A operação de sistemas de aquecimento modernos com circulação forçada do refrigerante diretamente depende da alimentação de tensão para o circuito elétrico unidade térmica.
Em caso de acidente na rede de alimentação, a bomba de aquecimento e automação da caldeira são desenergizadas, o que leva à paralisação da caldeira AQS.
Para proteger os sistemas AQS autônomos de quedas de energia repentinas, são usadas fontes de alimentação redundantes. As fontes de alimentação ininterrupta (UPS) são as mais populares entre os proprietários de sistemas "autônomos".
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Benefícios de fontes de alimentação ininterrupta para bombas de circulação
Não é difícil imaginar qual consequências desagradáveis irá congelar a água do sistema no inverno. Apenas uma substituição de canos e radiadores estourados custará aos proprietários um bom dinheiro.
Falhas paramétricas na rede elétrica são capazes de desabilitar a eletrônica da caldeira. isto queda de tensão de até 160-170 V (em unidades monofásicas) durante os períodos de pico de consumo de energia, saltos de amplitude e desvios de corrente alternada frequência de 50 Hz.
Projeto UPS ou UPS (fonte de alimentação ininterrupta) é um dispositivo com bateria recarregável e conversor DC-AC (corrente contínua → corrente alternada). O processo de inversão do UPS é controlado por um microcontrolador com um oscilador de cristal.
O UPS se distingue de outras fontes alternativas por:
- compactação de dispositivos, que permite a produção de produtos na versão mesa / piso;
- facilidade de conexão e operação, operação silenciosa toda a linha de modelos de fontes de alimentação ininterrupta;
- barato relativo a maioria dos títulos;
- proteção básica do motor elétrico e eletrônica do sistema autônomo de abastecimento de água quente;
- sem custos de manutenção durante o uso;
- longa vida útil (com recarga da bateria): 3-5 anos ou mais;
- tempo mínimo de pausa ou falta dela ao alternar "energia de reserva ↔ rede";
- tensão de saída quase senoidal com distorção mínima;
- a capacidade de alterar a frequência e a tensão na carga conectada.
Tipos de UPS
A fonte de alimentação ininterrupta, dependendo das opções suportadas, fornece as seguintes funções:
- troca automática ser alimentado por bateria de armazenamento (AKB) em situações de emergência;
- inversão da tensão DC constante (12 V) na tensão alternada necessária (220 V) com correção de frequência de 50 Hz;
- suavizando picos de energia e filtrar o ruído da rede com uma duração 10-100 ms;
- estabilização da tensão da rede de "trânsito" no modo normal.
Referência! Todos os UPSs / UPSs são responsáveis por transferir a energia da bomba de aquecimento para a bateria, convertendo a tensão e filtrando o ruído da linha. A estabilização da tensão é realizada apenas por dispositivos equipado com um bloco estabilizador.
Existir três tipos fontes de alimentação ininterrupta, que também são utilizadas para funcionar com bombas de circulação de sistemas de aquecimento.
reserva
Os modelos de orçamento mais simples fornecem apenas a transição para energia sobressalente. Normalmente a tensão da rede vai diretamente para a caldeira sem estabilizaçãopassando um filtro de supressão de surto passivo.
Foto 1. Um UPS de orçamento de reserva pode fornecer apenas uma transição para uma fonte de alimentação sobressalente.
No caso de uma falha de energia da rede elétrica, os parâmetros que excedem os valores da faixa, o switch conecta a bateria padrão em 4–12 ms. A tensão constante da bateria é primeiro alimentada para o conversor elétrico, onde se torna variável, e então sobe para o necessário 220 V.
Fontes interativas de linha
Esses UPSs são mais avançados do que os de reserva. Eles apresentam um regulador de tensão embutido que corrige falhas de tensão. na faixa de 25% do valor nominal. Isso torna possível trabalhar em surtos de tensão razoavelmente grandes sem conectar a bateria ao processo.
Tecnicamente, esse problema é resolvido com a instalação de um autotransformador que monitora o desvio da tensão alternada de um determinado valor. Em dispositivos nenhuma correção sinusoidal fornecida tensão da rede.
Foto 2. Fonte de alimentação ininterrupta de linha interativa com estabilizador embutido corrige falhas de tensão.
Dispositivos inversores ininterruptos
No circuito multicomponente desses dispositivos, o princípio da dupla inversão é implementado. Equipamentos de caldeira atendidos, independentemente do estado da rede, sempre alimentado por uma bateria.
Na ausência de tensão de rede, o usual Conversão DC → AC semelhante ao UPS standby. A corrente contínua é fornecida aos terminais da bateria para recarga.
UPSs inversores reproduzem parâmetros elétricos estáveis, este tipo de dispositivo é ideal para o abastecimento de bombas de calor.
Foto 3. A fonte de alimentação ininterrupta do inversor Cyber Power é usada para fornecer bombas de circulação de aquecimento.
Modelos UPS
À venda você pode encontrar um grande número de dispositivos que diferem em características de design, dimensões e preço. A classificação principal prevê a divisão do equipamento em três tipos.
reserva
Uma bomba ininterrupta para aquecimento fornece energia a partir de uma rede centralizada de 220 V, em caso de falhas ou faltas de energia, liga o equipamento a uma bateria de emergência. Uma tensão com potência de 12 V é enviada da bateria ao conversor, onde é transformada em tensão alternada com aumento. A estabilização da tensão da rede não é realizada, uma vez que não é fornecido no equipamento um dispositivo para esta finalidade estruturalmente. Um filtro passivo é usado para bloquear o ruído de impulso que pode danificar o equipamento.
Foundry-interativo
UPS com um transformador para manter a tensão de saída desejada
Estas variedades são usadas com mais frequência, caracterizam-se por uma maior facilidade de uso e eficiência. A principal diferença entre essas unidades ininterruptas é o uso de um estabilizador de energia elétrica de design padrão: ele é usado para equalizar os parâmetros de tensão. O circuito inclui um transformador automático, no qual, quando os indicadores flutuam, as linhas de enrolamento correspondentes são conectadas por meio de um dispositivo de comutação eletrônico. Como resultado, a tensão de saída é ligeiramente diferente do valor nominal. Além disso, os UPSs de linha interativa são equipados com conversores e elementos de filtragem.
Duplo invertido
Este projeto tem diferenças significativas em relação às duas variedades anteriores. A retificação dos parâmetros de tensão da rede é realizada levando em consideração o fornecimento de energia elétrica nos bancos de capacitores. O segundo inversor do bloco fornece reconversão da corrente de DC para AC. Os próprios capacitores do equipamento têm uma dupla finalidade. Se os parâmetros de tensão forem superestimados, o excedente é fornecido a esses elementos e, quando os valores diminuem, a eletricidade acumulada serve para reposição e estabilização.
Os processos de conversão são controlados por um microcontrolador equipado com um oscilador de quartzo. Devido a isso, é possível atingir a precisão máxima dos parâmetros de tensão e frequência.Dispositivos inversores ininterruptos incluem carregadores na estrutura que permitem recarregar a bateria.
Que tipo de UPS é necessário para a caldeira?
O objetivo principal do UPS / UPS é garantir o fornecimento de eletricidade por meio da carga da bateria recarregável embutida. Os modelos de UPS de mesa são comuns, mas são mais adequados para computadores.
Levando em consideração o fornecimento da corrente de partida, uma carga de bateria é suficiente por 30-40 minutos de trabalho contínuo rede AQS doméstica.
Para estender o tempo de autonomia até várias horas, é melhor escolher esse modelo de UPS, que oferece a capacidade de conectar baterias externas adicionais.
Atenção! O equipamento deve ser escolhido com marcação LT (longo tempo)... Isso significa que as capacidades de armazenamento externo são conectadas e monitoradas. Os acumuladores de hélio são insubstituíveis como baterias adicionais.
Ao mesmo tempo, as fontes de alimentação ininterrupta melhoram a qualidade da fonte de alimentação principal, evitando que os parâmetros saiam dos limites aceitáveis.
Em nosso caso, a estabilização de tensão é aceitável na faixa de 220 V ± 5% com manutenção de frequência de 50 ± 0,2 Hz.
A diferença entre um UPS e uma fonte de alimentação de backup (gerador, mini usina) é que o dispositivo muda para o modo de bateria em 3-10 milissegundos.
No caso de uso de fontes de alimentação ininterrupta com dupla conversão de frequência, não há retardo de chaveamento.
A utilização do dispositivo com tal duração / ausência mínima de “pausa” não provocará o mau funcionamento do automatismo nem parará a bomba do sistema AQS.
Importante! A bomba de circulação da caldeira é sensível à forma da tensão fornecida. É necessário selecionar um dispositivo que inverta 12 pol bateria de tensão constante para variável 220V 50Hz com uma sinusóide "pura".
O último requisito é indicado pelos fabricantes nas fichas de produtos do equipamento. Isso significa que a distorção da corrente senoidal na saída do UPS / UPS não excede 8%... A conformidade com esta condição irá garantir o funcionamento silencioso da bomba e significativamente irá estender a vida útil do motor elétrico.
Como escolher uma fonte de alimentação ininterrupta
A escolha depende principalmente dos requisitos nutricionais da tecnologia. Esses requisitos não são segredo: os fabricantes indicam que basta ler e verificar com o passaporte da UPS. Uma bomba de circulação convencional consome pouca energia, mas também existem dispositivos exigentes, por isso o parâmetro é importante não apenas para aquecer caldeiras.
Características do UPS:
- Potência da saída);
- tensão (saída);
- faixa de tensão de entrada;
- vida da bateria;
- tempo de comutação da rede primária para baterias;
- passagem zero.
Ao escolher um dispositivo de acordo com o primeiro parâmetro da lista, deve-se levar em consideração que as chamadas correntes de partida são características de equipamentos com motor potente, ou seja, no momento de ligar o dispositivo consome 5-7 vezes mais eletricidade. O consumo é de curto prazo, mas a potência de saída do UPS deve estar no valor máximo.
É necessário um seno puro - é assim que deve ser escrito nas instruções. Quase-seno não se encaixa - a automação falha.
Seno puro
Ininterrupto para uma caldeira de aquecimento
O esquema "a zero" se destina a dispositivos que usam um fio terra de proteção em seu trabalho.
Esquema de passagem zero
Normas e regras não impedem a condução de microcorrentes pelo fio. Ao operar na rede primária, isso não causa o menor problema, mas quando a energia é fornecida por um no-break não aterrado e completamente isolado (sem fase, sem zero, há apenas dois senos em antifase), ou algumas funções falham, ou todo o dispositivo. Isso não se aplica a bombas de aquecimento e caldeiras em sua totalidade.Além disso, de a zero não é suficiente para eles em caso de queda de energia - eles precisam de um resistor na saída do no-break em caso de queda de energia, operação RCD.
Para uma caldeira de aquecimento, a utilização de UPS sem pass-through zero é no mínimo uma falha da automação (não há sinalização "há uma chama") e, no máximo, o equipamento está inoperante.
Importante! É inaceitável conectar qualquer outro dispositivo, incluindo bombas (profundas, por exemplo) ao no-break como parte do sistema de aquecimento.
Outras regras:
- Para aquecimento de caldeiras, é necessário um UPS de dupla conversão.
- O "truque" de algumas caldeiras é a dependência da orientação do plugue em relação à saída (dependência de fase): utilizam apenas um fio para o circuito de controle de chama. O problema é que uma caldeira não dependente de fase pode muito bem se tornar uma, sendo conectada a uma fonte de alimentação ininterrupta com um resistor. Você precisa ficar de olho no plug.
- Um estabilizador externo adicional é uma obrigação. O local preferencial é depois do UPS.
- Equipar a caldeira com um alarme sonoro elimina muitos problemas.
Como fazer um no-break para um sistema de aquecimento com suas próprias mãos
Monte você mesmo uma fonte de alimentação ininterrupta capaz de dentro de alguns dias para garantir o funcionamento da caldeira, o seguinte manual o ajudará.
Conjunto necessário de componentes
Para o projeto independente do UPS, esses módulos e componentes prontos são adquiridos:
- 2 baterias automotivas de 12 V com capacidade de 225 A ∙ h;
- unidade de fonte de alimentação de pulso (PSU) 28,8 V a 50 A;
- um conversor-inversor de 28,8 V com uma saída de meandro de 310 V;
- filtro ressonante de potência de harmônicos superiores 310/220 V
- cabo de alimentação com plugue, pedaços de fio isolado, conectores e conectores, carcaça.
Montagem em fases
Todos os componentes são colocados na caixa, os componentes são conectados na seguinte ordem:
- Conectamos pares de baterias "+" e "-" com um jumper a uma bateria serial, terminais livres são conectados à saída da fonte de alimentação chaveada.
- Para estes terminais conecte o inversor, e equipamos a entrada de alimentação com um fio com ficha para ligação à rede.
- A saída do inversor é conectada ao filtro, em cuja saída obtemos a tensão 220 V 50 Hz com seno "puro".
Visão geral do modelo
Existem muitas opções de UPS de bomba de calor à venda, as mais populares são:
- Energia PN-1000. É um dispositivo com um regulador integrado que opera na faixa de 120-275 volts e fornece uma classificação de tensão de saída de onda senoidal suave. Suplementado com uma bateria Delta DTM 12100 L 100A / h, a fonte fornece energia para a bomba com uma potência de 150 W e mantém operação ininterrupta por 8 horas. Na presença de um filtro de rede, display de informações, interface RS-232.
- Teplokom 222/500. Esta é uma pequena fonte de alimentação de reserva usada em um sistema de aquecimento de caldeira a gás. Um estabilizador do tipo relé monofásico suporta a operação com uma carga de não mais do que 230 W. As flutuações permitidas na rede são 145-260 V. Quando a carga sobe acima de 260 W e o valor da frequência é 50 Hz, a carga é desligada automaticamente.
Ao escolher uma fonte de alimentação de reserva, não se pode negligenciar os indicadores de forma de onda de tensão, uma reserva de energia de pelo menos 20% e uma rápida transição automática para uma fonte de alimentação de reserva. O dispositivo deve manter a operabilidade em um determinado regime de temperatura, complementado com um dispositivo para indicar modos e quantidades físicas.
Recomendações gerais para escolher o UPS certo
Deve-se ter em mente que uma caldeira a gás com uma bomba de circulação e uma unidade de controle eletrônico requer até 300 W consumo de energia. O UPS deve ser selecionado para que a potência nominal não era inferior a este valor.
Para calcular a duração da operação contínua de uma fonte de alimentação ininterrupta, a fórmula é usada:
Tempo (horas) = Tensão da bateria (V) x Capacidade da bateria (Ah) / Potência elétrica da caldeira (W).Por exemplo, para um dispositivo com capacidade de bateria 150 A ∙ h e tensão 12 pol o tempo de operação contínua é 6 horas: 12x150 / 300 = 6.
O que é necessario?
Se você estiver fazendo uma fonte de alimentação ininterrupta para uma caldeira a gás ou para uma bomba de circulação de aquecimento com suas próprias mãos, uma de suas partes mais importantes é inversor.
Um inversor é um dispositivo que converte uma tensão constante de uma bateria de armazenamento em uma tensão alternada de 220 V. É claro que o próprio UPS é melhor feito de baterias de armazenamento, elas são muito mais baratas do que vários geradores.
Para que a caldeira, dependendo da corrente elétrica, funcione normalmente, é aconselhável instalar inversores do tipo CPS (as melhores opções de índice são 3500, 7500 e 5000 PRO).
Além do inversor, as próprias baterias são necessárias para fornecer energia ininterrupta para as caldeiras / bombas, bem como um carregador.
