Enota za neprekinjeno napajanje za ogrevalni kotel: načelo delovanja + podrobnosti izbire neprekinjenega napajanja

Poznate občutek, ko v najbolj neprimernem trenutku ostanete brez elektrike? Strinjam se, da je težko najti primeren čas za izstop iz mreže. Številni zasebni domovi so že opremljeni z avtonomnimi generatorji v primeru dolgotrajne izgube električne energije. Dobro bi bilo imeti tudi napajalnik za kotel, saj ima ta oprema občutljive komponente. Od slednjega je odvisna uporabnost in varnost kotla.

Visokokakovostno neprekinjeno napajanje vas bo pomirilo: ne bo vam treba ukvarjati z nerazumljivimi napakami, čakati na tehnike ali plačati popravil. Iz tega članka boste izvedeli informacije o delovanju napajalnikov, njihovih vrstah in merilih za brezhibno izbiro naprave pod kakršnimi koli pogoji.

Napajalniki brez prekinitve so se pojavili v povezavi s potrebo po zaščiti pred nestabilnostjo električnih omrežij in izpadi električne energije. V različnih okoliščinah je potrebna določena vrsta neprekinjenega napajanja, ostalo pa je mogoče opustiti. Več o tem v našem članku.

Namen in princip delovanja sistemov za neprekinjeno napajanje

V individualnih domovih so kotli pogosto edina naprava za ogrevanje vode in ogrevanje. Težave v električnih omrežjih, ki oskrbujejo takšne zgradbe, povzročajo velike nevšečnosti.

Hkrati kotlovske plošče in krmilne enote ter njihove avtomatske instalacije zahtevajo kakovostno napajanje.

Shema delovanja UPS v načinu "iz omrežja" in avtonomnem načinu na primeru spletnega modela: v prvem primeru se aktivira stabilizator, v drugem pa akumulirana energija teče iz baterije v pretvornik in od tam do izhoda

Zgladi to težavo vir neprekinjenega napajanja (UPS, neprekinjeno napajanje, enota za neprekinjeno napajanje) je enostavna naprava, ki zagotavlja nekaj časa stabilno življenjsko dobo baterije.

Rezervna napajalna naprava se vklopi po okvarah in nesrečah in oskrbuje z električno energijo celotno regulacijo kotla. UPS to zmore več deset minut in tudi več kot pol dneva.

Glavni namen UPS-a je oskrba opreme z močjo in napetostjo v primeru, da ju glavno napajalno omrežje preneha dovajati. Posebej veliko je prekinitev pozimi, včasih zaradi zmrzali, včasih zaradi varčevanja. Zaradi tega UPS za kotle bo zelo pomembna v velikih gospodinjstvih. Zaradi pogostih izpadov električne energije v zasebnih sektorjih postajajo UPS-ji vedno bolj iskani.

Druga glavna funkcija UPS-a je zaščita pred nihanji in nenormalnimi parametri omrežja. Če pride do izpada električne energije ali se spremeni veliko parametrov, bo UPS preklopil na baterijsko delovanje.

UPS se pogosto uporablja z kotli na trda goriva. Črpalke takšnih kotlov zagotavljajo gibanje in kroženje v radiatorjih. Ker gorivo po izklopu električne energije še naprej gori, lahko preostala tekočina v kotlu zavre. Brez uporabe neprekinjenega napajanja se bo ta situacija končala z okvaro ali popolno odpovedjo kotla in možna je celo eksplozija.

Kotli na trda goriva v večji meri zahtevajo UPS - ti kotli so močnejši in dobri tako kot glavni kot rezervni vir ogrevanja

Konstantno delovanje na trdo gorivo oz plinski kotel, njegova vžigalna in nadzorna plošča ne zagotavlja samo ogrevanja ali ogrevanja vode, temveč tudi ščiti pred zmrzovanjem hladilne tekočine v ceveh, kar lahko poškoduje celoten ogrevalni sistem.

V večini sodobnih modelov kotlov je kroženje hladilne tekočine nadzorovano električne črpalke. Termostat nadzoruje zunanjo temperaturo. Črpalka začne črpati hladilno tekočino takoj, ko pade pod dovoljeno mejo. Nato zasveti plinski ventil, gorilnik začne delovati, energija zgorevanja napolni hladilno tekočino in ventilator se vključi. Regulacija kotla je ves ta čas na voljo v elektronski enoti.

Skoraj vsi konstrukcijski elementi iz tega cikla potrebujejo visokokakovostno električno energijo z idealno obliko toka:

• črpalka;
• plinski ventil;
• ventilator;
• elektronsko enoto.

V nekaterih aplikacijah bo imela slaba valovna oblika toka kritične posledice.

Napajalniki za neprekinjeno napajanje imajo različna načela delovanja in strukturo. UPS za kotle ima običajno baterijo (baterijo, baterijo) in preklopi na zasilno napajanje.

Vrste rezervnih napajalnikov

Neprekinitvenih napajalnikov ni posebej za kotle na plin ali trda goriva. Glede na način delovanja obstajajo samo 3 vrste UPS-ov in vsi predstavljajo 3 različne cenovne kategorije.

Vsaka majhna ukrivljenost sinusoide obrabi kotel in njegove komponente, pri večini sistemov brezprekinitvenega napajanja pa se razlikuje od klasičnega gladkega.

Sistemi ogrevalnih kotlov so dobavljeni z naslednjimi UPS:

1. Brez povezave (brez povezave, varnostno kopiranje).
2. Line-interaktiven.
3. Online (on-line, dvojna konverzija).

UPS brez povezave - To je skupina proračunskih naprav, ki preklopijo napajanje na baterijo in ne izenačijo parametrov napetosti.Vključujejo stikalne naprave in baterijo. V načinu omrežnega napajanja črpalka in regulacija kotla prejemata energijo neposredno iz omrežja.

Rezervno napajanje se zažene prek stikala. Off-line - najmanj zanesljiv in najcenejši. Off-line UPS ima enako obliko napetosti kot omrežni, čas prehoda na baterijsko delovanje pa je precej dolg. Glavno opozorilo je, da ni stabilizacije omrežne napetosti.

Line-interaktivni neprekinjeni napajalniki imajo vgrajeno stabilizator. Zahvaljujoč njej naprava še naprej deluje iz omrežja tudi pri znatnih nihanjih napetosti in je zato bolj zanesljiva. Te naprave ne preklopijo na rezervno napajanje po manjših napetostnih sunkih, kot naprave brez povezave. Line-interactive naprave imajo 2 glavni podkategoriji: UPS z rednimi in nepravilnimi sinusnimi valovi.

Ugoden linijski interaktivni UPS Luxeon z vgrajenim stabilizatorjem, časom prehoda na baterijo 0,5 s in natančnostjo stabilizacije 10

Značilnosti line-interactive:

• izhodni signal je lahko stopničast ali gladek;
• dolgo delo;
• dolga življenjska doba;
• dolgo tranzitno obdobje delovanja brez prehoda na baterijo;
• izenačitev napetosti s stabilizatorjem.

Spletne naprave imajo bistveno drugačno strukturo kot off-line in line-interactive. Naprave na spletu pretvorijo izmenični tok v enosmerni in nato spet v izmenični.

Njihova baterija se polni pri zmanjšani konstantni napetosti. Je stalno aktiven, ne zahteva preklopa in začne delovati takoj, ko izpade omrežna napetost. Akumulator napaja tudi kotel, če je omrežna napetost na voljo, vendar prenizka.

Parametri na spletu:

• izenačitev frekvence in napetosti;
• takojšen vklop rezervnega napajanja;
• Sinusni val na izhodu je skoraj idealen.

Kar se tiče sinusoide, je v napravah na spletu gladka, brez stopenj in nima opaznih popačenj. Hkrati je za številne plinske kotle stabilnost frekvence bistveno pomembna.

On-line modeli zagotavljajo 100% zaščito v katerem koli načinu delovanja. To zadeva varnost kotla, njegovih delov in samega neprekinjenega napajanja, povezanega s težavami v električnem omrežju. Zaščita deluje v primeru motenj na kateremkoli delu omrežja.

Naprava vključuje usmernik, pretvornik in obvod. Usmernik pretvori izmenični tok v konstantnega, pretvornik izvede obratno delovanje, obvod pa je rezervni napajalni vod, ki se uporablja, ko se deli UPS-a pokvarijo.

Poenostavljena shema on-line brezprekinitvenega napajanja: tokovno napajanje, vhod in izhod, baterija, posebni elementi: usmernik, inverter, rele

Spletni modeli so neprecenljivi za kritične ali občutljive obremenitve, kar je veliko kotlovskih sistemov. Zaradi nizke učinkovitosti in življenjske dobe so on-line UPS najzmogljivejši.

Strukturno lahko UPS-ji na spletu sodelujejo z baterijo in generatorjem. Običajno z obema viroma v istem modelu. On-line UPS ima inverter, ki nenehno deluje, kar je njegova glavna značilnost. Vsi močni sistemi UPS zdaj poskušajo uporabiti to spletno shemo.

Primerjava značilnosti različnih UPS za bojler

Pri starih namiznih računalnikih so uporabljali rezervne brezprekinitvene napajalnike, ki so običajno zadostovali. V industrijskih in zasebnih omrežjih je obstajala in ostaja potreba po močnejših in kompleksnejših napajalnikih brez prekinitve.Sodobni kotli in vsi kotli s črpalkami so slabo ali nezdružljivi z offline UPS-i.

Skoraj vsi brezprekinitveni napajalniki brez povezave imajo skromno moč. Učinkovitost teh UPS-jev v primeru težav z napajanjem doseže do 60 %.

Preklopna naprava linijsko-interaktivnih UPS-jev stabilizira napetost in v tem primeru bistvena odstopanja napetosti od norme ne smejo povzročiti preklopa na avtonomno delovanje. Poleg tega linijsko-interaktivne naprave podpirajo dva načina: za nestabilne parametre in popolno izgubo napajanja.

Powerman Smart UPS za napajanje črpalke Oasis CN, rezultat je 3,5 ure iz baterije in konstantna napetost 220 V

Ti UPS-ji delujejo z odstopanji vhodne napetosti do 20%. Izhodna napetost je skoraj vedno enaka normi. Učinkovitost line-interactive je višja kot pri on-line in off-line, zagotovljena stopnja zaščite pa doseže 85 %.

On-line brezprekinitveni napajalnik zagotavlja kakovosten izmenični tok na izhodu. Med njegovo baterijo in omrežjem sploh ni preklopnega časa. Spletni UPS pretvornik lahko deluje brez električnega omrežja.

Poleg teh prednosti obstajajo tudi slabosti. Življenjska doba baterije pri delu na spletu je običajno manjša, prav tako učinkovitost celotne naprave. Cene spletnih modelov so bistveno višje. On-line ima precejšnjo raven hrupa in znatno proizvodnjo toplote.

Najbolj priljubljeni so line-interactive. Imajo stabilizator, čeprav ne najbolj natančen. Če omrežna napetost ustreza območju brezprekinitvenega napajanja (na primer znotraj 130 voltov), ​​bo slednji stabiliziral indikator z natančnostjo približno 10%. Ta številka velja za sprejemljivo v vsakdanjem življenju.Preklop na baterijsko delovanje se vedno zgodi, ko stabilizator ne doseže teh 10 %.

Brezprekinitveni napajalnik Gewald Electric za zaščito ogrevalnega sistema, gorilnika, avtomatizacije kotla, avtomatskega sistema za izklop plina, obtočnih črpalk, filtrov za čiščenje vode

Line-interactive so po pomenu bližje napravam brez povezave - imajo tudi določeno območje, v katerem naprava deluje v običajnem načinu napajanja iz omrežja in ne v rezervnem načinu. Razlika je v tem, da je sprejemljivo območje napetosti za naprave brez povezave veliko ožje. Pri napravah brez povezave je poudarek na zaščiti pred nenadnimi izpadi električne energije, ne pa na prenapetosti.

Merila za izbiro neprekinjenega napajanja za kotel

Skupaj obstaja več kot 5 načel za uspešno izbiro neprekinjenega napajanja. Na splošno je treba dati prednost novejšim in naprednejšim napravam. Ne pozabite na posebnosti ruskih električnih omrežij - v veliki večini so nestabilna.

Bodite pozorni na glavne značilnosti:

1. Moč.
2. Tok polnilnika.
3. Kapaciteta baterije.
4. Možnost priklopa zunanjih baterij.
5. Trajanje delovanja v avtonomnem/zasilnem načinu.
6. Čas prehoda na baterijo.
7. Oblika izhodnega signala (napetosti), to je izhodni sinusni val.
8. Prisotnost skozi nič.

Moč. Za kotli z dvojnim krogom, ki segreje veliko vode iz pipe, bo neprekinjeno napajanje neuporabno ali pa bo podpiralo delo za kratek čas in le, če je zelo močno. Upoštevati morate število obtočnih črpalk (več kot je, večja je potrebna moč) in moč samega kotla.

Ne pozabite, da so UPS-ji do 200 W uporabni za kotle z najmanjšo močjo.Če kotel deluje na plin, ima moč približno 80 do 300 W in več. Napajalnik za neprekinjeno napajanje je treba kupiti za 25% močnejši od kotla. Običajno je moč UPS za kotel omejena na 600 W.

UPS je možno nadgraditi in močneje okrepiti: za povečanje prepustnosti se poveča prerez žice, zamenjajo se vtičnice.

Moč UPS-a se izračuna po formuli A=B/C×D, Kje:

• A - moč baterije (W, vati);
• B - moč kotla (W, vati);
• C je koeficient jalove obremenitve (0,7);
• D - 3-kratna rezerva zagonskega toka (3).

Rezultat bo minimalna zahtevana moč baterije, vendar ji je treba dodati 30% rezerve.

Izračuni morajo vključevati tudi moč vseh črpalk, če so prisotne v sistemu. Ta indikator vnesite v števec in ga dodajte moči kotla.

Glede polnilni tok za baterije, potem bo 1 A dovolj za delovanje ene baterije 10 Ah. Baterija s kapaciteto 80-100 Ah se lahko uporablja za tok 8 A. Če se zmotite pri izbiri baterije, bosta baterija sama in neprekinjeno napajanje zdržala manj, kot je bilo pričakovano.

Količina toka omejuje možnost uporabe zmogljivosti, ki je večja od določene vrednosti, zato morate takoj izbrati močan polnilnik. Izbira brezprekinitvenega napajanja na podlagi trenutnega parametra je hkrati izbira na podlagi trajanja avtonomnega delovanja.

Naslednji glavni parameter je Kapaciteta baterije. Na podlagi tega so primerne rezervne naprave z možnostjo priklopa zunanjih baterij. Takšni UPS-ji delujejo veliko dlje v zasilnem načinu, to je po izklopu iz omrežja.Zunanje baterije je priporočljivo napolniti do konca, ker če niso popolnoma napolnjene, bo življenjska doba baterije krajša.

Če se je gel baterija prenehala polniti, jo lahko poskusite obnoviti z destilirano vodo, jo prelijete skozi brizgo in počakate, da se vpije v steklena vlakna.

Pomemben parameter je avtonomija. Najdaljša življenjska doba baterije je odvisna od baterije ali paketa baterij. UPS z eno vgrajeno baterijo včasih zagotavlja samo 10-20 minut delovanja baterije.

Za izračun življenjske dobe baterije morate pomnožiti število notranjih in zunanjih baterij ter kapaciteto vsake. V idealnem primeru bi morali kupiti UPS za veliko baterij z zunanjo baterijsko povezavo in nato same baterije kupiti posebej. Na ta način bo možno podaljšati življenjsko dobo baterije na nekaj ur, s čimer se boste izognili tudi popolni izpraznitvi.

Treba je upoštevati Napajanje polnilnika UPS. Omejuje možnosti v smislu načina brez povezave. Nekateri spletni UPS-ji proizvajajo več kot 20 A, kar vam omogoča uporabo enot z 200-300 Ah.

Skupna kapaciteta baterij se poveča zaradi vzporedne povezave, serijska povezava sešteje napetost in to lahko potrebujejo brezprekinitveni napajalniki, ki ne zahtevajo povezave 12 V DC. Močnejši UPS-ji zahtevajo višjo napetost tokokroga. da naprava deluje kakovostno.

Življenjska doba baterije doseže 10 ur ali več, veliko pa je odvisno od moči kotla, toka polnilnika in zmogljivosti baterije. Upoštevati je treba rednost omrežnih sunkov in izpadov električne energije. V tem primeru bodite pozorni na kakovost zaščitnega sistema pred nihanji v omrežju.

Tabela časa delovanja baterije za nekatere modele UPS, ob upoštevanju števila sočasno delujočih baterij in moči kotla

Enkratna življenjska doba baterije se izračuna po formuli T = Q × U / W, Kje:

• T—čas (ure);
• Q—kapaciteta akumulatorja (Ah, amper ura);
• U je njegova napetost (V, volti);
• W je skupna moč obremenitve (W, vati).

Preklop hitrosti na baterijo prikazuje, kako hitro bo brezprekinitveni napajalnik v primeru izpada električne energije preklopil na baterijsko delovanje. Spletne naprave takoj preklopijo na "rezervo", druge to storijo z zakasnitvijo najmanj 0,002-0,015 sekunde, včasih pa tudi nekaj sekund.

Oblika izhodne napetosti. Signal, ki prihaja iz neprekinjenega napajanja in vstopi v kotel, vpliva na njegovo delovanje. Gibanje elektromotorjev obtočnih črpalk je odvisno od parametrov električne energije. UPS nizke in srednje kakovosti pri delovanju na baterijsko napajanje in nestabilnem napajalnem toku v obliki meandra, to je v obliki neenakomernega ali modificiranega sinusnega vala. Kotel bo deloval neenakomerno, kar bo dodatno povečalo obremenitev in porabo električne energije.

Valovna oblika napetosti na izhodu UPS je ključnega pomena. Morda je videti kot približen sinusni val ali trapez. Takšne parametre obtočne črpalke slabo prenašajo. To bo označeno z viskoznim hrupom in sunkovitim delovanjem. Neprekinjeno napajanje za črpalko mora biti izbrano z najboljšimi lastnostmi, sicer se bo črpalka sčasoma pokvarila.

Lažji in manjši breztransformatorski UPS-ji morajo imeti na izhodu višjo napetost – zato ima naprava ojačevalnike.

UPS-ji z ​​dvojnim obračanjem ne zagotavljajo le skoraj idealnega sinusnega vala, ampak imajo tudi učinkovit sistem proti prenapetostim v omrežju. Line-interactive so idealni za drage kotle in opremo, ki se pogosto kvari.

Za zanesljiva omrežja so stabilizatorji potrebni v manjši meri. Z visokokakovostno omrežno napetostjo in stabilnim delovanjem med redkimi izpadi postane poceni brezprekinitveni napajalnik brez povezave donosna možnost.

Pri pogostih skokih je vsekakor potreben stabilizator. Potni list za brezprekinitvene napajalnike s stabilizatorji idealno omenja obliko napetosti. Brez takih podatkov ne smete kupiti UPS-a.

Skozi ničlo. Kotli so lahko fazno odvisni ali fazno neodvisni. Za fazno odvisne kotle boste morali izbrati UPS z ničlo in pod kotlom. Fazno neodvisni lahko delujejo celo iz računalniškega brezprekinitvenega napajanja, če proizvaja čisti sinusni val.

Vse značilnosti je treba upoštevati ob upoštevanju dejstva, da imate kotel na plin ali trda goriva. Takoj na kraju samem se morate vprašati, ali je uporaba določenega UPS-a za plinski kotel kontraindicirana.

Ob upoštevanju vseh kriterijev so najboljša možnost glede na razmerje med ceno in kakovostjo, zanesljivostjo, življenjsko dobo in življenjsko dobo akumulatorja line-interactive UPS-i s pravilnim sinusom.

Za uspešno izbiro neprekinjenega napajanja na podlagi učinkovitosti morate upoštevati ne samo vrsto UPS-a, temveč tudi moč same naprave in priključeno obremenitev.

Namestitev in delovanje:

1. Brezprekinitveni napajalniki so nameščeni v bližini ogrevalnega sistema, na mestih, kjer okoliški pogoji ne bodo vplivali na kakovost delovanja UPS.
2. Dokumentacija navaja optimalno temperaturo in vlažnost - upoštevajte ta navodila.
3. Spremljajte stanje prostora - v njem ne sme biti eksplozivnih ali vnetljivih tekočin ali hlapov agresivnih reagentov.
4. Priključite brezprekinitveno napajanje na kotel s kabli pravilnega preseka.
5. Ozemljite vso opremo.

Zanimajte se za zmogljivosti opreme. Dobre naprave imajo zaščito pred popolno izpraznitvijo baterije, pregrevanjem, kratkimi stiki in različnimi preobremenitvami. Vgrajeni relejni stabilizatorji zagotavljajo gladek sinusni val pri nestabilni napetosti.

Zaključki in uporaben video na to temo

Kako izbrati UPS za kotel, izračun parametrov:

Pregled brezprekinitvenega napajanja Volter UPS-300 za kotel, navodila za njegovo delovanje:

Interakcija med UPS in črpalko ogrevalnega sistema, preverjanje brezprekinitvenega napajanja Powerman Smart:

Brezprekinitveni napajalniki povečujejo varnost kotlov. Ne tako dolgo nazaj skoraj nihče ni uporabljal UPS-a. Zdaj se v številnih domovih in podjetjih, kjer se električna energija pogosto dobavlja z nizkokakovostno električno energijo, vse pogosteje uporabljajo neprekinjeni napajalniki. UPS-ji so lahko brez povezave, linijski interaktivni in povezani. Brez povezave so proračunska možnost in v mnogih primerih povsem zadostujejo. Spletni UPS zmanjšajo verjetnost okvar na minimum. Linearna interaktivnost je v večini primerov idealna.

Napišite komentarje in postavite vprašanja o temi članka. Izmenjava informacij z drugimi bralci. Vaše izkušnje so lahko koristne. Povejte nam, kako ste izbrali ali kupili neprekinjeno napajanje. Kontaktni obrazec se nahaja pod člankom.