Unterbrechungsfrei für Heizpumpe und Kessel: Geräteeigenschaften und Tipps zur Auswahl


Autonome Heizsysteme stehen in direktem Zusammenhang mit dem Betrieb einer elektrischen Druckpumpe. Diese Systeme sind sehr effizient, störungsfrei und sicher. Aber alles kann sich sofort ändern - wenn die zentrale Stromversorgung ausgeschaltet wird. Die Wahrscheinlichkeit eines schweren Unfalls im Heizkreis ist sehr hoch. Um dies zu verhindern, benötigen Sie eine unterbrechungsfreie Stromversorgung für die Heizungsumwälzpumpe.

Vorteile einer unterbrechungsfreien Stromversorgung für Umwälzpumpen

Foto 2

Es ist nicht schwer sich vorzustellen, welche unangenehme Folgen wird das Wasser im System im Winter einfrieren. Nur ein Austausch von Rohrbrüchen und Heizkörpern kostet die Eigentümer einen hübschen Cent.

Durch parametrische Fehler im Stromnetz kann die Kesselelektronik deaktiviert werden. Das Spannungsabfall bis 160-170 V (in einphasigen Einheiten) In Spitzenzeiten des Stromverbrauchs treten Amplitudensprünge und Wechselstromabweichungen auf Frequenz von 50 Hz.

Design USV oder USV (unterbrechungsfreie Stromversorgung) ist ein Gerät mit einer wiederaufladbaren Batterie und einem DC / AC-Wandler (Gleichstrom → Wechselstrom). Der Invertierungsprozess der USV wird von einem Mikrocontroller mit einem Quarzoszillator gesteuert.

Die USV unterscheidet sich von anderen alternativen Quellen durch:

  • Kompaktheit der Geräte, die die Herstellung von Produkten in einer Tisch- / Bodenversion ermöglicht;
  • einfache Verbindung und Bedienung, leiser Betrieb die gesamte Modellreihe unterbrechungsfreier Stromversorgungen;
  • relative Billigkeit die meisten Überschriften;
  • Grundschutz des Elektromotors und der Elektronik des autonomen Warmwasserversorgungssystems;
  • keine Wartungskosten während des Gebrauchs;
  • lange Lebensdauer (beim Aufladen der Batterie): 3-5 Jahre oder mehr;
  • minimale Zeitpause oder deren Fehlen beim Umschalten auf "Backup Power ↔ Network";
  • fast sinusförmige Ausgangsspannung mit minimaler Verzerrung;
  • die Fähigkeit, die Frequenz und Spannung an der angeschlossenen Last zu ändern.

Vor- und Nachteile verschiedener USV-Typen

Jedes Gerät hat Vor- und Nachteile:

  1. Standby-USV. Unterscheidet sich in der Effizienzsteigerung, macht praktisch kein Rauschen und erwärmt sich nicht, ist kostengünstig, nimmt aber gleichzeitig viel Zeit beim Schalten in Anspruch und verzerrt die Form der Ausgangsspannung. In solchen Geräten ist es nicht möglich, die Amplitude und Frequenz des Stroms zu korrigieren.
  2. Linieninteraktive Quelle. Macht keine Geräusche und behält einen hohen Wirkungsgrad bei, stabilisiert die Spannung mittels eines Spartransformators. Die Nachteile sind geringe Genauigkeit, lange Schaltdauer und Trapezspannung. Auch kostengünstige Modelle können Frequenzabweichungen aufweisen.
  3. Wechselrichtereinheiten. Vorteile - Genauigkeit der Stabilisierung, Betrieb in einem weiten Bereich der Netzspannung, sofortiges Schalten und keine Interferenz am Ausgang mit einer idealen Form der Spannungsversorgung. Ein solches Gerät ist jedoch teuer und macht ständig Lüftergeräusche.

USV verschiedener Typen

Damit die Heizpumpe ordnungsgemäß funktioniert, muss die USV ein sinusförmiges Signal liefern. Wenn der Ausgang in einen quadratischen, abgestuften Sinus oder Trapez umgewandelt wird, wird der Pumpenmotor überlastet, was zu einem schnellen Geräteausfall führt. Der erforderliche Signalparameter wird nur von der Wechselrichtereinheit bereitgestellt. Wenn die Stromversorgung im Haus häufig unterbrochen wird, lohnt es sich, eine solche USV zu kaufen. Redundante Quellen eignen sich für Gebäude mit seltenen Unterbrechungen der zentralen Stromversorgung.

USV-Typen

Foto 3

Die unterbrechungsfreie Stromversorgung bietet je nach unterstützten Optionen die folgenden Funktionen:

  • automatische Umschaltung in Notsituationen mit einer Speicherbatterie (AKB) betrieben werden;
  • Inversion der konstanten Gleichspannung (12 V) in die erforderliche Wechselspannung (220 V) mit einer Frequenzkorrektur von 50 Hz;
  • Spannungsspitzen glätten und Filtern von Netzwerkrauschen mit einer Dauer 10-100 ms;
  • Stabilisierung der "Transit" -Netzspannung im Normalmodus.

Referenz! Alle USVs / USVs sind dafür verantwortlich, die Leistung der Heizpumpe auf die Batterie zu übertragen, die Spannung umzuwandeln und das Leitungsrauschen zu filtern. Die Spannungsstabilisierung wird nur von Geräten durchgeführt ausgestattet mit einem Stabilisatorblock.

Existieren drei Arten unterbrechungsfreie Stromversorgungen, die auch für die Arbeit mit Umwälzpumpen von Heizsystemen verwendet werden.

Reservieren

Die einfachsten Budgetmodelle bieten nur den Übergang zu Ersatzstrom. Normalerweise Die Netzspannung geht ohne Stabilisierung direkt zum Kesseldurch Passieren eines passiven Überspannungsschutzfilters.

Foto 4

Foto 1. Eine USV mit Reservebudget kann nur einen Übergang zu einer Ersatzstromversorgung ermöglichen.

Im Falle eines Stromausfalls können Parameter, die die Bereichswerte überschreiten, Der Schalter verbindet die Standardbatterie in 4–12 ms. Die konstante Spannung der Batterie wird zuerst dem elektrischen Wandler zugeführt, wo sie variabel wird, und steigt dann auf den erforderlichen Wert an 220 V.

Linieninteraktive Quellen

Diese USVs sind weiter fortgeschritten als Standby-USVs. Sie verfügen über einen eingebauten Spannungsregler, der Spannungsfehler korrigiert. im Bereich von 25% des Nennwertes. Dies macht es möglich zu arbeiten bei ziemlich großen Spannungsspitzen ohne die Batterie an den Prozess anzuschließen.

Technisch wird dieses Problem durch die Installation eines Spartransformators gelöst, der die Abweichung der Wechselspannung von einem bestimmten Wert überwacht. In Geräten Keine sinusförmige Korrektur vorgesehen Netzspannung.

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Foto 2. Netzinteraktive unterbrechungsfreie Stromversorgung mit eingebautem Stabilisator korrigiert Spannungsfehler.

Wechselrichter unterbrechungsfreie Geräte

In der Mehrkomponentenschaltung dieser Bauelemente ist das Prinzip der Doppelinversion implementiert. Servierte Kesselausrüstung, unabhängig vom Zustand des Netzes, immer mit einer Batterie betrieben.

Bei fehlender Netzspannung ist das üblich DC → AC-Umwandlung ähnlich wie Standby-USV. Zum Aufladen werden die Batterieklemmen mit Gleichstrom versorgt.

Wechselrichter-USVs reproduzieren stabile elektrische ParameterDieser Gerätetyp ist optimal für die Versorgung von Wärmepumpen.

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Foto 3. Die unterbrechungsfreie Stromversorgung des Wechselrichters Cyber ​​Power dient zur Versorgung von Umwälzpumpen.

USV-Modelle

PN-1000 Energie ist eine leistungsstarke Notstromquelle. Dank des eingebauten Stabilisators liefert das Gerät die Nennausgangsspannung, wenn sich die Netzspannung innerhalb von 120-275 Volt ändert. Die Wellenform in Form einer glatten Sinuswelle ist perfekt für die Versorgung mit reaktiven induktiven Lasten wie dem Elektromotor einer Heizsystempumpe. Die PN-1000-Energie sorgt zusammen mit dem Delta DTM 12100L 100A / h-Akku für eine unterbrechungsfreie Stromversorgung der 150-W-Heizpumpe für 8 Stunden. Das Gerät verfügt über einen eingebauten Leitungsrauschfilter, eine Informationsanzeige und eine RS-232-Schnittstelle.

Dieser und andere Spannungsstabilisatoren für das Heizsystem der Firma Energia finden Sie auf der Website des offiziellen Vertreters der Firma Energiya.ru.

Die kompakte Notstromversorgung Teplokom 222/500 ist für den Einsatz in Heizgassystemen vorgesehen. Dieses einfache Gerät mit einem einphasigen Relaisregler ermöglicht den Betrieb mit einer Last von nicht mehr als 230 W.
Der Universalstabilisator Skat ST 1515 liefert eine Spannung von 220 V mit Netzwerkschwankungen von 145 bis 260 V und einer Frequenz von 50 Hz ± 1%. Wenn die Spannung die angegebenen Parameter überschreitet, wird die Last automatisch getrennt.

Zusammenfassen

Basierend auf den Betriebsanforderungen für Elektromotoren von Heizpumpen muss die USV die folgenden Parameter bereitstellen:

  • Die Spannungsform ist eine glatte Sinuskurve;
  • Gangreserve - nicht weniger als 20%;
  • Automatische Lasttrennung;
  • Minimale Schaltzeit für die Reservierung.

Darüber hinaus muss das Gerät in einem bestimmten Temperaturbereich arbeiten und über ein Gerät zur Anzeige von Modi und physikalischen Größen verfügen.

Lesen Sie damit:

Wie wählt man einen dreiphasigen Spannungsregler?

Wahl eines elektromechanischen Spannungsreglers: Merkmale, Vor- und Nachteile

Auswahl einer Batterie für eine USV: Eigenschaften, Merkmale und Batterietypen

Auswahl eines Relaisspannungsstabilisators: Aufbau, Vor- und Nachteile
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Welche USV wird für den Kessel benötigt?

Der Hauptzweck der USV / USV besteht darin, die Stromversorgung durch Laden des eingebauten Akkus sicherzustellen. Desktop-USV-Modelle sind üblich, eignen sich jedoch besser für Computer.

Unter Berücksichtigung der Bereitstellung des Anlaufstroms reicht eine Batterieladung aus für 30-40 Minuten ununterbrochene Arbeit Heim-Warmwassernetz.

Verlängerung der Autonomiezeit bis zu mehreren StundenEs ist besser, ein solches USV-Modell zu wählen, das die Möglichkeit bietet, zusätzliche externe Batterien anzuschließen.

Beachtung! Ausrüstung sollte gewählt werden mit LT (Long Time) Markierung... Dies bedeutet, dass externe Speicherkapazitäten angeschlossen und überwacht werden. Heliumspeicher sind als zusätzliche Batterien unersetzlich.

Gleichzeitig verbessern unterbrechungsfreie Stromversorgungen die Qualität der Hauptstromversorgung und verhindern, dass die Parameter die zulässigen Grenzen überschreiten.

Foto 7

In unserem Fall ist eine Spannungsstabilisierung akzeptabel im Bereich von 220 V ± 5% bei einer Frequenzerhaltung von 50 ± 0,2 Hz.

Der Unterschied zwischen einer USV und einer Notstromquelle (Generator, Minikraftwerk) besteht darin, dass das Gerät in den Batteriemodus wechselt in 3-10 Millisekunden.

Bei Verwendung von unterbrechungsfreien Stromversorgungen mit doppelter Frequenzumwandlung gibt es überhaupt keine Schaltverzögerung.

Die Verwendung des Geräts mit einer solchen Mindestdauer / Abwesenheit einer "Pause" führt nicht zu einer Fehlfunktion der Automatisierung oder zum Stoppen der Pumpe des Warmwassersystems.

Wichtig! Die Kesselumwälzpumpe reagiert empfindlich auf die Form der zugeführten Spannung. Es ist erforderlich, ein Gerät auszuwählen, das invertiert 12 in Konstantspannungsbatterie zu variabel 220V 50Hz mit einer "reinen" Sinuskurve.

Die letzte Anforderung wird von den Herstellern auf den Produktkarten der Geräte angegeben. Dies bedeutet, dass die Verzerrung des Sinusstroms am Ausgang der USV / USV nicht übersteigt 8%... Die Einhaltung dieser Bedingung gewährleistet einen geräuscharmen Betrieb der Pumpe und dies erheblich verlängert die Lebensdauer des Elektromotors.

Katalog unterbrechungsfreier Stromversorgungen für Pumpen

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ModellAbmessungen (bearbeiten)MarkennameLeistungPreis
UPS IMPULSE STAYER 11-1
Leistung: 0,9 kW | 1 kVA

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144х400х215 mmIMPULS0,9 kW Anfrage senden
UPS IMPULSE SPRINTER 11-10
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250 x 590 x 655 mmIMPULS9 kWt Anfrage senden
USV Makelsan PowerPack SE 1 kVA
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144 x 336 x 214 (S); 144 x 414 x 214 (S); 144 × 336 × 214 (H) mmMakelsan0,9 kW 23 166 rbl
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USV Makelsan PowerPack SE 2 kVA
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Leistung: 1,8 kW | 2 kVA

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Leistung: 13,5 kW | 15 kVA

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250 × 828 × 868 mmIMPULS13,5 kW Anfrage senden
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Leistung: 5,4 kW | 6 kVA

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USV Makelsan PowerPack SE 15kVA 3/1
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Spannung (ein / aus): 380 V / 220 V.

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262 x 580 x 628 mmMakelsan18 kWt 241 320 reiben

Wie man eine USV für ein Heizsystem mit eigenen Händen herstellt

Stellen Sie sich eine unterbrechungsfreie Stromversorgung zusammen innerhalb weniger Tage Um den Kessel am Laufen zu halten, hilft das folgende Handbuch.

Erforderlicher Satz von Komponenten

Foto 8

Für die unabhängige Auslegung der USV werden solche vorgefertigten Module und Komponenten gekauft:

  • 2 Autobatterien für 12 V mit einer Kapazität von 225 A ∙ h;
  • Impulsnetzteil (Netzteil) 28,8 V bei 50 A;
  • Wechselrichter-Wandler 28,8 V mit einem Ausgang vom Typ "Mäander" bei 310 V;
  • Leistungsresonanzfilter mit höheren Harmonischen 310/220 V.
  • Netzkabel mit Stecker, isolierte Drahtstücke, Steckverbinder und Steckverbinder, Gehäuse.

Phasenweise Montage

Alle Komponenten werden in das Gehäuse gelegt, Komponenten werden verbunden in der folgenden Reihenfolge:

  1. Wir verbinden "+" und "-" Batteriepaare mit einem Jumper mit einer seriellen Batterie. freie Klemmen sind an den Ausgang des Schaltnetzteils angeschlossen.
  2. Zu diesen Terminals Schließen Sie den Wechselrichter anund wir statten den Netzteileingang mit einem Kabel mit einem Stecker für den Anschluss an das Netzwerk aus.
  3. Der Wechselrichterausgang ist mit dem Filter verbunden, an dessen Ausgang wir die Spannung erhalten 220 V 50 Hz mit "reinem" Sinus.

Regeln für die Auswahl einer USV für eine Pumpe

Bei der Auswahl der Ausrüstung müssen Sie die folgenden Indikatoren berücksichtigen:

  • Leistung;
  • Batteriekapazität;
  • Zeit der autonomen Arbeit;
  • die Möglichkeit der Verwendung externer Batterien;
  • Netzspannungsbereich;
  • Genauigkeit und Vorhandensein von Spannungsverzerrungen am Ausgang;
  • Zeitpunkt des Übergangs der Arbeit zu einer Ersatzbatterie.

Der definierende Indikator ist die Leistung des Geräts, die im Voraus berechnet werden sollte.

So berechnen Sie die Nennleistung einer USV

Bei der Berechnung wird nicht nur der Betrieb der Pumpe, sondern auch des Heizkessels berücksichtigt. Im Pass für die Umwälzpumpe für das Heizsystem kann die Leistung in Watt (Wärmeleistung) angegeben werden. Um die Gesamtleistung zu ermitteln, müssen Sie den Wärmeleistungsparameter durch Cos ɸ teilen, dieser Parameter kann auch sein im Produktdatenblatt angegeben.

Zum Beispiel beträgt die Pumpleistung (P) 90 W und Cos ɸ 0,6. Die Formel P / Cos ла wird angewendet, das Ergebnis ist (90 / 0,6) 150 W. Jetzt müssen Sie die Blindleistung (150 W) mit drei multiplizieren, da sich der Stromverbrauch beim Starten des Motors dreimal erhöht. Die Formel lautet P / Cos ɸ * 3. Für das gezeigte Beispiel beträgt die erforderliche Stromversorgung 450 Watt. Wenn Cos ɸ in den Dokumenten nicht angegeben ist, wird die Wärmeabgabe der Pumpe durch einen Faktor von 0,7 geteilt.

Einbau einer Umwälzpumpe in das Heizsystem und den Schaltplan

So bestimmen Sie die Kapazität von Batterien

Der Parameter wird benötigt, um die Betriebsdauer ohne Netzstrom zu bestimmen. USVs für die Heizungspumpe sind in der Regel nicht mit Batterien mit ausreichender Batteriekapazität ausgestattet. Um den Pumpenbetrieb bei häufigen Stromausfällen aufrechtzuerhalten, müssen Sie unterbrechungsfreie Stromversorgungen mit der Möglichkeit wählen, externe Batterien anzuschließen.

So wählen Sie die Eingangsspannung

Die Standardparameter der Netzspannung sind 220 Volt mit zulässigen Abweichungen von +/- 10%, was ungefähr 198-242 Volt entspricht. Dies bedeutet, dass alle Geräte innerhalb der angegebenen Grenzen arbeiten müssen, aber in kleinen Siedlungen sind erhebliche Abweichungen von den festgelegten Parametern möglich. Wenn im Netzwerk Spannungsspitzen auftreten, ist es besser, die Spannungsanzeigen des Netzwerks während des Tages vorab zu messen. Die Messungen werden mehrmals durchgeführt, die Messwerte werden aufgezeichnet. Mit diesen Daten können Sie eine USV auswählen, wobei das Datenblatt die maximalen Spannungsparameter angibt, bei denen das Gerät eine Ausgangsspannung liefern kann, die so nahe wie möglich am Nennwert liegt.

So wählen Sie die Form und die Anzeigen der Ausgangsspannung

Liegt die Ausgangsspannung der unterbrechungsfreien Stromversorgung innerhalb der Toleranz von 10%, ist das Gerät zum Anschluss einer Umwälzpumpe für ein Heizsystem geeignet. In der Regel dauert die Umschaltzeit zur Notstromversorgung nicht länger als zehn Mikrosekunden, sodass der Pumpenmotor keine Zeit zum Stoppen hat. Die Form des Ausgangssignals ist jedoch ein wichtiger Parameter des unterbrechungsfreien Stromversorgungsgeräts, der den korrekten Betrieb der Pumpe gewährleistet.

Um den normalen Betrieb des Systems zu gewährleisten, muss eine Spannung in Form einer glatten Sinuskurve erhalten werden, die nur von einer Doppelumwandlungsvorrichtung erzeugt wird. Zusätzlich liefert der Wechselrichterspeicher für die Heizpumpe genaue Spannung und Frequenz.

Wichtig! Die USV wird in Räumen mit der im Produktpass angegebenen Temperatur betrieben, die Luft darf keine Dämpfe von aggressiven und ätzenden Reagenzien enthalten, und die Erdungsschleife wird gemäß den gesetzlichen Vorschriften für die Verwendung elektrischer Anlagen hergestellt.

Allgemeine Empfehlungen zur Auswahl der richtigen USV

Foto 9

Es ist zu beachten, dass ein Gaskessel mit einer Umwälzpumpe und einem elektronischen Steuergerät erforderlich ist bis zu 300 W. Energieverbrauch. Die USV muss so ausgewählt werden Die Nennleistung war nicht geringer als dieser Wert.

Zur Berechnung der Dauerbetriebsdauer einer unterbrechungsfreien Stromversorgung wird folgende Formel verwendet:

Zeit (Stunden) = Batteriespannung (V) x Batteriekapazität (Ah) / elektrische Leistung des Kessels (W). Zum Beispiel für ein Gerät mit einer Akkukapazität 150 A ∙ h und Spannung 12 in Dauerbetriebszeit ist 6 Uhr: 12x150 / 300 = 6.

Warum benötigen Sie eine USV für eine Heizungsumwälzpumpe?

Heizpumpe
In einigen Haushalten erhöht die Umwälzpumpe einfach die Produktivität des Systems. Das heißt, es könnte ohne es funktionieren, aber mit dem Pomp steigt die Effizienz. Anders verhält es sich mit Systemen, deren Arbeit stoppt, wenn die Pumpe nicht funktioniert.

Zum Beispiel Fußbodenheizungssysteme. Die Länge der Röhren in ihnen ist so, dass der Widerstand nicht zulässt, dass Wasser auf natürliche Weise zirkuliert.

Gleiches gilt für große Räumlichkeiten, Hütten auf mehreren Etagen. Eine besondere Kategorie sind Kessel mit geschlossener Brennkammer. Ihre Arbeit wird nur mit Zwangsentfernung von Gasen durchgeführt.

In all diesen Fällen ist eine USV im Heizsystem keine Laune, sondern eine Notwendigkeit.

Die Zeit, in der die USV die Heizung ohne Strom aufrechterhalten kann, hängt von der Anzahl und Kapazität der gekauften Batterien ab.

Die USV liefert Energie aus den Batterien und gleicht die Netzspannung aus (nicht alle Modelle - siehe unten), schützt vor Überhitzung und Kurzschlüssen.

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