Источник бесперебойного питания для отопительного насоса

Автономная система отопления может быть энергонезависимой при самотечной циркуляции теплоносителя. Но чаще всего магистрали оснащаются циркуляционным насосом, который транспортирует воду до приборов отопления намного быстрее, что ускоряет обогрев дома. Применение нагнетателя требует обеспечения электрическим током, поэтому в домах с перебоями подачи энергии нужен бесперебойник для насоса отопления. Накопитель снижает риск выхода системы из строя при скачках напряжения в сети и может быть разного типа. Рассмотрим источники бесперебойного питания (ИБП) по видам и особенностям.

Конструктивные особенности и принцип работы ИБП

Применяются агрегаты для выполнения ряда работ:

• автоматический переход на питание от аккумуляторов при перебоях подачи электроэнергии;
• фильтрация помех при импульсной подаче питания;
• при подаче постоянного напряжения в 12В преобразовывать ток в переменный в 220 В;
• стабилизировать сетевое напряжение при появлении скачков.

Автоматический переход на питание от накопителей, преобразование и фильтрацию импульсных помех выполняют все приборы, а вот стабилизировать могут только ИБП с нужным блоком автоматики.

В продаже представлены несколько видов ИБП для насоса отопления:

1. Резервные. Предназначены для обеспечения насосов электроэнергией при отключении центральной подачи. Приборы оснащены преобразователем напряжения, которое превращает ток в переменный и повышает до 220 вольт. Стабилизатора нет, для устранения помех применяется пассивный фильтр.
2. Линейно-интерактивные. Оснащены стабилизатором, который преобразует напряжение с небольшим отличием от номинального, преобразователем и фильтром.
3. С двойным инвертированием. Это более прогрессивное оборудование, которое может выпрямлять сетевое напряжение с запасанием части энергии в конденсаторе батарей. Второй инвертор преобразует постоянный ток в переменный, таким образом агрегаты выполняют двойную функцию – при поступлении большого напряжения сохраняют излишки, при недостаточности обеспечения, расходуют накопленный резерв. Инверторы управляются микроконтроллером, кварцевый генератор которого обеспечивает точность напряжения и подаваемой частоты.

На заметку! Все ИБП в комплекте имеют зарядные устройства для подзарядки накопителей от аккумуляторных батарей.

Преимущества и недостатки оборудования

Определяясь с выбором бесперебойника, нужно обращать внимание на плюсы и минусы каждого типа прибора:

• Резервные источники обладают высоким КПД, малой шумностью и невысокой стоимостью. Однако занимают много времени при переключении насоса на резервный источник питания, не выпрямляют напряжение на выходе, не дают возможности корректировать амплитуду и частоту.
• Линейно-интерактивные ИБП для циркуляционного насоса отопления стоят дороже, отличаются высоким КПД и малым уровнем шума. К тому же приборы с трансформатором могут стабилизировать подаваемое напряжение, но скорость переключения низкая, как и точность, а форма подаваемого напряжения напоминает трапецию – это минусы. Бюджетные модели могут отклоняться по частоте.
• Инверторные агрегаты с двойным инвертированием стоят дорого, зато имеют широкий ряд плюсов. Это высокоточные стабилизирующие агрегаты, которые работают в большом диапазоне показателей напряжения. Моментальное переключение, точность частоты, отсутствие помех и самая правильная форма напряжения – плюсы. А вот шумная работа – минус. Инверторный агрегат подает сигнал синусоидальной формы, а это важно, так как любые отклонения от идеальной формы на выходе приводят к порче оборудования и быстрому выходу двигателя из строя.

На заметку! Резервные источники питания можно использовать при кратковременных отключениях электричества. В этом случае неправильная форма напряжения при выходе не имеет тяжелых последствий для двигателя насоса.

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.

Совет! Все итоговые показатели расчетов округляются в большую сторону. Чтобы гарантировать эффективную работу насосов, оборудование приобретается с запасом в 15-20%.

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:

1. Температурный режим без минусовых показателей. Оптимальные величины указывают в паспорте приборов.
2. Из помещения убрать едкие химикаты и реагенты, а также горючие жидкости.
3. Обязательно заземлить контур по правилам применения электрических установок. Это снизит риск замыкания сети электротока.

Обзор моделей

Список бесперебойников с хорошими отзывами не так велик:

• Энергия ПН-1000. Мощный источник со встроенным фильтром от сетевых помех, стабилизатором, который поддерживает нормальный уровень напряжения на выходе при входном в 120-275 вольт. Выходной сигнал в форме гладкой синусоиды подходит для насосов любого типа. Дополнение в виде аккумулятора на 100 А/ч дает возможность автономной работы приборам мощности на 150 Вт в течение восьми часов. Вся информация о работе агрегата отражается на внешнем дисплее.
• Теплоком 222/500. Прибор небольших размеров, который применяется для автономной работы насосов в газовых системах. Простой агрегат с однофазным стабилизатором релейного вида не работает с нагрузкой более 230 Вт.
• Скат ST 1515. Амплитуда колебаний входного напряжения 145-260 Вт, частота 50 Гц +/- 1%. При превышении параметров нагрузка отключается в автоматическом режиме.

Будет удобно, если ИБП поддерживает запас мощности в пределах 20%, быстро переключается на резервный источник питания с формой выходного напряжения в виде гладкой синусоиды, автоматически отключает нагрузки, работает в широком диапазоне температур. Также автономной работе системы поможет оснащение устройства индикатором режимов и физических величин.