Bộ cấp nguồn liên tục cho lò hơi gia nhiệt: nguyên lý hoạt động + sự tinh tế trong việc lựa chọn nguồn cấp điện liên tục
Bạn có biết cảm giác khi không có điện vào thời điểm không thích hợp nhất không? Đồng ý, rất khó để tìm được thời điểm thuận tiện để ra khỏi lưới điện. Nhiều nhà riêng đã được trang bị máy phát điện tự trị đề phòng trường hợp mất điện kéo dài. Sẽ rất tốt nếu có nguồn điện cho lò hơi vì thiết bị này có các bộ phận nhạy cảm. Khả năng sử dụng và an toàn của hệ thống lò hơi phụ thuộc vào hệ thống sau.
Bộ nguồn liên tục chất lượng cao sẽ giúp bạn bình tĩnh: bạn sẽ không phải đối mặt với những lỗi khó hiểu, chờ kỹ thuật viên hoặc trả tiền sửa chữa. Từ bài viết này, bạn sẽ tìm hiểu thông tin về hoạt động của bộ nguồn, loại của chúng và tiêu chí để lựa chọn thiết bị không có lỗi trong mọi điều kiện.
Nguồn cung cấp điện liên tục xuất hiện liên quan đến nhu cầu bảo vệ khỏi sự mất ổn định của mạng lưới điện và mất điện. Trong những trường hợp khác nhau, cần có một loại nguồn cung cấp điện liên tục nhất định, nhưng phần còn lại có thể bị bỏ qua. Tìm hiểu thêm về điều này trong bài viết của chúng tôi.
Nội dung của bài viết:
Mục đích và nguyên lý hoạt động của hệ thống cấp điện liên tục
Trong các ngôi nhà riêng lẻ, nồi hơi thường là thiết bị duy nhất để đun nóng nước và sưởi ấm. Các vấn đề trong mạng lưới điện phục vụ các tòa nhà như vậy gây ra sự bất tiện lớn.
Đồng thời, các bảng nồi hơi và bộ điều khiển cũng như hệ thống lắp đặt tự động của chúng yêu cầu nguồn điện chất lượng cao.
Làm dịu vấn đề này nguồn điện liên tục (UPS, nguồn điện liên tục, bộ cấp nguồn liên tục) là một thiết bị đơn giản cung cấp thời lượng pin ổn định trong một thời gian.
Thiết bị điện dự phòng được bật sau khi có sự cố và tai nạn và cung cấp điện cho toàn bộ hệ thống điều khiển lò hơi. UPS có thể thực hiện việc này trong vài chục phút, thậm chí hơn nửa ngày.
Mục đích chính của UPS là cung cấp điện và điện áp cho thiết bị trong trường hợp mạng lưới cấp điện chính ngừng cung cấp cho chúng. Đặc biệt có nhiều sự gián đoạn vào mùa đông, đôi khi do sương giá, đôi khi do tiết kiệm. Vì điều này UPS cho nồi hơi sẽ rất phù hợp trong các hộ gia đình lớn. Do tình trạng mất điện thường xuyên ở các khu vực tư nhân, nhu cầu sử dụng UPS ngày càng nhiều.
Chức năng chính thứ hai của UPS là bảo vệ khỏi những biến động và các thông số mạng bất thường. Nếu mất điện hoặc có nhiều thông số thay đổi thì UPS sẽ chuyển sang hoạt động bằng ắc quy.
UPS thường được sử dụng với nồi hơi nhiên liệu rắn. Máy bơm của các nồi hơi như vậy cung cấp chuyển động và tuần hoàn trong bộ tản nhiệt. Vì nhiên liệu tiếp tục cháy sau khi tắt nguồn nên chất lỏng còn lại trong nồi hơi có thể sôi. Nếu không sử dụng nguồn điện liên tục, tình trạng này sẽ dẫn đến hỏng hóc hoặc hỏng hoàn toàn nồi hơi, thậm chí có thể xảy ra cháy nổ.
Hoạt động liên tục của nhiên liệu rắn hoặc khí đốt lò hơi, bảng điều khiển và đánh lửa của nó không chỉ cung cấp khả năng sưởi ấm hoặc sưởi ấm nước mà còn bảo vệ chống đóng băng chất làm mát trong đường ống, có thể gây hại cho toàn bộ hệ thống sưởi.
Trong hầu hết các mẫu nồi hơi hiện đại, sự tuần hoàn chất làm mát được kiểm soát máy bơm điện. Bộ điều chỉnh nhiệt kiểm soát nhiệt độ bên ngoài. Máy bơm bắt đầu bơm chất làm mát ngay khi nó giảm xuống dưới giới hạn cho phép. Sau đó van gas sáng lên, đầu đốt bắt đầu hoạt động, năng lượng đốt cháy làm đầy chất làm mát và quạt bật. Bộ điều khiển nồi hơi luôn có sẵn trong thiết bị điện tử.
Hầu hết tất cả các thành phần cấu trúc của chu trình này đều yêu cầu điện chất lượng cao với dạng dòng điện lý tưởng:
- bơm;
- van gas;
- cái quạt;
- đơn vị điện tử.
Trong một số ứng dụng, dạng sóng dòng điện kém sẽ gây ra hậu quả nghiêm trọng.
Nguồn cung cấp điện liên tục có nguyên lý hoạt động và cấu trúc khác nhau. UPS cho nồi hơi thường có ắc quy (ắc quy, ắc quy) và chuyển sang nguồn điện khẩn cấp.
Các loại nguồn điện dự phòng
Không có nguồn cung cấp năng lượng liên tục dành riêng cho nồi hơi dùng gas hoặc nhiên liệu rắn. Chỉ có 3 loại UPS dựa trên cách chúng hoạt động và chúng đều đại diện cho 3 loại giá khác nhau.
Hệ thống nồi hơi sưởi ấm được cung cấp với UPS sau:
- Ngoại tuyến (off-line, sao lưu).
- Tương tác dòng.
- Trực tuyến (trực tuyến, chuyển đổi kép).
UPS ngoại tuyến - Đây là nhóm thiết bị bình dân chuyển nguồn sang pin và không cân bằng các thông số điện áp.Chúng bao gồm các thiết bị chuyển mạch và pin. Ở chế độ nguồn điện lưới, bộ điều khiển máy bơm và nồi hơi nhận năng lượng trực tiếp từ nguồn điện lưới.
Nguồn điện dự phòng được bắt đầu thông qua công tắc. Ngoại tuyến - ít đáng tin cậy nhất và rẻ nhất. Một UPS ngoại tuyến có hình dạng điện áp giống như nguồn điện lưới và thời gian chuyển sang hoạt động bằng pin khá lâu. Lưu ý chính là không có sự ổn định của điện áp nguồn.
Nguồn cung cấp năng lượng liên tục tương tác trực tuyến có tích hợp sẵn chất ổn định. Nhờ đó, thiết bị tiếp tục hoạt động từ nguồn điện ngay cả khi có biến động điện áp đáng kể và do đó đáng tin cậy hơn. Các thiết bị này không chuyển sang nguồn điện dự phòng sau những đợt tăng điện nhỏ, như các thiết bị ngoại tuyến. Các thiết bị tương tác đường truyền có 2 loại chính: UPS có sóng hình sin đều và không đều.
Đặc điểm của tương tác dòng:
- tín hiệu đầu ra có thể được tăng giảm hoặc trơn tru;
- công việc lâu dài;
- tuổi thọ dài;
- thời gian vận hành dài mà không cần chuyển sang pin;
- cân bằng điện áp bằng bộ ổn áp.
Thiết bị trực tuyến có cấu trúc cơ bản khác với ngoại tuyến và tương tác trực tuyến. Các thiết bị trực tuyến chuyển đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều, sau đó lại thành dòng điện xoay chiều.
Pin của họ được sạc ở điện áp không đổi giảm. Nó hoạt động liên tục, không cần chuyển đổi và ngay lập tức bắt đầu hoạt động ngay khi mất điện áp nguồn. Pin cũng cung cấp năng lượng cho nồi hơi nếu có điện áp nguồn nhưng quá thấp.
Các thông số trực tuyến:
- cân bằng tần số và điện áp;
- bật nguồn dự phòng ngay lập tức;
- Sóng hình sin ở đầu ra gần như lý tưởng.
Đối với hình sin, trong các thiết bị trực tuyến, nó trơn tru, không có bậc và không có biến dạng đáng chú ý. Đồng thời, đối với nhiều nồi hơi gas, độ ổn định tần số về cơ bản là rất quan trọng.
Các mô hình trực tuyến cung cấp khả năng bảo vệ 100% ở mọi chế độ hoạt động. Điều này liên quan đến sự an toàn của lò hơi, các bộ phận của nó và nguồn cung cấp điện liên tục, liên quan đến các sự cố trong mạng điện. Việc bảo vệ hoạt động trong trường hợp có bất kỳ sự xáo trộn nào ở bất kỳ phần nào của mạng.
Thiết bị bao gồm một bộ chỉnh lưu, biến tần và đường vòng. Bộ chỉnh lưu chuyển đổi dòng điện xoay chiều thành không đổi, bộ biến tần thực hiện hành động ngược lại và đường rẽ nhánh là đường cấp điện dự phòng được sử dụng khi các bộ phận của UPS bị hỏng.
Các mô hình trực tuyến rất có giá trị đối với các tải quan trọng hoặc nhạy cảm, điều mà nhiều hệ thống nồi hơi cũng có. Với hiệu suất và tuổi thọ thấp, UPS trực tuyến là loại mạnh nhất.
Về mặt cấu trúc, các UPS trực tuyến có thể tương tác với pin và máy phát điện. Thông thường với cả hai nguồn trong cùng một mô hình. UPS trực tuyến có bộ biến tần chạy liên tục, đây là tính năng chính của nó. Tất cả các hệ thống UPS mạnh mẽ hiện đang cố gắng sử dụng chương trình trực tuyến này.
So sánh đặc điểm của các UPS khác nhau cho nồi hơi
Nguồn cung cấp điện dự phòng liên tục được sử dụng cho các máy tính để bàn cũ và chúng thường đủ dùng. Trong các mạng công nghiệp và tư nhân đã và đang cần có nguồn cung cấp điện liên tục mạnh mẽ và phức tạp hơn.Các nồi hơi hiện đại và tất cả các nồi hơi có máy bơm đều tương thích kém hoặc không tương thích với UPS ngoại tuyến.
Hầu như tất cả các nguồn cung cấp điện liên tục ngoại tuyến đều có công suất khiêm tốn. Hiệu suất của các UPS này trong trường hợp có sự cố về điện lên tới 60%.
Thiết bị chuyển mạch của UPS tương tác đường dây giúp ổn định điện áp và trong trường hợp này, độ lệch điện áp đáng kể so với định mức sẽ không dẫn đến việc chuyển sang hoạt động tự động. Ngoài ra, các thiết bị tương tác trực tuyến hỗ trợ hai chế độ: cho các thông số không ổn định và mất nguồn hoàn toàn.
Các UPS này hoạt động với độ lệch điện áp đầu vào lên tới 20%. Điện áp đầu ra hầu như luôn bằng định mức. Hiệu quả của tương tác trực tuyến cao hơn so với trực tuyến và ngoại tuyến và mức độ bảo vệ được cung cấp đạt 85%.
Nguồn điện liên tục trực tuyến cung cấp dòng điện xoay chiều chất lượng cao ở đầu ra. Không có thời gian chuyển đổi giữa pin và mạng. Bộ biến tần UPS trực tuyến có thể hoạt động mà không cần nguồn điện lưới.
Ngoài những ưu điểm này, còn có những nhược điểm. Thời lượng pin khi làm việc trực tuyến thường thấp hơn và hiệu suất của toàn bộ thiết bị cũng vậy. Giá cho các mô hình trực tuyến cao hơn đáng kể. Trực tuyến có độ ồn đáng kể và sinh nhiệt đáng kể.
Phổ biến nhất là tương tác dòng. Họ có bộ ổn định, mặc dù không chính xác nhất. Nếu điện áp nguồn tương ứng với phạm vi của nguồn điện liên tục (ví dụ: trong phạm vi 130 Volts), thì nguồn sau sẽ ổn định chỉ báo với độ chính xác khoảng 10%. Con số này được coi là chấp nhận được trong cuộc sống hàng ngày.Việc chuyển sang hoạt động bằng pin sẽ luôn xảy ra khi bộ ổn áp không thể đáp ứng được 10% này.
Tương tác trực tuyến có ý nghĩa gần hơn với các thiết bị ngoại tuyến - chúng cũng có một phạm vi nhất định trong đó thiết bị hoạt động ở chế độ cấp nguồn bình thường từ mạng chứ không phải ở chế độ dự phòng. Sự khác biệt là dải điện áp chấp nhận được cho các thiết bị ngoại tuyến hẹp hơn nhiều. Trong các thiết bị ngoại tuyến, điểm nhấn là bảo vệ khỏi sự cố mất điện đột ngột, thay vì tăng điện đột ngột.
Tiêu chí lựa chọn nguồn điện liên tục cho lò hơi
Tổng cộng, có hơn 5 nguyên tắc để lựa chọn thành công nguồn cung cấp điện liên tục. Nói chung, nên ưu tiên cho các thiết bị mới hơn và cao cấp hơn. Hãy ghi nhớ những đặc thù của lưới điện ở Nga - chúng cực kỳ không ổn định.
Hãy chú ý đến các đặc điểm chính:
- Quyền lực.
- Dòng sạc.
- Dung lượng pin.
- Khả năng kết nối pin bên ngoài.
- Thời gian hoạt động ở chế độ tự động/khẩn cấp.
- Thời gian chuyển đổi sang pin.
- Hình dạng của tín hiệu đầu ra (điện áp), tức là sóng hình sin đầu ra.
- Sự hiện diện của một thông qua số không.
Quyền lực. Vì nồi hơi hai mạch, làm nóng nhiều nước máy, nguồn điện liên tục sẽ vô dụng hoặc chỉ hỗ trợ công việc trong thời gian ngắn và chỉ khi nó rất mạnh. Bạn sẽ phải tính đến số lượng máy bơm tuần hoàn (càng nhiều, công suất cần thiết càng cao) và công suất của chính lò hơi.
Hãy nhớ rằng các UPS lên tới 200 W rất hữu ích cho các nồi hơi có công suất thấp nhất.Nếu lò hơi chạy bằng gas thì có công suất khoảng 80 đến 300 W trở lên. Nên mua nguồn điện liên tục mạnh hơn 25% so với lò hơi. Thông thường, công suất UPS cho nồi hơi được giới hạn ở mức 600 W.
Công suất của UPS được tính theo công thức A=B/C×D, Ở đâu:
- A - công suất pin (W, watt);
- B - công suất nồi hơi (W, watt);
- C là hệ số tải phản kháng (0,7);
- D - dự trữ dòng khởi động gấp 3 lần (3).
Kết quả sẽ là lượng pin cần thiết tối thiểu, nhưng nên bổ sung thêm 30% vào pin dự trữ.
Các tính toán cũng phải bao gồm công suất của tất cả các máy bơm, nếu chúng có trong hệ thống. Nhập chỉ số này vào tử số, thêm nó vào công suất lò hơi.
Về việc sạc hiện tại đối với pin thì 1 A sẽ đủ để vận hành một pin 10 Ah. Pin có dung lượng 80-100 Ah có thể sử dụng cho dòng điện 8 A. Nếu bạn mắc sai lầm trong việc lựa chọn pin thì cả bản thân pin và nguồn điện liên tục sẽ có tuổi thọ kém hơn mong đợi.
Lượng dòng điện giới hạn khả năng sử dụng công suất lớn hơn một giá trị nhất định, vì vậy bạn nên chọn ngay một bộ sạc mạnh mẽ. Việc lựa chọn nguồn điện liên tục dựa trên thông số hiện tại đồng thời là lựa chọn dựa trên thời gian hoạt động tự chủ.
Tham số chính tiếp theo là Dung lượng pin. Dựa vào đó, các thiết bị dự phòng có khả năng kết nối pin ngoài là phù hợp. Những UPS như vậy hoạt động lâu hơn nhiều ở chế độ khẩn cấp, nghĩa là sau khi ngắt kết nối mạng.Nên sạc đầy pin ngoài, vì nếu không sạc đầy thì tuổi thọ của pin sẽ ngắn hơn.
Một thông số quan trọng là quyền tự trị. Tuổi thọ pin tối đa phụ thuộc vào pin hoặc bộ pin. Một UPS có một pin tích hợp đôi khi chỉ cung cấp thời lượng pin từ 10-20 phút.
Để tính tuổi thọ pin, bạn cần nhân số lượng pin bên trong và bên ngoài và dung lượng của từng pin. Tốt nhất, bạn nên mua một UPS cho nhiều pin có kết nối pin bên ngoài và sau đó mua riêng pin. Bằng cách này, bạn có thể kéo dài tuổi thọ pin lên vài giờ, điều này cũng sẽ tránh được tình trạng xả pin hoàn toàn.
Nó nên được tính đến Nguồn sạc UPS. Nó giới hạn các khả năng về chế độ ngoại tuyến. Một số UPS trực tuyến tạo ra hơn 20 A và điều này cho phép bạn sử dụng các thiết bị có 200-300 Ah.
Tổng công suất của pin tăng lên do kết nối song song, kết nối nối tiếp tổng hợp điện áp và điều này có thể cần thiết bởi các nguồn cấp điện liên tục không yêu cầu kết nối DC 12 V. UPS công suất cao yêu cầu điện áp mạch cao hơn để thiết bị hoạt động ở chất lượng cao.
Thời lượng pin đạt 10 giờ trở lên và phụ thuộc nhiều vào công suất của nồi hơi, dòng sạc và dung lượng pin. Cần phải tính đến tần suất tăng mạng và mất điện thường xuyên. Trong trường hợp này, hãy chú ý đến chất lượng của hệ thống bảo vệ chống lại những biến động trong mạng.
Tuổi thọ pin một lần được tính bằng công thức T = Q × U / W, Ở đâu:
- T—thời gian (giờ);
- Q—dung lượng pin (Ah, ampe giờ);
- U là điện áp của nó (V, vôn);
- W là tổng công suất tải (W, watt).
Chuyển đổi tốc độ sang pin cho thấy nguồn điện liên tục sẽ chuyển sang hoạt động bằng pin nhanh như thế nào trong trường hợp mất điện. Các thiết bị trực tuyến chuyển sang chế độ "dự trữ" ngay lập tức, những thiết bị khác thực hiện việc này với độ trễ không dưới 0,002-0,015 giây và đôi khi là vài giây.
Dạng điện áp đầu ra. Tín hiệu phát ra từ nguồn điện liên tục đi vào lò hơi sẽ ảnh hưởng đến hoạt động của lò hơi. Chuyển động của động cơ điện của bơm tuần hoàn phụ thuộc vào các thông số của dòng điện. Các UPS có chất lượng thấp và trung bình, khi hoạt động bằng nguồn pin và mạng điện không ổn định, sẽ tạo ra dòng điện ở dạng uốn khúc, tức là ở dạng sóng hình sin không đều hoặc bị biến đổi. Lò hơi sẽ hoạt động không đều, điều này sẽ làm tăng thêm tải trọng và mức tiêu thụ điện.
Dạng sóng điện áp ở đầu ra của UPS có tầm quan trọng then chốt. Nó có thể trông giống như một sóng hình sin hoặc hình thang gần đúng. Các thông số như vậy được dung nạp kém bởi máy bơm tuần hoàn. Điều này sẽ được biểu thị bằng tiếng ồn nhớt và hoạt động giật. Nguồn cung cấp điện liên tục cho máy bơm phải được lựa chọn có đặc tính tốt nhất, nếu không máy bơm sẽ bị hỏng theo thời gian.
UPS đảo ngược kép không chỉ cung cấp sóng hình sin gần như lý tưởng mà còn có một hệ thống hiệu quả chống lại sự đột biến mạng. Tương tác trực tuyến lý tưởng cho các nồi hơi và thiết bị đắt tiền thường xuyên bị hỏng.
Đối với các mạng đáng tin cậy, cần ít bộ ổn định hơn. Với điện áp mạng chất lượng cao và khả năng hoạt động ổn định trong những lần mất điện hiếm hoi, nguồn cung cấp điện liên tục ngoại tuyến giá rẻ trở thành một lựa chọn có lợi nhuận.
Với những lần nhảy thường xuyên, chắc chắn cần phải có bộ ổn định. Hộ chiếu về nguồn cung cấp điện liên tục có bộ ổn áp lý tưởng nhất là đề cập đến dạng điện áp. Bạn không nên mua UPS mà không có dữ liệu đó.
Qua số không. Nồi hơi có thể phụ thuộc vào pha hoặc không phụ thuộc vào pha. Đối với các nồi hơi phụ thuộc vào pha, bạn sẽ phải chọn một UPS có điểm từ 0 đến dưới nồi hơi. Những thiết bị không phụ thuộc pha thậm chí có thể hoạt động từ nguồn điện liên tục của máy tính nếu nó tạo ra sóng hình sin thuần túy.
Tất cả các đặc điểm cần được coi trọng khi tính đến thực tế là bạn có nồi hơi dùng gas hoặc nhiên liệu rắn. Bạn nên hỏi ngay tại chỗ xem có chống chỉ định sử dụng một UPS cụ thể cho nồi hơi gas hay không.
Có tính đến tất cả các tiêu chí, lựa chọn tốt nhất về tỷ lệ chất lượng giá cả, độ tin cậy, tuổi thọ sử dụng và tuổi thọ pin là các UPS tương tác đường dây có sóng hình sin chính xác.
Cài đặt và vận hành:
- Nguồn điện liên tục được lắp đặt gần hệ thống sưởi, ở những nơi mà điều kiện xung quanh sẽ không ảnh hưởng đến chất lượng hoạt động của UPS.
- Tài liệu chỉ ra nhiệt độ và độ ẩm tối ưu - hãy làm theo các hướng dẫn sau.
- Theo dõi tình trạng của căn phòng - không được có chất lỏng dễ nổ hoặc dễ cháy hoặc hơi của thuốc thử mạnh.
- Kết nối nguồn điện liên tục với nồi hơi bằng cáp có tiết diện chính xác.
- Nối đất tất cả các thiết bị.
Hãy quan tâm đến khả năng của thiết bị. Các thiết bị tốt có khả năng bảo vệ chống xả pin hoàn toàn, quá nhiệt, đoản mạch và các tình trạng quá tải khác nhau. Bộ ổn định rơle tích hợp cung cấp sóng hình sin mượt mà ở điện áp không ổn định.
Kết luận và video hữu ích về chủ đề này
Cách chọn UPS cho nồi hơi, tính toán các thông số:
Đánh giá về nguồn điện liên tục Volter UPS-300 cho lò hơi, hướng dẫn vận hành:
Tương tác giữa UPS và bơm hệ thống sưởi, kiểm tra nguồn điện liên tục Powerman Smart:
Nguồn cung cấp điện liên tục làm tăng sự an toàn của nồi hơi. Cách đây không lâu, hầu như không ai sử dụng UPS. Hiện nay, ở nhiều hộ gia đình và cơ sở kinh doanh, nơi điện thường được cung cấp với nguồn điện chất lượng thấp, nguồn điện liên tục ngày càng được sử dụng nhiều hơn. UPS có thể ngoại tuyến, tương tác trực tuyến và trực tuyến. Những cái ngoại tuyến là một lựa chọn ngân sách và trong nhiều trường hợp, chúng khá đủ. UPS trực tuyến giảm khả năng hỏng hóc đến mức tối thiểu. Tương tác tuyến tính là lý tưởng trong hầu hết các trường hợp.
Viết bình luận và đặt câu hỏi về chủ đề của bài viết. Trao đổi thông tin với các độc giả khác. Kinh nghiệm của bạn có thể hữu ích. Hãy cho chúng tôi biết bạn đã chọn hoặc mua nguồn điện liên tục như thế nào. Mẫu liên hệ nằm bên dưới bài viết.
