Как подключить бесперебойник к насосу отопления?

Частые отключения электроэнергии очень опасны для отопительной системы закрытого типа. После неравномерного нагрева увеличивается давление в трубах, горячий теплоноситель из котла перемещается медленно, что приводит к неравномерному прогреву помещений. Бесперебойник для насоса отопления, далее ИБП позволяет избавиться от всех этих проблем, ведь в указанном приборе будет накапливаться определённый запас электроэнергии, что позволит поддержать рабочее состояние циркуляционного насоса во время отключения электрики.

Бесперебойные блоки питания для циркуляционных насосов

Здесь вы узнаете:

Структура систем отопления
Что представляет собой бесперебойник
Разновидности бесперебойных источников питания
Как выбрать бесперебойник
Как сделать бесперебойник для насоса отопления своими руками
Заводские модели

Применение систем отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя заставляет продумывать обеспечение резервного питания для используемых в них насосов. В противном случае отключение электропитания приведет к остановке контура. Для резервирования питания необходим бесперебойник для насоса отопления. Используя заряженные аккумуляторные батареи, он обеспечит насосный узел переменным током с нужным вольтажом. Именно об этом оборудовании и пойдет речь в нашем обзоре.
Подобные приборы изготавливают в связке с коммутатором типа off-line и регулятором напряжения, который работает в автоматическом режиме. Главным достоинством этого источника бесперебойного питания считается способность обеспечения нормальной работы циркуляционного насоса при повышении или понижении напряжения в электросети. Минусом рассматриваемого ИБП является определённый промежуток времени для переключения на аккумулятор при перебоях в электроснабжении.

Линейно-интерактивный бесперебойник для отопления — один из вариантов для обеспечения безопасности системы отопления

Эффективность таких приборов занимает промежуточную позицию между простыми и дешёвыми ИБП типа off-line и дорогими качественными приборами с двукратным преобразованием напряжения on-line. На практике линейно-интерактивные источники бесперебойного питания используются для беспрерывной работы настольных компьютеров и мониторов, циркуляционных насосов и других устройств.

По методу получения напряжения на выходе из батареи такие приборы делят на два основных вида:

Вырабатывание напряжения по чистой синусоиде. Такие установки часто используются в качестве альтернативного варианта двойного преобразования напряжения;
Получение напряжения по аппроксимированной синусоиде. Подобные ИБП эксплуатируются в паре с персональным компьютером.

Линейные (on-line)

Такое интеллектуальное оборудование характеризуется двукратным преобразованием электроэнергии в он-лайн режиме. Благодаря таким особенностям прибора, выравниваются скачки напряжения в сети, устанавливается баланс частоты. Напряжение питания насоса отопления всегда стабильно, имеет значение 220 вольт, что способствует продлению срока службы описываемого прибора.

Обратите внимание! Этот вид ИБП быстро включает насос при перебоях электроснабжения. Это возможно через двойное преобразование напряжения в сети.

Виды ИБП

Источник бесперебойного энергоснабжения, в зависимости от поддерживаемых опций, осуществляет следующие функции:

автоматическую коммутацию на питание от аккумуляторной батареи (АКБ) в экстренных ситуациях;
инвертирование постоянного DС напряжения (12 В) в требуемое переменное (220 В) с корректировкой частоты 50Гц;
сглаживание скачков напряжения и фильтрацию сетевых помех продолжительностью 10–100 мс;
стабилизацию «транзитного» сетевого напряжения в штатном режиме.

Справка! Переключение питания насоса отопления на аккумулятор, преобразование напряжения и фильтрацию сетевых помех выполняют все ИБП/UPS. Стабилизацию напряжения производят только устройства, оснащенные блоком-стабилизатором.

Существуют три вида источников бесперебойного питания, которые используются и для работы с циркуляционными насосами отопительных систем.

Резервные

Простейшие бюджетные модели обеспечивают только переход на запасное питание. В обычном режиме напряжение сети уходит непосредственно в котел без стабилизации, пройдя один пассивный фильтр защиты от импульсных помех.

Фото 1. Резервный бюджетный бесперебойник может обеспечить только переход на запасное питание.

В случае отключения питания сети, выхода параметров за значения диапазона, коммутатор за 4–12 мс подключает штатную АКБ. Постоянное напряжение батареи сначала поступает на электрический преобразователь, где оно становится переменным, а затем повышается до требуемых 220 В.

Нюансы сборки фильтра внешних гармоник

А поможет нам в этом так называемая гармоничная система для фильтров напряжения.

Вы и здесь можете проявить инициативу и сделать её самостоятельно, но лучше всё-таки хотя бы для начала установить и найти проверенную схему. Такие фильтры состоят из различных резисторов, трансформаторов и других вспомогательных устройств.

Правильно собранная система должна гарантированно стабилизировать любой из источников электрического тока.

Впрочем, схема такого фильтра несложна, её можно увидеть ниже.

Главная трудность здесь заключается в расчёте параметров. Элементы же контура рассчитываются и делаются идентично, лишь собираются разными способами — один последовательный, другой параллельный, однако в обоих случаях настраиваются на частоту 50 Гц.

Следует выполнить расчёт параметров катушек индуктивности под имеющийся в наличии сердечник.

В сердечнике также понадобится сделать зазор между витками.

Формулы для расчёта параметров следующие:

Зазор в миллиметрах = 1,257E-3 * макс. сила тока в амперах * количество витков.
Количество витков = 1,257E6 * макс. сила тока в амперах * индуктивность дросселя в Гн * площадь сечения сердечника в квадратных миллиметрах — результат округляем до большего
Для последовательного контура: максимум силы тока в амперах равен 1,4 * {мощность нагрузки, Вт} / 220 В.
Для параллельного контура: максимум силы тока в амперах равен 1,4 * 220 В/ 28 * {частота сигнала, Гц – 50 Гц} * { индуктивность дросселя, Гн}.

Как выбрать бесперебойник для насоса отопления?

При приобретении блока аварийного питания учитывают мощность, время работы от батареи, возможность внедрения дополнительных батарей, время перехода к работе от аккумулятора.

Выбор по типу

Наиболее подходящими для питания отопительного оборудования характеристиками обладают ИБП с двойным преобразованием. Они выдают стабильное напряжение, сглаживают перепады, блокируют высокочастотные помехи. Инверторные бесперебойники поддерживают работу котлов, снабженных сложными электронными модулями.

Единственным недостатком считается повышенный уровень шума, издаваемого кулерами.

Линейные ИБП имеют низкую стоимость. Такие устройства не стабилизируют поступающее от сети напряжение. Резкое изменение параметров тока может вывести отопительное оборудование из строя. Однако линейные источники отличаются наиболее высоким КПД.

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.

Об устройстве теплого пола и затратах электроэнергии на отопление читайте тут.

Можно ли заменить ИБП на компьютерный бесперебойник или использовать автомобильный аккумулятор?

Нет. Компьютерные ИБП на выходе имеют напряжение в виде зубцов – прямоугольников. Циркуляционные насосы от них перегреваются.

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 , 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 ИБП;
Линейно-интерактивные;
ИБП с двойным инвертированием.

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.

Причины

Всему виной давление в системе: при естественной циркуляции оно не превышает показателя 0,6 мПа, а этого мало, чтобы обеспечить отопление многоэтажного или просто большого здания. Чтобы повысить давление и улучшить циркуляцию воды, нужно либо создать замкнутую систему при помощи труб большего диаметра, либо встроить циркуляционный насос.

Поскольку переустройство с помощью труб большего диаметра – не дешевая процедура, то лучшее решение в данном случае – это циркуляционный насос.

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.

На что обращать внимание?

Большая часть современных отопительных систем в качестве топлива использует метан. Но чтобы система работала стабильно, она должна иметь источник тока, выдающий непрерывное напряжение без каких-либо перебоев. Если устройство питания резко отключить, то теплоносители станут постепенно остывать, а это весьма неприятно, так как на них в некоторых местах могут в итоге появиться трещины — сперва маленькие, а потом большего размера.

Поэтому внимательно следите за стабильностью работы устройства!

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.

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».

Установка

Порядок установки ИБП с инвертором зависит непосредственно от модели устройства. Разница между такими преобразователями напряжения 12/220 заключается в типе автоматики, которая и определяет процесс установки.

Так, некоторые агрегаты монтируются непосредственно на мотор насосного оборудования. Другой тип источника бесперебойного питания устанавливается только на стену и работает только в вертикальном положении. Имеет место и источник бесперебойного питания прямоугольной формы и внушительных размеров. Данного типа автоматика устанавливается рядом с циркуляционным устройством. Подключить преобразователь напряжения 12/220 можно и своими руками, воспользовавшись инструкцией.

Пути решения

Обойти проблему отключения электроэнергии можно, просто встроив в существующую систему трубы большего диаметра. Жидкость в данной системе циркулирует естественным образом – за счет силы гравитации. Однако такая система не удобна в регулировании.

Можно воспользоваться и генератором. Однако генератор требует особых условий эксплуатации: поддержание одного уровня топлива, наличия специального места. Все это, как правило, требует финансов, и кроме того — небезопасно. При работе есть вероятность скачков напряжения, которые могут привести к поломке системы электронного управления котлом.

Гораздо удобнее и проще решить вопрос при помощи ИБП – источника бесперебойного питания. «Бесперебойник» автоматически включается при отсутствии электроэнергии, благодаря чему система будет работать в любом случае. Оборудование ИБП можно установить в любом помещении без какого-либо специального обслуживания — аккумуляторные батареи заменяются раз в 2-3 года. Функционирует такое устройство практически бесшумно. Нужно отметить и то, что установка ИБП обходится намного дешевле, чем покупка, например, генератора.