Бесперебойные блоки питания для циркуляционных насосов

Здесь вы узнаете:

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.

Структура систем отопления

Тонкие металлопластиковые и металлические трубы, применяемые в современных отопительных системах, не позволяют обеспечить естественную циркуляцию теплоносителя. Также сказывается отсутствие уклонов, наличие большого количества соединительных фитингов, минимальный внутренний объем радиаторов и многие другие факторы. Чтобы теплоноситель смог беспрепятственно циркулировать по трубам и доставлять тепло во все уголки дома, в отопительных контурах устанавливаются циркуляционные насосы.

Используемые в отоплении насосы строятся по схеме с «мокрым» ротором. Благодаря этому достигается их компактность и бесшумность. Питание насосных узлов осуществляется от бытовой однофазной сети с напряжением 220 Вольт. Несмотря на то что веерные отключения электроэнергии уже не практикуются, стабильность поставки электричества в дома и квартиры остается больным отечественным вопросом.

В отсутствие бесперебойника каждое отключение электроэнергии приводит к затруднительной циркуляции или вовсе к ее прекращению. В доме становится прохладнее, а отопительный котел, диагностируя перегрев котловой воды, отключается. Если «свет» отключили на несколько часов, а теплоизоляция отсутствует, уже скоро температура воздуха начнет падать – условия для нахождения в комнатах станут не самыми комфортными. Вывод один – нужен бесперебойник.

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.

Разновидности бесперебойных источников питания

Выбирая источник бесперебойного питания для циркуляционного насоса отопления, следует уделить особое внимание его техническим характеристикам. Для начала определимся с разновидностями этого оборудования:

• Линейные бесперебойники (резервные) – отличаются предельной простотой. Здесь отсутствует стабилизация входного напряжения, при питании от электросети оно колеблется в большом диапазоне. При отключении электросети оборудование питается от встроенного или подключаемого аккумулятора;
• Линейно-интерактивные блоки бесперебойного питания – модели с функцией стабилизации напряжения. Строятся на основе автотрансформаторов;
• ИБП для циркуляционного насоса отопления с двойным преобразованием – самые сложные бесперебойники. Первый преобразователь дает на выходе постоянное напряжение, от которого заряжаются аккумуляторы. Второй преобразователь дает на выходе переменный ток с напряжением 220 Вольт.

Бесперебойники с двойным преобразованием сложные, но самые стабильные. В них не используется прямое питание потребителей от электросети – ток проходит двойное преобразование.

Как выбрать бесперебойник

Купить бесперебойник можно в любом магазине, где реализуется сантехника и теплотехника. Здесь представлено внушительное разнообразие моделей – впору растеряться. Давайте посмотрим, как правильно выбрать бесперебойный блок питания.

Выбор по типу

Главным достоинством инверторных бесперебойников является то, что они обеспечивают так называемую непрерывную синусоиду — при переключении с сети на АКБ подача тока на выходе не прерывается.

Из всех вышеперечисленных ИБП наилучшими характеристиками выделяются модели с двойным преобразованием (инверторные). Их плюсы – хорошая стабилизация, правильная форма выходного напряжения (синусоида, а не ее ступенчатая аппроксимация или другие формы). Также они характеризуются отсутствием высокочастотных помех на выходе. Благодаря этому инверторные бесперебойники могут использоваться для питания котлов с чуткой электроникой на борту. Но у них есть и минус – они шумят, так как внутри установлены кулеры.

Минимальной стоимостью обладают линейные бесперебойники. Питая насосы систем отопления, они не стабилизируют сетевое напряжение. За счет использования самых простых преобразователей форма тока на выходе далека от идеала – из-за этого может выйти из строя циркуляционный насос, а вы останетесь без отопления. Зато у этих ИБП самый высокий КПД.

Выбор по мощности

Здесь необходимо заглянуть в технический паспорт на насос и уточнить потребляемую им мощность. Полученное значение умножаем на 3 и получаем максимальную мощность бесперебойника. Необходимость в умножении объясняется тем, что помпа для отопления является реактивной нагрузкой. И в момент старта она потребляет мощность в 2-3 раза выше номинальной. Именно для этого мы и предусмотрели солидный запас.

Емкость аккумуляторов

Небольшие бесперебойники могут «протянуть» на аккумуляторах всего несколько часов. Бортовые аккумуляторные батареи чаще всего обладают маленькой емкостью. Если в вашей местности отключения электроэнергии носят частый и продолжительный характер, рекомендуем выбрать ИБП с аккумулятором на сотню ампер – в зависимости от мощности используемого насоса, он сможет отработать почти сутки и даже больше.

Погрешность входного и выходного напряжения

Немаловажный параметр для бесперебойного блока питания. Чем меньше погрешность на выходе, тем лучше – в идеале не больше 5%. Наибольшие расхождения наблюдаются на входе, поэтому для корректной работы отопления следует выбрать бесперебойник, умеющий работать в большом диапазоне питающего напряжения – от 150 до 250 Вольт.

Как сделать бесперебойник для насоса отопления своими руками

Многие люди, склонные к экономии денежных средств, привыкли делать все самостоятельно. Это похвально, так как указывает на наличие мозгов и прямых рук. Для изготовления ИБП для циркуляционного насоса отопления своими руками потребуются дополнительные знания в области электротехники – нужно собрать преобразователь (он же контроллер заряда). Если же соответствующих знаний нет, то лучше за это не браться.

В качестве ознакомительного примера представляем принципиальную электрическую схему бесперебойника для насоса отопления на отечественных радиодеталях.

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.

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.

Как выбрать ИБП для насоса отопления

Важной частью процесса строительства частного дома является обустройство системы отопления. Жить в неотапливаемом коттедже в зимнее время невозможно. ИБП для циркуляционного насоса позволяет электронике работать непрерывно. Оборудование, снабженное дополнительным источником питания, функционирует даже при возникновении аварийных ситуаций.

Что представляет собой бесперебойник?

Источник бесперебойного питания для циркуляционного насоса – прибор, обеспечивающий постоянное поступление электрической энергии. При снижении сетевого напряжения устройство начинает работать от одной или нескольких батарей.

Бесперебойник состоит из таких компонентов:

1. Стабилизатор для котла. Позволяет предотвратить поломку оборудования при перепадах напряжения.
2. Аккумулятор. Накапливает электрическую энергию, отдавая ее в случае отключения от сети.
3. Преобразователь. Превращает постоянный ток 12 В в переменный с напряжением 220 Вольт.
4. Фильтр. При наличии импульсного преобразователя блокирует помехи.
5. Индикатор контроля заряда. Позволяет не допускать критичного разряда или перезаряда устройства.

Разновидности бесперебойных источников питания

По принципу работы источники питания делятся на такие виды:

1. Резервные. Если погрешность напряжения лежит в пределах нормы, устройство работает от сети. При превышении допустимых значений прибор начинает питаться от аккумулятора. Получаемый от батареи ток попадает в инвертор, где его напряжение повышается до 220 В. Поступающая от сети электроэнергия проходит через фильтр, блокирующий импульсные помехи и короткие выбросы. График изменения напряжения отличается от классической синусоиды, требуемой для питания асинхронных двигателей.
2. Линейно-интерактивный. Бесперебойник отличается более сложным строением. В электроцепь входят те же узлы, которые присутствуют в резервном источнике. Однако конструкция включает стабилизатор, сглаживающий перепады напряжения. Деталь имеет вид трансформатора с переключающимися обмотками. Это помогает расширить диапазон входного напряжения. Некоторые недостатки, свойственные предыдущему типу, все же присутствуют.
3. Двухэтапного преобразования. Конструкция прибора сильно отличается от строения предыдущих типов бесперебойников. В таких устройствах ток проходит двойное преобразование. Напряжение попадает в фильтр, откуда перенаправляется в первый преобразователь. Здесь стабилизируется мощность, ток выпрямляется и подается в аккумулятор. При прекращении питания от сети батарея активируется моментально. Она соединена со входом инвертора. Здесь постоянное напряжение превращается в переменное.

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.

По мощности

Нужный параметр указывается в техническом паспорте насоса. Значение умножают на 3 и получают требуемую мощность ИБП. Необходимость выполнения этого действия объясняется реактивной нагрузкой насоса. В момент включения прибор потребляет в 2-3 раза больше тока. Поэтому при расчете предусматривают запас мощности.

Емкость аккумуляторов

Недорогие модели могут работать в автономном режиме не более 5 часов. Встроенные аккумуляторные батареи накапливают мало заряда. Если отключения электроэнергии случаются регулярно, выбирают ИБП с параметром более 100 А. Питающийся от такого прибора насос может функционировать 12-24 часа.

Рекомендованный тип АКБ – необслуживаемый гелевый. В таком случае пользователю не придется следить за уровнем электролита.

Погрешность входного и выходного напряжения

Чем меньше выходная погрешность, тем ниже вероятность выхода отопительного оборудования из строя. Рекомендованное значение – не более 5%. Наибольшие отклонения обнаруживаются на входе. Для питания насоса выбирают бесперебойник, воспринимающий широкий диапазон входного напряжения (180-250 В).

Как сделать бесперебойник для насоса отопления своими руками?

При наличии нужных навыков собрать прибор самостоятельно можно. Устройство создается на основе инвертора. Специальный фильтр помогает получить ровную синусоиду. Превратить ступенчатое напряжение в постоянное помогает преобразователь.

Для получения более точных параметров при сборке ИБП соблюдают такие правила:

1. Автомобильные АКБ не используют. Минимальная емкость заряженной батареи должна превышать 100 А*ч.
2. При регулярных длительных отключениях электроэнергии в систему встраивают генератор. Отопительное оборудование приобретает 2 режима работы. Днем оно функционирует, питаясь от генератора, ночью – от ИБП.
3. Для увеличения длительности автономной работы подключают 2-5 батарей одинаковой емкости. При параллельном соединении увеличивается емкость, напряжение не повышается. При последовательном подключении все происходит наоборот.
4. Аккумуляторные батареи не устанавливают близко друг к другу. Детали размещают в котельной с нормальной температурой воздуха. При нагревании или охлаждении батареи быстро выходят из строя.

Популярные заводские модели

Лидерами продаж считаются такие модели ИБП:

1. Энергия ПН-1000. Емкость аккумулятора составляет 75 А*ч, чего достаточно для непрерывной работы котла в течение 8 часов. На выходе прибор выдает ровную синусоиду. Он имеет линейно-интерактивный вид, имеет доступную цену и повышенный КПД. Средняя стоимость модели – 26000 руб. Предлагаются и другие разновидности приборов, отличающиеся емкостями батарей.
2. SVC DI-600-F-LCD. Небольшое устройство способно поддерживать работу котлов и насосных станций. Выходное напряжение не имеет выраженных отклонений. Оборудование не требует регулярного обслуживания. Скорость перехода в автономный режим – 15-20 микросекунд. Встроенный аккумулятор в комплект не входит. Используются внешние батареи емкостью до 200 А*ч. Это обеспечивает 24 часа непрерывной работы насоса. Наибольшая нагрузка не должна составлять более 360 Вт. Такая модель ИБП обойдется в 6-7 тыс. руб.
3. Tieber T-1000. Бесперебойник с наибольшей емкостью при отключении энергии позволяет отопительной системе работать не менее 48 часов. Прибор питается от 2 батарей емкостью 200 А*ч. Рекомендуется устанавливать гелевые аккумуляторы, не выделяющие токсичных паров. Устройство выдерживает пиковую нагрузку до 800 Вт. Выходное напряжение имеет вид чистой синусоиды. ИБП может питать котел, насос и систему теплого пола.

При частом отключении электроэнергии не рекомендуется экономить на приобретении устройства аварийного питания.