Avbruddsfri strømforsyningsenhet for en varmekjele: driftsprinsipp + finesser ved å velge avbruddsfri strømforsyning

Kjenner du følelsen når du står uten strøm i det mest uleilige øyeblikket? Enig, det er vanskelig å finne et passende tidspunkt å gå av nettet. Mange private hjem er allerede utstyrt med autonome generatorer i tilfelle langvarig strømtap. Det ville vært fint å også ha en strømforsyning til kjelen, siden dette utstyret har sensitive komponenter. Servicevennligheten og sikkerheten til kjelesystemet avhenger av sistnevnte.

En avbruddsfri strømforsyning av høy kvalitet vil holde deg rolig: du slipper å håndtere uforståelige feil, vente på teknikere eller betale for reparasjoner. Fra denne artikkelen vil du lære informasjon om driften av strømforsyninger, deres typer og kriterier for feilfritt valg av en enhet under alle forhold.

Avbruddsfri strømforsyning dukket opp i forbindelse med behovet for å beskytte mot ustabilitet i elektriske nettverk og strømbrudd. Under forskjellige omstendigheter er det nødvendig med en viss type avbruddsfri strømforsyning, men resten kan forlates. Finn ut mer om dette i artikkelen vår.

Formål og prinsipp for drift av avbruddsfri strømforsyningssystemer

I individuelle hjem er kjeler ofte den eneste enheten for oppvarming av vann og oppvarming. Problemer i de elektriske nettverkene som betjener slike bygninger forårsaker store ulemper.

Samtidig krever kjelepaneler og kontrollenheter, så vel som deres automatiske installasjoner, strømforsyning av høy kvalitet.

Driftsskjema for UPS-en i "fra strømnettet" og autonome moduser ved å bruke eksemplet på en online-modell: i det første tilfellet aktiveres stabilisatoren, i det andre strømmer den akkumulerte energien fra batteriet til omformeren og derfra til utgangen

Utjevner dette problemet uavbrutt strømkilde (UPS, avbruddsfri strømforsyning, avbruddsfri strømforsyningsenhet) er en enkel enhet som gir en viss tid med stabil batterilevetid.

Reservestrømapparatet slås på etter feil og ulykker og forsyner hele kjelens styringssystem med strøm. UPS-en kan gjøre dette i flere titalls minutter og til og med mer enn en halv dag.

Hovedformålet med en UPS er å forsyne utstyr med strøm og spenning i tilfelle hovedstrømforsyningsnettverket slutter å forsyne dem. Det er spesielt mange avbrudd om vinteren, noen ganger på grunn av frost, noen ganger på grunn av besparelser. På grunn av dette UPS for kjeler vil være svært aktuelt i store husholdninger. På grunn av hyppige strømbrudd i privat sektor, blir UPS-er mer og mer etterspurt.

Den andre hovedfunksjonen til UPS-en er beskyttelse mot svingninger og unormale nettverksparametere. Hvis det er strømbrudd eller mange parametere har endret seg, vil UPS-en bytte til batteridrift.

UPS brukes ofte med fastbrenselkjeler. Pumpene til slike kjeler gir bevegelse og sirkulasjon i radiatorene. Siden drivstoffet fortsetter å brenne etter at strømmen er slått av, kan den gjenværende væsken i kjelen koke. Uten å bruke den avbruddsfrie strømforsyningen, vil denne situasjonen ende i sammenbrudd eller fullstendig feil på kjelen, og til og med en eksplosjon er mulig.

Kjeler for fast brensel krever en UPS i større grad - disse kjelene er kraftigere og er gode som både hoved- og reservevarmekilde

Konstant drift av fast brensel el gasskjele, tennings- og kontrollpanelet gir ikke bare selv oppvarming eller vannoppvarming, men beskytter også mot frysing av kjølevæsken i rørene, noe som kan skade hele varmesystemet.

I de fleste moderne kjelemodeller er kjølevæskesirkulasjonen kontrollert elektriske pumper. Termostaten styrer utetemperaturen. Pumpen begynner å pumpe kjølevæske så snart den faller under tillatt grense. Da lyser gassventilen, brenneren begynner å fungere, forbrenningsenergi fyller kjølevæsken og viften slås på. Kjelstyringen er tilgjengelig i den elektroniske enheten hele denne tiden.

Nesten alle strukturelle elementer fra denne syklusen krever elektrisitet av høy kvalitet med en ideell strømform:

• pumpe;
• gass ​​ventil;
• fan;
• den elektroniske enheten.

I noen applikasjoner vil dårlig strømbølgeform ha kritiske konsekvenser.

Avbruddsfri strømforsyning har forskjellige prinsipper for drift og struktur. UPS for kjeler har vanligvis batteri (batteri, batteri) og går over til nødstrøm.

Typer reservestrømforsyninger

Det er ingen avbruddsfri strømforsyning spesielt for gass- eller fastbrenselkjeler. Det er bare 3 typer UPS basert på måten de opererer på, og de representerer alle 3 forskjellige priskategorier.

Enhver liten krumning av sinusoiden sliter ut kjelen og dens komponenter, og for de fleste avbruddsfri strømforsyningssystemer skiller den seg fra den klassiske glatte.

Varmekjelesystemer leveres med følgende UPS:

1. Offline (off-line, backup).
2. Line-interaktiv.
3. Online (online, dobbel konvertering).

Frakoblet UPS – Dette er en gruppe budsjettenheter som bytter strøm til batteriet og ikke utjevner spenningsparameterne.De inkluderer bryterenheter og et batteri. I nettdriftsmodus mottar pumpen og kjelens styreenhet energi direkte fra strømnettet.

Reservestrøm startes gjennom bryteren. Off-line - den minst pålitelige og den billigste. En off-line UPS har samme spenningsform som strømnettet, og overgangstiden til batteridrift er ganske lang. Hovedpåminnelsen er at det ikke er noen stabilisering av nettspenningen.

Linjeinteraktive avbruddsfrie strømforsyninger har en innebygd stabilisator. Takket være det fortsetter enheten å operere fra strømnettet selv med betydelige spenningssvingninger og er derfor mer pålitelig. Disse enhetene bytter ikke til reservestrøm etter små strømstøt, for eksempel enheter som er frakoblet. Linjeinteraktive enheter har 2 hovedunderkategorier: UPS med vanlige og uregelmessige sinusbølger.

Budget line-interaktiv Luxeon UPS med innebygd stabilisator, overgangstid til batteri 0,5 s og stabiliseringsnøyaktighet 10

Kjennetegn ved line-interactive:

• utgangssignalet kan være trinnvis eller jevnt;
• langt arbeid;
• lang levetid;
• lang transportperiode uten å bytte til batteri;
• spenningsutjevning med stabilisator.

Online enheter har en fundamentalt annen struktur enn off-line og line-interactive. On-line enheter konverterer vekselstrøm til likestrøm, og deretter igjen til vekselstrøm.

Batteriet deres lades med redusert konstant spenning. Den er konstant aktiv, krever ikke veksling og begynner umiddelbart å fungere så snart nettspenningen er borte. Batteriet gir også strøm til kjelen hvis nettspenningen er tilgjengelig, men for lav.

On-line parametere:

• frekvens- og spenningsutjevning;
• øyeblikkelig påslåing av reservestrøm;
• Sinusbølgen ved utgangen er nesten ideell.

Når det gjelder sinusoiden, i online-enheter er den jevn, ikke trinnvis og har ingen merkbare forvrengninger. Samtidig er frekvensstabilitet grunnleggende viktig for mange gasskjeler.

Online-modeller gir 100 % beskyttelse i alle driftsmoduser. Dette gjelder sikkerheten til kjelen, dens deler og selve avbruddsfri strømforsyning, forbundet med problemer i det elektriske nettverket. Beskyttelsen fungerer ved eventuelle forstyrrelser på hvilken som helst del av nettverket.

Enheten inkluderer en likeretter, omformer og bypass. Likeretteren konverterer AC-strømmen til konstant, omformeren utfører den omvendte handlingen, og bypass er en reservestrømforsyningslinje som brukes når UPS-deler bryter sammen.

Forenklet diagram av en online avbruddsfri strømforsyning: strømforsyning, inngang og utgang, batteri, spesialelementer: likeretter, omformer, relé

Online-modeller er uvurderlige for kritiske eller følsomme belastninger, noe mange kjelesystemer er. Med lav effektivitet og levetid er online UPS-er de kraftigste.

Strukturelt sett er online UPS-er i stand til å samhandle med batteriet og generatoren. Vanligvis med begge kilder i samme modell. En online UPS har en inverter som er i konstant drift, som er hovedfunksjonen. Alle kraftige UPS-systemer prøver nå å bruke denne nettbaserte ordningen.

Sammenligning av egenskaper til forskjellige UPSer for en kjele

Backup avbruddsfri strømforsyning ble brukt med gamle stasjonære datamaskiner, og de var vanligvis tilstrekkelige. I industrielle og private nettverk var og er det behov for kraftigere og komplekse avbruddsfrie strømforsyninger.Moderne kjeler og alle kjeler med pumper er dårlig kompatible eller inkompatible med offline UPS-er.

Nesten alle offline avbruddsfrie strømforsyninger har beskjeden strøm. Effektiviteten til disse UPS-ene i tilfelle strømproblemer når opptil 60 %.

Bryterenheten til linjeinteraktive UPS-er stabiliserer spenningen, og i dette tilfellet bør betydelige spenningsavvik fra normen ikke føre til bytte til autonom drift. I tillegg støtter linjeinteraktive enheter to moduser: for ustabile parametere og fullstendig tap av strømforsyning.

Powerman Smart UPS for å drive Oasis CN-pumpen, resultatet er 3,5 timer fra batteriet og en konstant spenning på 220 V

Disse UPS-ene opererer med inngangsspenningsavvik på opptil 20 %. Utgangsspenningen er nesten alltid lik normen. Effektiviteten til line-interactive er høyere enn for online og off-line, og beskyttelsesnivået som tilbys når 85 %.

Den on-line avbruddsfri strømforsyningen leverer vekselstrøm av høy kvalitet ved utgangen. Det er ingen byttetid mellom batteriet og nettverket i det hele tatt. Den elektroniske UPS-omformeren kan fungere uten strømforsyning.

I tillegg til disse fordelene er det også ulemper. Batterilevetiden når du jobber online er vanligvis lavere, og det samme er effektiviteten til hele enheten. Prisene for nettmodeller er betydelig høyere. On-line har et betydelig støynivå og betydelig varmeutvikling.

De mest populære er linjeinteraktive. De har en stabilisator, men ikke den mest nøyaktige. Hvis nettspenningen tilsvarer rekkevidden til den avbruddsfrie strømforsyningen (for eksempel innenfor 130 volt), vil sistnevnte stabilisere indikatoren med en nøyaktighet på omtrent 10%. Denne figuren anses som akseptabel i hverdagen.Bytte til batteridrift vil alltid skje når stabilisatoren ikke kan møte disse 10 %.

Gewald Elektrisk avbruddsfri strømforsyning for beskyttelse av varmesystemet, brenner, kjeleautomatisering, automatisk gassavstengningssystem, sirkulasjonspumper, vannbehandlingsfiltre

Line-interactive er nærmere i betydningen offline enheter - de har også en viss rekkevidde der enheten opererer i normal strømforsyningsmodus fra nettverket, og ikke i backup-modus. Forskjellen er at det akseptable spenningsområdet for off-line enheter er mye smalere. I off-line enheter er det lagt vekt på beskyttelse mot plutselige strømbrudd, snarere enn strømstøt.

Kriterier for valg av avbruddsfri strømforsyning for en kjele

Totalt er det mer enn 5 prinsipper for vellykket valg av avbruddsfri strømforsyning. Generelt bør nyere og mer avanserte enheter foretrekkes. Husk særegenhetene til russiske strømnett - de er overveldende ustabile.

Vær oppmerksom på de viktigste egenskapene:

1. Makt.
2. Laderstrøm.
3. Batterikapasitet.
4. Mulighet for tilkobling av eksterne batterier.
5. Driftsvarighet i autonom/nødmodus.
6. Overgangstid til batteri.
7. Formen på utgangssignalet (spenning), dvs. utgangssinusbølgen.
8. Tilstedeværelsen av en til null.

Makt. Til dobbeltkrets kjeler, oppvarming av mye vann fra springen, vil den avbruddsfrie strømforsyningen enten være ubrukelig eller vil støtte arbeidet i kort tid og bare hvis den er veldig kraftig. Du må ta hensyn til antall sirkulasjonspumper (jo flere, desto høyere kraft trengs) og kraften til selve kjelen.

Husk at UPS-er på opptil 200 W er nyttige for kjeler med lav effekt.Hvis kjelen går på gass, har den en effekt på ca. 80 til 300 W og over. En avbruddsfri strømforsyning bør kjøpes 25% kraftigere enn kjelen. Vanligvis er UPS-effekten for en kjele begrenset til 600 W.

UPS-en kan oppgraderes og styrkes når det gjelder strøm: for å øke gjennomstrømningen økes ledningstverrsnittet, kontaktene endres

Kraften til UPS-en beregnes ved hjelp av formelen A=B/C×D, Hvor:

• A - batterikraft (W, watt);
• B - kjeleeffekt (W, watt);
• C er den reaktive belastningskoeffisienten (0,7);
• D - 3 ganger startstrømreserve (3).

Resultatet vil være minimum nødvendig batterikraft, men 30 % bør legges til det i reserve.

Beregningene skal også inkludere effekten til alle pumper, dersom de finnes i systemet. Skriv inn denne indikatoren i telleren og legg den til kjelens kraft.

Angående ladestrøm for batterier vil 1 A være nok til å drive ett 10 Ah batteri. Et batteri med en kapasitet på 80-100 Ah kan brukes for en strøm på 8 A. Hvis du gjør en feil ved valg av batteri, vil både selve batteriet og den avbruddsfrie strømforsyningen vare mindre enn forventet.

Mengden strøm begrenser muligheten til å bruke en kapasitet større enn en viss verdi, så du bør umiddelbart velge en kraftig lader. Å velge en avbruddsfri strømforsyning basert på gjeldende parameter er samtidig å velge basert på varigheten av autonom drift.

Den neste hovedparameteren er Batterikapasitet. Basert på dette er backup-enheter med mulighet til å koble til eksterne batterier egnet. Slike UPS-er fungerer mye lenger i nødmodus, det vil si etter å ha blitt koblet fra nettverket.Det anbefales å lade eksterne batterier fullt, fordi hvis de ikke lades helt opp, vil batterilevetiden bli kortere.

Hvis gelbatteriet har sluttet å lade, kan du prøve å gjenopprette det med destillert vann, hell det gjennom en sprøyte og vent til det er absorbert i glassfiberen

En viktig parameter er autonomi. Maksimal batterilevetid avhenger av batteriet eller batteripakken. En UPS med ett innebygd batteri gir noen ganger bare 10-20 minutters batterilevetid.

For å beregne batterilevetiden må du multiplisere antall interne og eksterne batterier og kapasiteten til hver. Ideelt sett bør du kjøpe en UPS for mange batterier med ekstern batteritilkobling og deretter kjøpe selve batteriene separat. På denne måten vil det være mulig å forlenge batterilevetiden til flere timer, noe som også vil unngå fullstendig utlading.

Det bør tas i betraktning UPS-laderkraft. Det begrenser mulighetene når det gjelder offline-modus. Noen online UPS-er produserer mer enn 20 A, og dette lar deg bruke enheter med 200-300 Ah.

Den totale kapasiteten til batteriene økes på grunn av en parallellkobling, en seriekobling oppsummerer spenningen, og dette kan være nødvendig for avbruddsfri strømforsyning som ikke krever en 12 V DC-tilkobling. Høyeffekt UPS-er krever høyere kretsspenning for at enheten skal fungere med høy kvalitet.

Batterilevetiden når 10 timer eller mer, og mye avhenger av kraften til kjelen, ladestrømmen og batterikapasiteten. Regelmessigheten av overspenninger og strømbrudd bør tas i betraktning. I dette tilfellet, vær oppmerksom på kvaliteten på beskyttelsessystemet mot svingninger i nettverket.

Tabell over batteridriftstid for noen UPS-modeller, tatt i betraktning antall samtidige batterier og kjelekraft

Engangs batterilevetid beregnes ved hjelp av formelen T = Q × U / W, Hvor:

• T—tid (timer);
• Q—batterikapasitet (Ah, ampere time);
• U er spenningen (V, volt);
• W er total lasteffekt (W, watt).

Bytte hastighet til batteri viser hvor raskt den avbruddsfrie strømforsyningen vil gå over til batteridrift ved strømbrudd. Online-enheter bytter til "reserver" umiddelbart, andre gjør dette med en forsinkelse på ikke mindre enn 0,002-0,015 sekunder, og noen ganger flere sekunder.

Utgangsspenningsform. Signalet som kommer ut av den avbruddsfrie strømforsyningen og kommer inn i kjelen påvirker driften. Bevegelsen til elektriske motorer til sirkulasjonspumper avhenger av parametrene for elektrisitet. UPSer av lav og gjennomsnittlig kvalitet når de opererer på batteristrøm og en ustabil strømforsyningsstrøm i form av en meander, det vil si i form av en ujevn eller modifisert sinusbølge. Kjelen vil fungere ujevnt, noe som vil øke belastningen på den og strømforbruket ytterligere.

Spenningsbølgeformen ved utgangen til UPS-en er av sentral betydning. Det kan se ut som en tilnærmet sinusbølge eller trapes. Slike parametere tolereres dårlig av sirkulasjonspumper. Dette vil bli indikert av en tyktflytende støy og rykkvis operasjon. En avbruddsfri strømforsyning for en pumpe må velges med de beste egenskapene, ellers vil pumpen bryte sammen over tid.

Lettere og mindre transformatorløse UPS-er må ha høyere spenning ved utgangspunktet - det er derfor enheten har boostere

Dobbel inverterende UPS-er gir ikke bare en nesten ideell sinusbølge, men har også et effektivt system mot nettverksoverspenninger. Line-interactive er ideelle for dyre kjeler og utstyr som ofte går i stykker.

For pålitelige nettverk er det i mindre grad nødvendig med stabilisatorer. Med høykvalitets nettverksspenning og stabil drift under sjeldne strømbrudd, blir en billig off-line avbruddsfri strømforsyning et lønnsomt alternativ.

Med hyppige hopp er det definitivt behov for en stabilisator. Passet for avbruddsfri strømforsyning med stabilisatorer nevner ideelt sett spenningsformen. Du bør ikke kjøpe en UPS uten slike data.

Gjennom null. Kjeler kan være faseavhengige eller faseuavhengige. For faseavhengige kjeler må du velge en UPS med en gjennom null og under kjelen. Fase-uavhengige kan til og med fungere fra en datamaskins avbruddsfri strømforsyning hvis den produserer en ren sinusbølge.

Alle egenskaper bør tillegges betydning med tanke på det faktum at du har en gass- eller fastbrenselkjele. Du bør spørre rett på stedet om det er kontraindisert å bruke en bestemt UPS for en gasskjele.

Tatt i betraktning alle kriteriene, er det beste alternativet når det gjelder pris-kvalitetsforhold, pålitelighet, levetid og batterilevetid linjeinteraktive UPS-er med riktig sinusbølge.

For å lykkes med å velge en avbruddsfri strømforsyning basert på effektivitet, bør du ta hensyn til ikke bare typen UPS, men også strømmen til selve enheten og den tilkoblede lasten

Installasjon og drift:

1. Avbruddsfri strømforsyning er installert i nærheten av varmesystemet, på steder der omgivelsesforholdene ikke vil påvirke kvaliteten på UPS-driften.
2. Dokumentasjonen angir optimal temperatur og fuktighet - følg disse instruksjonene.
3. Overvåk tilstanden til rommet - det skal ikke være eksplosive eller brennbare væsker eller damp fra aggressive reagenser.
4. Koble den avbruddsfrie strømforsyningen til kjelen med kabler med riktig tverrsnitt.
5. Jord alt utstyr.

Vær interessert i egenskapene til utstyret. Gode ​​enheter har beskyttelse mot fullstendig batteriutladning, overoppheting, kortslutninger og ulike overbelastninger. Innebygde reléstabilisatorer gir en jevn sinusbølge ved ustabil spenning.

Konklusjoner og nyttig video om temaet

Hvordan velge en UPS for en kjele, beregning av parametere:

Gjennomgang av Volter UPS-300 avbruddsfri strømforsyning for kjelen, instruksjoner for driften:

Interaksjon mellom UPS-en og varmesystempumpen, kontrollerer Powerman Smart avbruddsfri strømforsyning:

Avbruddsfri strømforsyning øker sikkerheten til kjeler. For ikke så lenge siden var det nesten ingen som brukte en UPS. Nå, i mange individuelle hjem og bedrifter, hvor elektrisitet ofte leveres med lavkvalitetselektrisitet, brukes avbruddsfri strømforsyning i økende grad. UPS-er kan være offline, linjeinteraktive og online. Frakoblede er et budsjettalternativ, og i mange tilfeller er de ganske tilstrekkelige. Online UPS-er reduserer sannsynligheten for sammenbrudd til et minimum. Lineær interaktiv er ideell i de fleste tilfeller.

Skriv kommentarer og still spørsmål om emnet for artikkelen. Utveksle informasjon med andre lesere. Din erfaring kan være nyttig. Fortell oss om hvordan du valgte eller kjøpte en avbruddsfri strømforsyning. Kontaktskjemaet finner du under artikkelen.