Выбираем источник бесперебойного питания для циркуляционного насоса отопления

Современные жидкостные отопительные системы снабжены циркуляционными насосами.
насос системы отопления Wilo
Теплоноситель принудительно перемещается по трубам, обеспечивая помещение теплом сразу после включения котла. Технология эффективна, экономична, и позволяет строить систему достаточно компактно.

Существенный недостаток (особенно для загородного использования) – зависимость от подачи электроэнергии. Если остановить принудительную цыркуляцию – система остановится. Поэтому при монтаже предусматривается ИБП для насоса отопления.

Многие производители установок автономного теплоснабжения включают «бесперебойник» в число обязательного оснащения. Но последнее слово остается за заказчиком.

Что такое источники бесперебойного питания и зачем они нужны

Современные отопительные котлы управляются микроконтроллером, которому необходимо электропитание. Кроме того, требуется постоянное питание двигателя насоса.

Если управляющий модуль может поддерживать функции от небольшого аккумулятора, или вообще временно отключиться, то циркуляция теплоносителя прекратится.

Многие модели котлов самостоятельно управляют насосом: то есть, его установка в трубу с теплоносителем является штатной. С точки зрения ИБП – не имеет значения, как работает система: синхронно, или оборудование включается само по себе.

Его задача – не допустить потери управления котлом и насосом при отключении основного энергоснабжения.

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.
принцип работы ИПС и схема его подключения

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.

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).
схема работы ИБП по системе Bypass

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.
линейная резервная схема подключения ИБП
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.

Однако преимущества таких ИБП перевешивают недостатки:
Низкая стоимость, и щадящее отношение к наиболее весомой (по цене) части «бесперебойника» — блоку аккумуляторных батарей. Они используются лишь при полном отключении внешнего источника энергии. Остальное время просто поддерживается заряд.

Когда требуется организация резервного питания?

Покупка даже самого дешевого ИБП для циркуляционного насоса отопления, это лишние затраты. Конечно, если отключение света или скачки напряжения в сети, для вас редкость – можно обойтись без него.

Но если запуск циркуляционных насосов произойдет автоматически, после возобновления энергоснабжения, то рестарт контроллера возможен только в самых «продвинутых» котлах.

А значит, до вашего возвращения домой, система не включится. Как минимум, хозяева попадут в холодный дом. А в самом тяжелом случае – возможная разморозка системы.

Жители районов с проблемной энергетикой имеют автономное электроснабжение. Но генератор опять-же должен кто-нибудь запустить, и контролировать его работу. А если питающее напряжение пропало, когда никого нет дома, выручает лишь ИБП, питающий котел отопления от аккумулятора.

Обратите внимание

Любители сэкономить пытаются использовать «бесперебойники» от персональных компьютеров. Но эти устройства являются резервными источниками питания, без стабилизации.

Если подключить такой блок к циркуляционному насосу, емкости аккумуляторной батареи может хватить на 2-3 отключения. А дальше вы снова останетесь с неработающим котлом (до момента ручного запуска автоматики).

Как правильно выбрать ИБП и определить мощность

Важным, но не основным параметром является тип выходного сигнала преобразованного напряжения. Переменное напряжение имеет форму синуса. Поскольку преобразователи ИБП не являются аналоговыми генераторами, кривая напряжения на выходе имеет неправильную форму.

Получается так называемый меандр (рис. 1). Электроника модифицирует его, и на выходе мы получаем модифицированный синус (рис. 2), который нормально воспринимается электроникой котла, но не подходит для аналоговых обмоток двигателя. Поэтому ИБП для циркуляционного насоса должен выдавать синус, максимально схожий с аналоговым (рис. 3 на иллюстрации).
Такой источник питания стоит дороже, но переплата продлит жизнь насосу.
ИБП для насоса должен обеспечивать заданную мощность. Электрика системы отопления работает в двух режимах: дежурном и пусковом. Мощность насоса в реальном времени зависит от команды контроллера. При расчете параметров системы принимается, что эта величина в 2 раза выше дежурной. Соответственно, бесперебойник для насоса должен иметь такой же запас.
При выборе ИБП для отопления резервного или интерактивного типа, учитывается еще один параметр: время перехода на аккумуляторы. Если планируется подключение к ИБП котла, то в паспорте необходимо узнать, как долго контроллер может удерживать систему включенной при пропадании питания.

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.
схема подключения бесперебойника к котлу
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.