Крупнейший сайт о
напольных покрытиях

Что такое ИБП и как он применяется для циркуляционных насосов отопления?

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.

ИБП в сборе

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.

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.

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.

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;
  • тяговые.

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

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:

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.

Средняя оценка
оценок более 0
Поделиться ссылкой
Комментарии Коментариев пока нет, но вы могли бы быть первым...
Adblock
detector