Зачем циркуляционному насосу ИБП?
Использование принудительной циркуляции теплоносителя в современных системах индивидуального отопления совсем не редкость. Применение циркуляционных насосов не только существенно увеличивает производительность автономных отопительных систем, но и в некоторых случаях является единственной возможностью обеспечить теплом жилые помещения, имеющие, например, большую площадь или многоуровневую структуру.
Серьезной уязвимостью отопительных систем с циркуляционным насосом является их энергозависимость. Данные устройства должны работать в электросети с минимальными отклонениями напряжения. В противном случае их производительность значительно ухудшится, вплоть до полного отказа в работе, что создаст угрозу функционирования всей системы отопления.
Подробно разберем основные сетевые проблемы, негативно влияющие на работу насосного оборудования.
| Проблема электросети | Описание |
| Отключение электричества |
Даже непродолжительная остановка оборудования, обеспечивающего циркуляцию теплоносителя, может привести к достаточно серьезным последствиям. Например, отключение насоса, работающего с твердотопливным котлом, может привести к перегреву всей системы отопления, а внезапная остановка насоса с повышенным давлением чревата гидроударом. Кроме того, резкая остановка и последующее слишком быстрое включение насоса могут спровоцировать перепад напряжения, оказывающий негативное влияние на включенные в ту же сеть другие устройства. |
| Перепады сетевого напряжения |
Большинство бытовых циркуляционных насосов работают от сетевого напряжения 220/230 В (допустимы лишь небольшие отклонения, не более ±10% от указанного значения, но даже они могут ухудшить эффективность работы устройств). При просадках напряжения насосы теряют свою мощность. Если падение значительно, то они вообще отключаются или не смогут запуститься. Наиболее опасной ситуацией является «зависание» насоса в пусковом режиме, что может привести к его чрезмерному нагреву. Это особенно губительно для моделей без тепловой защиты. Повышение входного напряжения приводит, во-первых, к перегревам насосов, а во-вторых к сбоям в работе их элементов, например, реле давления. Отметим, что сильные скачки с амплитудой в сотни Вольт (импульсные перенапряжения) способны моментально вывести любой насос из строя. |
| Несинусоидальность напряжения |
Лучшим вариантом для питания любой нагрузки является напряжение с формой идеальной синусоиды. Электросеть же нередко выдает вместо неё аппроксимированную (иначе – модифицированную или ступенчатую) синусоиду. Воздействие модифицированной синусоиды приводит к недопустимому нагреву статора и ротора циркуляционного насоса, что сокращает срок службы устройства, а в худшем случае вызывает и его немедленный выход из строя. Кроме того, работа насоса в условиях модифицированной синусоиды будет сопровождаться специфическим гулом и ростом вибрации, которая может стать причиной механических повреждений. С другой стороны, чем ближе синусоида напряжения к идеальной форме, тем ровнее обороты электромотора и меньше его нагрев. Поэтому при выборе ИБП для циркуляционного насоса очень важно обращать внимание на заявленную в характеристиках форму выходного сигнала – рекомендуема только идеальная синусоида! |
| Сетевые помехи |
Сетевые помехи по негативному влиянию на циркуляционный насос во-многом схожи с несинусоидальностью напряжения, поэтому пользователю необходимо обезопасить своё оборудование от данной проблемы. |
⇒ Если циркуляционный насос вышел из строя по причине вышерассмотренных проблем электросети, то это не является гарантийным случаем. Пользователю придётся выполнять ремонт оборудования за свой счет.
На сегодняшний день самым эффективным решением вопроса качественного и бесперебойного электропитания насосного оборудования является установка ИБП. Устройство способно:
- обеспечить непрерывное электропитание нагрузки при отключении основного источника электроэнергии;
- повысить качество сетевого напряжения до идеальных или практически идеальных значений;
- защитить нагрузку от сетевых помех и импульсных перенапряжений.
Однако следует понимать, что из всего многообразия моделей ИБП, которые сегодня представлены на электротехническом рынке, для электропитания отопительного оборудования подойдут далеко не все устройства.
⇒ В основном ИБП приобретается для обеспечения бесперебойной работы всей электротехники системы отопления: газового котла, насоса и различного вспомогательного оборудования. Только на циркуляционный насос устройство устанавливается крайне редко.
Инструкция о том, как выбрать бесперебойник для насоса отопления
Чтобы не ошибиться в выборе ИБП для такой важной нагрузки, как циркуляционный насос, предлагаем пошаговую инструкцию по правильному подбору прибора, состоящую из нескольких действий.
1. Выбрать тип ИБП
Сегодня в специализированных магазинах можно встретить бесперебойники трёх типов: резервные (off-line), линейно-интерактивные (line-interactive) и двойного преобразования (on-line) – рассмотрим каждое устройство подробнее.
| Тип ИБП | Описание |
| Резервный (off-line) |
Как правило, имеет форму выходного сигнала в виде модифицированной синусоиды и поэтому принципиально не может быть рассмотрены в качестве подходящих источников питания для циркулярных насосов (вообще любых нагрузок с электродвигателями). Кроме того, данные устройства не способны выполнять стабилизацию напряжения, имеют низкий уровень защиты от сетевых помех и импульсных перенапряжений. Ещё одной особенностью данных изделий, также препятствующей их применению с насосами, является довольно большая задержка при переключении электропитания на батареи и обратно (минимум 5 мс). |
| Линейно-интерактивный (line-interactive) |
У большинства моделей в автономном режиме на выходе формируется несинусоидальное напряжение. При работе от сети устройства способны корректировать только значение напряжения, но не его форму. Кроме того, данные изделия не полностью фильтруют сетевые помехи, а перерыв в электропитании при переходе на АБ может достигать 20 мс. На основании вышесказанного можно заключить, что использование линейно-интерактивных ИБП для питания насосов непредпочтительно. |
| Двойного преобразования (on-line) |
Являются наиболее удачным выбором из всех представленных типов. Помимо идеальной синусоиды на выходе и нулевого времени переключения между автономным режимом и сетью, устройства с двойным преобразованием имеют следующие преимущества перед ИБП линейно-интерактивного типа:
|
2. Выбрать подходящую выходную мощность ИБП
ИБП должен иметь выходную мощность, которая будет превышать максимальную потребляемую мощность подключенного к нему оборудования на 20-30%. Такой запас требуется для компенсации потерь мощности ИБП в случае значительного снижения сетевого напряжения, что на практике позволяет сократить количество переходов ИБП в автономный режим.
Большинство насосов для бытовых систем автономного отопления – это однофазные устройства с небольшой потребляемой мощностью (от нескольких десятков до нескольких сотен Ватт). Таким образом, для питания насоса подойдут однофазные ИБП с соответствующей мощностью.
Однако, при выборе «бесперебойника» обязательно следует принять во внимание кратковременные, но довольно высокие пусковые токи электродвигателя насоса, которые могут превышать его номинальную мощность в несколько раз.
⇒ Если во время пуска потребляемая мощность насоса превысит выходную мощность ИБП, то бесперебойник уйдет в перегрузку.
Другая особенность циркуляционных насосов заключается в том, что они могут иметь несколько режимов работы, характеризующихся различной потребляемой мощностью.
В любом случае подбирать ИБП следует с учетом пускового тока, а также режима работы, в котором насос имеет максимальное значение потребляемой мощности.
Максимальная потребляемая мощность насоса, как правило, указывается в паспорте изделия. Также данную характеристику можно выяснить у продавца или производителя оборудования. Если информацию найти не удаётся, то можно номинальную мощность умножить на три. Данное значение отражает величину пускового тока у большинства моделей, однако встречаются устройства и с пусковым скачком, превышающим номинальную мощность в 4-5 и более раз, поэтому при определении максимальной потребляемой мощности рекомендуем проконсультироваться со специалистами!
3. Определиться с временем автономной работы ИБП
Если отопительному оборудованию требуется 10-15 мин автономной работы при отключении электроэнергии, например, для переключения на генератор, то лучше выбрать устройство со внутренними аккумуляторными батареями ёмкостью 4,5-9 Ач.
Если критически важной нагрузке необходимо обеспечить резервное питание на несколько часов, то потребуется ИБП без встроенных АБ, но с зарядным устройством повышенной мощности и возможностью подключения внешних аккумуляторов, ёмкость которых можно определить с помощью:
- соответствующих АБ разрядных таблиц (таблица разряда постоянным током);
- готового расчёта времени автономной работы на ресурсе, где продаются ИБП. К примеру, сайт производителя «Штиль» – представленной там информации достаточно для самостоятельного подбора батарейного решения, необходимо только знать требуемое время автономии и степень загрузки ИБП относительно его номинала;
- квалифицированного специалиста.
4. Выбрать способ установки ИБП
На выбор форм-фактора бесперебойника будет влиять особенность помещения, где его планируется установить, и расположение самой нагрузки. Как правило, для отопительного оборудования приобретают ИБП с возможностью установки на стену или пол котельной. При этом настенные модели пользуются большим приоритетом, так как являются более компактными и занимают меньше пространства.
При планировании места установки бесперебойника необходимо помнить, что помещение должно хорошо проветриваться и иметь комнатную температуру, так как батареи ИБП не терпят перегрева.
⇒ Чем выше температура окружающей среды (относительно 25 °C), тем быстрее будут изнашиваться аккумуляторы.
Настенные и напольные онлайн ИБП «Штиль» для насосов
Российский производитель систем электропитания «Штиль» выпускает широкий модельный ряд настенных и напольных ИБП топологии онлайн с выходной мощностью от 0,25 до 3 кВА. Все ИБП «Штиль» способны обеспечить бесперебойное и качественное электропитание циркуляционных насосов, а также другой отопительной техники в городской квартире, частном доме или офисе.