Компьютерный бесперебойник для насоса отопления

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.

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.

Что представляет собой бесперебойник

Бесперебойник – это электронный прибор, обеспечивающий бесперебойное питание для насоса отопления. Для этого в нем присутствует аккумулятор, накапливающий электроэнергию от сети. При отключении сетевого питания бесперебойник (UPS) почти мгновенно переключается на работу от аккумулятора (или от нескольких аккумуляторов). Состоит этот прибор из нескольких основных узлов:

Обратите внимание, что далеко не каждый бесперебойник является стабилизатором – это отдельная опция, ее на борту может и не быть.

Аккумулятор – накапливает электроэнергию, а во время отключения электросети отдает ее в нагрузку;
Преобразователь напряжения – преобразует постоянный ток с напряжением 12 Вольт в переменный ток с напряжением 220 Вольт;
Фильтр – отфильтровывает импульсные помехи в бесперебойниках с импульсными преобразователями;
Стабилизатор – обеспечивает стабилизацию выходного напряжения в пределах допустимой погрешности.

Также во всех UPS предусмотрены схемы контроля заряда.

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.

Выбор конфигурации бесперебойника для насоса по времени резерва

Выбор конкретной модели бесперебойника для насоса зависит от электрической мощности насоса и времени необходимого резерва.

Учитывая, что электрические насосы обладают большой реактивностью, то при выборе мощности бесперебойника для насоса необходимо номинальную мощность насоса умножить на коэффициент реактивности нагрузки — 4. Исключение составляют современные насосы, оснащённые штатными пусковыми устройствами, которые уменьшают значение пускового тока. В этом случае значение пускового тока необходимо найти в техническом паспорте насоса.

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.

Разновидности ИБП

Схема подключения насоса теплого пола.

Источники бесперебойного питания существуют нескольких типов.

Линейный ИБП является представителем самой простой модели этих устройств. В нем нет стабилизатора напряжения. При отключении от электросети прибор самостоятельно подключается к питанию от аккумулятора.

Линейно-интерактивные ИБП оснащены простым стабилизатором напряжения. При подключении к аккумулятору на выходе образуется чистая синусоида, имеющая параметры 220В, 50 герц.

Бесперебойник двойного преобразования имеет систему стабилизации напряжения и возможность подключения к генератору.

Линейно-интерактивные приборы имеют меньшее внутреннее напряжение. Для их работы достаточно от 1 до 4 аккумуляторов. Такие системы самостоятельно осуществляют контроль уровня заряда аккумуляторов. При остаточной емкости 20% нагрузка от аккумуляторов отключается. В случае возникновения перебоев в электроснабжении приборы переводят питание на аккумуляторы. При возобновлении электроснабжения от магистральной сети все системы подключаются к ней.

Для обеспечения бесперебойной работы энергонезависимого котла подойдут маломощные инверторы CPS с индексами 2000 EI, 1500 PIE, 1000 EI, 1000 E, 600 E. Энергозависимый котел лучше комплектовать инверторами CPS с индексами 7500 PRO, 5000 PRO, 3500 PRO.

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.

От скачков напряжения и отключения электроэнергии не застрахован ни один дом. Для современных автоматизированных котлов отопления и насосов они губительны.

Если электричества нет долгое время – это может привести к аварии в котле из-за перегрева.

Благоразумные хозяева на этот случай устанавливают специальное оборудование – ИБП для циркуляционного насоса отопления. Разберёмся в том, как он работает, каких видов бывает и как сделать правильный выбор.

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.

Блоки бесперебойного питания для насоса отопления

Внешне прибор напоминает большой системный блок. Часто на передней панели есть дисплей с часами и панель с кнопками. Интуитивно понятное управление – на экран выводятся все основные данные: входное и выходное напряжение, уровень заряда аккумулятора, сила тока и другие.

Суть его работы в том, чтобы накопить энергию в аккумуляторах и потом отдавать её в случае необходимости.

Подключение источника бесперебойного питания к отопительной системе

блока бесперебойного питания;
аккумулятора(ов) на 12 V.

Напряжение 220 V преобразуется в 12 V и подаётся в зарядник. В то же время, энергия питает из сети котёл. Когда аккумулятор(ы) полностью зарядятся, подача тока автоматически прекращается, т.е. оно продолжает поступать, но транзитом.

Если же сеть отключается, ИБП начинает обратное преобразование – постоянное от батарей 12 V, в переменное 220 V.

Принцип работы источника бесперебойного питания

Автоматика сама включит резервное электропитание, а когда подача электроэнергии возобновится, переключится на работу от сети. Вмешательство человека не требуется и для зарядки аккумуляторов. Работает бесшумно.

Чаще всего используют аккумуляторы сделанные по технологии AGM, либо с гель-электролитом. Подключают их последовательно. В комплектацию входят все концевые отводы и кабельные перемычки.

Есть один нюанс – заряжается ИБП дольше, чем разряжается. Поэтому полностью заменить электроцентраль на длительное время бесперебойник для циркуляционного насоса не сможет.

Необходимость ИБП

Кроме уже перечисленных ситуаций (отключение электроэнергии и скачки напряжения), ИБП пригодится и в том случае, когда источником энергии является генератор воздушного охлаждения – дизельный или бензиновый.

Напряжение, получаемое от него, на выходе имеет пилообразную форму, тогда как требуется чистая форма синусоиды. ИБП с двойным преобразованием, установленный между котлом и генератором, решает проблему.

Итак, вот список требований, предъявляемых к ИБП:

стабилизация напряжения тока;
возможность длительной работы без внешнего электроснабжения;
подача напряжения в виде ровной синусоиды;
точность частоты;
плавный и моментальный переход на аккумуляторы;
надёжность.

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.

Выбор

Первое, что нужно учесть при выборе бесперебойника:

Мощность циркуляционного насоса.
Класс его энергопотребления.
Время, на которое отключают свет.

Для чего нужно знать класс энергопотребления. Предположим, мы имеем насос 45 Вт. В момент запуска происходит скачок мощности, т.е. он потребит больше Вт. Важно, чтобы он не превысил мощность ИБП. Если насос у вас класса А, частотный преобразователь снижает пусковой момент до 1,5 от обычной мощности. Тогда максимальный показатель мощности будет равен 45х1,5=67 Вт.

Если вы не знаете класса энергопотребления насоса, лучше подстраховаться и взять коэффициент 6. Тогда расчёт будет выглядеть так: 45х6=270 Вт.

Время работы ИБП будет зависеть от количества и ёмкости батарей. Однако увеличивать число батарей не дёшево и не все бесперебойники позволяют использовать дополнительные батарейные блоки.

ИБП со встроенными батареями используют большей частью для смягчения скачков напряжения – превращения пилообразной их формы в ровную синусоиду. Обеспечить работу котла, в случае выключения, они могут лишь на 20 минут.

Другой вариант – ИБП с зарядным устройством, к которому можно подсоединять внешние аккумуляторы.

Время автономной работы рассчитывается так:

(Ёмкость аккумулятора) х (на напряжение в цепи) : ( полную мощность в ВА)

Примечание: Чтобы перевести суммарную мощность из Вт в ВА, её нужно разделить на 0,7.

8-12 часов автономной работы – хороший показатель для ИБП. А для аккумуляторов оптимальная ёмкость – 100А/ч.

Схема работы ИБП по технологии Offline

Линейно-интерактивный, или Он-лайн ИБП выбрать?

Если котёл газовый или на дизеле, лучше подойдут Он-Лайн приборы. Можно использовать и Линейно-интерактивные, но дополнительно установив к нему стабилизатор напряжения.

Для котлов на твёрдом топливе можно выбрать более дешёвый линейно-интерактивный ИБП.

Ошибки, которые часто допускают, выбирая ИБП:

Время автономной работы определяется не мощностью прибора, а ёмкостью аккумуляторов.
Если в маркировке стоит индекс LT – это означает, что ИБП идёт с внешними батареями, которые не входят в стоимость агрегата. Их нужно купить дополнительно – без них прибор работать не будет.
Цифры, которые указаны в модели – это не Вт, а ВА.
Воздержитесь от покупки ИБП сомнительных производителей.

Производители, зарекомендовавшие себя, как надёжные – Fiamm, Leoch, Delta, AQQU,CSB, Inel.

О том, что такое парокапельные обогреватели и где их применяют, читайте в этой статье.

Примерные цены

Линейно-Интерактивный ИБП для отопления можно купить за 5800 – 9400руб.

Модель Он-Лайн серии будет стоить от 12300 руб. есть агрегаты за 20, 33, 75 и за 100 тыс.руб.

Как уже говорилось, аккумуляторы не входят в комплект ИБП – их нужно покупать отдельно.

В зависимости от модели и ёмкости, один АКБ можно приобрести за 2300-11000 руб.

Покупка и установка ИБП может показаться излишней тратой времени и средств. Однако есть вероятность лишиться дорогостоящего оборудования и остаться в холодное время года без отопления. И если взвесить все «за» и «против», затраты бесперебойник уже не кажутся так велики.

Заводские модели

Купить подходящий по характеристикам бесперебойник вы сможете в магазинах теплотехники и сантехники. Также они реализуются в интернет-магазинах. Итоговые цены варьируются в зависимости от завода-изготовителя, типа оборудования и технических характеристик. Мы же рассмотрим самые популярные модели и приведем их ориентировочную стоимость.

Энергия ПН-1000 с аккумулятором на 75 А

Перед нами простой бесперебойник с неплохим аккумулятором емкостью 75 А/ч. При мощности насоса в 100 Вт время автономной работы составит около 8 часов. Пиковая мощность составляет 1000 Вт, чего хватит на любую реактивную нагрузку. На выходе аппарат дает чистую синусоиду. А относится он к линейно-интерактивным ИБП, отличающимся высоким КПД и доступной ценой. Стоимость модели на отечественном рынке составляет около 260000 рублей.
Также в продаже представлены модификации с другой емкостью аккумуляторов:

На 100 А/ч – до 11 часов при работе с нагрузкой 100 Вт;
На 55 А/ч – до 6 часов при работе с нагрузкой 100 Вт;
На 200 А/ч – до 23 часов при работе с нагрузкой 100 Вт.

Если отключения электроэнергии в вашей местности носят частый и длительный характер, рекомендуем обратить внимание на последнюю модификацию – ее стоимость составляет 36-37 тыс. рублей.

SVC DI-600-F-LCD

Компактный бесперебойник, который может работать с котлами и насосами, обеспечивая непрерывную циркуляцию теплоносителя в системе отопления. Он относится к разряду линейно-интерактивных и дает на выходе чистую синусоиду без каких-либо искажений. Оборудование не требует вмешательства пользователей в свою работу и обеспечивает погрешность выходного напряжения не более 10% — для насосов это норма, а вот для котлов она могла бы быть и поменьше. Скорость переключения на работу от АКБ не превышает 20 мсек.
Встроенного аккумулятор здесь нет, к бесперебойнику подключается внешняя АКБ емкостью до 200 А/ч – это обеспечит до 24 часов автономной работы системы отопления. Пиковая нагрузка для данной модели не должна превышать 360 Вт. Ориентировочная стоимость модели – 6,5-7 тыс. рублей.

Tieber T-1000

Если нужен бесперебойник с максимальной емкостью, от которой насос сможет проработать до двух суток, следует обратить свой взор на эту модель. Она работает сразу с двумя аккумуляторами емкостью до 200 А/ч каждый. Производитель рекомендует использовать гелевые необслуживаемые батареи, так как они не выделяют в атмосферу вредных газов – это актуально для жилых помещений.
Максимальная мощность в нагрузке составляет 800 Вт. Бесперебойник может питать довольно мощные насосы и котлы отопления, а также узлы водяных теплых полов. Форма выходного напряжения – чистая синусоида, как того требуют двигатели насосного оборудования. Прибор ориентирован на напольную установку, рядом с ним ставятся аккумуляторы. Максимальный ток заряда составляет 12 А/ч.

Видео на тему

В загородных домах и коттеджах, одной из самых важных функций, которую выполняет бытовая техника, является отопление. Если без телевизора и компьютера ещё можно обойтись, то в зимнее время без отопления жить в частном коттедже невозможно.
Поэтому к системе отопления обязательно должен быть подключен источник бесперебойного питания для циркуляционного насоса отопления, который обеспечивает работу электроники отопительного котла и, самое главное, работу насоса при авариях сетевого напряжения.

Схема подключения

Рассмотрим схему подключения бесперебойника с двумя аккумуляторами. В данном случае батареи соединяются параллельно, что позволит увеличить их суммарную ёмкость. Рассчитаем время работы и стоимость такой системы.

Схема подключения бесперебойника к системе отопления

Обратите внимание! С увеличением количества АКБ возрастёт их общая ёмкость и увеличится время работы насоса отопления и дополнительных приборов, которые подключены к ИБП.

С увеличением мощности подключённых приборов будет увеличиваться время их работы в автономном режиме. Сам насос при работе в стандартном режиме имеет мощность 50 ватт, в таком случае две мощные батареи обеспечат 50 часовую работу прибора. Если к ИБП подключить ещё родного потребителя, например, лампочку, мощностью 100 ватт, то время их автономной работы уменьшится до 18 часов. При нагрузке в 500 ватт в час две новые заряженные АКБ полностью потеряют заряд через 5 часов работы.

Бесперебойник с аккумуляторными батареями

Что касается расходов: средний по цене бесперебойник будет стоить 17 тысяч рублей плюс два аккумулятора за 14 тысяч рублей. У нас получится 31 000. За эти деньги можно купить бензиновый генератор электроэнергии, но здесь нужны дополнительные расходы на бензин и определённые навыки работы с установкой. Конечно, ИБП можно купить и дешевле, бензогенератор здесь используется в качестве альтернативного варианта.

ИБП для циркуляционного насоса

В отопительной системе может быть один или несколько циркуляционных насосов. Они обеспечивают движение теплоносителя по трубам и радиаторам. При этом теплоноситель (вода) обеспечивает постоянный перенос тепла от газового котла к радиаторам, и остывшей воды обратно к системе подогрева.

Циркуляционный насос позволяет избежать застаивания воды в системе, что может привести к серьёзной аварии. Поэтому источником аварийного питания должна быть оборудована любая отопительная система.

Виды ИБП и принцип их функционирования

По своей конструкции и принципу работы блоки аварийного питания можно разделить на следующие группы:

Резервные источники питания;
Линейно-интерактивные устройства;
Блоки двойного преобразования.

Резервные ИБП

Блок питания резервного типа относится к наиболее простым устройствам. Он состоит из следующих узлов:

Пассивный фильтр подавления сетевых помех;
Аккумуляторная батарея;
Инвертор-преобразователь;
Плата контроля и управления.

Если плата контроля определяет, что напряжение сети соответствует норме с учётом допустимых отклонений, то потребитель получает электропитание напрямую от сети. Как только девиация напряжения выйдет за пределы допуска, электроника переключает нагрузку на питание от аккумулятора.

Напряжение, снимаемое с батареи, поступает на простой инвертор, где преобразуется в 220 В. Предварительно напряжение сети проходит через индуктивно-ёмкостный фильтр, который позволяет блокировать большую часть импульсных высокочастотных помех и одиночные короткие выбросы напряжения.

Форма тока на выходе резервного источника отличается от ровной синусоиды и имеет ступенчатую форму. Обычно в системах отопления используются асинхронные электродвигатели, которым для корректной работы требуется гладкая синусоида, поэтому резервные источники питания не рекомендуется применять в системах автономных газовых котлов.

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.

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.

Критерии выбора ИБП для насоса

При выборе источника аварийного питания следует руководствоваться определёнными техническими характеристиками:

Мощность блока питания;
Ёмкость аккумуляторной батареи;
Время работы в автономном режиме;
Возможность установки дополнительных аккумуляторов;
Наличие или отсутствие искажений выходного сигнала;
Время переключения на резерв.

Мощность ИБП и её подсчёт

Это, по определению, основной параметр, на который следует обратить внимание при выборе блока аварийного питания для циркуляционного насоса. Чтобы правильно выбрать необходимую мощность устройства, необходимо её предварительно подсчитать по несложной формуле. Поскольку электродвигатель циркуляционного насоса является реактивной нагрузкой, то она высчитывается следующим образом.

В паспорте на циркуляционный насос обычно указывается мощность в ваттах. Это, так называемая, тепловая мощность. Там же может быть указан дополнительный коэффициент, который называется Cos ϕ (косинус фи). Для получения полной мощности нужно тепловую мощность разделить на эту величину. Если Cos ϕ не указан, для расчётов берётся величина 0,6.

В момент пуска электродвигателя потребляемый ток резко возрастает примерно в 3 раза и эту величину так же следует учитывать. Поэтому окончательный выбор мощности ИБП будет выглядеть так:

P/Cos ϕ*3

Если мощность насоса по паспорту равна 120 W, то получится:

120/0,6*3=600

Бесперебойник для циркуляционного насоса отопления обычно питает и плату электроники газового котла. Мощность там небольшая, и с учётом небольшого резерва, требуемая мощность источника аварийного питания будет равна 650-700 W.

Ёмкость АКБ

От ёмкости аккумуляторной батареи зависит время, в течение которого система отопления будет работать при отключенной сети. По соотношению цена/ёмкость наиболее оптимальными будут аккумуляторы 12 В на 100 А/ч. Для того чтобы узнать время работы потребителя от аккумулятора необходимо ёмкость батареи умножить на её напряжение и разделить на мощность нагрузки.

Например, насос с полной мощностью 150 ватт будет работать:

100*12/150=8 часов.

Некоторые ИБП для циркуляционного насоса отопления допускают подключение дополнительных внешних батарей, что может в несколько раз увеличить время работы в аварийном режиме. Из всех аварийных источников питания только устройства с двойным преобразованием напряжения могут выдавать на выходе идеальную синусоиду. Среди дорогих линейно-интерактивных блоков так же можно подобрать ИБП со сходными характеристиками, но время переключения на резерв у таких источников намного больше, чем у инверторных устройств.

Установка блока аварийного питания

Чтобы источник резервного питания работал долго и без аварий, следует соблюдать некоторые простые, но достаточно эффективные правила:

Температура должна находиться в интервале + 18-25 градусов;
В помещении не должно быть пыли и паров агрессивных жидкостей;
Корпус блока питания должен быть обязательно заземлён;
Под напольный блок следует подложить резиновый коврик;
Нельзя чем-либо накрывать ИБП;
Не путать полярность аккумулятора.

При более низких температурах ИБП для циркуляционного насоса работать, конечно, будет, но время автономной работы при этом снизится.

Рейтинг лучших моделей

А теперь взглянем на наиболее покупаемые модели ИБП для циркуляционных насосов и котлов отопления. Рейтинг приборов составлен по популярности.

Место	Внешний вид	Бренд/модель	Тип	Мощность, Вт ном./макс.	Диапазон входных напряжений, В	Емкость батареи, А/ч	Особенности	Цена, руб.
1		ИБП Энергия ПН-500 45/75Ah Купить	линейный интерактивный	300 / 500	145 … 265	45, 60 или 75 (опция)	“холодный старт”, зарядный ток 8 А, принудительная вентиляция только при активной работе	14 500
2		Hiden HPS20-0312+45ah Купить	линейный интерактивный	300/400	140 … 275	45	“холодный старт”, зарядный ток 8 А	13 000
3		Штиль +18ah Купить	с двойным преобразованием	350/420	90 … 300	2 х 18 (встроенные)	режим “ЭКО” (линейный интерактивный), зарядный ток 3 А, компактная настенная конструкция	25 600
4		East Home 300w +30ah Купить	линейный интерактивный	250 / 300	настраиваемый	30	настенная конструкция, настройка диапазона входного напряжения, зарядный ток 1 А	14 700
5		Stark Country 1000 LI +100ah Купить	линейный интерактивный	450 / 600	140 … 290	100	“холодный старт”, зарядный ток 10 А, принудительная вентиляция только при активной работе	25 200
6		CyberPower SMP550EI+38ah Купить	резервный (Off-Line);	200 / 300	режим 1 – 100 … 280; режим 2 – 190 …260.	38	зарядный ток 3 А, бесшумная работа	13 908

ИБП-технология

Бесперебойные системы, которые постоянно направляют мощность, необходимую для подключения оборудования, через выпрямитель и инвертор, известны как источники бесперебойного питания с двойным преобразованием.

Такие устройства преобразуют переменный ток в постоянный ток, а затем преобразуют постоянный обратно в переменный ток для питания подключенного оборудования. Этот способ эффективно защищает сеть переменного тока, отфильтровывая линейные шумы и другие аномалии. Дополнительное преимущество такой технологии заключается в непрерывности работы оборудования.

Технологические усовершенствования привели к существенному повышению эффективности, что придает этой технологии некоторые преимущества по сравнению с другими типами устройств.

Схема ИБП

Какой АКБ выбрать

Как уже говорилось, аккумуляторы для ИБП требуются специальные, а не автомобильные. АКБ для бесперебойников бывают двух типов:

Гелиевые.
И AGM, стекловолоконные.

Оба варианта медленно отдают заряд, и выдерживают множество циклов заряда – разряда.

Гелиевые аккумуляторы:

Разрабатывались для военных самолётов.
В электролите содержится кремний, что делает его густым, как желе.
АКБ можно переворачивать, и даже с пробитым корпусом, электролит не вытекает.
Гарантируют до 600 циклов перезарядки.
Не требуют наблюдения и обслуживания.
Дороже чем AGM.

Минус гелиевых аккумуляторов. При вскипании, в электролитическом геле образуются пузырьки воздуха, а это может спровоцировать взрыв.

AGM-аккумулятор Sprinter

Стекловолоконные (AGM):

Более безопасные батареи, разработанные после гелиевых.
Между свинцовыми пластинами, здесь находятся вставки из стекловолокна, пропитанные электролитом.
Гарантируют до 300 циклов перезарядки.
Человеку требуется периодически проверять уровень электролита, и, когда нужно, дозаправлять батарею.
AGM не страшен избыток заряда, они менее прихотливы.
Цены на AGM ниже, чем на гелиевые.

Немецкая торговая марка Вило появилась на свет много лет назад и снискала положительную репутацию по всему миру. Насосы Wilo: технические характеристики и обзор моделей, читайте далее.

Как изготовить тепловой насос для отопления дома своими руками, читайте тут. Достоинства и недостатки технологии.

Виды циркуляционный насосов для отопления смотрите по этой ссылке: https://microklimat.pro/otopitelnoe-oborudovanie/otopitelnye-pribory/cirkulyacionnyj-nasos-kak-vybrat.html. В теме много полезной информации о выборе приборе.

Ёмкость батарей

АКБ практически всегда продаются отдельно от ИБП. Они имеют разную ёмкость и пользователь может подобрать 1 или несколько батарей под свои потребности. Чем выше будет суммарная ёмкость всех АКБ, тем дольше сможет работать оборудование при обесточивании дома.

И здесь не может быть единого для всех решения. Если отключения электроэнергии бывают в Вашей местности не часто, достаточно будет нескольких часов резервного питания, которого хватит на устранение электриками аварии на участке.

Обычно в документах к аккумулятору указывается расчётное время автономной работы, при разных нагрузках.

Гелиевый аккумулятор Exide

Пример. Мощность насоса – 250 Вт. Рабочее напряжение АКБ – 12 В. Чтобы узнать силу тока, с которой предстоит работать батарее, нужно разделить мощность на напряжение: 250 : 12 = 20,9 А. Ёмкость измеряется в Ач.

То есть, чтобы узнать, какая батарея обеспечит наш насос бесперебойной работой в течение двух часов, нужно 20,9 х 2 = 41,8 Ач. Можно приобрести батарею с ближайшим к этому показателю, значением. Например, 50 Ач (учитываем, что с течением времени, ёмкость батарей снижается, поэтому берём с запасом).

Виды ИБП

Выделяют три типа прибора.

Резервный

Источник аварийного питания обеспечивает систему электричеством от сети. Если в работе последней возникают неполадки, устройство переключается на аккумулятор.

Постоянное напряжение с последнего поступает в преобразователь, где медленно меняется на переменное. Величина постепенно возрастает с номинальной до 220.

Фильтр блокирует импульсные помехи, мешающие стабильной эксплуатации.

Резервный источник имеет три преимущества над аналогами:

Коэффициент полезного действия порядка 95%, иногда выше.
Тихая работа, малое выделение тепла в окружающую среду.
Дешевизна устройства.

Но также есть недостатки:

Долгое переключение после потери прямого питания.
Искажение напряжения.
Нет возможности настроить амплитуду или частоту.

Интерактивный источник бесперебойного питания

Также известен как линейный. Он имеет одно отличие от резервного: вместо преобразователя установлен стабилизатор.

В его схеме размещён автоматический трансформатор, задействующий различные обмотки при изменении напряжения на входе в устройство.

Это помогает получить почти идентичный начальному выходной показатель. Система более продвинута в плане эксплуатации, но также включает преобразователь и фильтр.

Преимущества интерактивного ИБП:

КПД до 95%.
Тихая работа.
Применение автоматического трансформатора.

К минусам относят:

Долгое включение устройства при аварии электросети.
Малую точность устройства.
Далёкую от синусоиды форму напряжения.
Частотные отклонения в некачественных моделях.

ИБП с двойным преобразованием и подключением внешнего аккумулятора

Эта конструкция значительно отличается от предыдущих. Инверторный источник бесперебойного питания выпрямляет напряжение, откладывая энергию в конденсаторы.

Фото 1. Источник бесперебойного питания модели Smart 312 для циркуляционного насоса, мощность 300 Вт, .

Вторая часть прибора повторяет преобразование, переводя постоянный ток в переменный. Батареи, содержащие заряд, начинают отдавать его при резком скачке напряжения. Процессом управляет микроконтроллер со встроенным генератором. Последний, обычно, делают из кварца. Это увеличивает точность прибора, стабилизирует частоту.

Важно! Двойное инвертирование способствует получению синусоидального показателя, что является весьма важным для длительной эксплуатации.

ИБП также должен включать аккумулятор, который заряжается при питании от сети. Допускается конструкция с отсоединяемой батареей. Последнюю в этом случае наполняют отдельно, а бесперебойник просто пропускает ток.

Источники этого вида имеют следующие плюсы:

Устройство способно работать в широком диапазоне значений, преобразуя напряжение.
Большая точность при стабилизации показателей.
Быстрое включение при потере питания от сети.
Совпадение с частотой работы насоса.
Отсутствие помех, несмотря на отсутствие фильтра.
Форма напряжения близка к идеальной.

Недостатки: дороговизна и сильный шум от вентилятора.

Принцип работы ибп

Как было сказано выше, ибп — это комплексное устройство. Его принцип работы основан на том, что при постоянном потоке электричества он просто выравнивает напряжение (при наличии скачков), а также очищает его от импульсных и электромагнитных помех. Иными словами, в это время бесперебойник обеспечивает циркуляционный насос качественным электричеством. В момент, когда электричество внезапно отключается, ибп включает инвертор, который преобразует ток из аккумулятора в переменный и насос работает от него. Когда электричество опять появляется, инвертор отключается и батарея начинает заряжаться, а циркуляционный насос работает уже напрямую от сети.
Встроенный стабилизатор предназначен не только для защиты устройства от перепадов напряжения, но и для защиты аккумулятора. Сетевой фильтр нужен для очистки тока от импульсных и электромагнитных помех.

Достоинства ибп для циркуляционного насоса отопления очевидны:

защита приборов, зависящих от электрической энергии, от перебоев работы сети, что увеличивает срок службы прибора;
ибп поставляет в прибор ток наилучшего качества;
обеспечение длительной автономной работы (около двух суток);
высокий коэффициент полезного действия;
тихая работа;
простота установки.

Какой бесперебойник выбрать для насоса отопления?

Все современные установки отопления, будь то парапетный котел с полным комплектом автоматики, твердотопливный на дровах, комбинированный, камин с контуром отопления или «АГВ» с циркуляционным насосом, все приборы отопления где встроен циркуляционный насос, нуждаются в бесперебойном питание сетевым напряжением 220 вольт. В противном случае при возникновение аварийных ситуаций зимой, когда отключают свет от несколько часов до суток, батареи отопления могут остаться холодными, а в в загородном доме или даче, если теплоноситель не «антифриз» могут и вовсе замерзнуть и «по трескать» при размерзание. Так и дымоходные камины со встроенным теплообменником, нуждаются в бесперебойной циркуляции теплоносителя, иначе закипевшая в камине вода может вывести из строя любой участок тепло магистрали дома.

Инвертор или преобразователь напряжения (ИБП) — специальное устройство предназначено для преобразования постоянного напряжения аккумулятора или энерговырабатывающего устройства (солнечной панели, ветрогенератора и т. д.) в переменное напряжение 220 вольт.

Для питания большинства насосов (и двигателей), к инверторам существует одно очень весомое требование — частота тока должна быть 50 герц, а его встроенный генератор должен вырабатывать переменное напряжение идеальной формы, близкой к синусоиде (так как это есть в розетке 220 вольт)

Преобразователь дополненный аккумулятором (несколькими аккумуляторами) или со встроенным в корпус аккумулятором — называется ИБП (источником бесперебойного питания) или просто говоря бесперебойником.

Но не стоит путать бесперебойник компьютера, телевизора или другой подобной бытовой техники с бесперебойником котла отопления. Разница в том что если компьютеру, а вернее его импульсному блоку питания все равно какая частота напряжения и какую форму оно имеет, то котлам отопления, а вернее их автоматике и особенно циркуляционным насосам (как и всем электродвигателям) важно питаться от стабильного напряжения 220 вольт, 50 герц синусоидальной формы сигнала.

Кроме отопительной системе такой преобразователь нужен для бесперебойной работы электрического насоса водоснабжения который качает воду в дом с колодца или скважины, нужен для систем водоотведения (канализации), систем измельчения в кухонных мойках, холодильниках и компрессорной техники. Не нужен разве что для работы бойлера, телевизора, компьютера, зарядных и тому подобному, но он не будет лишним и питания от такого преобразователя продолжит время службы любого устройства, так как в отличии от дешевых (компьютерных) ИБП, напряжение по форме и стабильности не отличается от сетевого, а порой даже лучше в плане стабильности.