Источник бесперебойного питания для циркуляционного насоса отопления

Магистрали отопления в частных домах могут работать с принудительной циркуляцией или самотечным движением теплоносителя. Для обеспечения циркуляции необходим насос, который подключается в розетку на 220 вольт. Но если электричество по каким-то причинам отключается, то насос останавливается. Чтобы этого избежать, следует купить бесперебойник для насоса отопления.

Принцип работы и конструкция ИБП

В зависимости от конструкции бесперебойник может выполнять следующие виды работы:

• переключаться на питание от аккумуляторов в автоматическом режиме;
• преобразовывать постоянное напряжение в 12 В в переменный ток на 220 В;
• отфильтровывать сетевые помехи;
• стабилизировать напряжение сети при возникновении скачков.

Переключение насоса на питание от аккумуляторов и преобразование напряжения выполняют все источники, а вот защита от скачков напряжения требует наличия соответствующего блока. Различается несколько типов дополнительных источников питания: резервные, линейно-интерактивные, двойного инвертирования. Следует рассмотреть все виды приборов подробнее.

ИБП резервного типа

Это источники энергии, которые подают электроэнергию от сети, а при отключении переходят на аккумуляторы. Напряжение постоянного типа с аккумулятора сначала поступает к преобразователю, где превращается в переменное в 220 вольт, после чего подается к насосу. Резервные ИБП не стабилизируют скачки напряжения, а для блокировки импульсных помех применяется пассивный фильтр.

ИБП линейно-интерактивного типа

Такой бесперебойник для насоса отопления оснащен простым стабилизатором для выравнивания напряжений в электросети. Схема напоминает автотрансформатор, где при смене напряжения сети в точке входа в коммутатор электронного вида для преобразования подключаются обмотки. На входе получается напряжение, немного отличное от номинального, но достаточное для обеспечения питания насоса. Прибор также оснащен фильтром для устранения помех.

ИБП инверторного типа

Этот ИБП для циркуляционного насоса отопления отличается от предыдущих моделей выпрямлением сетевого напряжения с переходом части энергии в запасные батареи конденсаторов. Второй инвертор отвечает за преобразование постоянного тока в переменный второй очереди, конденсаторы выполняют двойную работу – при избыточном поступлении энергии, сохраняют и запасают излишки, а при недостаточном – восполняют убыток.

Для управления процессом прибор оснащен микроконтроллером с кварцевым генератором, обеспечивающим точность напряжения, частоты тока.

Важно! Любой источник бесперебойного питания для насоса имеет в схеме зарядное устройство, которое можно подключить для подзарядки батарей аккумуляторов.

Достоинства и недостатки ИБП разного вида

Каждый прибор имеет плюсы и минусы:

1. Резервный ИБП. Отличается повышенным КПД, практически не шумит и не нагревается, недорого стоит, но при этом занимает много времени при переключении и искажает форму напряжения на выходе. В таких приборах нет возможности корректировать амплитуду и частоту тока.
2. Линейно-интерактивный источник. Не шумит и поддерживает высокий КПД, стабилизирует напряжение посредством автотрансформатора. К минусам относят низкую точность, длительный период переключения и трапециевидную форму напряжения. Также недорогие модели могут давать отклонения по частоте.
3. Инверторные агрегаты. Достоинства – точность стабилизации, работа в большом диапазоне сетевого напряжения, моментальное переключение и отсутствие помех на выходе с идеальной формой подачи напряжения. Но такой прибор дорого стоит и постоянно шумит вентилятором.

Чтобы насос отопления работал нормально, ИБП должен выдавать сигнал синусоидальной формы, а если на выходе сигнал преобразуется в форму меандра, ступенчатой синусоиды или трапеции, то двигатель насоса будет перегружен, что приведет к быстрому выходу оборудования из строя. Нужный параметр сигнала выдает только инверторный агрегат, поэтому если в доме часто отключают электропитание, стоит приобрести именно такой ИБП. Резервные источники подходят для строений с редкими перебоями подачи центрального электропитания.

Правила выбора ИБП для насоса

При подборе оборудования нужно смотреть следующие показатели:

• мощность;
• объем батареи аккумуляторов;
• период автономной работы;
• возможность применения внешних батарей;
• диапазон сетевого напряжения;
• точность и наличие искажений напряжения на выходе;
• время перехода работы на запасной аккумулятор.

Определяющим показателем служит мощность прибора, которую следует заранее рассчитать.

Как рассчитать показатель мощности ИБП

При проведении расчетов во внимание принимается не только работа насоса, но и котла отопления. В паспорте на циркуляционный насос для системы отопления мощность может быть указана в ваттах (тепловая мощность), чтобы узнать полную мощность, нужно тепловой параметр мощности разделить на Cos ɸ, этот параметр тоже может указываться в техпаспорте изделия.

Например, мощность насоса (P) равна 90W, а Cos ɸ равно 0,6. Применяется формула P/Cos ɸ, результат (90/0,6) 150 Вт. Теперь нужно реактивную мощность (150 Вт) умножить на три, так как при запуске двигателя потребление тока возрастает в три раза. Применяется формула P/Cos ɸ*3. Для приведенного примера нужная мощность блока питания составляет 450 ватт. Если Cos ɸ в документах не указывается, тепловая мощность насоса делится на коэффициент 0,7.

Как определить емкость батарей

Параметр необходим для выяснения периода работы без сетевого тока. Как правило, ИБП для насоса отопления не оснащены аккумуляторами с достаточной емкостью батарей, поэтому для поддержания работы насоса в условиях частого отключения сетевого питания нужно выбирать бесперебойники с возможностью подключения внешних аккумуляторов.

Как подобрать входное напряжение

Стандартные параметры напряжения сети 220 вольт с допустимыми отклонениями +/- 10%, что примерно 198-242 вольт. Это значит, что все приборы должны работать в указанных пределах, но в малых населенных пунктах возможны значительные отклонения от установленных параметров. Если в сети бывают скачки напряжения, то лучше предварительно замерить показатели напряжения сети в течение суток. Замеры проводятся несколько раз, показания записываются. Такие данные позволят подобрать ИБП, где в техпаспорте обозначены предельные параметры напряжения, при которых устройство может подавать выходное напряжение, максимально близкое к номиналу.

Как выбрать форму и показатели напряжения на выходе

Если показатели выходного напряжения бесперебойника укладываются в допуск 10%, то устройство подходит для подключения циркуляционного насоса для системы отопления. Как правило, время переключения на резервный источник питания не занимает более десятка микросекунд, поэтому двигатель насоса не успевает остановиться. А вот форма выходного сигнала – это важный параметр прибора бесперебойного питания, который обеспечивает корректную работу насоса.

Чтобы гарантировать нормальную работу системы, необходимо получить напряжение в форме гладкой синусоиды, которую выдает только прибор двойного преобразования. Кроме того, инверторный аккумулятор для насоса отопления обеспечивает точную величину напряжения и частоту.

Важно! Эксплуатация ИБП выполняется в помещениях с температурой, которая указана в паспорте изделия, в воздухе не должно содержаться паров резких и едких реагентов, а контур заземления выполнен по нормативным правилам использования электрических установок.

Обзор моделей

В продаже предлагается много вариантов ИБП для теплового насоса, самыми популярными считаются:

1. Энергия ПН-1000. Это устройство со встроенным стабилизатором, который работает в диапазоне 120-275 вольт и обеспечивает номинал выходного напряжения в форме гладкой синусоиды. Дополненный аккумулятором Delta DTM 12100 L на 100А/ч источник выдает питание для насоса мощностью в 150 Вт и поддерживает беспрерывную работу в течение 8 часов. В наличии сетевой фильтр, информационный дисплей, интерфейс RS-232.
2. Теплоком 222/500. Это небольшой резервный прибор питания, используемый в системе отопления от газового котла. Однофазный стабилизатор релейного типа поддерживает работу при нагрузке не более 230 Вт. Допустимые колебания в сети 145-260 В. При повышении нагрузки более 260 Вт и значении частоты в 50 Гц нагрузка отключается автоматически.

Выбирая резервный источник питания, нельзя пренебрегать показателями формы напряжения, запасом по мощности не менее 20%, быстрым автоматическим переходом на резервный источник. Устройство должно поддерживать работоспособность в определенном температурном режиме, дополняться устройством индикации режимов и физических величин.