Ибп для циркуляционного насоса отопления своими руками

Автономные отопительные системы напрямую связаны с работой электрического нагнетательного насоса. Эти системы волне работоспособны, безотказны и безопасны. Но все может измениться в один миг — если отключится централизованная подача электроэнергии. Вероятность того что может возникнуть капитальная авария в контуре отопления весьма высока. Чтобы этого не случилось, нужен источник бесперебойного питания для циркуляционного насоса отопления.

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.

Однотактный автогенератор — ИБП

Схема простейшего обратноходового преобразователя:

Такой однотактный конвертер находит применение в небольших по мощности источниках питания, таких как зарядник для телефона.

Схема простейшего понижающего трансформатора. Применяется в грузовиках для прикуривателей с напряжением в 12 Вольт. То есть там, где необходимо понизить напряжение с 24 В до 12 В. Второе название однотактная схема преобразователя получила следующее — стабилизатор с ШИМ-модуляцией.

Также такую схему можно обнаружить в ресурсоёмких платах расширения, например, таких как видеокарты. При максимуме тока — минимум потерь.

Основной недостаток данной схемы — нет защиты от перегрузок, как по току, так и по напряжению.

Принцип работы и устройство

Все циркуляционные насосы имеют одну цель – запускать принудительную циркуляцию воды в замкнутой отопительной системе. Их устройство напоминает строение дренажного насоса, а корпус выполняется из сплава или металла, не поддающегося коррозии. Это может быть бронза, латунь, чугун, сталь или алюминий. Насос оснащен ротором и электродвигателем. Роторный вал выполняется из стали или керамики и имеет лопастное колесо – крыльчатку. Электродвигатель и приводит ротор в движение.

После установки в систему, циркуляционный насос за счет применения центробежной силы засасывает жидкость с одной стороны и нагнетает ее с другой. Вращением крыльчатки создается центробежная сила. Если насос работает равномерно, уровень воды в бачке будет статичным. Получается, что одного такого насоса недостаточно, чтобы поднять давление и улучшить отопление.

Именно в этом случае необходимо подключить циркуляционное оборудование. Оно поможет жидкости преодолеть то сопротивление, которое возникает на разных участках системы.

Итак, если циркуляционный насос отсутствует, это приводит к росту расхода топлива на отопление и увеличению затрат.

Зачем котлу ИБП

Обычно отопительные системы используют газ, твердое или жидкое топливо. Однако для стабильной работы необходим источник тока, который будет работать без перебоев. Если питание пропадет, то печь отключится и теплоносители будут остывать. А если это будет происходить часто, вследствие постоянных перепадов температуры в системе начнут появляться трещины, которые потом будут только увеличиваться. Всё это приводит к скорейшему износу оборудования.

Источник ytimg.com

Если вы используете в своём доме электрическое отопление, то, скорее всего, сталкивались с проблемой, что свет может в самый нужный момент отключиться. Для решения этой проблемы устанавливают бесперебойник – устройство, что служит источником питания даже тогда, когда основное электроснабжение отключено. Вы можете купить его в специализированном магазине или же изготовить бесперебойник самостоятельно.

Как показывает практика, самодельное устройство обойдётся вам раза в два дешевле покупного, что принято считать одним из главных плюсов, почему его стоит сделать.

Но учитывайте, что без соответствующих навыков, вы можете потратить гораздо больше времени и ресурсов, чем профессионалы. Поэтому стоит задуматься, будет ли целесообразно заниматься самостоятельным изготовлением такого устройства.

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.

Преимущества бесперебойников

Прогрессивная котельная для частного жилища — довольно сложная в техническом плане инженерная конструкция. Кроме подачи газа для работы котлов необходима и подача электричества для работы насосов. Именно они отвечают за циркуляцию охлаждающей жидкости по системе отопления.

На случай отключения электроэнергии в прогрессивных системах отопления предусмотрена автоматическая остановка котла отопления. Аварийная остановка котла вызовет и немедленное прекращение работы циркуляционных насосов. Вся отопительная система перестает работать.

При кратковременном отключении электричества на некоторое время понизится уровень комфорта в доме. Как только электроснабжение восстановится, всё пойдет по-прежнему — в доме будет тепло и уютно.

А если аварийная ситуация продлится надолго?

Понятно, что последствия от остановки отопительного оборудования в зимний период, мягко говоря, неприятны.

Если разморозить всю систему отопления, практически неизбежна замена разводящей сети по дому и радиаторов отопления. Нужен ремонт. Естественно всё это будет весьма недешево.

Мало того.

В разных системах отопления циркулирование воды осуществляется по-разному:

1. Принудительно (вода в системе прокачивается насосом).
2. Естественная циркуляция.

Если жидкость в системе перестанет циркулировать, она может просто закипеть и привести к взрыву.

Чтобы этого не произошло желательно обзавестись системой резервного электропитания.

Может показаться, что снабдить свой котел резервным источником электричества достаточно просто. Кажется чего проще — у многих в доме есть компьютерный бесперебойник. Добавь к ним аккумулятор от автомобиля и дублирующий источник питания своими руками готов. Но не всё так просто.

Начнем с обязательного комплекта бесперебойного электроснабжения:

• сам UPS для циркуляционных насосов;
• комплект мощных аккумуляторов;
• комплект разнокалиберных проводов и кабелей.

Набор может быть дополнен бензогенератором электричества.

Но бензогенератор нуждается в регуляторе напряжения и по умолчанию не является надежным источником энергии — он может надолго поломаться и произойдет это в самый нежелательный момент.

Поэтому для начала давайте рассмотрим, какие вообще бывают ИБП.

Советуем прочитать: о том, что такое UPS или ИБП более подробно, о принципах работы и разновидностях этого устройства.

Нюансы работы «беспребойника»

Однако и здесь имеются свои тонкости. ИБП, как правило, выдает напряжение постоянного характера, в то время как насос требует именно переменный тип напряжения. Поэтому для «бесперебойника» необходимо приобрести инвертор — своего рода преобразователь тока.

Инвертор – это обязательная составляющая системы отопления, которая обеспечит работу циркуляционного насоса.

Чаще всего современный ИБП представляет собой механизм из инвертора и аккумулятора (либо их может быть несколько). Достоинства ИБП, в который входит инвертор следующие:

• создается чистый синус, благодаря которому функционирует циркуляционный насос;
• экономия электроэнергии;
• возможность увеличить количество используемых аккумуляторов;
• автоматическое включение при перебоях с электричеством и в целом простота эксплуатации.

Советы

При приобретении ИБП и вводе устройства в эксплуатацию также важно обратить внимание на следующие моменты:

1. Не нужно экономить на приобретении данного оборудования и выбирать устройство подешевле, аккумуляторы хорошего качества обеспечат долгую автономную работу ИБП и увеличат срок его службы.
2. Бесперебойник предназначен для подключения к наносу для системы отопления, не нужно подсоединять к нему другие приборы и устройства, поскольку его мощность не рассчитана на это.
3. Специалисты советуют приобретать модели, работающие с фазозависимым оборудованием.
4. Устанавливать ИБП лучше в подвале или полуподвальном помещении, там они не займут часть жилой площади. Однако, устройству и аккумуляторным батареям необходимо обеспечить сухое пространство, чтобы надежно защитить от влажности. Для этого оборудование можно установить в небольшом шкафу, который будет герметично и надежно закрываться.

Постоянная подача электрической энергии обеспечит полноценную и эффективную работы системы отопления. Бесперебойник для насоса будет отличным решением проблем, связанных со сбоями в подаче электроэнергии. Стоит качественное оборудование недешево, однако, эти затраты быстро окупятся, тем более установка ИБП будет менее затратной, чем ремонт или замена всей системы отопления.

Источник статьи: https://homehill.ru/otoplenie/boiler/besperebojniki.html

Классификация «бесперебойников»

Существует несколько типов ИБП:

• линейный тип — самый простой, в нем отсутствует стабилизатор напряжения. Если происходит отключение от электросети, прибор автоматически подключается к питанию от аккумуляторной батареи;
• линейно-интерактивный источник бесперебойного питания. В нем присутствует простейший стабилизатор и от одного до четырех аккумуляторов, заряд которых система контролирует самостоятельно. В устройствах такого типа имеется меньшее внутреннее напряжение.

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.

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.

В домах и квартирах, расположенных вне черты города, используют собственное водяное отопление для обогрева. Для перекачки жидкости применяют насос. При отключении электричества циркуляция воды прекращается, а это уже грозит разрывом котла. Если жильцы находятся дома, они сами могут открыть кран для обходного движения воды, а когда их нет? Поэтому всё чаще стали использовать (ИБП) для циркуляционного насоса отопления.

Читать также: Бита на шуруповерт для головок

ИБП в сборе

Конструкция циркуляционного насоса и требования к ИБП по электропитанию

Требования по электропитанию циркуляционных насосов и требования к источникам бесперебойного питания для таких насосов определяются конструкцией устройств.

Современный циркуляционный насос — это центробежный насос с водяным охлаждением электродвигателя. Такие насосы носят ещё название насосов с «мокрым ротором». В металлическом корпусе на едином валу закрепляются: электродвигатель, рабочее колесо с лопастями, ротор, подшипники скольжения, регулирующие устройства. Схематическое изображение конструкции циркуляционного насоса приводится на следующем рисунке.

Основным элементом конструкции циркуляционного насоса является электромотор. Как правило, используется высокоэффективный компактный электродвигатель.

Для нормальной работы таких двигателей необходимо обеспечить правильное электропитание. Электрический сигнал, подаваемый на обмотки электромотора, должен иметь правильный синусоидальный вид. В случае использования источников питания с модифицированным синусом происходят нарушения в работе двигателя. В этом случае электродвигатель начинает греться и гудеть. При длительной эксплуатации насоса происходит дополнительный износ подвижных частей по причине неравномерного вращения ротора двигателя.

В случае постоянно пониженного напряжения (в том числе на выходе ИБП) происходит увеличение силы тока в обмотках электромотора. Как следствие — существенный перегрев электромотора и выход его из строя. При пониженном напряжении циркуляционный насос работает в условиях повышенной нагрузки, происходит изменение в звуке работы двигателя. Очень низкое напряжение может приводить к аварийной остановке насоса и невозможности запуска насоса.

В случае повышенного напряжения (в том числе на выходе ИБП) увеличивается вероятность пробоя обмоток электродвигателя насоса. Существенное повышение напряжения приводит к перегреву насоса и выходу его из строя.

Изменение частоты подаваемого тока (в том числе на выходе ИБП для насоса) приводит к изменению скорости вращения ротора электродвигателя циркуляционного насоса. Как следствие — неравномерность подачи воды, сокращение срока службы насоса.

Принцип действия и конструкция ИБП

Само название показывает назначение прибора – обеспечивать бесперебойное питание от резерва при отключении основного источника. Первые бесперебойники появились после создания компьютеров и предназначались для поддержания качественного электропитания и кратковременного продолжения работ после отключения основного питания. ИБП фильтрует входящее напряжение, а при его несоответствии требуемым параметрам или исчезновении, он автоматически подаёт электропитание потребителю.

Состоит бесперебойник из следующих основных узлов:

• силовая коммутирующая система (байпас);
• зарядное устройство;
• преобразователь постоянного тока в переменный;
• управляющий орган;
• аккумулятор.

Внутренние компоненты

Коммутатор необходим для переключения источника напряжения. Рабочим элементом могут быть силовое реле (в дешёвых моделях), тиристоры, а в последнее время стали использовать IGBT транзисторы. Время срабатывания колеблется в пределах 6–10 мс. Способность переключать ток определённой мощности сказывается на мощности всего устройства. В интерактивных схемах коммутатор используется также для переключения выводов обмоток автотрансформатора.

Блок зарядного устройства преобразует входное переменное напряжение сети в выпрямленное напряжение необходимой величины для зарядки аккумулятора. От этого устройства будет зависеть, какие аккумуляторы могут быть заряжены.

Осторожно! При выборе аккумулятора важно знать ток его зарядки, обычно он составляет 1/10 от ёмкости, если он будет превышать возможности прибора – аккумулятор не будет заряжаться.

Конвертация постоянного тока аккумулятора в переменное напряжение осуществляется инвертором. Именно он отвечает за качество напряжения и мощность ИБП. Аккумулятор является источником энергии для такого преобразования, и от его ёмкости будет зависеть, как долго сможет бесперебойник давать энергию потребителям.

Принципиальная схема

В качестве управляющего органом выступают электрические компоненты, кнопки, переключатели. Для визуального контроля могут использоваться жидкокристаллические экраны. По принципу работы ибп для отопления бывают:

• резервные;
• интерактивные;
• двойного преобразования.

Чтобы понять, в чём их отличие, стоит разобрать каждую схему, в дальнейшем это поможет решить вопрос, как выбрать ибп?

Резервные

Самая простая схема, на входе используется простейший фильтр, способный задержать высоковольтные и электромагнитные импульсы, выполняется в виде конденсатора (С) или катушки и конденсатора (LC). Нагрузка подключается непосредственно к сети. При значительном ухудшении качества электроэнергии или при его исчезновении напряжение питания поступает от ИБП. Используется в простых и дешёвых моделях. Часто применяется для питания компьютеров, имеет высокий КПД около 99%.

Внешний вид компьютерного ибп

Недостатком является полное отсутствие возможности изменения амплитуды напряжения и частоты сетевого тока. Схема инвертора максимально упрощена, что приводит к искажениям формы синусоиды. Вместо синусоиды, идут, как правило, сигналы прямоугольной формы. Для компьютера они не страшны, поскольку ток сразу выпрямляется.

Важно! Асинхронные двигатели, используемые в насосах, нормально работать могут только с правильной синусоидой, при подаче некачественной энергии они будут плохо функционировать и быстрой выйдут из строя.

Для осветительных и обогревательных приборов форма сигнала не имеет значения.

Линейно-интерактивные

Эта схема больше подходит источнику бесперебойного питания для всех насосов системы отопления. Главное отличие от предыдущей схемы заключается в способности менять входное напряжение. Для этого во входной цепи устанавливается трансформатор, первичная обмотка которого имеет несколько выводов, он исполняет роль стабилизатора.

При номинальном напряжении корректировка не вносится, а если равновесие нарушается – автоматически подключаются или отключаются дополнительные витки. Такое ступенчатое переключение позволяет меньше задействовать аккумулятор, что значительно продлевает его срок работы.

Схема интерактивного ибп

Используемые инверторы выдают прямоугольное, трапецеидальное, ступенчатое или синусоидальное напряжение, всё зависит от сложности прибора. Естественно, это сказывается на стоимости.

Инверторные

Инверторная или схема двойного преобразования сильно отличается от предыдущих двух. Прямого подключения нагрузки к сети нет, а подключение происходит по следующей схеме: напряжение сети проходит сетевой фильтр, выпрямитель, после чего часть энергии, если необходимо, идёт на зарядку аккумулятора, а остальная поступает на инвертор, преобразуется в переменный ток и выходит к потребителю.

Внешний вид инверторного ибп

Полностью автоматизированная система, способная контролировать амплитуду и частоту, форма выходного сигнала максимально приближена к синусоиде. При отключении напряжения сети ИБП продолжает работать от аккумулятора, что практически никак не сказывается на выходном сигнале.

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.

Преимущества и недостатки различных типов ИБП

Можно подвести итог. ИБП со схемой резервного питания отличаются простотой в обращении и легче своих собратьев. Так как охлаждение электросхемы осуществляется естественным путём, то она не производит шума. Если сравнивать ценовой уровень – они самые дешёвые. Однако при всей своей привлекательности у них есть очень существенный недостаток – они не способны обеспечивать качественным питанием асинхронные двигатели.

Интерактивные бесперебойники, благодаря встроенному трансформатору, способны контролировать амплитуду входного напряжения. Правда, у простых моделей регулировка ограничивается 1–2 ступенями, производя изменения сигнала в большую сторону. У более сложных видов есть возможность понижать напряжение, а установленные фильтры улучшают качество питания от сети.

Используемые инверторы на дорогих моделях выдают сигнал, приближённый к синусоиде, что позволяет использовать такие ИБП для питания циркуляционного насоса. По сравнению с резервными — это более дорогие модели.

Читать также: Чертежи пресса для изготовления технопланктона

ИБП с двойным преобразованием выделяется отличными характеристиками электрической энергии отдаваемой нагрузке. Лучше остальных подходит для надёжного питания насоса. Недостатками являются низкий КПД (80–94%) и высокая цена, примерно в 2–3 раза превосходящая предыдущие типы.

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.

Критерии выбора резервного источника питания

Когда возникает вопрос, какой бесперебойник выбрать для насоса отопления, следует подумать вот о чём. Как часто отключают электроэнергию, и на какой срок? Будет ли ещё что-то питаться от бесперебойника? Какое качество питаемой энергии? Какую сумму можно будет потратить на ИБП? Некоторые, возможно, сочтут нужным рассматривать определённые модели или производителей. Уже находясь в торговой точке, будет возможность обратить внимание на дизайн и цвет, габариты и вес будущей покупки.

Определение требуемой мощности ИБП

Для определения мощности решают, какие потребители будут подключены. В паспортах этих устройств находят нужный показатель и складывают. Современные ИБП имеют запас мощности для запуска двигателей, об этом, как правило, указывают в паспорте. Длительность пиковых нагрузок небольшая, но этого вполне хватает для запуска насоса. Обычно запускать не приходится, так как автоматика срабатывает быстро, и насос продолжает крутиться.

Ёмкость батарей

Продолжительность работы ИБП напрямую зависит от энергии, запасённой аккумулятором. Казалось бы, чем больше ёмкость батарей, тем лучше, однако, здесь есть свои подводные камни.

Обратите внимание! Выпрямитель, предназначенный для зарядки аккумулятора, имеет ограничение по току.

На какой ток рассчитано зарядное устройство, должно быть указано в документе или на самом ИБП. На этот ток можно подбирать один аккумулятор или несколько. Если выбирается несколько, то зарядный ток каждого аккумулятора суммируется. Некоторые всё равно приобретают такие батареи, но заряжают их отдельно через дополнительный выпрямитель.

Аккумуляторы разделяются на две группы:

Стартовые способны быстро отдавать заряд, но после этого их необходимо как можно быстрее зарядить. Примером являются аккумуляторы на подвижном составе. Их отличие заключается в наличии заливных отверстий с пробками, через них доливают воду или кислоту (щёлочь). Они стоят значительно дешевле тяговых, поэтому привлекают внимание.

Стартовый аккумулятор

При установке таких батарей возникает необходимость следить за плотностью электролита. Размещать их можно в нежилых помещениях, подальше от отопительных котлов. Срок службы батарей будет напрямую зависеть от того, как долго они будут находиться в разряженном состоянии.

Тяговые аккумуляторы, напротив, специально разработаны на терпимость к длительным разрядкам. Их не нужно контролировать на предмет наличия и плотности электролита, можно устанавливать в жилых помещениях и работают они при высоких температурах. Недостатком является высокая цена.

Тяговый аккумулятор

Входное напряжение

В том случае, когда ИБП выполнен по резервной или интерактивной схеме, входное напряжение, при его наличии в сети и соответствии допустимым характеристикам, напрямую подаётся к нагрузке. Во второй схеме напряжение может регулироваться в достаточно широких пределах, в первом случае оно не регулируется совсем. Небольшие всплески напряжения небольшой продолжительности гасятся конденсаторами.

Напряжение на выходе и его форма

На выходе напряжение более стабильно благодаря постоянному источнику и неизменной нагрузке, а вот форма, за исключением инертной схемы, отличается от синусоидальной. Объясняется это работой электронного ключа, на котором выполнен генератор частот. Транзисторы ключа находятся в двух положениях: включено, выключено. Поэтому форма сигнала имеет прямоугольную форму. Добавляя сглаживающие конденсаторы её можно слегка изменить, преобразовав в трапецеидальную. Более сложные схемы позволяют добиваться приближённой формы синусоиды, но стоят они дороже.

Рис. 9. Синусоидальный и трапецеидальный ток

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.

Модели ИБП

На торговом рынке рейтинг моделей ибп постоянно меняются, но на некоторые можно обратить внимание. Российский ибп Энергия PRO-500 является инвертором с высокой стабилизацией (5% на входе и 1% на выходе). Выдаёт чистую синусоиду, ток заряда батареи 20А, имеет защиту от перезаряда. Встроенная автоматика защищает батарею от чрезмерного разряда, что продлевает срок службы и не допускает короткого замыкания. Имеется световая индикация и цветной дисплей.

Китайский Гарант 500 относится к интерактивным ибп. Способен выдавать до 300 Вт. В комплект входит аккумулятор на 100 А/ч, который заряжается током 10 А. Следующий ролик «как выбрать бесперебойник для насоса» даст ещё несколько полезных советов:

Особенности использования с котлом и циркуляционным насосом

На сегодняшний день большой популярностью в частных домах пользуются системы автономного отопления, которые имеют электронную систему управления, а также принудительную циркуляцию теплоносителя. Однако при отсутствии электроэнергии данное оборудование функционировать не будет.
Для поддержания работы котла можно использовать ИБП с внешним аккумулятором, при выборе которого необходимо учитывать несколько параметров:

1. На выходе должна быть обязательно чистая синусоида;
2. На резервное питание система должна переключаться мгновенно;
3. Фаза зависимости;
4. Продолжительность работы ИБП в режиме резервного питания.

Анализируя эти требования, стоит отметить, что возможно использование с котлом только линейно-интерактивных и онлайн ИБП.

Как сделать бесперебойник для насоса своими руками

Если понадобится по каким-либо причинам сделать ибп для асинхронного циркуляционного насоса отопления своими руками, то необходимо приобрести следующие компоненты:

• инвертор;
• зарядное устройство;
• аккумулятор;
• выключатель;
• предохранитель;
• провода.

При приобретении инвертора важно выбирать модель с максимально точной формой синусоиды выходного напряжения. Схема соединения показана в ролике:

Правильно подобранный ИБП позволит не переживать за насос при отключении электричества и позволит продлить срок его работы.

Каждый человек, использующий в своём доме электрическое отопление, сталкивался с тем, что в самый нужный момент оно может отключиться. Решают такую проблему бесперебойники — источники электричества, которые работают даже тогда, когда выключается полное электроснабжение. ИБП для отопительных систем вполне реально не только приобрести в магазине, но и изготовить самостоятельно для своего дома, дачи или квартиры, и ниже подробно рассматривается, как это сделать.

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».

Что потребуется?

Если вы изготавливаете бесперебойник для газового котла или для циркуляционного насоса отопления своими руками, то одна из самых важных его частей — инвертор.

Инвертор — это и есть устройство, преобразовывающее постоянное напряжение аккумуляторной батареи в переменное напряжение 220 B. Понятно, что сам бесперебойник лучше делать из аккумуляторных батарей, они куда дешевле, чем разнообразные генераторы.

Чтобы котёл, зависящий от электрического тока, нормально функционировал, лучше всего ставить инверторы типа CPS (самые лучшие варианты индексов — 3500, 7500 и 5000 PRO).

Помимо инвертора, нужны и сами батареи, обеспечивающие бесперебойное питание для котлов/насосов, а также зарядное устройство.

Плюсы и минусы

Среди преимуществ при использовании ИБП можно выделить следующие:

• оборудование обеспечивает непрерывную работу насоса, независимо от возможных проблем с подачей электроэнергии;
• энергозависимые приборы защищены от неполадок с сетью, вся система эффективно работает;
• простота в установке;
• удобство и надежность в использовании;
• отсутствие шума в процессе работы оборудования.

Недостатки использования бесперебойника:

• высокий уровень потребления электроэнергии от аккумуляторных батарей;
• часто встречающаяся слабая мощность встроенных в ИБП зарядных устройств.

Пошаговые инструкции

Про выбор инвертора было сказано ранее.

Батареи выбираются с наибольшей ёмкостью — чем больше она будет, тем дольше прослужит и бесперебойник. Если ёмкость оборудования 45 ампер-часов, то оно будет действовать 8 часов, а вот при 95 ампер-часах — уже до 24 часов.

Зарядник должен соответствовать ёмкости батарей.

Если вы приобрели уже в готовом виде инвертор, батареи и зарядник, то остаётся сделать следующее:

1. Два обозначения «+» и «-«, которые отмечены на инверторе ИБП для газового котла, присоединить друг к другу мощным проводом с аналогичными отметками на аккумуляторе.
2. Вилку котла вставить в инвертор.
3. Нажать «Включить». Всё, устройство работает.

Но, конечно, не всё так просто, и следует учесть такие нюансы:

• Провода для соединений лучше использовать толстые и медные;
• Места, где эти провода присоединяются к устройствам, должны быть крайне надёжными — следует тщательно следить за этим;
• Соединения в дальнейшем следует проверять, т.к. существует риск окисления металла и ухудшения работы системы.

Подробнее о том, что ещё важно учесть — в следующем разделе.

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:

1. Внимательно прочтите инструкцию и проверьте, все ли провода в наличии.
2. Если в конструкции предусмотрены внешние источники питания, соедините их проводами с устройством.
3. Выберите место для ИБП: устройство должно быть вне доступа для детей и животных, но поближе к элементам питания.
4. Подсоедините бесперебойник к насосу, а если надо, то и к газовому или твердотопливному котлу отопления.
5. 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:

1. Температурный режим в помещении должен соответствовать указанному в инструкции. Эксплуатация устройства при повышенных и пониженных температурах приводит к уменьшению рабочего ресурса батареи.
2. Монтаж контура заземления следует выполнять согласно правилам эксплуатации электрического оборудования.
3. 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!

Как приобрести подходящий бесперебойник

При покупке бесперебойного источника питания для отопительного котла необходимо обращать внимание на следующие параметры:

1. Какая выходная мощность необходима для нормальной работы отопительного котла, используемого в вашем доме. При выборе ИБП обязательно учитывайте рабочие параметры отопительного оборудования, особого внимания заслуживает «пусковой момент», когда потребляемая мощность максимальна. Если бесперебойник не будет отвечать требуемым параметрам – отопительный прибор автоматически перестанет работать.
2. Время работы в автономном режиме. Данная величина напрямую зависит от количества аккумуляторных батарей в бесперебойнике и их емкости. Специалисты советуют отдавать предпочтение оборудованию, в котором подключать батареи можно самостоятельно. Так вы сможете выбрать оптимальное количество батарей в зависимости от нужного времени работы отопительного прибора в периоды отсутствия питания в сети. При выборе устройств со встроенными батареями обязательно обращайте внимание на наличие пометки «Long Time». Она означает, что отопительный прибор будет работать при выключенной электроэнергии продолжительное время.
3. Время, за которое бесперебойник переходит в автономный режим работы. Данный параметр обозначает временной отрезок, за который ИБП способен начать работу от аккумуляторов в случае отключения электроэнергии.
4. Выходное напряжение. Лучше отдать предпочтение бесперебойникам для защиты от скачков напряжения, которое имеет пометку «Чистый синус», в ином случае отопительный котел может выйти из строя во время неполадок к сети.

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:

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

Итог работы

Расчетная мощность бесперебойника — четверть ампера. В идеале должно хватить на работу роутера в течение 2.5 часов.

Но из замеров получается, что если самодельный ИБП для дома будет потреблять ток в 1 Ампер, работы нового девайса хватит минут на 30.

Если роутер будет «кушать» 0.5 Ампер, то питания от батареек хватит уже на приблизительно полтора часа.

Таким устройством можно обеспечить бесперебойную работу и других устройств. Например, таких как:

• маршрутизаторы;
• докстанции беспроводного телефона;
• жёсткие диски.

Меры предосторожности и возможные ошибки

• В первую очередь, если вы решили сделать бесперебойник для насоса отопления именно своими руками, нужно надеть перчатки, чтобы не получить разряд током от оголённых проводов или контактов.
• Следует внимательно рассмотреть провода — у них не должно быть даже небольших повреждений, т.к. короткое замыкание очень опасно и может не только навредить человеческому здоровью, но и стать причиной пожара.
• Для системы следует подключать несколько аккумуляторов (лучше всего будет брать 2-4 полностью заряженных) и присоединять их параллельно.
• Ни в коем случае не следует экономить и брать устройства подешевле, так как качество и срок службы обычно оказываются соответствующими цене.
• Не присоединяйте к устройству всё подряд, используйте его именно для тех приборов, на которые он рассчитан по своей мощности. Впрочем, для компьютеров, как правило, этой мощности вполне хватает, главное, чтобы общая мощность не была выше максимально допустимой.
• Лучшим выбором, как советуют специалисты, будут модели с фазозависимым оборудованием.

Как выбрать

При приобретении бесперебойника для насоса отопления необходимо учитывать следующие нюансы:

1. Потребляемая мощность отопительного котла. При выборе ИБП прежде всего учитываются характеристики оборудования, с которым он будет работать. Для определения мощности ИБП нужно учитывать «пусковой момент» двигателя, поскольку во время выключения бесперебойника мощность, которую потребляет двигатель, неизменно возрастает. Если она будет больше мощности ИБП, устройство автоматически перестанет работать.
2. Время автономной работы бесперебойника. Эта величина зависит от емкости аккумулятора. Специалисты советуют остановить свой выбор на ИБП с подключением батарей извне. Это позволит подобрать необходимое количество батарей и обеспечить нужное время независимой работы оборудования. Устройства с внутренними батареями используют реже, поскольку они не могут обеспечить резервное питание на длительное время. Бесперебойники с внутренними батареями обеспечат более длительную работу оборудования в случае проблем с подачей электроэнергии. У моделей такого типа есть маркировка Long Time — «долгое время».
3. Время, которое потребуется оборудованию для перехода в автономный режим. Чем быстрее восстановится подача электроэнергии, тем меньше будет нагрузка на основную систему отопления.
4. Параметры выходного напряжения. Их указывают в стандартной инструкции, приложенной к устройству. Следует выбирать ИБП с данными – чистый синус, другие указанные характеристики могут привести к сбою в работе всей системы и даже к выходу из строя самого насоса.