Ибп для циркуляционного насоса отопления своими руками

Каждый человек, использующий в своём доме электрическое отопление, сталкивался с тем, что в самый нужный момент оно может отключиться. Решают такую проблему бесперебойники — источники электричества, которые работают даже тогда, когда выключается полное электроснабжение. ИБП для отопительных систем вполне реально не только приобрести в магазине, но и изготовить самостоятельно для своего дома, дачи или квартиры, и ниже подробно рассматривается, как это сделать.

Причины

Всему виной давление в системе: при естественной циркуляции оно не превышает показателя 0,6 мПа, а этого мало, чтобы обеспечить отопление многоэтажного или просто большого здания. Чтобы повысить давление и улучшить циркуляцию воды, нужно либо создать замкнутую систему при помощи труб большего диаметра, либо встроить циркуляционный насос.

Поскольку переустройство с помощью труб большего диаметра – не дешевая процедура, то лучшее решение в данном случае – это циркуляционный насос.

Принцип работы и устройство

Все циркуляционные насосы имеют одну цель – запускать принудительную циркуляцию воды в замкнутой отопительной системе. Их устройство напоминает строение дренажного насоса, а корпус выполняется из сплава или металла, не поддающегося коррозии. Это может быть бронза, латунь, чугун, сталь или алюминий. Насос оснащен ротором и электродвигателем. Роторный вал выполняется из стали или керамики и имеет лопастное колесо – крыльчатку. Электродвигатель и приводит ротор в движение.

После установки в систему, циркуляционный насос за счет применения центробежной силы засасывает жидкость с одной стороны и нагнетает ее с другой. Вращением крыльчатки создается центробежная сила. Если насос работает равномерно, уровень воды в бачке будет статичным. Получается, что одного такого насоса недостаточно, чтобы поднять давление и улучшить отопление.

Именно в этом случае необходимо подключить циркуляционное оборудование. Оно поможет жидкости преодолеть то сопротивление, которое возникает на разных участках системы.

Итак, если циркуляционный насос отсутствует, это приводит к росту расхода топлива на отопление и увеличению затрат.

Принцип работы систем с принудительной циркуляцией

Для обеспечения передачи тепла радиаторам теплоноситель должен перемещаться по системе с определенной скоростью. Естественная циркуляция не всегда обеспечивает нормальное продвижение теплоносителя, в результате чего нагрев отопительных приборов происходит неравномерно, или вообще не происходит. В сетях отопления с принудительной циркуляцией такое движение обеспечивает насос. Под его воздействием вода передвигается по сети с большей скоростью, нагрузка на котел снижается. При возвращении к нагревательному прибору теплоноситель остается теплым, требуя меньших энергозатрат на подогрев.

Насос состоит из корпуса, в который встраивается двигатель или ротор. На валу двигателя располагается крыльчатка, захватывающая во время работы теплоноситель. При вращении крыльчатки вода выбрасывается в необходимом направлении.

Принято выделять два типа циркуляционных насосов:

«Мокрый». В конструкции этого типа ротор полностью погружается в жидкость. Роль смазки выполняет теплоноситель. Он же выполняет функцию охлаждения двигателя. В зависимости от мощности насоса, двигатель может быть одно- или трехфазным.
«Сухой». В таких конструкциях ротор не контактирует с теплоносителем. Между корпусом и приводом устанавливаются уплотнители. Во время работы они вращаются и притираются друг к другу. Полную герметизацию обеспечивает тонкая пленка теплоносителя.

Пути решения

Обойти проблему отключения электроэнергии можно, просто встроив в существующую систему трубы большего диаметра. Жидкость в данной системе циркулирует естественным образом – за счет силы гравитации. Однако такая система не удобна в регулировании.

Можно воспользоваться и генератором. Однако генератор требует особых условий эксплуатации: поддержание одного уровня топлива, наличия специального места. Все это, как правило, требует финансов, и кроме того — небезопасно. При работе есть вероятность скачков напряжения, которые могут привести к поломке системы электронного управления котлом.

Гораздо удобнее и проще решить вопрос при помощи ИБП – источника бесперебойного питания. «Бесперебойник» автоматически включается при отсутствии электроэнергии, благодаря чему система будет работать в любом случае. Оборудование ИБП можно установить в любом помещении без какого-либо специального обслуживания — аккумуляторные батареи заменяются раз в 2-3 года. Функционирует такое устройство практически бесшумно. Нужно отметить и то, что установка ИБП обходится намного дешевле, чем покупка, например, генератора.

Возможные проблемы в работе бесперебойника

Во время эксплуатации оборудования могут возникнуть следующие нарушения в его работе:

загрязнение внутренней поверхности ИБП, оседание на ней пыли (особенно во время проведения строительных работ в помещении);
частые перегрузки в работе бесперебойника могут привести к тому, что инвертор выйдет из строя;
окончание срока службы аккумуляторных батарей (при длительном многолетнем использовании прибора);
на вентиляторах охлаждения может засохнуть специальная смазка, это также может спровоцировать выход устройства из строя.

Нюансы работы «беспребойника»

Однако и здесь имеются свои тонкости. ИБП, как правило, выдает напряжение постоянного характера, в то время как насос требует именно переменный тип напряжения. Поэтому для «бесперебойника» необходимо приобрести инвертор — своего рода преобразователь тока.

Инвертор – это обязательная составляющая системы отопления, которая обеспечит работу циркуляционного насоса.

Чаще всего современный ИБП представляет собой механизм из инвертора и аккумулятора (либо их может быть несколько). Достоинства ИБП, в который входит инвертор следующие:

создается чистый синус, благодаря которому функционирует циркуляционный насос;
экономия электроэнергии;
возможность увеличить количество используемых аккумуляторов;
автоматическое включение при перебоях с электричеством и в целом простота эксплуатации.

Классификация «бесперебойников»

Существует несколько типов ИБП:

линейный тип — самый простой, в нем отсутствует стабилизатор напряжения. Если происходит отключение от электросети, прибор автоматически подключается к питанию от аккумуляторной батареи;
линейно-интерактивный источник бесперебойного питания. В нем присутствует простейший стабилизатор и от одного до четырех аккумуляторов, заряд которых система контролирует самостоятельно. В устройствах такого типа имеется меньшее внутреннее напряжение.

Самое необходимое

Все что нужно для самодельного ИБП есть на торговой площадке Али-экспресс:

Пара Аккумуляторов для шуруповерта 18650-й серии.
Индикатор заряда встраиваемый.
Плата преобразователя.
Плата зарядки.
Адаптер питания 9 V 2 A.
Корпус из пластика.

Полный комплект деталей:

Установка

Порядок установки ИБП с инвертором зависит непосредственно от модели устройства. Разница между такими преобразователями напряжения 12/220 заключается в типе автоматики, которая и определяет процесс установки.

Так, некоторые агрегаты монтируются непосредственно на мотор насосного оборудования. Другой тип источника бесперебойного питания устанавливается только на стену и работает только в вертикальном положении. Имеет место и источник бесперебойного питания прямоугольной формы и внушительных размеров. Данного типа автоматика устанавливается рядом с циркуляционным устройством. Подключить преобразователь напряжения 12/220 можно и своими руками, воспользовавшись инструкцией.

В домах и квартирах, расположенных вне черты города, используют собственное водяное отопление для обогрева. Для перекачки жидкости применяют насос. При отключении электричества циркуляция воды прекращается, а это уже грозит разрывом котла. Если жильцы находятся дома, они сами могут открыть кран для обходного движения воды, а когда их нет? Поэтому всё чаще стали использовать (ИБП) для циркуляционного насоса отопления.

Читать также: Как устроен циклонный фильтр

ИБП в сборе

Схема подключения

Рассмотрим схему подключения бесперебойника с двумя аккумуляторами. В данном случае батареи соединяются параллельно, что позволит увеличить их суммарную ёмкость. Рассчитаем время работы и стоимость такой системы.

Схема подключения бесперебойника к системе отопления

Обратите внимание! С увеличением количества АКБ возрастёт их общая ёмкость и увеличится время работы насоса отопления и дополнительных приборов, которые подключены к ИБП.

С увеличением мощности подключённых приборов будет увеличиваться время их работы в автономном режиме. Сам насос при работе в стандартном режиме имеет мощность 50 ватт, в таком случае две мощные батареи обеспечат 50 часовую работу прибора. Если к ИБП подключить ещё родного потребителя, например, лампочку, мощностью 100 ватт, то время их автономной работы уменьшится до 18 часов. При нагрузке в 500 ватт в час две новые заряженные АКБ полностью потеряют заряд через 5 часов работы.

Бесперебойник с аккумуляторными батареями

Что касается расходов: средний по цене бесперебойник будет стоить 17 тысяч рублей плюс два аккумулятора за 14 тысяч рублей. У нас получится 31 000. За эти деньги можно купить бензиновый генератор электроэнергии, но здесь нужны дополнительные расходы на бензин и определённые навыки работы с установкой. Конечно, ИБП можно купить и дешевле, бензогенератор здесь используется в качестве альтернативного варианта.

Принцип действия и конструкция ИБП

Само название показывает назначение прибора – обеспечивать бесперебойное питание от резерва при отключении основного источника. Первые бесперебойники появились после создания компьютеров и предназначались для поддержания качественного электропитания и кратковременного продолжения работ после отключения основного питания. ИБП фильтрует входящее напряжение, а при его несоответствии требуемым параметрам или исчезновении, он автоматически подаёт электропитание потребителю.

Состоит бесперебойник из следующих основных узлов:

силовая коммутирующая система (байпас);
зарядное устройство;
преобразователь постоянного тока в переменный;
управляющий орган;
аккумулятор.

Внутренние компоненты

Коммутатор необходим для переключения источника напряжения. Рабочим элементом могут быть силовое реле (в дешёвых моделях), тиристоры, а в последнее время стали использовать IGBT транзисторы. Время срабатывания колеблется в пределах 6–10 мс. Способность переключать ток определённой мощности сказывается на мощности всего устройства. В интерактивных схемах коммутатор используется также для переключения выводов обмоток автотрансформатора.

Блок зарядного устройства преобразует входное переменное напряжение сети в выпрямленное напряжение необходимой величины для зарядки аккумулятора. От этого устройства будет зависеть, какие аккумуляторы могут быть заряжены.

Осторожно! При выборе аккумулятора важно знать ток его зарядки, обычно он составляет 1/10 от ёмкости, если он будет превышать возможности прибора – аккумулятор не будет заряжаться.

Конвертация постоянного тока аккумулятора в переменное напряжение осуществляется инвертором. Именно он отвечает за качество напряжения и мощность ИБП. Аккумулятор является источником энергии для такого преобразования, и от его ёмкости будет зависеть, как долго сможет бесперебойник давать энергию потребителям.

Принципиальная схема

В качестве управляющего органом выступают электрические компоненты, кнопки, переключатели. Для визуального контроля могут использоваться жидкокристаллические экраны. По принципу работы ибп для отопления бывают:

резервные;
интерактивные;
двойного преобразования.

Чтобы понять, в чём их отличие, стоит разобрать каждую схему, в дальнейшем это поможет решить вопрос, как выбрать ибп?

Резервные

Самая простая схема, на входе используется простейший фильтр, способный задержать высоковольтные и электромагнитные импульсы, выполняется в виде конденсатора (С) или катушки и конденсатора (LC). Нагрузка подключается непосредственно к сети. При значительном ухудшении качества электроэнергии или при его исчезновении напряжение питания поступает от ИБП. Используется в простых и дешёвых моделях. Часто применяется для питания компьютеров, имеет высокий КПД около 99%.

Внешний вид компьютерного ибп

Недостатком является полное отсутствие возможности изменения амплитуды напряжения и частоты сетевого тока. Схема инвертора максимально упрощена, что приводит к искажениям формы синусоиды. Вместо синусоиды, идут, как правило, сигналы прямоугольной формы. Для компьютера они не страшны, поскольку ток сразу выпрямляется.

Важно! Асинхронные двигатели, используемые в насосах, нормально работать могут только с правильной синусоидой, при подаче некачественной энергии они будут плохо функционировать и быстрой выйдут из строя.

Для осветительных и обогревательных приборов форма сигнала не имеет значения.

Линейно-интерактивные

Эта схема больше подходит источнику бесперебойного питания для всех насосов системы отопления. Главное отличие от предыдущей схемы заключается в способности менять входное напряжение. Для этого во входной цепи устанавливается трансформатор, первичная обмотка которого имеет несколько выводов, он исполняет роль стабилизатора.

При номинальном напряжении корректировка не вносится, а если равновесие нарушается – автоматически подключаются или отключаются дополнительные витки. Такое ступенчатое переключение позволяет меньше задействовать аккумулятор, что значительно продлевает его срок работы.

Схема интерактивного ибп

Используемые инверторы выдают прямоугольное, трапецеидальное, ступенчатое или синусоидальное напряжение, всё зависит от сложности прибора. Естественно, это сказывается на стоимости.

Инверторные

Инверторная или схема двойного преобразования сильно отличается от предыдущих двух. Прямого подключения нагрузки к сети нет, а подключение происходит по следующей схеме: напряжение сети проходит сетевой фильтр, выпрямитель, после чего часть энергии, если необходимо, идёт на зарядку аккумулятора, а остальная поступает на инвертор, преобразуется в переменный ток и выходит к потребителю.

Внешний вид инверторного ибп

Полностью автоматизированная система, способная контролировать амплитуду и частоту, форма выходного сигнала максимально приближена к синусоиде. При отключении напряжения сети ИБП продолжает работать от аккумулятора, что практически никак не сказывается на выходном сигнале.

Преимущества и недостатки различных типов ИБП

Можно подвести итог. ИБП со схемой резервного питания отличаются простотой в обращении и легче своих собратьев. Так как охлаждение электросхемы осуществляется естественным путём, то она не производит шума. Если сравнивать ценовой уровень – они самые дешёвые. Однако при всей своей привлекательности у них есть очень существенный недостаток – они не способны обеспечивать качественным питанием асинхронные двигатели.

Интерактивные бесперебойники, благодаря встроенному трансформатору, способны контролировать амплитуду входного напряжения. Правда, у простых моделей регулировка ограничивается 1–2 ступенями, производя изменения сигнала в большую сторону. У более сложных видов есть возможность понижать напряжение, а установленные фильтры улучшают качество питания от сети.

Используемые инверторы на дорогих моделях выдают сигнал, приближённый к синусоиде, что позволяет использовать такие ИБП для питания циркуляционного насоса. По сравнению с резервными — это более дорогие модели.

Читать также: Компрессор для шпаклевки стен

ИБП с двойным преобразованием выделяется отличными характеристиками электрической энергии отдаваемой нагрузке. Лучше остальных подходит для надёжного питания насоса. Недостатками являются низкий КПД (80–94%) и высокая цена, примерно в 2–3 раза превосходящая предыдущие типы.

Выбираем UPS для циркуляционного насоса

Для тех, кто хочет обезопасить себя от неожиданного отключения света, мы сделали небольшую подборку обязательных параметров, на которые стоит сконцентрировать заинтересованность в первую очередь.

Параметры исходящего тока

Как уже писали выше, отличительная черта правильного UPS — чистая или правильная синусоида выходного сигнала. Отклонения в синусоиде недопустимы. Для исправной деятельности газового и твердотопливного котла с циркуляционными насосами подобные аппараты с сомнительными характеристиками абсолютно не пригодны.

Перед покупкой следует заглянуть в паспорт изделия, и поинтересоваться какого типа синусоида у этого ИБП.

Пусковая мощность

Для надежной работы ИБП будет лучше, если его мощности будет с запасом хватать на все потребности подключенного оборудования. Нас в данном варианте больше интересует, чтобы мощности хватало для работы циркуляционного насоса котла. Луше всего если UPS перекрывает запас хотя бы в пять раз. А еще лучше, если он будет в 7 раз больше расчетной.

Узнать потребляемую мощность электрического насоса для котельной можно из его технического паспорта.

Производительность источника

Теперь мы плавно перешли к аккумуляторам. Безопасная работа котельного оборудования не ограничивается наличием бесперебойника. Для обслуживания отопительной системы жизненно необходим аккумулятор. Лучше даже не один, а несколько. Главное — емкость аккумулятора. Она измеряется в Ампер-часах (А/час). Тут всё достаточно понятно, чем емкость больше, тем лучше.

А вот типов аккумуляторов может быть несколько:

Самый дешевый и достаточно известный — кислотно-свинцовый есть практически у каждого автомобилиста любителя. Но у них есть очень неприятная черта. При работе выделяются вредные пары электролита.
Есть никель-кадмиевые аккумуляторы. Относительно безопасные и недорогие. Но они боятся глубокого разряда. Если это произошло, часть его емкости теряется.
Самый лучший вариант для домашней системы энергообеспечения — литиевый источник электричества. У него отсутствуют недостатки других модификаций, но они стоят очень дорого.

При выборе аппарата бесперебойного снабжения электричеством для котла отопления, кроме перечисленных основных характеристик, есть и другие параметры, на которые обязательно стоит обратить свое внимание. Они сугубо субъективные и на работу отопительных комплексов никак не влияют:

Внешний вид
Наличие дисплея. На нем отображается информация о напряжении и частоте тока.
Вариант размещения. Может быть, как напольного, так и настенного исполнения.
Цена изделия. У разных производителей подобных систем — разная цена.

Критерии выбора резервного источника питания

Когда возникает вопрос, какой бесперебойник выбрать для насоса отопления, следует подумать вот о чём. Как часто отключают электроэнергию, и на какой срок? Будет ли ещё что-то питаться от бесперебойника? Какое качество питаемой энергии? Какую сумму можно будет потратить на ИБП? Некоторые, возможно, сочтут нужным рассматривать определённые модели или производителей. Уже находясь в торговой точке, будет возможность обратить внимание на дизайн и цвет, габариты и вес будущей покупки.

Определение требуемой мощности ИБП

Для определения мощности решают, какие потребители будут подключены. В паспортах этих устройств находят нужный показатель и складывают. Современные ИБП имеют запас мощности для запуска двигателей, об этом, как правило, указывают в паспорте. Длительность пиковых нагрузок небольшая, но этого вполне хватает для запуска насоса. Обычно запускать не приходится, так как автоматика срабатывает быстро, и насос продолжает крутиться.

Ёмкость батарей

Продолжительность работы ИБП напрямую зависит от энергии, запасённой аккумулятором. Казалось бы, чем больше ёмкость батарей, тем лучше, однако, здесь есть свои подводные камни.

Обратите внимание! Выпрямитель, предназначенный для зарядки аккумулятора, имеет ограничение по току.

На какой ток рассчитано зарядное устройство, должно быть указано в документе или на самом ИБП. На этот ток можно подбирать один аккумулятор или несколько. Если выбирается несколько, то зарядный ток каждого аккумулятора суммируется. Некоторые всё равно приобретают такие батареи, но заряжают их отдельно через дополнительный выпрямитель.

Аккумуляторы разделяются на две группы:

Стартовые способны быстро отдавать заряд, но после этого их необходимо как можно быстрее зарядить. Примером являются аккумуляторы на подвижном составе. Их отличие заключается в наличии заливных отверстий с пробками, через них доливают воду или кислоту (щёлочь). Они стоят значительно дешевле тяговых, поэтому привлекают внимание.

Стартовый аккумулятор

При установке таких батарей возникает необходимость следить за плотностью электролита. Размещать их можно в нежилых помещениях, подальше от отопительных котлов. Срок службы батарей будет напрямую зависеть от того, как долго они будут находиться в разряженном состоянии.

Тяговые аккумуляторы, напротив, специально разработаны на терпимость к длительным разрядкам. Их не нужно контролировать на предмет наличия и плотности электролита, можно устанавливать в жилых помещениях и работают они при высоких температурах. Недостатком является высокая цена.

Тяговый аккумулятор

Входное напряжение

В том случае, когда ИБП выполнен по резервной или интерактивной схеме, входное напряжение, при его наличии в сети и соответствии допустимым характеристикам, напрямую подаётся к нагрузке. Во второй схеме напряжение может регулироваться в достаточно широких пределах, в первом случае оно не регулируется совсем. Небольшие всплески напряжения небольшой продолжительности гасятся конденсаторами.

Напряжение на выходе и его форма

На выходе напряжение более стабильно благодаря постоянному источнику и неизменной нагрузке, а вот форма, за исключением инертной схемы, отличается от синусоидальной. Объясняется это работой электронного ключа, на котором выполнен генератор частот. Транзисторы ключа находятся в двух положениях: включено, выключено. Поэтому форма сигнала имеет прямоугольную форму. Добавляя сглаживающие конденсаторы её можно слегка изменить, преобразовав в трапецеидальную. Более сложные схемы позволяют добиваться приближённой формы синусоиды, но стоят они дороже.

Рис. 9. Синусоидальный и трапецеидальный ток

Блоки бесперебойного питания для насоса отопления

Внешне прибор напоминает большой системный блок. Часто на передней панели есть дисплей с часами и панель с кнопками. Интуитивно понятное управление – на экран выводятся все основные данные: входное и выходное напряжение, уровень заряда аккумулятора, сила тока и другие.

Суть его работы в том, чтобы накопить энергию в аккумуляторах и потом отдавать её в случае необходимости.

Подключение источника бесперебойного питания к отопительной системе

блока бесперебойного питания;
аккумулятора(ов) на 12 V.

Напряжение 220 V преобразуется в 12 V и подаётся в зарядник. В то же время, энергия питает из сети котёл. Когда аккумулятор(ы) полностью зарядятся, подача тока автоматически прекращается, т.е. оно продолжает поступать, но транзитом.

Если же сеть отключается, ИБП начинает обратное преобразование – постоянное от батарей 12 V, в переменное 220 V.

Принцип работы источника бесперебойного питания

Автоматика сама включит резервное электропитание, а когда подача электроэнергии возобновится, переключится на работу от сети. Вмешательство человека не требуется и для зарядки аккумуляторов. Работает бесшумно.

Чаще всего используют аккумуляторы сделанные по технологии AGM, либо с гель-электролитом. Подключают их последовательно. В комплектацию входят все концевые отводы и кабельные перемычки.

Есть один нюанс – заряжается ИБП дольше, чем разряжается. Поэтому полностью заменить электроцентраль на длительное время бесперебойник для циркуляционного насоса не сможет.

Необходимость ИБП

Кроме уже перечисленных ситуаций (отключение электроэнергии и скачки напряжения), ИБП пригодится и в том случае, когда источником энергии является генератор воздушного охлаждения – дизельный или бензиновый.

Напряжение, получаемое от него, на выходе имеет пилообразную форму, тогда как требуется чистая форма синусоиды. ИБП с двойным преобразованием, установленный между котлом и генератором, решает проблему.

Итак, вот список требований, предъявляемых к ИБП:

стабилизация напряжения тока;
возможность длительной работы без внешнего электроснабжения;
подача напряжения в виде ровной синусоиды;
точность частоты;
плавный и моментальный переход на аккумуляторы;
надёжность.

Об устройстве теплого пола и затратах электроэнергии на отопление читайте тут.

Можно ли заменить ИБП на компьютерный бесперебойник или использовать автомобильный аккумулятор?

Нет. Компьютерные ИБП на выходе имеют напряжение в виде зубцов – прямоугольников. Циркуляционные насосы от них перегреваются.

Модели ИБП

На торговом рынке рейтинг моделей ибп постоянно меняются, но на некоторые можно обратить внимание. Российский ибп Энергия PRO-500 является инвертором с высокой стабилизацией (5% на входе и 1% на выходе). Выдаёт чистую синусоиду, ток заряда батареи 20А, имеет защиту от перезаряда. Встроенная автоматика защищает батарею от чрезмерного разряда, что продлевает срок службы и не допускает короткого замыкания. Имеется световая индикация и цветной дисплей.

Китайский Гарант 500 относится к интерактивным ибп. Способен выдавать до 300 Вт. В комплект входит аккумулятор на 100 А/ч, который заряжается током 10 А. Следующий ролик «как выбрать бесперебойник для насоса» даст ещё несколько полезных советов:

Линейные (on-line)

Такое интеллектуальное оборудование характеризуется двукратным преобразованием электроэнергии в он-лайн режиме. Благодаря таким особенностям прибора, выравниваются скачки напряжения в сети, устанавливается баланс частоты. Напряжение питания насоса отопления всегда стабильно, имеет значение 220 вольт, что способствует продлению срока службы описываемого прибора.

Обратите внимание! Этот вид ИБП быстро включает насос при перебоях электроснабжения. Это возможно через двойное преобразование напряжения в сети.

Как сделать бесперебойник для насоса своими руками

Если понадобится по каким-либо причинам сделать ибп для асинхронного циркуляционного насоса отопления своими руками, то необходимо приобрести следующие компоненты:

инвертор;
зарядное устройство;
аккумулятор;
выключатель;
предохранитель;
провода.

При приобретении инвертора важно выбирать модель с максимально точной формой синусоиды выходного напряжения. Схема соединения показана в ролике:

Правильно подобранный ИБП позволит не переживать за насос при отключении электричества и позволит продлить срок его работы.

Аккумулятор 18650 и его разновидности

Основной элемент будущего бесперебойника это аккумулятор литий-ионного типа 18650. По форме и размерам — аналог стандартных пальчиковых батареек ААА или АА.

Емкость пальчиковых аккумуляторов находится в границах 1600–3600 мАч. С выходным напряжением в 3.7 В.

Есть несколько разновидностей батарей класса 1865. Различия только по химическому составу:

Литий-марганцевые (Lithium Manganese Oxide).
Литий-кобальтовые (Lithium Cobalt Oxide).
Литий-железо-фосфатные (Lithium Iron Phosphate или феррофосфатные).

Все они с успехом применяются:

в телефонных зарядках;
в ноутбуках;
фонариках и так далее.

Что потребуется?

Если вы изготавливаете бесперебойник для газового котла или для циркуляционного насоса отопления своими руками, то одна из самых важных его частей — инвертор.

Инвертор — это и есть устройство, преобразовывающее постоянное напряжение аккумуляторной батареи в переменное напряжение 220 B. Понятно, что сам бесперебойник лучше делать из аккумуляторных батарей, они куда дешевле, чем разнообразные генераторы.

Чтобы котёл, зависящий от электрического тока, нормально функционировал, лучше всего ставить инверторы типа CPS (самые лучшие варианты индексов — 3500, 7500 и 5000 PRO).

Помимо инвертора, нужны и сами батареи, обеспечивающие бесперебойное питание для котлов/насосов, а также зарядное устройство.

Самостоятельное обслуживание

Если удалось собрать ИБП для котла своими руками, то обслуживать его чаще всего уже нетрудно. Придётся только менять аккумуляторные батареи через некоторые временные промежутки и периодически проверять целостность всей системы.

Ставить ИБП лучше либо в подвале либо в полуподвале, чтобы он не занимал пространство квартиры, но проникновение влаги, разумеется, недопустимо ни в коем случае, поэтому хорошим вариантом окажется его размещение в небольшом шкафу.

Посмотрите видео на эту тему

Пошаговые инструкции

Про выбор инвертора было сказано ранее.

Батареи выбираются с наибольшей ёмкостью — чем больше она будет, тем дольше прослужит и бесперебойник. Если ёмкость оборудования 45 ампер-часов, то оно будет действовать 8 часов, а вот при 95 ампер-часах — уже до 24 часов.

Зарядник должен соответствовать ёмкости батарей.

Если вы приобрели уже в готовом виде инвертор, батареи и зарядник, то остаётся сделать следующее:

Два обозначения «+» и «-«, которые отмечены на инверторе ИБП для газового котла, присоединить друг к другу мощным проводом с аналогичными отметками на аккумуляторе.
Вилку котла вставить в инвертор.
Нажать «Включить». Всё, устройство работает.

Но, конечно, не всё так просто, и следует учесть такие нюансы:

Провода для соединений лучше использовать толстые и медные;
Места, где эти провода присоединяются к устройствам, должны быть крайне надёжными — следует тщательно следить за этим;
Соединения в дальнейшем следует проверять, т.к. существует риск окисления металла и ухудшения работы системы.

Подробнее о том, что ещё важно учесть — в следующем разделе.

Безопасность

При применении UPS для безостановочной работы насосов домашних систем отопления есть обязательные правила:

Соблюдать температурный режим в помещении. Он должен соответствовать рекомендации указанной в техническом паспорте изделия.
Ограждать устройство от воздействия едких паров химических реагентов.
Обеспечить обязательный контур заземления.
Если применяется группа из нескольких аккумуляторных батарей, не рекомендуется размещать их вплотную друг к другу.
Подключать батареи одинаковой ёмкости.
Обеспечить устройству и батареям приток свежего воздуха для охлаждения.
Если возможны длительные отключения электричества, в систему рекомендуется включить автономный генератор.

На что обращать внимание?

Большая часть современных отопительных систем в качестве топлива использует метан. Но чтобы система работала стабильно, она должна иметь источник тока, выдающий непрерывное напряжение без каких-либо перебоев. Если устройство питания резко отключить, то теплоносители станут постепенно остывать, а это весьма неприятно, так как на них в некоторых местах могут в итоге появиться трещины — сперва маленькие, а потом большего размера.

Поэтому внимательно следите за стабильностью работы устройства!

Нюансы сборки фильтра внешних гармоник

А поможет нам в этом так называемая гармоничная система для фильтров напряжения.

Вы и здесь можете проявить инициативу и сделать её самостоятельно, но лучше всё-таки хотя бы для начала установить и найти проверенную схему. Такие фильтры состоят из различных резисторов, трансформаторов и других вспомогательных устройств.

Правильно собранная система должна гарантированно стабилизировать любой из источников электрического тока.

Впрочем, схема такого фильтра несложна, её можно увидеть ниже.

Главная трудность здесь заключается в расчёте параметров. Элементы же контура рассчитываются и делаются идентично, лишь собираются разными способами — один последовательный, другой параллельный, однако в обоих случаях настраиваются на частоту 50 Гц.

Следует выполнить расчёт параметров катушек индуктивности под имеющийся в наличии сердечник.

В сердечнике также понадобится сделать зазор между витками.

Формулы для расчёта параметров следующие:

Зазор в миллиметрах = 1,257E-3 * макс. сила тока в амперах * количество витков.
Количество витков = 1,257E6 * макс. сила тока в амперах * индуктивность дросселя в Гн * площадь сечения сердечника в квадратных миллиметрах — результат округляем до большего
Для последовательного контура: максимум силы тока в амперах равен 1,4 * <�мощность нагрузки, Вт>/ 220 В.
Для параллельного контура: максимум силы тока в амперах равен 1,4 * 220 В/ 28 * <�частота сигнала, Гц – 50 Гц>* < индуктивность дросселя, Гн>.

Меры предосторожности и возможные ошибки

В первую очередь, если вы решили сделать бесперебойник для насоса отопления именно своими руками, нужно надеть перчатки, чтобы не получить разряд током от оголённых проводов или контактов.
Следует внимательно рассмотреть провода — у них не должно быть даже небольших повреждений, т.к. короткое замыкание очень опасно и может не только навредить человеческому здоровью, но и стать причиной пожара.
Для системы следует подключать несколько аккумуляторов (лучше всего будет брать 2-4 полностью заряженных) и присоединять их параллельно.
Ни в коем случае не следует экономить и брать устройства подешевле, так как качество и срок службы обычно оказываются соответствующими цене.
Не присоединяйте к устройству всё подряд, используйте его именно для тех приборов, на которые он рассчитан по своей мощности. Впрочем, для компьютеров, как правило, этой мощности вполне хватает, главное, чтобы общая мощность не была выше максимально допустимой.
Лучшим выбором, как советуют специалисты, будут модели с фазозависимым оборудованием.

Нужен ли стабилизатор, если есть ИБП

Электроснабжение загородных домов характерно не только частыми перебоями, но и низким качеством входного напряжения. Однако не стоит считать ИБП панацеей от этих бед.

Не все модели могут ”вытягивать” слишком низкое напряжение (менее 170-180В).

При такой просадке, прибор будет уходить в ошибку, отключаться и пищать. Соответственно вместе с ним будет отключаться и котел, либо сразу переключаться на АКБ.

При этом, на самом UPS может быть указано, что он рассчитан на работу при напряжении 180В. В чем же дело, обманули в магазине?

Поэтому, если у вас действительно есть серьезные и постоянные проблемы с входным U

Иначе питание котла будет постоянно осуществляться только от аккумуляторов. А это срока службы им не прибавит.

Инверторный стабилизатор спокойно выравнивает параметры до нормы, начиная с просадок до 90В.