ИБП для котлов отопления и циркуляционных насосов

Зачем нужен ИБП для котлов и насосов

Современные котлы отопления полностью автоматические, они могут работать без вмешательства человека. Только не исключены отказы оборудования или скачки, а порой и полное отсутствие напряжения сети, что отрицательно сказывается на работе котлов.  Для безопасной и длительной работы котла отопления необходим источник бесперебойного питания. ИБП для котлов отопления и циркуляционных насосов продлевают срок эксплуатации оборудования за счет сглаживания напряжения сети и уменьшения отказов автоматики.

Для получения качественного напряжения рекомендуется использовать специализированные ИБП для котлов отопления. Они обеспечивают длительную автономию оборудования, вплоть до нескольких часов. Такими источниками бесперебойного питания являются модели с двойным преобразованием напряжения.

На что обратить внимание при выборе ибп для котлов и насосов

Фазозависимость отопительного оборудования

Современное отопительное оборудование для корректной и безопасной работы, как правило, требует на входе наличие «гарантированной», «жесткой» и т. п. нейтрали, т. е. на вход отопительного оборудования должна быть подана входная нейтраль.

При работе ИБП в режиме от входного напряжения, как правило, с наличием входной нейтрали на входе отопительного оборудования, т. е. на выходе ИБП, проблем не возникает.

Но при сбое входного напряжения, в режиме работы от аккумуляторных батарей, многие модели ИБП физически (с помощью реле) отключают входную нейтраль, и на выходном фазном проводе ИБП присутствует выходное напряжение синусоидальной формы, амплитудой 220 В и частотой 50 Гц, но относительно «своей», созданной в ИБП нейтрали, не имеющей никакого отношения к входной (сетевой) нейтрали.

Получается, что при наличии входного напряжения система «ИБП — Котел» работает корректно, но при сбое входного напряжения, когда ИБП работает от батарей, отопительное оборудование отключается из-за отключения входной нейтрали ИБП.

Для корректной работы фазозависимого отопительного оборудования, на выходе ИБП (на входе котла) всегда должна быть входная нейтраль, что обеспечивается соответствующей конструкцией ИБП и соответствующей фазировкой входного и выходного напряжения ИБП (см. ниже). Конструктивно, для корректной работы фазозависимого оборудования, необходимо, что бы внутри ИБП входная и выходная нейтрали физически были объединены.

Объединение входной и выходной нейтрали конструктивно предусмотрено в ИБП ELTENA серий Intelligent LT2, Intelligent II и Monolith E LT.

ИБП именно этих серий можно рекомендовать для защиты фазозависимового отопительного оборудования.

Для защиты фазозависимого отопительного оборудование возможно применение ИБП ELTENA других моделей, структуры On-Lne (серия Monolith). Но при применении ИБП структуры ONLine возможны проблемы с гарантированной нейтралью. Для решения этой проблемы необходимо на вход отопительного оборудования (читай — на выход ИБП) подать входную нейтраль. Просто объединить входную и выходную нейтрали ИБП нельзя из-за опасности возникновения на выходе ИБП «встречного» напряжения. При использовании для защиты отопительного оборудования ИБП, которые в режиме работы от батарей «обрывают» входную нейтраль, необходимо гальванически развязать выход ИБП и вход отопительного оборудования, и на вход отопительного оборудования подать входную нейтраль.

Это можно сделать с помощью дополнительного разделительного трансформатора, на первичную обмотку которого подается выходное напряжение ИБП, а с вторичной обмотки, к одному из выводов которой присоединена входная нейтраль, снимается напряжение для питания отопительного оборудования.

Внимание: входная нейтраль подключается к одному из выводов вторичной обмотки разделительного трансформатора отдельным проводом.

Мощность разделительного трансформатора должна быть не меньше номинальной мощности ИБП, а лучше — на 15% ~ 20% больше. При защите не фазозависимого оборудования проблем с входной нейтралью не возникает и фазировка не требуется.

Максимально возможная мощность отопительного оборудования

Один из главных и очень важных параметров при выборе ИБП для защиты отопительного оборудования — мощность отопительного оборудования и её соответствие номинальной мощности ИБП.

Как правило, современное отопительное оборудование включает в себя электронную часть (управление, автоматика) и один или несколько насосов, для обеспечения циркуляции теплоносителя в системе отопления.

Мощность электронной части, как правило не велика и для её защиты хватает практически любого, даже маломощного ИБП.

А вот мощность циркуляционных насосов, особенно пусковая мощность, может быть значительна.

Циркуляционный насос, как и любой электродвигатель, кроме номинальной мощности имеет еще и так называемую, пусковую мощность, т.е. когда эл.двигатель раскручен и работает в номинальном режиме, он потребляет номинальную, как правило, не очень большую мощность. Но в момент пуска эл.двигателя, в первый момент, пусковая мощность может значительно превышать номинальную.

И именно в момент пуска двигателя насоса, из-за превышения пусковой мощности циркуляционного насоса (насосов) над номинальной возможен переход ИБП на Байпас из-за перегрузки, а возможно и полное отключение ИБП.

В технической литературе встречается превышение пусковой мощности над номинальной в 3-5 раз. Но влияние реактивной составляющей пусковой мощности различно при питании нагрузки от разных источников. В случае питания реактивной нагрузки через стабилизатор, трансформатор, генератор, на выходе которых практически те же самые обмотки, что и на роторе электродвигателя, вполне допустимо считать превышение пусковой мощности над номинальной в 3-5 раз.

Для ИБП, у которого на выходе стоят “голые” IGBT-транзисторы (полевые), воздействие реактивной составляющей пускового тока несколько иное.

Реактивная мощность (КАТушка — Когда Атстает Ток) в первую половину периода не уходит в нагрузку, а как-бы накапливается на выходе ИБП, а во вторую половину периода, когда напряжение сменило знак, возвращается в ИБП. Есть такое выражение: “ток течет в другую сторону”. Т.о. превышение пусковой мощности над номинальной, именно при работе с ИБП, нужно еще умножить на 2. И получается, что именно для ИБП, превышение пусковой мощности над номинальной при работе на реактивную нагрузку, может быть в 6-10 раз больше.

Таким образом, для обеспечения надежной и стабильной работы системы «ИБП-Котел», а точнее для обеспечения бесперебойного питания именно циркуляционных насосов, при подсчете общей мощности Intelligent Power Технический отдел ИБП ELTENA Выбор ИБП для защиты отопительного оборудования отопительного оборудования, необходимо учитывать 6-10 кратное возможное превышение пусковой мощности эл. двигателей насосов над номинальной, во избежание отключения ИБП по перегрузке и выхода ИБП из строя.

Вполне законный вопрос о внутренней защите ИБП. ИБП защищен от перегрузки, и в случае подключения активной нагрузки (ТЭНы, лампы накаливания) защита срабатывает и ИБП отключается по перегрузке. При питании же нагрузки с реактивной составляющей (электродвигатель), часто бывает так, что, пусковой ток настолько короткий по времени и мощный по амплитуде, что пока измерительные цепочки ИБП измерят выходной ток, пока передадут в процессор, пока процессор «сообразит» что у него на выходе перегрузка и даст команду реле (тиристору) на отключение выхода, пока реле отключит выход – за это время успевают выйти из строя выходные транзисторы.

Еще один вопрос, требующий обсуждения. Современные электродвигатели с «плавным» пуском. Да, такие существуют и широко применяются в качестве циркуляционных насосов в отопительном оборудовании. И максимальная пусковая мощность этих эл. двигателей, как правило, не превышает номинальную более чем на 25% ~ 30%. Но, что бы рекомендовать для защиты отопительного оборудования ИБП конкретной мощности, необходимо твердое убеждение, а еще лучше, документальное подтверждение значений пусковой мощности эл. двигателей. В противном случае, если в документах производителя нет четкого и однозначного указания пусковой мощности, необходимо считать превышение пусковой мощности над номинальной до 10 раз.

Нельзя утверждать, что пусковая мощность превышает номинальную именно в 10 раз. Может быть в 10, может быть в 8, может быть в 6, а может быть и всего в 4 раза. Это зависит от многих факторов: качества изготовления эл. двигателя, качества подшипников и их смазки, температуры окружающей среды и т. п. Измерить пусковой ток (пусковую мощность) эл. двигателя очень тяжело, т. к. пусковой ток очень короткий по времени и большой по амплитуде.

В свое время удалось измерить пусковой ток петли размагничивания монитора с электронно-лучевой трубкой. При номинальной мощности монитора 200 Вт — 250 Вт, в момент включения, когда срабатывает петля размагничивания, ток, потребляемый монитором достигает значения 40 А, т. е. в момент включения монитор потребляет до 8 кВт.

Средняя номинальная мощность отопительного оборудования, как правило, составляет порядка 120 — 130 Вт. Из них, в среднем 50Вт потребляет электронная часть (управление, автоматика и т.д) и порядка 70Вт — 80 Вт потребляют циркуляционные насосы. Электронная часть отопительного оборудования, как правило, работает постоянно, а вот циркуляционные насосы периодически включаются и выключаются. И в момент включения циркуляционный насос может потребить до 700 Вт, а учитывая потребление электронной части, общее потребление может достигать 750 Вт.

Исходя из этого рекомендуется применять для защиты отопительного оборудования ИБП мощностью не менее 1000VA, т. е. не менее 600 Вт — 700 Вт. А может быть и больше.

В любом случае при выборе мощности ИБП для защиты отопительного оборудования необходимо учитывать наличие в системе эл. двигателей циркуляционных насосов и их пусковую мощность. Технические характеристики и более подробную информацию об ИБП см. Руководство по эксплуатации на конкретный ИБП.

Планируемое время автономной работы

При выборе ИБП для защиты отопительного оборудования, желаемое время автономной работы, как правило, укладывается в формулу «Чем больше — тем лучше». Вполне понятно желание пользователя иметь максимально возможное время работы оборудования при сбое входного напряжения. Но при этом, очень часто пользователь забывает, что энергия из ничего не получится, и увеличение времени автономии влечет за собой увеличение емкости аккумуляторных батарей, и, как следствие — увеличение количества батарей, их объема и площади, необходимой для их размещения.

Время автономной работы ИБП определяется, в основном, емкостью подключенных к ИБП аккумуляторных батарей и мощностью нагрузки, которую ИБП обеспечивает энергией от батарей.

В свою очередь максимальная емкость подключаемых к конкретному ИБП батарей ограничивается мощностью зарядного устройства.

ИБП с внутренними батареями, как правило, малой емкости, и имеющими небольшое время автономной работы от этих батарей в данном контексте рассматриваться не будут. Время автономии в пределах 15-20 минут не устроит ни одного пользователя, выбирающего ИБП для защиты отопительного оборудования. Для обеспечения длительного времени автономии в любом случае должны применяться Intelligent Power Технический отдел ИБП ELTENA Выбор ИБП для защиты отопительного оборудования ИБП с индексом LT (Long Time), имеющие мощные зарядные устройства с максимальным зарядным током не менее 6 А.

При выборе ИБП можно воспользоваться таблицей, в которой указаны наиболее подходящие для защиты отопительного оборудования модели ИБП ELTENA, с указанием максимального зарядного тока и максимальной емкости батарей для подключения к каждой модели. Подробную информацию и технические характеристики ИБП ELTENA см. https://eltena.com/

Подключение к ИБП батарей большей, чем указано в таблице емкости не рекомендуется из-за не приемлемо большого времени заряда батарей.

При эксплуатации ИБП с нагрузкой, меньшей чем 100%, время автономной работы соответственно, увеличивается (см. Руководства по эксплуатации на конкретный ИБП).

Более точный расчет примерного времени автономной работы ИБП с батареями определенной емкости с конкретной нагрузкой возможен только при использовании разрядных таблиц производителя на используемые батареи.

Т.о. при выборе ИБП для защиты отопительного оборудования планируемое время автономной работы системы бесперебойного питания от батарей может варьироваться от нескольких минут, до 20-30 часов (при работе ИБП с нагрузкой много меньшей, чем номинальная).

Обеспечение более длительного времени автономии связано с использованием батарей очень больших емкостей, что не всегда приемлемо как по характеристикам ИБП, так и из-за проблем со стоимостью и размещением большого количества батарей. При желании пользователя иметь время автономии более суток-полутора, можно рекомендовать применение дизельных или бензиновых генераторов.

Самые популярные ИБП ELTENA для котлов

Intelligent LT2 500 — 1500 ВА

бесперебойник для котлов
ибп для котла

Линейно-интерактивные источники бесперебойного питания (ИБП) ELTENA Intelligent LT мощностью 500, 1000 и 1500 ВА предназначены для обеспечения длительного времени автономной работы котлов отопления, циркуляционных насосов, а также практически любых критичных нагрузок, допускающих время переключения до 4 мс при переходе на батарею.

Широкий диапазон входного напряжения без перехода на батареи позволяет реже использовать энергию батарей, что продлевает их срок службы.

Monolith E LT 1000 — 3000 ВА

ибп для котла отопления
бесперебойник для котла

ИБП ELTENA Monolith E — новая серия on-line ИБП с двойным преобразованием напряжения, которую отличает гармоничное сочетание технических решений, направленных на снижение стоимости оборудования и, вместе с тем, повышение его надежности. Данные ИБП могут применяться для защиты котлов отопления и циркуляционных насосов от перепадов напряжения, и для обеспечения их долговременной автономной работы.

Широкий диапазон входного напряжения (до 110 В без перехода на батарею при половинной нагрузке) позволяет задействовать батареи лишь тогда, когда это действительно необходимо, давая возможность продолжать работу от сети даже в условиях очень существенных просадок напряжения.

Преимущества ИБП ELTENA для котлов отопления

  • Диапазон входного напряжения от 110 до 300 В,
  • Возможность подключения дополнительных аккумуляторов и электрогенератора,
  • Работа оборудования от сети даже в условиях очень существенных просадок напряжения,
  • Возможна длительная автономия более 30 часов.

Схема подключения ИБП

подключение ибп к котлу

Важные моменты

Структура ИБП

Принципиальной разницы для защиты отопительного оборудования ИБП структуры Line-Interactiv или On-Line не существует.

Время переключения (типичное — 4 мс), ИБП структуры Line-Interactiv не оказывает какого-либо влияния на работоспособность как электронной части (автоматика) отопительного оборудования, так и на циркуляционные насосы. Т.о. для защиты отопительного оборудования можно рекомендовать как ИБП структуры Line- Interactiv (модели серий Intelligent LT2 и Intelligent II), так и ИБП двойного преобразования структуры On-Line (модели серий Monolith).

Выходной сигнал

Важный параметр при выборе ИБП для защиты отопительного оборудования.

Не всякое отопительное оборудование, тем более циркуляционные насосы корректно работают с формой выходного напряжения ИБП в виде ступенчатой аппроксимации синусоиды, т. е., проще говоря, с выходным прямоугольным напряжением амплитудой 220 В и частотой 50 Гц. Поэтому, как правило, для защиты отопительного оборудования применяются ИБП с чистым выходным синусоидальным напряжением в режиме работы от батарей. Этому условию соответствуют все ИБП ELTENA, представленные в этой статье.

Проверка работоспособности системы

Фазировка входного и выходного напряжения ИБП для защиты фазозависимого отопительного оборудования — это корректное положение входной вилки ИБП во входной розетке (на распределительном щите) и корректное положение входной вилки котла в выходной розетке ИБП, т.е положение двух вилок в двух розетках. Это положение определяется экспериментальным путем, с обязательной маркировкой положения двух вилок в двух розетках, чтобы в дальнейшем, при необходимости отключения оборудования, можно было восстановить корректную фазировку.

Часто возникающая у пользователя проблема проверки работоспособности смонтированной системы бесперебойного питания отопительного фазозависимого оборудования выглядит следующим образом:

– Установлен ИБП. Без нагрузки работает штатно и корректно.

– При проверке работоспособности на проверочной нагрузке (лампа накаливания, к примеру) ИБП работает корректно и в режиме от входного напряжения, и в режиме работы от батарей.

– Подключено отопительное оборудование.

– При работе от входного напряжения система ИБП — Котел работает корректно.

– При имитации сбоя входного напряжения ИБП переходит в режим работы от батарей, но отопительное оборудование или полностью отключается, или выдает ошибку и работает не корректно.

Суть проблемы — способ проверки, т. е. способ имитации сбоя входного напряжения. Как правило, имитация сбоя входного производится выдергиванием входной вилки ИБП из входной розетки. Это не корректный и не правильный способ имитации сбоя входного напряжения.

Для корректной работы фазозависимого отопительного оборудования необходимо наличие на входе Котла входной нейтрали (см. п.1). При выдергивании входной вилки ИБП из входной розетки физически обрывается как фазный провод, так и нейтральный, хотя в реальной жизни, при сбое входного напряжения, и фазный и нейтральный провода остаются физически подключенными к ИБП, только на фазном проводе пропадает напряжение.

При проверке работоспособности ИБП в случае сбоя входного напряжения должен обрываться только фазный провод; нейтральный провод должен быть подключен к ИБП. Обрыв фазного провода для имитации сбоя входного напряжения можно и нужно производить специально установленным на распределительном щите индивидуальным входным защитным автоматом соответствующей мощности, который, кроме использования для имитации сбоя входного напряжения, является еще и средством дополнительной защиты.

Вывод. Какие ИБП подходят для котлов и насосов

Для систем бесперебойного питания отопительного оборудования подходят:

1. ИБП структуры Line-Interactiv с «проходной» нейтралью и «чистым» синусоидальным выходным напряжением в режиме работы от батарей мощностью не менее 300 Вт (если в системе нет внешних циркуляционных насосов), 600 Вт для систем с одним-двумя небольшими циркуляционными насосами, либо ИБП структуры On-Line с «проходной» нейтралью мощностью не менее 700 Вт.

2. Промышленные, герметичные, необслуживаемые аккумуляторные батареи общей емкостью до 300 А/ч.

Где купить ИБП для котлов отопления и циркуляционных насосов

Выбрать ИБП для котла отопления и найти поставщика в Вашем городе Вы можете на сайте https://eltena.com.

Если у Вас возникли вопросы при выборе ИБП, то Вы можете проконсультироваться со специалистом по телефону: +7 495 787-68-54

Оцените статью
( Пока оценок нет )
Поделитесь с друзьями
Блог ELTENA
Добавить комментарий

Нажимая на кнопку "Отправить комментарий", я даю согласие на обработку персональных данных и принимаю политику конфиденциальности