Бесперебойник для насоса отопления: ИБП для циркуляционного и питание от аккумулятора

Аналитический метод расчета времени автономной работы бесперебойника для котла

Длительность автономной работы ИБП с внешними аккумуляторными батареями зависит в первую очередь от общей ёмкости всех АКБ. Фактически, при работе ИБП происходит перевод энергии заряда аккумуляторных батарей в электрическую энергию с напряжением 220 Вольт. Так как инвертор бесперебойника не является абсолютно идеальным прибором и имеет потери, то необходимо учитывать коэффициент его полезного действия. Кроме того, аккумуляторные батареи не могут высвободить все 100 % энергии, нужно учитывать коэффициент доступной ёмкости АКБ.

С учетом этих коэффициентов формула расчёта принимает следующий вид:

T = E * U / P * KPD * KDE (часов),

где E — ёмкость всех подключенных АКБ, U — напряжение АКБ, P — мощность нагрузки, KPD примерно равен 0,8, KDE равен примерно 0,9.

Коэффициенты доступной ёмкости и полезного действия не являются фиксированными величинами. Эти коэффициенты зависят от скорости расхода энергии, от температуры и влажности воздуха.

Приведём несколько примеров расчётов времени автономной работы ИБП:

Используются АКБ напряжением 12 Вольт и ёмкостью 60 Ач. ИБП осуществляет питание настенного котла отопления электрической мощностью 150 Вт. В этом случае получаем время автономной работы ИБП: T = 60 х 12 / 150 х 0,8 х 0,9 = 3,5 ч
Используются АКБ напряжением 12 Вольт и ёмкостью 150 Ач. ИБП осуществляет питание настенного котла отопления электрической мощностью 150 Вт. В этом случае получаем время автономной работы ИБП: T = 150 х 12 / 150 х 0,8 х 0,9 = 8,6 ч
Используются два АКБ напряжением 12 Вольт и ёмкостью 150 Ач. ИБП осуществляет питание настенного котла отопления электрической мощностью 150 Вт. В этом случае получаем время автономной работы ИБП: T = 2 х 150 х 12 / 150 х 0,8 х 0,9 = 17,2 ч
Используются два АКБ напряжением 12 Вольт и ёмкостью 120 Ач. ИБП осуществляет питание напольного котла отопления электрической мощностью 50 Вт и двух циркуляционных насосов мощностью 100 Вт каждый. В этом случае получаем время автономной работы ИБП: T = 2 х 120 х 12 / (50 + 2 х 100) х 0,8 х 0,9 = 8,3 ч
Используются три АКБ напряжением 12 Вольт и ёмкостью 200 Ач. ИБП осуществляет питание напольного котла отопления электрической мощностью 50 Вт и трех циркуляционных насосов мощностью 100 Вт каждый В этом случае получаем время автономной работы ИБП: T = 3 х 200 х 12 / (50 + 3 х 100) х 0,8 х 0,9 = 14,8 ч
Используются три АКБ напряжением 12 Вольт и ёмкостью 200 Ач. ИБП осуществляет питание настенного котла отопления электрической мощностью 130 Вт В этом случае получаем время автономной работы ИБП: T = 3 х 200 х 12 / 130 х 0,8 х 0,9 = 40 ч

Преимущества и недостатки различных решений

Инверторная система

Наиболее простым и доступным вариантом является мощная аккумуляторная батарея, которая заряжается в период, когда питание есть, и поддерживает работ устройств, когда оно отключилось. В комплект входит также инвертор, преобразующий постоянное напряжение 12 или 24 В в переменное 220 В. Такую систему можно установить не только в частном доме, но и в городской квартире, при этом она:

Не занимает много места и не содержит движущихся частей
Очень проста в настройке на работу в автоматическом режиме – система самостоятельно включается, если пропало напряжение в сети, а когда оно появляется, выключается и переходит в режим заряда батареи

Система с электрогенератором

Если ожидается (или оказывается фактически), что перерывы в электроснабжении продолжаются несколько часов, в дополнение к аккумулятору и инвертору рекомендуется установить автономный источник электричества. Это может быть все тот же генератор с ДВС на жидком топливе (бензиновый или дизельный), а также солнечная батарея или ветроэлектрогенератор.

При этом базовой останется система из аккумулятора с инвертором. А это значит, что при выборе АКБ рекомендуется приобретать не стандартные автомобильные аккумуляторы, а высокоэффективные и емкие современные модели. Они стоят дороже, но обеспечивают длительную и надежную эксплуатацию.

Ветрогенераторные системы

Точно так же, как солнечные батареи, в качестве дополнительного источника энергии могут применяться ветроэнергетические установки. Они в настоящее время стоят дороже и намного сложнее в монтаже. Однако имеют и преимущества:

Работают не только днем, но и ночью
Особенно эффективны в плохую погоду с ветром, дождем и снегом. А ведь именно такая погода становится причиной аварий на линиях и перебоев в электроснабжении!

Использование всех устройств одновременно

Хотя такая система требует очень крупных капиталовложений и кажется избыточной и даже немного «параноидальной», она способна не только защитить владельца от временного отключения электричества, но и перевести дом в полностью автономный режим. Поступление энергии позволит отказаться от услуг электросети. А учитывая растущую стоимость электроэнергии, это не только создаст максимальное удобство, но и окупится в не слишком продолжительном периоде эксплуатации.

Если вы хотите рассчитать необходимую емкость батарей и составить схему аварийного электроснабжения, узнайте больше о данном вопросе на нашем сайте.

Монтаж электропроводки в деревянном доме: описание и правила	Электропроводка в доме: как сделать
Открытая электропроводка	Технология монтажа кабель канала из ПВХ
Автономное электроснабжение загородного дома: готовые решения	Монтаж электропроводки своими руками
Ретро электропроводка на роликах, изоляторах	Как правильно осуществить прокладку вводного канала в дом
Скрытый электромонтаж в подробностях	Как сделать электропроводку в деревянном доме
Прокладка проводки по потолку	Как выполнять электропроводку в каркасном доме
Типовые проекты электрики дома	Как провести электропроводку по полу
Однолинейная схема электроснабжения частного загородного дома

Внутренний электромонтаж	Электрика под ключ
Умный дом под ключ	Электрика в деревянном доме под ключ
Электрика в деревянном доме	Монтаж электрики
Проектирование электроснабжения	Монтаж ретро проводки
Прайс-лист на электромонтажные работы	Проектирование электроснабжения частного дома
Электрика в частном доме под ключ	Электрика в каркасном доме под ключ
Цены на проект электрики	Проект электроснабжения
Расчет стоимости электромонтажных работ	Цена на установку умного дома
Монтаж умного дома	Проектирование умного дома

Выбираем источник бесперебойного питания для циркуляционного насоса отопления

Автономные системы отопления могут работать без циркуляционного насоса, а могут иметь один или более таких устройств. Циркуляционный насос обеспечивает нормальное движение теплоносителя по трубам отопительной системы и препятствует её застаиванию.

При отключении сетевого напряжения в результате аварии или по другой причине, отключение насоса в зимнее время может поставить под угрозу работоспособность всей системы отопления и даже привести к серьёзной аварии. Исходя из этого, источник бесперебойного питания для циркуляционного насоса отопления должен являться обязательной частью системы.

Какие параметры нужно учесть при выборе ИБП для котла

Какими характеристиками обладают современные ИБП для циркуляционных насосов и на что следует обратить внимание?

Форма и частота выходного сигнала. Очень многие бытовые устройства оснащены импульсными блоками питания (тот же ПК или современный телевизор), а потому некритичны к частоте и форме питающего напряжения. Они отлично себя чувствуют при питании так называемой «аппроксимированной синусоидой», когда эта самая синусоида больше похожа на ступеньки лестницы. Двигатель циркуляционного насоса такое питание не потерпит – ему нужна чистая синусоида частотой 50 Гц. Таким образом, для насоса выбираем только ИБП с чистой синусоидой на выходе.

Мощность. Этот параметр зависит от потребляемой мощности циркуляционного насоса или группы насосов, которые ИБП будет питать. Выбирая источник по этому критерию, нужно делать запас мощности для учета пусковых токов двигателя. Об этом мы поговорим чуть позже.

Стабильность выходного напряжения. От этого параметра будет зависеть качество работы, производительность и долговечность самого насоса. Чем стабильность хуже, тем хуже себя будет чувствовать насос.

Время переключения на резерв. Для циркуляционного насоса параметр не особо критичный. Если даже время переключения будет составлять секунды (что просто нереально много для любого типа ИБП), то кратковременная остановка и повторный пуск насоса не доставят никаких проблем.

Время автономной работы без подзарядки. Зависит от мощности циркуляционного насоса и емкости аккумуляторной батареи, идущей в комплекте.

Примеры расчетов перед покупкой

А теперь попробуем рассчитать мощность и время автономной работы от ИБП циркуляционного насоса. В качестве примера возьмем насос, потребляющий 45 Вт. Какой ИБП выбрать? С учетом запаса мощности 20-30% теоретически подойдет прибор на 60 Вт. Но это не совсем так. Точнее, совсем не так. В момент включения любой электродвигатель потребляет повышенный, так называемый пусковой ток.

Для бытовых циркуляционных насосов это значение не особо велико, но может превышать номинальный ток втрое, а значит, и потребляемая мощность в момент пуска (обычно 2-3 секунды) увеличится втрое. Считаем:

45 х 3 + 30% = 175 Вт

И снова не совсем верно, хотя и в этом случае все будет работать как часы. Дело в том, что в характеристиках всех ИБП для циркуляционных насосов указывается номинальная и максимальная (пиковая) мощность. Для прибора «ФОРТ Т300 – 300/600Вт» эти значения соответствуют 300 и 600 Вт соответственно. Так вот при расчете пусковой нагрузки нужно ориентироваться именно на максимальную мощность ИБП, а номинальная должна быть просто на 20-30% выше мощности насоса. Делаем расчет все для того же 45-ваттного циркуляционного насоса:

Максимальная мощность ИБП не менее: 45 х 3 + 30% = 175 Вт.
Номинальная мощность ИБП не менее: 45 +30% = 58 Вт.

Таким образом, для питания такого слабенького насоса достаточно 60-ваттного ИБП, выдерживающего пиковую мощность в 180 Вт. Вопрос только в том, найдем ли мы такой прибор? ИБП мощностью ниже 200-300 ватт – настоящая редкость.

Осталось подобрать комплект, который обеспечит бесперебойное питание насоса без подзарядки в течение необходимого нам времени. Как было сказано выше, это время напрямую зависит от мощности насоса и емкости аккумуляторной батареи. Мощность насоса фиксированная, значит, нужно подобрать аккумулятор требуемой емкости. Измеряется последняя в ампер-часах.

Аккумуляторная батарея емкостью 60 А-ч

Какой емкости аккумулятор нужно выбрать, чтобы наш сорокапятиваттный насос проработал, скажем, сутки? Для простого расчета воспользуемся следующей формулой (пусковые токи можно не учитывать):

Е = P * T U,

где Е — емкость аккумулятора в ампер-часах, Р — мощность насоса в ваттах, T – необходимое время работы в часах, U — напряжение аккумулятора в вольтах.

45 * 24 / 12 = 90 А-ч

Данная формула дает очень приблизительный и заниженный результат, поскольку в ней не учитываются:

KPD (коэффициент полезного действия инвертора) – 0,7-0,8;
KRA (коэффициент разряда аккумуляторов) – 0,7-0,9;
KDE (коэффициент доступной емкости) – 0,7-1,0.

Значение коэффициентов найти довольно сложно, они не являются постоянными величинами и зависят от скорости разряда (мощности нагрузки), температуры окружающей среды, «возраста», типа и состояния аккумулятора, скорости и периодичности зарядки АКБ. Для упрощения расчета можно принять значения всех коэффициентов равными среднему значению 0.5. В этом случае формула будет иметь вид:

E = (P * TU) / 0.5

Подставляем наши значения и получаем результат:

(45 * 24 / 12) / 0.5 = 180 А-ч

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 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.

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.

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

Для начала следует разобрать, что из себя представляет ИБП. По сути, это электронный прибор, который обеспечивает бесперебойное питание устройству, к которому подключён, в нашем случае это циркулярный насос. Для выполнения этой функции в нём присутствует мощный аккумулятор, который накапливает электроэнергию от самой сети. Поэтому, как только отключается питание, бесперебойник (UPS) почти сразу переключается для работы от одного или нескольких аккумуляторов.

Прибор состоит из нескольких узлов:

Аккумулятор или батареи – нужны для накопления электроэнергии, которую, после отключения питания, они будут отдавать в нагрузку.
Инвертор или же преобразователь напряжения – нужен для, как ни странно, преобразования напряжения, обычно используется для преобразования переменного тока с напряжением 220 вольт из постоянного тока с напряжением 12 вольт.

Фильтры – используются для отфильтровывания импульсных помех, присутствуют в бесперебойниках с импульсными инверторами
Стабилизатор – нужен для стабилизации выходного напряжения в допустимых пределах. Не каждый ИБП оснащён стабилизатором напряжения

Обратите на это внимание, ведь это отдельная функция, которой может и не быть.

Дополнительно во всех UPS установлены системы для контроля заряда.

Как приобрести подходящий бесперебойник

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

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.

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

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.

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.

Считаем количество аккумуляторов

Емкость аккумулятора измеряется в ампер-часах. Автомобильный аккумулятор обычно составляет 52 или 60 Ач. Емкость аккумулятора в таком маленьком автомобиле, как Daewoo Matiz, составляет 40 Ач. Кстати, автомобильные аккумуляторы можно использовать для аварийного питания, но они имеют срок службы 4-5 лет и их нельзя размещать в помещении – выделяйтесь. Специальные аккумуляторы для систем аварийного электроснабжения служат 10-12 лет, полностью герметичны и не требуют обслуживания.

Запасные батареи имеют емкость до 250 Ач. Самый распространенный – 200Ач. Вес такой батареи 65 кг.

Напряжение аккумулятора 12 В. Аккумулятор разряжен не до нуля, а до 10% своей емкости. Получается, что батарея имеет 2160 Вт-часов электроэнергии. КПД хорошего инвертора MAP Energy составляет 96%, поэтому на самом деле аккумулятор емкостью 200 Ач даст нам 2073 Втч-часов электроэнергии. Это означает, что холодильник со средним потреблением 100Wh проработает около 20 часов от одной такой батареи. Если посчитать средний расход дома как холодильник (маленький и современный) + несколько светодиодных фонарей + маленький телевизор + розетка для ноутбука, то мы получим около 3 часов работы. Установив 4 батареи, вы получите 12 часов автономной работы.

Если вы используете мощный прибор, например чайник мощностью 1600 Вт, который кипятит воду за 5 минут, он будет потреблять 133 ватт-часов электроэнергии от батарей. Это расчет. Нам нужно выяснить, сколько ватт-часов электроэнергии нам нужно для резерва, понять, сколько в них аккумуляторов, подобрать инвертор на правильное напряжение и максимальную мощность дома.

Общий бюджет системы состоит из:

батарейки
инвертор
клеммы аккумулятора
СПД – устройство защиты от импульсных помех, очень полезная вещь
Кабель от преобразователя к аккумуляторам необходимого сечения

Если в какой-то момент вы обнаружите, что батарей недостаточно, вы можете подключить их параллельно с другими. Вы можете добавить в систему солнечные батареи, подключив их через контроллер к батареям. Вы можете добавить генератор, который будет работать по сигналу инвертора.

С инвертором и батареями вы можете зарезервировать некоторые ветви электроснабжения, а не весь дом: низковольтный шкаф, аварийное освещение, газовый котел, насосы и так далее.

Некоторые модели ИБП

Инверторный источник аварийного питания ПН-1000 производства компании «Энергия» представляет собой настенную конструкцию, обеспечивающую высокую точность напряжения на выходе с нагрузкой до 1 кВт.

В качестве предварительного стабилизатора применён автотрансформаторный релейный коммутатор, который обеспечивает нормальную работу инвертора при напряжении на входе устройства от 120 до 270 В.

Управление работой преобразователя осуществляется микропроцессором по принципу широтно-импульсной модуляции. Устройство комплектуется аккумулятором 12 В на 100 А/ч.

Схема прибора обеспечивает максимальный зарядный ток 15 А. Блок имеет защиту от перегрузки и от напряжения, выходящего за указанные пределы. Батарея защищена от критического разряда и неправильной полярности при подключении.

Теплоком STT 222/500 – это компактный стабилизатор специально адаптированный для работы с газовыми котлами. Он обеспечивает номинальную нагрузку 222 ВА и максимально допустимую в течение 3-х минут 500 ВА. Устройство обеспечивает нормальное выходное напряжение при входных уровнях от 170 до 242 вольт.

СКАТ ST 1515 обеспечивает номинальным напряжением бытовые устройства мощностью до 1515 ВА. Устройство работает при напряжениях сети от 140 до 260 В. и имеет автомат защиты и светодиодную индикацию входного напряжения.

После сравнения технических характеристик различных моделей можно сделать вывод, что бесперебойное питание для насоса отопления может обеспечить только аварийный источник двойного преобразования с аккумулятором 12 В на 100 А/ч.

Как сделать ИБП для системы отопления своими руками

Собрать самостоятельно своими руками источник бесперебойного питания, способный в течение нескольких суток обеспечивать работу котла, поможет следующее руководство.

Необходимый набор компонентов

Для самостоятельного конструирования ИБП приобретают такие готовые модули и компоненты:

2 автомобильных аккумулятора на 12 В емкостью по 225 А∙ч;
импульсный блок питания (БП) 28,8 В на 50 А;
инвертор-преобразователь 28,8 В с выходом типа «меандр» на 310 В;
силовой резонансный фильтр высших гармоник 310/220 В
сетевой шнур с вилкой, отрезки изолированного провода, коннекторы и разъемы, корпус.

Поэтапная сборка

Все комплектующие размещаются в корпусе, соединяются компоненты в следующем порядке:

Соединяем «+» и «–» пары аккумуляторов перемычкой в последовательную батарею, свободные клеммы подключаем к выходу импульсного блока питания.
К этим клеммам подсоединяем инвертор, а вход БП оборудуем проводом с вилкой для включения в сеть.
Выход инвертора соединяется с фильтром, на выходе которого получаем напряжение 220 В 50 Гц с «чистым» синусом.

Расчёт времени автономной работы ИБП системы отопления дома

После того, как мы определились с желаемой длительной автономной работы системы отопления, можно переходить к проектированию системы бесперебойного питания отопительного оборудования.

На этом этапе нужно определить общую электрическую мощность всех приборов системы отопления, для которых необходимо обеспечивать автономное электропитание.

Точное значение электрической мощности отопительного оборудования можно найти в технических паспортах данных приборов. Для расчёта конфигурации источника бесперебойного питания и времени его автономной работы можно использовать приблизительные значения мощности приборов.

Электрическая мощность настенных газовых котлов отопления обычно находится в диапазоне от 100 до 200 Вт.

Электрическая мощность напольных газовых котлов отопления обычно находится в диапазоне от 50 до 150 Вт.

Электрическая мощность внешних циркуляционных насосов обычно находится в диапазоне от 50 до 200 Вт.

Значения некоторых популярных котлов отопления вы найдёте в статье Электрическая мощность настенных и напольных газовых котлов.

Принцип работы источника бесперебойного питания

По умолчанию принимаем, что насос работает от напряжения 220 вольт. Любые модели ИБП должны иметь на выходе именно такие параметры. То есть, электронная схема, получая питание от резервного источника (например, аккумуляторных батарей), преобразует постоянное напряжение в переменное, поднимая потенциал до требуемых 220 вольт.

Кроме того, что ИБП обеспечивает работу «подшефной» электроустановки, он обязан поддерживать резервные источники энергии (аккумуляторы) в работоспособном состоянии.

То есть, при нормальной подаче электроэнергии, батареи должны заряжаться. Схема хорошего «бесперебойника» не только вырабатывает необходимый ток заряда, но еще и следит за состоянием батарей.

В примитивной схеме управления устанавливается порог срабатывания: обычно в процентном отношении к номинальному напряжению: 220 вольт. Допустим, централизованное энергоснабжение низкого качества, и значение регулярно выходит за пределы «коридора».

Схема управления добросовестно переводит питание котла и насоса в автономный режим, не нарушая установленных выходных параметров. В этом случае АКБ довольно быстро разрядятся, и времени на восстановление емкости не хватит. Так работают резервные блоки.

Подключение к котлу отопления

Если блок контроллера и насос котла работают от 220 вольт (в подавляющем большинстве случаев, это именно так), бесперебойник подключается в промежуток между розеткой и вилкой котла, как бы просто это не звучало.

Подключение только ИБП для циркуляционного насоса не решит проблемы. Система обогрева с автоматической защитой не запустится повторно, если контроллер некоторое время пробудет без питания.

Чтобы поддерживать работу системы в автономном режиме, необходимо одновременное резервирование питания как для насоса, так и для блока управления котлом.

Поэтому источник бесперебойного питания должен иметь общую схему включения. Большинство бесперебойников имеют несколько розеток с равными параметрами работы для подключения нагрузки.
Если у вашего ИБП один рабочий выход – выполните разветвление питания. Подключение нескольких систем резервного питания для одного потребителя (один на контроллер котла, а второй на двигатель насоса) нерационально.

Синхронной работы вы не добьетесь, и система после пропадания основного питания может оказаться неработоспособной.

Резервные источники питания для частного дома генераторы против батарей

Фото: ShutterStock/Fotodom.ru

В качестве альтернативных источников электроэнергии в быту на сегодняшний день применяются генераторы с двигателем внутреннего сгорания (чаще всего дизель-генераторы) и аккумуляторные батареи (АКБ), укомплектованные инвертором — преобразователем тока (из постоянного в переменный и наоборот). АКБ подключаются к сети через инвертор, с помощью него же происходит подзарядка батарей, когда электричество в сети есть.

Фото: «Солтек»

Источник бесперебойного питания, укомплектованный аккумуляторными батареями и инвертором, не займёт много места в доме

Оба типа имеют свои достоинства и недостатки. Главным минусом генераторов являются шум и выхлопные газы, производимые при работе. Зато дизель теоретически может функционировать сколько угодно, лишь бы было топливо. Во всяком случае, несколько дней подряд он проработать должен.

Фото: ShutterStock/Fotodom.ru

Для установки мощных ИБП с аккумуляторными батареями понадобится отдельная стойка

Системы, основанные на АКБ, имеют более существенные ограничения по времени работы. Обычно от нескольких десятков минут до нескольких часов. Для большей длительности потребуются аккумуляторы значительной ёмкости, и, соответственно, система получится слишком дорогой. Судите сами: недорогой дизель-генератор с выходной мощностью 2 кВт можно купить за 25–30 тыс. руб.

Комплект аккумуляторов, способных выдавать 2 кВт в течение 2–3 ч, обойдётся примерно вдвое дороже. Прибавьте к этому стоимость инвертора — минимум 30–40 тыс. руб. Полностью в сборе источник бесперебойного питания (ИБП) на полчаса-час работы обойдётся минимум в 100 тыс. руб. Зато использовать ИБП в качестве резервного источника — сплошное удовольствие. Ни выхлопа, ни шума, ни топлива, а переключение происходит практически мгновенно (генератор нужно ещё запустить).

Фото: Legrand

Модульный трёхфазный ИБП средней мощности Trimod HE (Legrand) со встроенным микропроцессором и модульной системой батарейных блоков

Для размещения аккумуляторов требуется отдельное, хорошо проветриваемое помещение, в котором устанавливаются изолированные стеллажи. Температура в нём не должна быть ниже рекомендованной производителями батарей (обычно 15 °С). Подробнее о выборе типа и марки аккумуляторов, их использовании и хранении мы поговорим в отдельной статье.

Схема системы бесперебойного электроснабжения

Фото: Legrand

Компактный однофазный ИБП KEOR S 3 кВA 20′ (Legrand), мощность от 3 до 10 кВА (от 133 тыс. руб.)

Все источники резервного питания подбираются в зависимости от мощности подключаемой нагрузки. Она зависит от потребностей домовладельцев. Чтобы её подсчитать, нужно суммировать мощность всех устройств, которые будут подключены к источнику питания. Учтите, что чем больше выйдет эта сумма, тем дороже получится ИБП, поэтому имеет смысл ограничить нагрузку, оставив только самое необходимое — аварийное освещение, питание компонентов системы отопления и водоснабжения (вентиляция, скважинный насос и т. д.). Плюс одна-две розетки, чтобы можно было подключить телевизор или другую бытовую технику.

При выборе генератора или установке инверторной системы в первую очередь нужно определиться, как часто понадобится использовать дополнительный источник электроэнергии. Так, если вы бываете на даче только по выходным в летний период, достаточно бензинового генератора. При этом нужно помнить, что бензиновые или дизельные генераторы создают во время работы сильный шум и неприятный запах. Поэтому их нужно размещать в проветриваемых помещениях с хорошей звукоизоляцией. Более удобными в использовании являются инверторно-аккумуляторные системы, особенно если вы много времени проводите на даче и бесперебойный источник энергии нужен постоянно. Такая система, как правило, состоит из инвертора, аккумуляторных батарей, зарядного устройства, которое обеспечивает заряд аккумуляторов, контроллера, следящего за зарядом батареи.

Иван Хрипунов

Технический специалист

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 отопленияОбратите 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

https://youtube.com/watch?v=zZV_1jCi95A%3F

Зачем циркуляционному насосу ИБП?

Использование принудительной циркуляции теплоносителя в современных системах индивидуального отопления в наше время совсем не редкость. Применение циркуляционных насосов в автономных отопительных системах не только существенно увеличивает их производительность, но и в некоторых случаях является единственной возможностью обеспечить теплом жилые помещения, например, имеющие большую площадь или многоуровневую структуру.

Серьезной уязвимостью таких отопительных систем является их энергозависимость. Очевидно, что даже непродолжительная, связанная с перебоями электроснабжения остановка оборудования циркуляции теплоносителя может привести к достаточно серьезным негативным последствиям.

Эффективным решением вопроса качества и бесперебойности электропитания насосов, используемых как в отопительных, так и в дренажных и скважинных системах, является применение источников бесперебойного питания (ИБП). При возникновении перебоев в питающей сети, «бесперебойник» обеспечит корректную работу насоса и, соответственно, системы отопления дома.

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.

Источник бесперебойного питания для отопительного насоса