Unitat d'alimentació ininterrompuda per a una caldera de calefacció: principi de funcionament + subtileses de l'elecció de fonts d'alimentació ininterrompuda
Coneixes la sensació quan et quedes sense electricitat en el moment més inoportú? D'acord, és difícil trobar un moment convenient per sortir de la xarxa. Moltes cases particulars ja estan equipades amb generadors autònoms en cas de pèrdua prolongada de potència. Seria bo tenir també una font d'alimentació per a la caldera, ja que aquest equip té components sensibles. D'aquest últim depèn la funcionalitat i la seguretat del sistema de caldera.
Una font d'alimentació ininterrompuda d'alta qualitat us mantindrà tranquil: no haureu de fer front a errors incomprensibles, esperar els tècnics o pagar les reparacions. En aquest article aprendràs informació sobre el funcionament de les fonts d'alimentació, els seus tipus i els criteris per a la selecció sense errors d'un dispositiu en qualsevol condició.
Les fonts d'alimentació ininterrompuda van aparèixer en relació amb la necessitat de protegir contra la inestabilitat de les xarxes elèctriques i els talls de subministrament elèctric. En diferents circumstàncies, es necessita un determinat tipus de font d'alimentació ininterrompuda, però la resta es pot abandonar. Obteniu més informació sobre això al nostre article.
El contingut de l'article:
Finalitat i principi de funcionament dels sistemes d'alimentació ininterrompuda
A les cases individuals, les calderes solen ser l'únic dispositiu per escalfar aigua i calefacció. Els problemes a les xarxes elèctriques que donen servei a aquests edificis causen grans inconvenients.
Al mateix temps, els panells de calderes i les unitats de control, així com les seves instal·lacions automàtiques, requereixen un subministrament elèctric d'alta qualitat.
Suavitza aquest problema font d'energia ininterrompuda (UPS, font d'alimentació ininterrompuda, unitat d'alimentació ininterrompuda) és un dispositiu senzill que proporciona una durada estable de la bateria.
El dispositiu d'alimentació de seguretat s'encén després de fallades i accidents i subministra electricitat a tot el sistema de control de la caldera. El SAI pot fer-ho durant diverses desenes de minuts i fins i tot més de mig dia.
L'objectiu principal d'un SAI és subministrar els equips amb potència i tensió en el cas que la xarxa de subministrament principal deixi de subministrar-los. Hi ha especialment moltes interrupcions a l'hivern, de vegades per gelades, de vegades per estalvi. A causa d'això SAI per a calderes serà molt rellevant a les llars grans. A causa dels freqüents talls elèctrics en el sector privat, els SAI són cada cop més demandats.
La segona funció principal del SAI és la protecció contra fluctuacions i paràmetres anormals de la xarxa. Si hi ha un tall de corrent o han canviat molts paràmetres, el SAI canviarà al funcionament de la bateria.
S'utilitza sovint amb UPS calderes de combustible sòlid. Les bombes d'aquestes calderes proporcionen moviment i circulació als radiadors. Com que el combustible continua cremant després d'apagar l'energia, el líquid restant a la caldera pot bullir. Sense utilitzar la font d'alimentació ininterrompuda, aquesta situació acabarà amb una avaria o una fallada total de la caldera, i fins i tot és possible una explosió.
Funcionament constant de combustible sòlid o caldera de gas, el seu panell d'encesa i control no només proporciona calefacció o escalfament d'aigua, sinó que també protegeix contra la congelació del refrigerant a les canonades, que pot danyar tot el sistema de calefacció.
En la majoria dels models de calderes moderns, la circulació del refrigerant està controlada bombes elèctriques. El termòstat controla la temperatura exterior. La bomba comença a bombejar refrigerant tan bon punt cau per sota del límit permès. Aleshores, la vàlvula de gas s'encén, el cremador comença a funcionar, l'energia de la combustió omple el refrigerant i el ventilador s'encén. El control de la caldera està disponible a la unitat electrònica durant tot aquest temps.
Gairebé tots els elements estructurals d'aquest cicle requereixen electricitat d'alta qualitat amb una forma de corrent ideal:
- bomba;
- vàlvula de gas;
- ventilador;
- la unitat electrònica.
En algunes aplicacions, una forma d'ona de corrent deficient tindrà conseqüències crítiques.
Les fonts d'alimentació ininterrompuda tenen diferents principis de funcionament i estructura. El SAI per a calderes acostuma a tenir una bateria (bateria, bateria) i passa a l'alimentació d'emergència.
Tipus de fonts d'alimentació de reserva
No hi ha fonts d'alimentació ininterrompuda específicament per a calderes de gas o de combustible sòlid. Només hi ha 3 tipus de SAI segons el seu funcionament, i tots representen 3 categories de preus diferents.
Els sistemes de calderes de calefacció es subministren amb el següent SAI:
- Fora de línia (fora de línia, còpia de seguretat).
- Línia interactiva.
- En línia (en línia, doble conversió).
UPS fora de línia - Aquest és un grup de dispositius econòmics que canvien l'alimentació a la bateria i no igualen els paràmetres de tensió.Inclouen dispositius d'interruptor i una bateria. En el mode d'alimentació de xarxa, la bomba i la unitat de control de la caldera reben energia directament de la xarxa.
L'alimentació de seguretat s'inicia mitjançant l'interruptor. Fora de línia: el menys fiable i el més barat. Un SAI fora de línia té la mateixa forma de tensió que la xarxa elèctrica i el temps de transició al funcionament de la bateria és força llarg. L'advertència principal és que no hi ha estabilització de la tensió de la xarxa.
Fonts d'alimentació ininterrompuda interactiva en línia tenen incorporat estabilitzador. Gràcies a això, el dispositiu continua funcionant des de la xarxa fins i tot amb fluctuacions importants de tensió i, per tant, és més fiable. Aquests dispositius no passen a l'alimentació de seguretat després de petites pujades de corrent, com ara els dispositius fora de línia. Els dispositius interactius en línia tenen 2 subcategories principals: SAI amb ones sinusoïdals regulars i irregulars.
Característiques de line-interactive:
- el senyal de sortida pot ser escalonat o suau;
- treball llarg;
- llarga vida útil;
- llarg període de trànsit sense canviar a una bateria;
- igualació de tensió amb un estabilitzador.
Dispositius en línia tenen una estructura fonamentalment diferent de la offline i line-interactive. Els dispositius en línia converteixen el corrent altern en corrent continu i després de nou en corrent altern.
La seva bateria es carrega a una tensió constant reduïda. Està actiu constantment, no requereix commutació i comença a funcionar immediatament tan bon punt es perd la tensió de la xarxa. La bateria també alimenta la caldera si la tensió de la xarxa està disponible però massa baixa.
Paràmetres en línia:
- igualació de freqüència i tensió;
- activació instantània de l'alimentació de reserva;
- L'ona sinusoïdal a la sortida és gairebé ideal.
Pel que fa a la sinusoide, als dispositius en línia és llisa, no esglaonada i no té distorsions notables. Al mateix temps, per a moltes calderes de gas, l'estabilitat de freqüència és fonamentalment important.
Els models en línia ofereixen una protecció del 100% en qualsevol mode de funcionament. Això es refereix a la seguretat de la caldera, les seves peces i la pròpia font d'alimentació ininterrompuda, associat a problemes a la xarxa elèctrica. La protecció funciona en cas de pertorbacions a qualsevol part de la xarxa.
El dispositiu inclou un rectificador, inversor i bypass. El rectificador converteix el corrent de CA en constant, l'inversor realitza l'acció inversa i el bypass és una línia d'alimentació de seguretat que s'utilitza quan les peces del SAI es descomponen.
Els models en línia són molt valuosos per a càrregues crítiques o sensibles, com són molts sistemes de calderes. Amb poca eficiència i vida útil, els SAI en línia són els més potents.
Estructuralment, els SAI en línia poden interactuar amb la bateria i el generador. Normalment amb les dues fonts en el mateix model. Un SAI en línia té un inversor que funciona constantment, que és la seva característica principal. Tots els sistemes SAI potents ara estan intentant utilitzar aquest esquema en línia.
Comparació de característiques de diferents SAI per a una caldera
S'utilitzaven fonts d'alimentació ininterrompuda de còpia de seguretat amb ordinadors d'escriptori antics, i normalment eren suficients. A les xarxes industrials i privades hi havia i hi ha una necessitat de fonts d'alimentació ininterrompuda més potents i complexes.Les calderes modernes i totes les calderes amb bombes són poc compatibles o incompatibles amb els SAI fora de línia.
Gairebé totes les fonts d'alimentació ininterrompuda fora de línia tenen una potència modesta. L'eficiència d'aquests SAI en cas de problemes d'alimentació arriba fins al 60%.
El dispositiu de commutació dels SAI interactius en línia estabilitza la tensió i, en aquest cas, les desviacions significatives de tensió de la norma no haurien de comportar el canvi a un funcionament autònom. A més, els dispositius interactius en línia admeten dos modes: per a paràmetres inestables i pèrdua total de subministrament d'alimentació.
Aquests SAI funcionen amb desviacions de voltatge d'entrada de fins a un 20%. La tensió de sortida és gairebé sempre igual a la norma. L'eficiència de la línia interactiva és superior a la d'en línia i fora de línia, i el nivell de protecció proporcionat arriba al 85%.
La font d'alimentació ininterrompuda en línia subministra corrent altern d'alta qualitat a la sortida. No hi ha cap temps de canvi entre la seva bateria i la xarxa. L'inversor SAI en línia pot funcionar sense font d'alimentació.
A més d'aquests avantatges, també hi ha desavantatges. La durada de la bateria quan es treballa en línia sol ser menor, així com l'eficiència de tot el dispositiu. Els preus dels models en línia són significativament més alts. On-line té un nivell de soroll considerable i una important generació de calor.
Els més populars són els interactius en línia. Tenen un estabilitzador, encara que no és el més precís. Si la tensió de la xarxa correspon al rang de la font d'alimentació ininterrompuda (per exemple, dins dels 130 volts), aquest últim estabilitzarà l'indicador amb una precisió d'un 10%. Aquesta xifra es considera acceptable a la vida quotidiana.El canvi al funcionament de la bateria sempre es produirà quan l'estabilitzador no pot assolir aquest 10%.
Line-interactive tenen un significat més proper als dispositius fora de línia; també tenen un cert rang en què el dispositiu funciona en mode d'alimentació normal des de la xarxa i no en mode de còpia de seguretat. La diferència és que el rang de tensió acceptable per als dispositius fora de línia és molt més estret. En els dispositius fora de línia, l'èmfasi es posa en la protecció contra talls sobtats d'energia, en lloc de sobretensions.
Criteris per triar una font d'alimentació ininterrompuda per a una caldera
En total, hi ha més de 5 principis per triar amb èxit una font d'alimentació ininterrompuda. En general, s'ha de donar preferència als dispositius més nous i més avançats. Tingueu en compte les peculiaritats de les xarxes elèctriques russes: són aclaparadorament inestables.
Preste atenció a les característiques clau:
- Poder.
- Corrent del carregador.
- Capacitat de la bateria.
- Possibilitat de connectar bateries externes.
- Durada del funcionament en mode autònom/emergència.
- Temps de transició a la bateria.
- La forma del senyal de sortida (tensió), és a dir, l'ona sinusoïdal de sortida.
- La presència d'a a zero.
Poder. Per calderes de doble circuit, escalfant molta aigua de l'aixeta, la font d'alimentació ininterrompuda serà inútil o suportarà el treball durant poc temps i només si és molt potent. Haureu de tenir en compte el nombre de bombes de circulació (com més, més potència necessària) i la potència de la pròpia caldera.
Recordeu que els SAI de fins a 200 W són útils per a les calderes de menor potència.Si la caldera funciona amb gas, té una potència d'aproximadament 80 a 300 W i més. S'ha d'adquirir una font d'alimentació ininterrompuda un 25% més potent que la caldera. Normalment, la potència del SAI d'una caldera es limita a 600 W.
La potència del SAI es calcula mitjançant la fórmula A=B/C×D, On:
- A - potència de la bateria (W, watts);
- B - potència de la caldera (W, watts);
- C és el coeficient de càrrega reactiva (0,7);
- D - Reserva de corrent d'arrencada triple (3).
El resultat serà la bateria mínima necessària, però s'ha d'afegir un 30% a la reserva.
Els càlculs també han d'incloure la potència de totes les bombes, si estan presents al sistema. Introduïu aquest indicador al numerador, afegint-lo a la potència de la caldera.
Referent corrent del carregador per a les bateries, llavors 1 A serà suficient per fer funcionar una bateria de 10 Ah. Es pot utilitzar una bateria amb una capacitat de 80-100 Ah per a un corrent de 8 A. Si cometeu un error en seleccionar una bateria, tant la bateria en si com la font d'alimentació ininterrompuda duraran menys del que s'esperava.
La quantitat de corrent limita la capacitat d'utilitzar una capacitat superior a un valor determinat, per la qual cosa hauríeu de triar immediatament un carregador potent. La selecció d'una font d'alimentació ininterrompuda en funció del paràmetre actual és alhora una selecció en funció de la durada del funcionament autònom.
El següent paràmetre principal és Capacitat de la bateria. En base a això, són adequats els dispositius de còpia de seguretat amb la possibilitat de connectar bateries externes. Aquests SAI funcionen molt més temps en mode d'emergència, és a dir, després d'haver estat desconnectats de la xarxa.Es recomana carregar completament les bateries externes, perquè si no es recarreguen completament, la durada de la bateria serà més curta.
Un paràmetre important és autonomia. La durada màxima de la bateria depèn de la bateria o del paquet de bateria. Un SAI amb una bateria integrada de vegades només proporciona 10-20 minuts de durada de la bateria.
Per calcular la durada de la bateria, heu de multiplicar el nombre de bateries internes i externes i la capacitat de cadascuna. L'ideal seria comprar un SAI per a moltes bateries amb una connexió de bateria externa i després comprar les bateries per separat. D'aquesta manera es podrà allargar la durada de la bateria a diverses hores, la qual cosa també evitarà la descàrrega completa.
S'ha de tenir en compte Potència del carregador UPS. Limita les possibilitats pel que fa al mode fora de línia. Alguns SAI en línia produeixen més de 20 A, i això us permet utilitzar unitats amb 200-300 Ah.
La capacitat total de les bateries augmenta a causa d'una connexió en paral·lel; una connexió en sèrie suma la tensió, i això pot ser necessari per fonts d'alimentació ininterrompuda que no requereixen una connexió de 12 V CC. Els SAI d'alta potència requereixen una tensió de circuit més alta. perquè el dispositiu funcioni amb alta qualitat.
La durada de la bateria arriba a les 10 hores o més, i molt depèn de la potència de la caldera, el corrent del carregador i la capacitat de la bateria. S'ha de tenir en compte la regularitat de les sobretensió de la xarxa i els talls de corrent. En aquest cas, presteu atenció a la qualitat del sistema de protecció contra les fluctuacions de la xarxa.
La vida útil de la bateria es calcula mitjançant la fórmula T = Q × U / W, On:
- T: temps (hores);
- Q: capacitat de la bateria (Ah, amperes hora);
- U és la seva tensió (V, volts);
- W és la potència total de càrrega (W, watts).
Canvi de velocitat a bateria mostra la rapidesa amb què la font d'alimentació ininterrompuda canviarà al funcionament de la bateria en cas d'interrupció de l'alimentació. Els dispositius en línia passen a "reservar" a l'instant, d'altres ho fan amb un retard no inferior a 0,002-0,015 segons i, de vegades, diversos segons.
Forma de voltatge de sortida. El senyal que surt de la font d'alimentació ininterrompuda i entra a la caldera afecta el seu funcionament. El moviment dels motors elèctrics de les bombes de circulació depèn dels paràmetres de l'electricitat. Els SAI de qualitat baixa i mitjana, quan funcionen amb bateria i una xarxa elèctrica inestable, produeixen corrent en forma de meandre, és a dir, en forma d'ona sinusoïdal desigual o modificada. La caldera funcionarà de manera desigual, cosa que augmentarà encara més la càrrega i el consum d'electricitat.
La forma d'ona de tensió a la sortida del SAI és d'importància clau. Pot semblar una ona sinusoïdal o trapezoïdal aproximada. Aquests paràmetres són mal tolerats per les bombes de circulació. Això s'indicarà amb un soroll viscós i un funcionament brusc. S'ha de seleccionar una font d'alimentació ininterrompuda per a una bomba amb les millors característiques, en cas contrari, la bomba es trencarà amb el temps.
Els SAI de doble inversió no només proporcionen una ona sinusoïdal gairebé ideal, sinó que també tenen un sistema eficaç contra les sobretensions de la xarxa. Line-interactive són ideals per a calderes costoses i equips que sovint es fan malbé.
Per a xarxes fiables, es necessiten estabilitzadors en menor mesura. Amb una tensió de xarxa d'alta qualitat i un funcionament estable durant aturades rares, una font d'alimentació ininterrompuda fora de línia barata es converteix en una opció rendible.
Amb salts freqüents, definitivament es necessita un estabilitzador. El passaport per a fonts d'alimentació ininterrompuda amb estabilitzadors esmenta idealment la forma de tensió. No hauríeu de comprar un SAI sense aquestes dades.
A través de zero. Les calderes poden ser dependents de fases o independents de fases. Per a les calderes dependents de la fase, haureu d'escollir un SAI amb zero fins a sota de la caldera. Els independents de fase poden fins i tot funcionar des d'una font d'alimentació ininterrompuda d'ordinador si produeix una ona sinusoïdal pura.
S'ha de donar importància a totes les característiques tenint en compte el fet de disposar d'una caldera de gas o de combustible sòlid. Hauríeu de preguntar directament si està contraindicat utilitzar un SAI determinat per a una caldera de gas.
Tenint en compte tots els criteris, la millor opció pel que fa a la relació qualitat-preu, la fiabilitat, la vida útil i la durada de la bateria són els SAI interactius en línia amb l'ona sinusoïdal correcta.
Instal·lació i funcionament:
- Les fonts d'alimentació ininterrompuda s'instal·len prop del sistema de calefacció, en llocs on les condicions de l'entorn no afectaran la qualitat del funcionament del SAI.
- La documentació indica la temperatura i la humitat òptimes: seguiu aquestes instruccions.
- Vigila l'estat de l'habitació: no hi hauria d'haver líquids explosius o inflamables ni vapors de reactius agressius.
- Connecteu la font d'alimentació ininterrompuda a la caldera amb cables de la secció correcta.
- Posa a terra tots els equips.
Interessar-se per les capacitats de l'equip. Els bons dispositius tenen protecció contra la descàrrega completa de la bateria, el sobreescalfament, els curtcircuits i diverses sobrecàrregues. Els estabilitzadors de relés integrats proporcionen una ona sinusoïdal suau a una tensió inestable.
Conclusions i vídeo útil sobre el tema
Com triar un SAI per a una caldera, càlcul de paràmetres:
Revisió de la font d'alimentació ininterrompuda Volter UPS-300 per a la caldera, instruccions per al seu funcionament:
Interacció entre el SAI i la bomba del sistema de calefacció, comprovant la font d'alimentació ininterrompuda Powerman Smart:
Les fonts d'alimentació ininterrompuda augmenten la seguretat de les calderes. No fa gaire, gairebé ningú utilitzava un SAI. Ara, a moltes cases i negocis individuals, on sovint es subministra electricitat amb electricitat de baixa qualitat, cada cop s'utilitzen fonts d'alimentació ininterrompuda. Els SAI poden ser fora de línia, interactius en línia i en línia. Els fora de línia són una opció pressupostària, i en molts casos són bastant suficients. Els SAI en línia redueixen al mínim la probabilitat d'avaria. La interacció lineal és ideal en la majoria dels casos.
Escriu comentaris i fes preguntes sobre el tema de l'article. Intercanviar informació amb altres lectors. La teva experiència pot ser útil. Expliqueu-nos com vau triar o comprar una font d'alimentació ininterrompuda. El formulari de contacte es troba a sota de l'article.
