 | ||
| Примерная цена, руб. | 8400 | 13300 | 16200 |
Вывод: АКБ Delta являются хорошей альтернативой более известным брендам. Торговая марка активно развивается в РФ и имеет достойную репутацию. Это тот же Китай, но дешевле аналогов за счет менее агрессивного маркетинга. При покупке нужно быть внимательным и проверять продавца в стоп-листе на официальном сайте, потому что часто встречается контрафакт. Ни в коем случае не покупать на рынке!
Правила выбора ИБП
Чтобы подобрать качественный аккумулятор для насоса отопления, нужно изучить некоторые характеристики оборудования:
- мощность;
- объем батареи аккумулятора;
- период работы в автономном режиме;
- возможность применения батарей внешнего типа;
- ширина рабочего входного напряжения;
- параметры точности выходного напряжения;
- период переключения на резервное питание;
- величина искажения сигнала выходного напряжения.
Рассмотрим подробнее, как рассчитать мощность, объем накопителей и другие параметры.
Расчет мощности
Сначала нужно определить мощность насоса и котла отопления – все параметры указываются в техническом паспорте изделий. Если параметры указаны в ваттах, то число разделить на Cos ɸ, который также иногда указывается в техпаспорте. Если мощность P указывается в 90 W, а Cos ɸ 0,6, то нужно P/ Cos ɸ, получается 150 Вт.
Теперь этот показатель умножается на 3, потому что при включении двигателя в работу уровень потребления тока возрастает в три раза. Поэтому применяется формула (P/ Cos ɸ)*3. Для примера в 150 Вт показатель мощности составит 450 ватт. Если же параметр Cos ɸ не прописывается в техническом паспорте прибора, уровень тепловой мощности насоса нужно поделить на коэффициент в 0,7, что для примера составляет 130 ватт, а значит, мощность ИБП должна быть в пределах (130*3) 390 ватт. Таким образом, для насоса подойдет бесперебойник с мощностью 390-450 ватт.
Объем накопителей
От емкости накопителя зависит продолжительность автономной работы системы. Аккумуляторы ИБП зависят от габаритов самого прибора. При установке бесперебойника в домах с частыми отключениями электропитания, лучше подбирать модели с максимальной емкостью батарей и с возможностью подключения дополнительных аккумуляторов. Цена оборудования выше, но зато это обеспечит поддержание эффективности работы всей системы.
Разброс входного напряжения
Стандартное напряжение сети в 220 вольт имеет допустимые отклонения не более 10% в сторону +/-. То есть самое низкое напряжение 198 вольт, высокое 242 вольт. Все приборы на территории РФ работают в пределах показателей без сбоев, но если отклонения и скачки превышают указанные параметры, оборудование может выйти из строя.
Снизить риск нарушения работы поможет ИБП. Сначала нужно замерить скачки напряжения в сети в течение суток – замеры делать несколько раз, а потом по показателям определить пределы допустимых отклонений или ширину диапазона входящего напряжения ИБП. Этот параметр указывается в техпаспорте прибора. Если скачки напряжения достигают уровня 150-280 вольт, значит, ИБП нужно смотреть с такими же параметрами входного напряжения, прибор будет обеспечивать выравнивание показателей на выходе.
Форма и уровень напряжения на выходе
При отклонениях напряжения на выходе не более 10%, устройство вполне пригодно к эксплуатации, что касается времени переключения на источник резерва, то оно также не отличается величиной, редко составляет более десятка микросекунд. Форма напряжения на выходе имеет большое значение – чем более гладкая синусоида на выходе, тем лучше и дольше проработает насос. Самую гладкую синусоиду показывает ИБП двойного преобразования (on-line), также прибор дает чистую частоту и точную величину напряжения.
Правила установки и эксплуатации бесперебойников просты:
- Температурный режим без минусовых показателей. Оптимальные величины указывают в паспорте приборов.
- Из помещения убрать едкие химикаты и реагенты, а также горючие жидкости.
- Обязательно заземлить контур по правилам применения электрических установок. Это снизит риск замыкания сети электротока.
1 Почему необходим ИБП?
Стационарные системы передачи электроэнергии от производителя к потребителю достаточно часто преподносят сюрпризы в виде отключения питания. Это происходит по множеству причин, которые не столь важны, кроме самого факта — света нет.
Когда это происходит, системы отопления, включающие в себя электронасосы, останавливают циркуляцию теплоносителя, ее отдельные элементы перегреваются и выходят из строя.
Из такой ситуации есть три выхода:
- Рассчитать и построить отопительную систему, в которой отсутствует электронасос. Циркуляция в таком случае должна происходить за счет воздействия гравитационных сил и разницы в плотности нагретой и холодной жидкости в трубах при подаче и обратном ходе. Для эффективной работы такой отопительной системы должны использоваться трубы большого диаметра (что не очень удобно) и при этом, никаких регулировок в процессе эксплуатации не предусматривается.
- В виде альтернативного получения электроэнергии — установить генератор (дизельный или бензиновый). Но для него потребуется отдельное помещение, так как при работе такие устройства производят много шума и выделяют выхлопные газы, которые необходимо удалять. Кроме того, стоимость топлива значительно увеличивает расходы на обеспечение жилых помещений теплом.
- Установить бесперебойник для насоса отопления, для обеспечения постоянного циркуляционного процесса, который работает от аккумулятора. При отключении централизованный источник питания, его автоматически заменит ИБП, который с помощью инвертора будет преобразовывать постоянный ток от батарей в переменный. Такое дополнительное оборудование не занимает много места и может быть расположено в любом удобном месте. Особого обслуживания ИБП, также не требует, главное — следить за тем, чтобы аккумуляторы всегда были заряжены.
Простейшая схема работы ИБП
ИБП, используется не только в газовых, но и твердотопливных котлах, что значительно повышает надежность их бесперебойной работы при отключении питания.
1.1 Виды ИБП
Бесперебойник для насоса отопления может иметь несколько вариантов исполнения:
- линейный ИБП — это самая простая модель, которая не имеет стабилизатора напряжения. При прекращении работы стационарной электросети, такой прибор самостоятельно переключается на питание от батарей;
- линейно-интерактивный ИБП — оснащен простейшим стабилизатором напряжения и при работе от аккумулятора выдает на выходе положенные 220В и 50Гц;
- ИБП двойного преобразования. Кроме системы стабилизации напряжения имеет возможность подключаться к генератору.
Линейно-интерактивные устройства имеют небольшое внутреннее напряжение, что позволяет им работать от 1 до 4-х батарей.
При этом происходит самостоятельный контроль величины заряда и при остаточной емкости батареи ниже 20% происходит ее отключение. Переход на автономный режим при отключении электричества и обратно происходит в автоматическом режиме.
Какой нужен ИБП для котла?
Основное назначение ИБП/UPS – обеспечение поступления электроэнергии через заряд встроенной аккумуляторной батареи. Распространены настольные модели бесперебойников, но они больше подходят для компьютеров.
С учетом обеспечения пускового тока одной зарядки батарей хватит на 30–40 минут непрерывной работы домашней сети ГВС.
Чтобы продлить время автономии до нескольких часов, выбрать лучше такую модель ИБП, в которой предусмотрена возможность подключения дополнительных внешних батарей.
Внимание! Следует выбирать оборудование с маркировкой LT (Long Time). Это означает, что к нему подключаются и контролируются внешние аккумуляторные емкости
В качестве дополнительных батарей незаменимы гелиевые аккумуляторы.
Одновременно бесперебойники повышают качество основного электропитания, препятствуя выходу параметров за допустимые пределы.
В нашем случае приемлема стабилизация напряжения в диапазоне 220 В ± 5% с поддержанием частоты 50± 0,2 Гц.
Отличие ИБП от источника резервного питания (генератора, мини-электростанции) состоит в том, что переключение устройства в батарейный режим происходит за 3–10 миллисекунд.
В случае применения бесперебойников с двойным преобразованием частоты коммутационная задержка отсутствует вовсе.
Использование устройства с такой минимальной продолжительностью/отсутствием «паузы» не приведет к сбою в работе автоматики или остановке насоса системы ГВС.
Важно! Циркуляционный насос котла чувствителен к форме подводимого напряжения. Требуется выбрать устройство, которое инвертирует 12 В постоянного напряжения аккумулятора в переменные 220 В 50 Гц с «чистой» синусоидой
Последнее требование указывается производителями в товарных карточках оборудования. Оно означает, что коэффициент искажений синусоидального тока на выходе ИБП/UPS не превышает 8%. Соблюдение этого условия обеспечит бесшумную работу насоса и существенно продлит срок службы электродвигателя.
Функции
Функционал бесперебойного блока питания заключается в обеспечении продолжения передвижения жидкости в полости труб, что защитит оборудование от износа и появления поломки. ИБП, предназначенный для работы с насосом отопления, состоит из нескольких компонентов, помогающих поддерживать стабильную работу системы.
В резервный комплект входит:
- инвертор;
- набор аккумуляторных батарей (АКБ);
- устройство для стабилизации напряжения.
Если произошло незапланированное отключение электричества, то система автоматически переходит на работу от инвертора. Он, в свою очередь, быстро трансформирует энергию батареи в стабильный переменный ток. Но переход на энергию от ИБП происходит не сразу, поскольку задумано плавное переключение, что помогает продолжить правильную работу системы отопления. Когда подача электричества восстановлена, происходит автоматическое отключение процесса инвертирования, и ИБП переходит в режим зарядки батарей.
С помощью стабилизатора происходит выравнивание колебаний напряжения, что создает необходимую защиту для целостности агрегата и источника энергии от батареи. Нередко продаются модели вместе с сетевым фильтром. Он считается отличным предохранителем против сигналов электромагнитного либо импульсного характера высокой интенсивности.
Принцип действия и конструкция ИБП
Само название показывает назначение прибора – обеспечивать бесперебойное питание от резерва при отключении основного источника. Первые бесперебойники появились после создания компьютеров и предназначались для поддержания качественного электропитания и кратковременного продолжения работ после отключения основного питания. ИБП фильтрует входящее напряжение, а при его несоответствии требуемым параметрам или исчезновении, он автоматически подаёт электропитание потребителю.
Состоит бесперебойник из следующих основных узлов:
- силовая коммутирующая система (байпас);
- зарядное устройство;
- преобразователь постоянного тока в переменный;
- управляющий орган;
- аккумулятор.
Внутренние компоненты
Коммутатор необходим для переключения источника напряжения. Рабочим элементом могут быть силовое реле (в дешёвых моделях), тиристоры, а в последнее время стали использовать IGBT транзисторы. Время срабатывания колеблется в пределах 6–10 мс. Способность переключать ток определённой мощности сказывается на мощности всего устройства. В интерактивных схемах коммутатор используется также для переключения выводов обмоток автотрансформатора.
Блок зарядного устройства преобразует входное переменное напряжение сети в выпрямленное напряжение необходимой величины для зарядки аккумулятора. От этого устройства будет зависеть, какие аккумуляторы могут быть заряжены.
Конвертация постоянного тока аккумулятора в переменное напряжение осуществляется инвертором. Именно он отвечает за качество напряжения и мощность ИБП. Аккумулятор является источником энергии для такого преобразования, и от его ёмкости будет зависеть, как долго сможет бесперебойник давать энергию потребителям.
Принципиальная схема
В качестве управляющего органом выступают электрические компоненты, кнопки, переключатели. Для визуального контроля могут использоваться жидкокристаллические экраны. По принципу работы ибп для отопления бывают:
- резервные;
- интерактивные;
- двойного преобразования.
Чтобы понять, в чём их отличие, стоит разобрать каждую схему, в дальнейшем это поможет решить вопрос, как выбрать ибп?
Резервные
Самая простая схема, на входе используется простейший фильтр, способный задержать высоковольтные и электромагнитные импульсы, выполняется в виде конденсатора (С) или катушки и конденсатора (LC). Нагрузка подключается непосредственно к сети. При значительном ухудшении качества электроэнергии или при его исчезновении напряжение питания поступает от ИБП. Используется в простых и дешёвых моделях. Часто применяется для питания компьютеров, имеет высокий КПД около 99%.
Внешний вид компьютерного ибп
Недостатком является полное отсутствие возможности изменения амплитуды напряжения и частоты сетевого тока. Схема инвертора максимально упрощена, что приводит к искажениям формы синусоиды. Вместо синусоиды, идут, как правило, сигналы прямоугольной формы. Для компьютера они не страшны, поскольку ток сразу выпрямляется.
Для осветительных и обогревательных приборов форма сигнала не имеет значения.
Линейно-интерактивные
Эта схема больше подходит источнику бесперебойного питания для всех насосов системы отопления. Главное отличие от предыдущей схемы заключается в способности менять входное напряжение. Для этого во входной цепи устанавливается трансформатор, первичная обмотка которого имеет несколько выводов, он исполняет роль стабилизатора.
При номинальном напряжении корректировка не вносится, а если равновесие нарушается — автоматически подключаются или отключаются дополнительные витки. Такое ступенчатое переключение позволяет меньше задействовать аккумулятор, что значительно продлевает его срок работы.
Схема интерактивного ибп
Используемые инверторы выдают прямоугольное, трапецеидальное, ступенчатое или синусоидальное напряжение, всё зависит от сложности прибора. Естественно, это сказывается на стоимости.
Инверторные
Инверторная или схема двойного преобразования сильно отличается от предыдущих двух. Прямого подключения нагрузки к сети нет, а подключение происходит по следующей схеме: напряжение сети проходит сетевой фильтр, выпрямитель, после чего часть энергии, если необходимо, идёт на зарядку аккумулятора, а остальная поступает на инвертор, преобразуется в переменный ток и выходит к потребителю.
Внешний вид инверторного ибп
Полностью автоматизированная система, способная контролировать амплитуду и частоту, форма выходного сигнала максимально приближена к синусоиде. При отключении напряжения сети ИБП продолжает работать от аккумулятора, что практически никак не сказывается на выходном сигнале.
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.
