Автономное питание для циркуляционного насоса отопления – основные виды источников питания, особенности и подходящие модели ИБП

Содержание

основные виды источников питания, особенности и подходящие модели ИБП

Автор: Александр Старченко

Автономные системы отопления могут работать без циркуляционного насоса, а могут иметь один или более таких устройств. Циркуляционный насос обеспечивает нормальное движение теплоносителя по трубам отопительной системы и препятствует её застаиванию.

При отключении сетевого напряжения в результате аварии или по другой причине, отключение насоса в зимнее время может поставить под угрозу работоспособность всей системы отопления и даже привести к серьёзной аварии. Исходя из этого, источник бесперебойного питания для циркуляционного насоса отопления должен являться обязательной частью системы.

Содержание:

Принцип действия и конструкция ИБП
Преимущества и недостатки различных типов ИБП
Критерии выбора резервного источника питания
Модели ИБП
Подводим итоги

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.

Отечественные ИБП. Большой ассортимент инверторных источников бесперебойного питания для котлов и насосов отопления представлен отечественной компанией «Энергия», положительные отзывы о продукции которой вы можете без труда найти на просторах интернета. Ознакомиться с продукцией компании вы можете на сайте официального представителя Энергия.ру.

В системах электроснабжения могут использоваться следующие модели аварийных источников питания:

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.

Отечественные ИБП. Большой ассортимент инверторных источников бесперебойного питания для котлов и насосов отопления представлен отечественной компанией «Энергия», положительные отзывы о продукции которой вы можете без труда найти на просторах интернета. Ознакомиться с продукцией компании вы можете на сайте официального представителя Энергия.ру.

Преимущества и недостатки различных типов ИБП

Идеального источника аварийного питания не существует, и каждая модель обладает своими достоинствами.

У резервного источника они следующие:

Высокий КПД;
Малый уровень шума и тепловыделения;
Самая низкая стоимость.

Недостатки резервного источника питания:

Большое время переключения;
Искажённая форма напряжения на выходе;
Отсутствует возможность коррекции амплитуды и частоты.

Параметры линейно-интерактивного источника несколько лучше:

Высокий КПД;
Отсутствие шумов;
Стабилизация напряжения с использованием автотрансформатора.

Минусы:

Длительное время переключения;
Низкая точность;
Форма напряжения приближена к трапеции;
У низкобюджетных моделей наблюдается отклонение по частоте.

Предлагаем вам посмотреть хороший видеоролик о видах и критериях выбора ИБП для котлов отопления и циркуляционных насосов:

Инверторные ИБП. Система аварийного электропитания с двойным инвертированием обладает целым рядом несомненных достоинств, которые ставят эту конструкцию на лидирующее место.

Плюсы:

Работа в широком диапазоне сетевого напряжения;
Высокая точность стабилизации;
Отсутствие времени на переключение;
Точное соответствие частоты;
Отсутствие любых помех на выходе;
Идеальная форма напряжения.

Минусы:

Высокая стоимость;
Постоянный шум от вентилятора.

Бесперебойник для насоса отопления должен обладать одним очень важным параметром – это синусоидальная форма сигнала на выходе. Если сигнал имеет форму меандра, трапеции или ступенчатой синусоиды, электродвигатель насоса будет работать в тяжёлом режиме, что в конечном итоге приведёт к необратимым последствиям и замене двигателя. Чёткую синусоиду выдаёт источник, выполненный по схеме с двойным преобразованием. В некоторых случаях можно использовать ИБП резервного типа. Это допустимо, когда напряжение питания отключается крайне редко и практически постоянно насос системы отопления работает от сети.

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.

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.

Модели ИБП

Энергия ПН-1000 представляет собой мощный источник резервного питания. Благодаря встроенному стабилизатору, устройство обеспечивает номинальное напряжение на выходе при изменениях сетевого напряжения в пределах 120-275 вольт. Форма сигнала в виде гладкой синусоиды прекрасно подходит для питания реактивной индуктивной нагрузки, какой является электродвигатель насоса отопительной системы. Энергия ПН-1000 вместе с аккумулятором Delta DTM 12100L на 100А/ч обеспечивает бесперебойное питание для насоса отопления мощностью 150Вт в течение 8 часов. Устройство имеет встроенный фильтр сетевых помех, информационный дисплей и интерфейс RS-232.

Этот и другие стабилизаторы напряжения для отопительной системы от компании Энергия вы можете найти на сайте официального представителя компании Энергия.ру.

Компактный источник аварийного питания Теплоком 222/500 предназначен для применения в отопительных газовых системах. Это простое устройство с однофазным стабилизатором релейного типа обеспечивает работу с нагрузкой, не превышающей 230 Вт.

Универсальный стабилизатор Скат ST 1515 обеспечивает напряжение 220 В при колебаниях сети от 145 до 260 В и значении частоты 50 Гц ± 1 %. Если величина напряжения превышает указанные параметры, нагрузка будет отключена автоматически.

Подводим итоги

На основании эксплуатационных требований к электродвигателям насосов систем отопления ИБП должен обеспечивать следующие параметры:

Форма напряжения – гладкая синусоида;
Запас по мощности – не менее 20%;
Автоматическое отключение нагрузки;
Минимальное время переключения на резерв.

Кроме того, устройство должно работать в определённом диапазоне температур, иметь устройство индикации режимов и физических величин.

С этим читают:

Понравилась статья? Поделись с друзьями в соц сетях!

nabludaykin.ru

Бесперебойное питание для насоса отопления

ИБП для насоса отопления – применение и советы по выбору

Современные жидкостные отопительные системы снабжены циркуляционными насосами. Теплоноситель принудительно перемещается по трубам, обеспечивая помещение теплом сразу после включения котла. Технология эффективна, экономична, и позволяет строить систему достаточно компактно.

Существенный недостаток (особенно для загородного использования) – зависимость от подачи электроэнергии. Если остановить принудительную цыркуляцию – система остановится. Поэтому при монтаже предусматривается ИБП для насоса отопления.

Многие производители установок автономного теплоснабжения включают «бесперебойник» в число обязательного оснащения. Но последнее слово остается за заказчиком.

Что такое источники бесперебойного питания и зачем они нужны

Современные отопительные котлы управляются микроконтроллером, которому необходимо электропитание. Кроме того, требуется постоянное питание двигателя насоса.

Если управляющий модуль может поддерживать функции от небольшого аккумулятора, или вообще временно отключиться, то циркуляция теплоносителя прекратится.

Многие модели котлов самостоятельно управляют насосом: то есть, его установка в трубу с теплоносителем является штатной. С точки зрения ИБП – не имеет значения, как работает система: синхронно, или оборудование включается само по себе.

Его задача – не допустить потери управления котлом и насосом при отключении основного энергоснабжения.

Принцип работы источника бесперебойного питания

По умолчанию принимаем, что насос работает от напряжения 220 вольт. Любые модели ИБП должны иметь на выходе именно такие параметры. То есть, электронная схема, получая питание от резервного источника (например, аккумуляторных батарей), преобразует постоянное напряжение в переменное, поднимая потенциал до требуемых 220 вольт.

Кроме того, что ИБП обеспечивает работу «подшефной» электроустановки, он обязан поддерживать резервные источники энергии (аккумуляторы) в работоспособном состоянии.

То есть, при нормальной подаче электроэнергии, батареи должны заряжаться. Схема хорошего «бесперебойника» не только вырабатывает необходимый ток заряда, но еще и следит за состоянием батарей.

В примитивной схеме управления устанавливается порог срабатывания: обычно в процентном отношении к номинальному напряжению: 220 вольт. Допустим, централизованное энергоснабжение низкого качества, и значение регулярно выходит за пределы «коридора».

Схема управления добросовестно переводит питание котла и насоса в автономный режим, не нарушая установленных выходных параметров. В этом случае АКБ довольно быстро разрядятся, и времени на восстановление емкости не хватит. Так работают резервные блоки.

Основные типы источников бесперебойного питания

Этот вид ИБП оснащен функцией стабилизации и разделяется на подклассы:

Линейные

ИБП работающие по системе Bypass. Входное напряжение сразу преобразуется в постоянное, с помощью выпрямителя. Затем, имея на входе резервный блок аккумуляторных батарей, в дело включается обратный преобразователь (см. иллюстрацию).

На выходе всегда стабильные параметры напряжения, резервная система как бы не замечает падения напряжения. Основное преимущество – у таких ИБП отсутствует понятие «время переключения на резервное питание». Оно есть всегда.

Недостатки: относительно малый КПД (потери на двойное преобразование, которое присутствует всегда) и повышенный износ аккумуляторных батарей. Кроме того, такие устройства относительно дороги.

Линейно интерактивные

Источники бесперебойного питания являются компромиссным решением между недорогими и неэффективными резервными схемами, и неэкономичными линейными. По сути, это устройство два в одном. На входе установлен стабилизатор напряжения (как правило, на основе автотрансформатора).

Когда его схема не справляется с разбросом параметров, либо входное напряжение вовсе отключается, интерактивный ИБП коммутирует переключатель на преобразователь напряжения, работающий от аккумуляторов.

В этом и есть основной недостаток устройства: для переключения требуется время, пусть и небольшое – несколько миллисекунд. Это создает дополнительную нагрузку на двигатель насоса и схему контроллера котла.

Однако преимущества таких ИБП перевешивают недостатки: Низкая стоимость, и щадящее отношени

teplo-ltd.ru

Как выбрать ИБП для циркуляционного насоса отопления

Для организации непрерывной работы циркуляционного насоса используются источники бесперебойного питания:

Комплект ИБП с внешним аккумулятором для циркуляционного насоса отопления

с чистой синусоидой
В состав циркуляционных насосов входит электромотор, для его питания можно использовать только чистую синусоиду, аппроксимированная не годится.
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.

Параметры, учитываемые при выборе бесперебойника для насоса отопления

Необходимо учитывать следующие параметры насоса:

номинальную мощность,
пусковую мощность (мощность, потребляемую в момент его включения),
желательное время автономной работы (предположительное время отсутствия сетевого энергопитания).

Достаточно легко определяется номинальная мощность — она всегда есть в технической документации к насосу, и можно просто сориентироваться по требуемому времени автономии — это длительность отключения подачи энергии в вашей местности плюс некоторый запас времени на всякий случай. Оба этих параметра будут влиять на емкость, а значит и стоимость, подключаемых к ИБП аккумуляторов.

Пусковая мощность насоса зависит от его класса энергоэффективности

От пусковой мощности зависит выбор источника бесперебойного питания, она определяет необходимую мощность устройства. Большая часть производителей не указывает эту характеристику в документации, поэтому определяем ее, исходя из класса энергоэффективности.

Если у насоса А класс, считаем пусковую мощность с коэффициентом 1,3 от номинальной. Если класс энергоэффективности ниже или неизвестен – применяем коэффициент 5

. Если проигнорировать пусковой режим насоса, то требуемая для его включения мощность окажется больше мощности ИБП даже с учетом его перегрузочных способностей, и это приведет к его выключению «по перегрузу».

Алгоритм выбора источника аварийного питания для насоса

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.
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.

Учитываем запас по мощности в 15-20 %. Т.е. искомая предварительная цифра: 225 Вт * 1,2 = 270 Вт.
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.
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).
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.

Примеры расчета мощности и выбора ИБП для циркуляционных насосов

Рассчитаем несколько вариантов для насосов:

Grundfos Alpha2 L 32-60	Grundfos UPS 32-60	Wilo Star RS15/6-130	UNIPUMP UPC32-60

Считаем, что перед нами поставлена задача подобрать комплекты под два варианта времени автономной работы: 6-8 и 14-16 часов при непрерывной работе насоса.

Модель насоса	Макс. мощность	Класс энерго- эффективности	Пусковая мощность	Запас мощности в 20 %	Мин. мощность ИБП для защиты насоса
Grundfos Alpha2 L 32-60	45 Вт	A	45 Вт * 1,3 = 59 Вт	59 Вт * 1,2 = 71 Вт	500 ВА / 300 Вт
Grundfos UPS 32-60	60 Вт	B	60 Вт * 5 = 300 Вт	300 Вт * 1.2 = 360 Вт	1000 ВА / 600-800 Вт
Wilo Star RS15/6-130	84 Вт	B	84 Вт * 5 = 420 Вт	420 Вт * 1,2 = 504 Вт	1000 ВА / 600-800 Вт
UNIPUMP UPC32-60	100 Вт	Неизвестен	100 Вт * 5 = 500 Вт	500 Вт * 1,2 = 600 Вт	1000 ВА / 600-800 Вт

Для насоса Grundfos Alpha2 L 32-60 (45 Вт) из нашего ассортимента могут быть предложены следующие варианты источников бесперебойного питания:

Eltena Intelligent 500LT2 500 ВА / 300 Вт Line-Interactive	SVEN RT-500 500 ВА / 300 Вт Line-Interactive	East Home 300 или East Home 300W 300 ВА / 300 Вт Line-Interactive
Все ИБП работают с одним внешним аккумулятором. Время автономной работы при емкости батареи 33 Ач – 7 часов, 65 Ач – 14 часов.

Варианты бесперебойного питания для насосов Grundfos UPS 32-60 (60 Вт), Wilo Star RS15/6-130 (84 Вт) и UNIPUMP UPC32-60 (100 Вт):

Наименование ИБП	Grundfos UPS 32-60 (60 Вт) Кол-во * емкость АКБ Время автономии	Wilo Star RS15/6-130 (84 Вт) Кол-во * емкость АКБ Время автономии	UNIPUMP UPC 32-60 (100 Вт) Кол-во * емкость АКБ Время автономии
East Home 600 или East Home 600W 600 ВА / 600 Вт Line-Interactive	1 шт. * 40 Ач 6 часов 20 минут	1 шт. * 65 Ач 7 часов 20 минут	1 шт. * 75 Ач 7 часов 10 минут
	1 шт. * 100 Ач 16 часов	1 шт. * 135 Ач 15 часов 20 минут	1 шт. * 150 Ач 14 часов 30 минут
Eltena Intelligent 1000LT2 1000 ВА / 600 Вт Line-Interactive	2 шт. * 28 Ач 9 часов	2 шт. * 28 Ач 6 часов 10 минут	2 шт. * 33 Ач 6 часов 10 минут
	2 шт. * 45 Ач 14 часов 30 минут	2 шт. * 65 Ач 14 часов 50 минут	2 шт. * 75 Ач 14 часов 30 минут
Helior Sigma 1 KSL-12V 1000 ВА / 800 Вт On-Line	1 шт. * 38 Ач 7 часов	1 шт. * 55 Ач 7 часов 10 минут	1 шт. * 65 Ач 7 часов 10 минут
Helior Sigma 1 KSL-12V 1000 ВА / 800 Вт On-Line	1 шт. * 75 Ач 14 часов	1 шт. * 120 Ач 15 часов 40 минут	1 шт. * 150 Ач 16 часов 50 минут
Powerman Online 1000 Plus 1000 ВА / 800 Вт On-Line	2 шт. * 20 Ач 7 часов 20 минут	2 шт. * 28 Ач 7 часов 20 минут	2 шт. * 33 Ач 7 часов 20 минут
Powerman Online 1000 Plus 1000 ВА / 800 Вт On-Line	2 шт. * 38 Ач 14 часов	2 шт. * 55 Ач 14 часов 20 минут	2 шт. * 65 Ач 14 часов 30 минут
East EA900Pro-H 1kVA 1000 ВА / 800 Вт On-Line	–	–	3 шт. * 27 Ач 9 часов
East EA900Pro-H 1kVA 1000 ВА / 800 Вт On-Line	3 шт. * 27 Ач 15 часов	3 шт. * 38 Ач 15 часов	3 шт. * 42 Ач 14 часов

В таблицах приведены блоки бесперебойного питания для насосов, которые хорошо себя зарекомендовали по отзывам клиентов и которые мы поддерживаем на складе постоянно.

Теперь остается принять решение, какой вариант наиболее приемлем. Есть смысл учитывать длительность гарантийного срока, наличие сервисных центров в вашем регионе, наличие места в котельной для установки ИБП и батарейного комплекта, стоимость комплектов предложенного оборудования. Ну, и нравится / не нравится, в конце концов.

При покупке ИБП для насоса в нашем интернет-магазине:

Сезонная скидка 5 % на комплект ИБП с аккумуляторами
Перемычки в подарок, комплекты готовы к установке
Бесплатная доставка до терминала транспортной компании в Москве, при отгрузке заказа в регионы
Доставка в Пункты выдачи заказов или Почтой России, для частных лиц

Ибп для насоса отопления