Чтобы отопительная система работала надежно и не выходила из строя из-за перебоев с электроэнергией, стоит приобрести ИБП для насоса отопления. Он не только обеспечит постоянную работу отопительного оборудования, но и предотвратит поломки, вызванные отключениями электричества.
В нашей стране в сельской местности, да и во многих городах, картина отключения электроэнергии на несколько часов — обычное явление. Если при этом отопление или теплые полы работают на электричестве, то из-за остановки насоса не только понижается температура в доме, но и возникает риск серьезной аварии.
Решений данной проблемы существует несколько: монтаж генератора, изменение схемы отопления так, чтобы исключить из нее насос, приобретение бесперебойника.
Система отопления без насоса тоже потребует немалых затрат. В них входят расходы на создание проекта, покупку более объемных труб, а значит – и расширение проходов для них.
Два предыдущих шага осуществимы, но есть простое и более дешевое решение для дома и дачи – покупка источника бесперебойного питания.
Содержание
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.
На практике для аварийного питания насосов отопления используются следующие виды бесперебойников:
- Резервный.
- Линейно-интерактивный.
- 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.
Видео
Особенности выбора ИБП
Чтобы устройство обеспечивало безаварийную работу системы отопления, его следует подбирать, ориентируясь на параметры, которые будут описаны далее.
Расчет мощности ИБП
В документации к насосу для системы отопления обычно прописывается тепловая мощность, измеряемая в ваттах. Там же можно найти значение косинуса фи. Чтобы рассчитать полную мощность устройства, необходимо показатель тепловой мощности поделить на косинус ϕ, например:
Мощность – 90 Вт, Cos ϕ – 0.6. Тогда полная мощность составит 90/0.6, то есть 150 Вт.
При запуске электродвигателя он несколько секунд потребляет в три раза больше энергии, поэтому умножаем полученную цифру на 3 и получаем требуемую мощность ИБП, равную 450 Вт. Если вы не нашли в документации косинус ϕ, то поделите значение тепловой мощности на 0,7.
Кривая выходного сигнала. Выходная кривая тока должна быть синусоидальной формы – при кривой в виде ступенчатой синусоиды, меандра или трапеции повышается нагрузка на двигатель, что со временем приводит к его выходу из строя. По этой причине предпочтение стоит отдавать ИБП с двойным преобразованием, но в некоторых случаях для нетребовательного оборудования используют резервные бесперебойники. В инструкции к инверторному ИБП следует искать фразу «чистый синус».
Время независимой работы ИБП — зависит от емкости аккумулятора. Она подбирается исходя из того, на какой срок обычно отключают электричество в вашей местности. Чтобы была возможность регулировать этот показатель, рекомендуется выбирать устройства с внешним подключением элементов питания: в случае необходимости можно подключить или отключить нужное количество батарей.
Время перехода на автономное питание. Оно должно быть минимальным, чтобы снизить нагрузку на систему отопления. У резервных бесперебойников задержка составляет около 4 мс, но этого достаточно, чтобы нанести вред котлу отопления. По этой причине такие ИБП не используются как бесперебойники котлов отопления, но иногда применяются для циркуляционных насосов.
Разброс напряжения в сети. Стандартное значение напряжения составляет 220 В (допускаются отклонения плюс-минус 10%). Но на практике в различных местностях этот показатель может значительно отклоняться от нормы. Перед тем, как приобретать бесперебойник, стоит замерить напряжение несколько раз в разное время дня и ночи. В инструкции к устройству указывается диапазон напряжений, при которых ИБП будет обеспечивать нормальную работу оборудования.
Важным моментом при выборе ИБП является и его цена. В продаже можно найти источники бесперебойного питания с различной стоимостью, но качественное устройство с аккумулятором большой емкости не может стоить недешево. Стоимость бюджетных интерактивных ИБП составляет 100-200 долларов, а цены качественных аппаратов типа On-Line доходят до 300 долларов.
Как подключить ИБП
С подключением современных ИБП редко возникают проблемы. Они оснащены входами и всеми необходимыми проводами, важно только соблюсти правильный порядок подключения.
Последовательность действий такова:
- Внимательно прочтите инструкцию и проверьте, все ли провода в наличии.
- Если в конструкции предусмотрены внешние источники питания, соедините их проводами с устройством.
- Выберите место для ИБП: устройство должно быть вне доступа для детей и животных, но поближе к элементам питания.
- Подсоедините бесперебойник к насосу, а если надо, то и к газовому или твердотопливному котлу отопления.
- Включите ИБП в сеть (аккумуляторы включать в сеть не надо) и проверьте работу оборудования.
Чтобы устройство работало правильно, при его установке нужно следовать определенным правилам:
- Температурный режим в помещении должен соответствовать указанному в инструкции. Эксплуатация устройства при повышенных и пониженных температурах приводит к уменьшению рабочего ресурса батареи.
- Монтаж контура заземления следует выполнять согласно правилам эксплуатации электрического оборудования.
- Запрещено устанавливать ИБП в местах, где присутствуют пары горючих жидкостей и едких веществ.
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.
Советы специалистов
При покупке и подключении ИБП стоит учитывать следующие рекомендации:
- Источник БП – не та вещь, на которой стоит экономить. Приобретая качественный аппарат, пусть и по более высокой цене, вы будете уверены в том, что оно будет работать долго и не нанесет вред системе отопления.
- Если бесперебойник предназначен для питания циркуляционного насоса, не надо подключать к нему котел и другое оборудование, т.к. его мощность для этого недостаточна.
- Рекомендуется покупать ИБП, рассчитанные на работу с фазонезависимыми устройствами.
- Удачное место для размещения ИБП – полуподвальное или подвальное помещение, где устройство не будет занимать полезную площадь. Стоит помнить, что оборудование должно быть защищено от воздействия влаги. Чтобы выполнить это условие ИБП можно поместить в шкаф, который герметично закрывается.
