Электротехнический интернет-журнал Electrik.info

 
 

Сайт электрика

Электрик Инфо » Электрика дома

Источники бесперебойного питания для насосов

В частном доме для обеспечения работоспособности отопительной системы, системы водоснабжения используются насосное оборудование. В отопительной системе циркуляционный насос обеспечивает циркуляцию теплоносителя от котла по трубопроводам и подключенным к ним радиаторам по всему дому.

В случае отсутствия централизованного водоснабжения подача воды в дом осуществляется путем ее выкачки погружным или поверхностным насосом из скважины или колодца. То есть можно сделать вывод, что насосное оборудование является неотъемлемым элементом данных коммуникаций частного дома.

Насосное оборудование получает питание от электрической сети, поэтому в случае отключения электричества дом останется без необходимых для жизни коммуникаций: теплоноситель не будет циркулировать по отопительной системе, а в кране будет отсутствовать вода. Более того, прекращение циркуляции воды (теплоносителя) по отопительной системе повлечет за собой ее чрезмерный перегрев в районе котла, что может привести к выходу данного котла из строя.

Для того чтобы избежать подобных ситуаций, необходимо обеспечить автономную работу насосной аппаратуры. Эту функцию обеспечивают источники бесперебойного питания для насосной аппаратуры отопительной и водопроводной системы частного дома.

Особенности выбора источника бесперебойного питания насосной аппаратуры

При выборе источника бесперебойного питания для питания насосной аппаратуры руководствуются несколькими критериями. Прежде всего, это потребляемая мощность нагрузки, в данном случае насосов. На основании этого критерия производится выбор мощности ИБП.

В данном случае следует учитывать особенность насосов, которая заключается в том, что при их пуске ток нагрузки увеличивается в несколько раз. По паспорту насосного оборудования эта характеристика указывается как пусковой ток, как правило, он выше номинального в 4-7 раз. Существуют также насосы с функцией плавного пуска, которая позволяет избежать скачков тока при запуске насоса.

Если конструктивно насос не имеет устройства для плавного пуска, то при выборе ИБП для его питания необходимо учесть максимально возможный ток нагрузки, который будет в момент пуска данного насоса. Если выбрать ИБП только лишь на основании тока нагрузки в нормальном режиме, то такой ИБП может выйти из строя даже при первом запуске насосного оборудования.

Следует отметить, что насосное оборудование, как и любое электротехническое устройство, рассчитано на продолжительную и нормальную работу при условии соблюдения заданных паспортом номинальных параметров электрической сети, в частности величины и стабильности напряжения. ИБП, независимо от типа осуществляет защиту подключенного оборудования, в данном случае насоса от возможных перепадов напряжения.

Существует три типа ИБП, каждый из которых имеет различный принцип работы.

Первый тип - ИБП Off-line типа. Такое устройство имеет встроенное реле напряжения, которое отключает питание от сети и ИБП автоматически переключается на встроенную аккумуляторную батарею в случае возникновения нежелательных перепадов.

Второй тип - Line-Interactive ИБП. Такие источники бесперебойного питания имеют встроенный стабилизатор напряжения, который защищает подключенное оборудование от возможных перепадов, выдавая на выходе напряжение заданной величины. При возникновении перепадов напряжения переключение на автономный режим работы не происходит.

Третий тип - ИБП On-line типа или Double conversion ИБП. Данные устройства являются самыми совершенными и соответственно самыми дорогими. Принцип их работы заключается в двойном преобразовании электроэнергии.

Электроэнергия, поступающая из сети, сначала преобразуется в постоянный ток, используемый для заряда аккумуляторной батареи, а также данный ток сразу же инвертируется в переменный заданной величины. То есть независимо от величины входного напряжения на выходе ИБП данного типа выдается синусоидальное напряжение заданной величины.

В случае возникновения скачков напряжения такой ИБП осуществляет преобразование входящего напряжения в заданное значение, не переходя при этом в автономный режим работы.

Таким образом, подключение насосной аппаратуры через ИБП дает еще одно преимущество – продление срока службы насосов, так как они будут защищены от возможных перепадов напряжения в электросети.

Следует отметить, что любой ИБП имеет диапазон рабочих напряжений и если выбран ИБП Line-Interactive или On-line типа – это не значит, что такой источник питания не будет переключаться на автономное питание от батареи.

Если в электросети имеют место перепады напряжения выше или ниже границ рабочего напряжения ИБП, то он будет переключаться на питание от встроенной аккумуляторной батареи, независимо от типа данного ИБП. Это негативно сказывается на сроке службы ИБП.

Поэтому при выборе ИБП следует руководствоваться таким критерием, как диапазон рабочих напряжений. Наиболее оптимальный вариант – выбор ИБП с таким диапазоном рабочих напряжений, при котором возможные перепады напряжения, характерные для участка электросетей частного дома, не будут выходить за пределы этого диапазона.

Также не менее важным критерием выбора ИБП является выбор емкости его аккумуляторной батареи. Емкость аккумулятора показывает, сколько времени проработает насосное оборудование, в случае питания от ИБП при отключении электричества.

В данном случае все зависит от продолжительности перерывов в электроснабжении дома. Если перерывы в электроснабжении непродолжительные, то можно ограничиться выбором ИБП соответствующей мощности и емкости встроенной батареи, которой хватит для автономной работы оборудования на несколько часов.

В том случае, если перерывы в электроснабжении более продолжительные, при выборе ИБП следует обратить внимание на возможность подключения к ИБП внешних аккумуляторных батарей, которые значительно продлят срок автономной работы насосного оборудования.

Для тех случаев, когда возможны продолжительные перерывы в электроснабжении, вплоть до нескольких дней, актуально использование генераторов (дизельных, бензиновых, газовых) совместно с источниками бесперебойного питания.

Например, в случае отключения электричества, насосы питаются от ИБП, периодически запускается генератор, например для возможности использования других бытовых электроприборов и насосы питаются от него, в это время аккумулятор ИБП заряжается. Когда генератор будет отключен, аккумулятор ИБП подзарядится и будет продолжать питать насосное оборудование.

Пример выбора ИБП для насосной аппаратуры

Рассмотрим пример выбора источника бесперебойного питания для насосной аппаратуры отопительной системы частного дома.

Согласно паспортным данным мощность циркуляционного насоса составляет 200 Вт, кратность пускового тока – 4, соответственно максимальная мощность насоса в момент пуска – 800 Вт. Выбираем ИБП номинальной мощностью не менее 800 Вт. Если выбрать устройство меньшей мощности, то он может выйти из строя при запуске насоса.

Перепады напряжения в электрической сети достигают +/- 8% от номинальных значений. Выбираем источник бесперебойного питания, который имеет диапазон рабочего напряжения в пределах 220 В +/- 10%.

Такой ИБП не будет переключаться в режим автономной работы в случае отклонений напряжения в сети. При этом в случае чрезмерных перепадов напряжения ИБП защитит насосную аппаратуру от возможных повреждений, переключившись на автономное питание от встроенного аккумулятора.

Перерывы в электроснабжении непродолжительные, так как бригада энергетиков оперативно устраняет возникающие неисправности электрической сети. Поэтому задача – выбрать устройство, которое позволит питать насосную аппаратуру в течение нескольких часов.

Как правило, в паспорте любого ИБП указывается время автономной работы при различной загруженности ИБП, в данном случае выбираем устройство с подходящим временем автономной работы. В том случае, если используется ИБП с внешним аккумулятором, то необходимо посчитать требуемую емкость аккумулятора.

Приведем пример расчета.

Мощность насоса – 200 Вт, рабочее напряжение внешней аккумуляторной батареи – 12 В. Определяем ток нагрузки, которым будет нагружена батарея, питая нагрузку величиной 200 Вт. Поделив мощность на напряжение, получаем ток нагрузки – 200/12 = 16,7 А.

Емкость аккумуляторной батареи указывается в А*ч – произведение нагрузки в Амперах на время работы в часах. То есть для работы насоса в течении двух часов необходимо будет батарея емкостью 16,7*2=33,4 А*ч. Выбираем ИБП с ближайшим значением емкости встроенной аккумуляторной батареи, например, 40 А*ч. Это значение показывает, что аккумуляторная батарея, при напряжении 12 В может питать нагрузку 16,7 А в течении почти двух с половиной часов.

Для расчета времени работы насоса от аккумуляторной батареи известной емкости можно воспользоваться упрощенной формулой – емкость аккумуляторной батареи умножается на значение ее рабочего напряжения и полученное значение делится на мощность подключаемой нагрузки: 40*12 / 200 = 2,4 ч.

Расчет требуемой мощности аккумуляторной батареи ИБП является ориентировочным по нескольким причинам.

Во-первых, это потребляемая мощность насосного оборудования – она может быть меньше или больше заявленной по паспорту. Во-вторых, всегда рабочее напряжение аккумуляторной батареи отличается от номинальных значений. И самое главное – емкость аккумуляторной батареи может изначально быть ниже заявленной.

Также следует учитывать, что со временем, в процессе эксплуатации аккумуляторной батареи ее емкость снижается.

Что касается типа ИБП, то в данном случае все зависит от качества электроснабжения дома. Если напряжение качественное и не требует стабилизации, то можно выбрать более дешевый ИБП Off-line типа. Также такой вариант приемлемый в том случае, если в доме уже установлен стабилизатор напряжения на вводе домашней электропроводки.

В случае некачественного электроснабжения дома и отсутствия стабилизатора напряжения на вводе, следует отдать предпочтение ИБП On-line или Line-Interactive типа. Данное устройство будет совмещать в себе два устройства – источника бесперебойного питания и стабилизатора напряжения.

Следует отметить, что источник бесперебойного питания может быть выбран для питания нескольких насосов. Например, если в частном доме отсутствует центральное водоснабжение, то ИБП в данном случае будет выступать в роли резервного источника электроснабжения не только для центробежного насоса системы отопления, но и для поверхностного и погружного насоса, который качает воду воды из колодца или скважины.

В данном случае выбирать ИБП для питания одновременно двух насосов нецелесообразно, так как насос для выкачки воды включается на небольшой промежуток времени, по мере необходимости. То есть можно организовать такую схему подключения насосов, чтобы они не работали одновременно в случае питания от источника бесперебойного питания.

Например, при обесточении дома ИБП питает циркуляционный насос системы отопления. В случае возникновения необходимости воспользоваться водой включается погружной (поверхностный) насос, на время его работы циркуляционный насос отопительной системы отключается от электрической сети.

Возможно, удобнее будет установить для каждого насоса индивидуальный источник бесперебойного питания. В данном случае все зависит от количества насосов, их потребляемой мощности, а также средств на реализацию того или иного технического решения. 


Сейчас самое время поделиться статьей и добавить ее в закладки!


Тематические разделы: Электрик Инфо » Электрика дома

Другие статьи:

  • Источник бесперебойного питания для вашего компьютера
  • Мощный источник бесперебойного питания своими руками
  • Как выбрать ИБП для котла
  • Способ подключения водонагревателя и насоса при недостаточной мощности сети
  • Автономное электроснабжение дома
  • Пример совместного использования стабилизатора напряжения с оптимизатором н ...

  •  
      Комментарии:

    #1 написал: Антон | [цитировать]

     
     

    Конечно, вариант установки на каждый насос свой ИБП самый удобный и логичный . Но с оглядкой на нынешние цены, который возросли на 200%, потому что поднялся курс бакса, удовольствие не из дешевых. Особенно, в той местности, где скачет постоянно напряжение.

    Я вот только задумаюсь об установке по типу On-LINE, посмотрел цены, стартуют с 200 у.е.

    Добавление комментария
    Имя:*
    E-Mail:
    Комментарий:
    Введите код: *

    Электрика дома  | Электрообзоры  | Энергосбережение
    Секреты электрика | Источники света | Делимся опытом
    Домашняя автоматика | Электрика для начинающих
    Электромастерская | Электротехнические новинки

    Электрик Инфо - электротехника и электроника, домашняя автоматизация, статьи про устройство и ремонт домашней электропроводки, розетки и выключатели, провода и кабели, источники света, обзоры электротехнических новинок, интересные факты и многое другое для электриков и домашних мастеров.
    Copyright © 2008-2016 electrik.info
    Е-mail: electroby@mail.ru Сайт в Google+
    Вся информация на сайте Электрик Инфо предоставлена в ознакомительных и познавательных целях. За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет. Сайт может содержать материалы 12+
    Перепечатка материалов сайта запрещена.

    Полезное

    Светодиодные лампы и светильники IEK