التأمين لا يضر أبدًا: اختيار مصدر طاقة غير منقطع لمضخة التدفئة

تشغيل أنظمة التدفئة الحديثة مع الدوران القسري للسائل المبرد مباشرة يعتمد على الجهد الكهربائي المغذي للدائرة الكهربائية وحدة التدفئة.

في حالة وقوع حادث في شبكة إمداد الطاقة، يتم فصل الطاقة عن مضخة التدفئة وأتمتة الغلاية، مما يؤدي إلى: يؤدي إلى إيقاف تشغيل غلاية الماء الساخن.

لحماية أنظمة المياه المنزلية المستقلة من الانقطاعات المفاجئة، تُستخدم مصادر طاقة احتياطية. وتُعدّ أنظمة تزويد الطاقة غير المنقطعة (UPS) الأكثر شيوعًا بين مالكي هذه الأنظمة.

مزايا نظام UPS لتشغيل مضخات الدورة الدموية

ليس من الصعب أن نتخيل ما عواقب غير سارة سيؤدي ذلك إلى تجميد الماء في النظام شتاءً. استبدال الأنابيب والمشعات المكسورة وحده سيكلف المالكين مبالغ طائلة.

يمكن أن تؤدي الأعطال البارامترية في الشبكة الكهربائية إلى تعطيل إلكترونيات الغلاية. انخفاض الجهد إلى 160-170 فولت (في وحدات أحادية الطور) خلال فترات ذروة استهلاك الطاقة، والطفرات في السعة وانحرافات التيار المتناوب تردد 50 هرتز.

تصميم UPS أو UPS (مصدر الطاقة غير المنقطع) جهاز مزود ببطارية ومحوّل تيار مستمر إلى تيار متردد (تيار مستمر ← تيار متردد). يتم التحكم في عملية عكس التيار في جهاز UPS بواسطة متحكم دقيق مزود بمولد كوارتز.

ما يميز UPS عن المصادر البديلة الأخرى هو:

• صغر حجم الأجهزة، مما يسمح لنا بإنتاج المنتجات في إصدارات سطحية/أرضية؛
• سهل التوصيل والتشغيل، تشغيل هادئ خط النموذج الكامل لمصادر الطاقة غير القابلة للانقطاع؛
• رخص نسبي معظم عناصر المنتج؛
• الحماية الأساسية للمحرك الكهربائي وإلكترونيات نظام الماء الساخن المنزلي المستقل؛
• لا توجد تكاليف صيانة أثناء الاستخدام؛
• عمر خدمة طويل (مع إعادة شحن البطارية): من 3 إلى 5 سنوات أو أكثر؛
• الحد الأدنى للتوقف المؤقت أو عدم وجودها عند التبديل بين "طاقة احتياطية ↔ شبكة"؛
• جهد خرج جيبي تقريبًا مع أدنى حد من التشوه؛
• القدرة على تغيير التردد والجهد على الحمل المتصل.

أنواع أجهزة UPS

يوفر مصدر الطاقة غير المنقطع، اعتمادًا على الخيارات المدعومة، الوظائف التالية:

• التبديل التلقائي لتوفير الطاقة من البطارية في حالات الطوارئ؛
• عكس الجهد المستمر (12 فولت) إلى الجهد المتناوب المطلوب (220 فولت) مع تعديل التردد بمقدار 50 هرتز؛
• تنعيم ارتفاعات الجهد وتصفية تداخل الشبكة الدائم 10–100 مللي ثانية؛
• تثبيت جهد شبكة "الترانزيت" في الوضع العادي.

هناك ثلاثة أنواع مصادر الطاقة غير المنقطعة، والتي تستخدم أيضًا لتشغيل مضخات الدورة الدموية في أنظمة التدفئة.

احتياطي

أبسط الموديلات الاقتصادية توفر فقط مفتاحًا للطاقة الاحتياطية. في الوضع العادي يذهب جهد التيار الكهربائي مباشرة إلى الغلاية دون تثبيت، تمر عبر مرشح سلبي واحد للحماية من تداخل النبضات.

الصورة 1. لا يمكن لجهاز UPS الاحتياطي أن يوفر سوى انتقال إلى مصدر طاقة احتياطي.

في حالة انقطاع التيار الكهربائي، أو إذا تجاوزت المعلمات نطاق القيم، يقوم المفتاح بتوصيل البطارية القياسية في 4–12 مللي ثانية. يتم تغذية جهد التيار المستمر للبطارية أولاً إلى محول كهربائي، حيث يتحول إلى تيار متردد ثم يتم زيادته إلى المستوى المطلوب. 220 فولت.

المصادر التفاعلية الخطية

هذه الأجهزة أكثر تطورًا من الأجهزة الاحتياطية، فهي مزودة بمثبت مدمج يصحح تقلبات الجهد. في حدود 25% من القيمة الإسمية. هذا يسمح لك بالعمل مع ارتفاعات الجهد الكهربائي الكبيرة إلى حد ما بدون توصيل البطارية بالعملية.

من الناحية الفنية، تُحل هذه المشكلة بتثبيت محول ذاتي يتتبع انحراف الجهد المتردد عن قيمة معينة. في الأجهزة لا يوجد تصحيح لشكل الموجة الجيبية جهد الشبكة.

الصورة 2. مزود طاقة غير منقطع يتفاعل مع الخط مع مثبت مدمج يصحح أعطال الجهد.

عاكس UPS

يُطبَّق مبدأ الانعكاس المزدوج في الدائرة متعددة المكونات لهذه الأجهزة. معدات الغلايات التي تتم صيانتها، بغض النظر عن حالة الشبكة، دائمًا تعمل بالبطارية.

في حالة عدم وجود جهد التيار الكهربائي، تحدث العملية المعتادة تحويل التيار المستمر إلى التيار المتردد على غرار نظام UPS الاحتياطي، يتم توفير التيار المستمر إلى أطراف البطارية لإعادة الشحن.

إعادة إنتاج عاكس UPS المعلمات الكهربائية المستقرة، هذا النوع من الأجهزة مثالي لتشغيل المضخات الحرارية.

الصورة 3. يتم استخدام عاكس UPS من Cyber ​​​​Power لتشغيل مضخات الدورة الحرارية.

ما هو نوع UPS المطلوب للغلاية؟

الغرض الرئيسي من جهاز UPS هو توفير الكهرباء عبر شحن البطارية المدمجة. نماذج أجهزة الكمبيوتر المكتبية من مصادر الطاقة غير المنقطعة شائعة، لكنها أكثر ملاءمة لأجهزة الكمبيوتر.

مع الأخذ في الاعتبار توفير تيار البدء، ستكون شحنة بطارية واحدة كافية لمدة 30-40 دقيقة من التشغيل المستمر شبكة إمداد المياه الساخنة المنزلية.

لإطالة عمر البطارية حتى عدة ساعاتمن الأفضل اختيار نموذج UPS الذي يوفر القدرة على توصيل بطاريات خارجية إضافية.

وفي الوقت نفسه، تعمل مصادر الطاقة غير المنقطعة على تحسين جودة مصدر الطاقة الرئيسي، مما يمنع المعلمات من تجاوز الحدود المقبولة.

في حالتنا، تثبيت الجهد مقبول في نطاق 220 فولت ± 5% مع الحفاظ على تردد 50 ± 0.2 هرتز.

الفرق بين جهاز UPS ومصدر الطاقة الاحتياطي (مولد، محطة طاقة صغيرة) هو أن الجهاز يتحول إلى وضع البطارية في 3-10 ميلي ثانية.

في حالة استخدام UPS مع تحويل التردد المزدوج، لا يوجد تأخير في التبديل على الإطلاق.

لن يؤدي استخدام جهاز بهذه المدة الدنيا/غياب "التوقف المؤقت" إلى فشل في تشغيل الأتمتة أو توقف مضخة نظام DHW.

يُحدد المُصنِّعون هذا الشرط الأخير في بيانات مُنتجات المعدات. ويعني ذلك ألا يتجاوز مُعامل تشوه التيار الجيبي عند مخرج مُزود الطاقة غير المنقطعة (UPS) 8%. إن الالتزام بهذا الشرط سيضمن التشغيل الصامت للمضخة وسيؤدي إلى تحسين كبير في الأداء. سوف يطيل عمر خدمة المحرك الكهربائي.

كيفية صنع جهاز UPS لنظام التدفئة بيديك

قم بتجميع مصدر الطاقة غير المنقطع الخاص بك القادر على في غضون بضعة أيام سيساعدك الدليل التالي على التأكد من أن الغلاية تعمل بشكل صحيح.

مجموعة المكونات المطلوبة

لتصميم UPS بنفسك، قم بشراء الوحدات والمكونات الجاهزة التالية:

• بطاريتان للسيارة، 12 فولت، 225 أمبير/ساعة لكل منهما؛
• مصدر طاقة نبضي (PSU) 28.8 فولت عند 50 أمبير؛
• محول عاكس 28.8 فولت مع مخرج من النوع المتعرج 310 فولت؛
• مرشح رنين الطاقة للتوافقيات الأعلى 310/220 فولت
• سلك طاقة مع قابس، قطع من الأسلاك المعزولة، والموصلات والمقابس، والإسكان.

التجميع خطوة بخطوة

يتم وضع جميع المكونات في العلبة، ويتم توصيل المكونات بالترتيب التالي:

1. نقوم بتوصيل "+" و "-" لزوج البطاريات باستخدام وصلة في بطارية متسلسلة، نقوم بتوصيل الأطراف الحرة بمخرج مصدر الطاقة النبضي.
2. إلى هذه المحطات توصيل العاكس، ونقوم بتجهيز مدخل مصدر الطاقة بسلك ومقبس للتوصيل بالشبكة.
3. يتم توصيل مخرج العاكس بالفلتر.، وعند مخرجها نحصل على الجهد 220 فولت 50 هرتز مع موجة جيبية "نقية".

توصيات عامة لاختيار جهاز UPS المناسب

يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن غلاية الغاز ذات مضخة دوران واحدة ووحدة تحكم إلكترونية تتطلب حتى 300 واط استهلاك الطاقة. يجب اختيار جهاز UPS مع مراعاة أن لم تكن القدرة المقدرة أقل من هذه القيمة.

لحساب زمن التشغيل المستمر لمصدر طاقة غير قابل للانقطاع، يتم استخدام الصيغة التالية:

الوقت (ساعات) = جهد البطارية (فولت) × سعة البطارية (آه) / القدرة الكهربائية للغلاية (وات). على سبيل المثال، لجهاز بسعة بطارية تبلغ 150 أمبير/ساعة والتوتر 12 فولت وقت التشغيل المستمر يساوي 6 ساعات: 12 × 150 / 300 = 6.

فيديو مفيد

يوضح الفيديو أي جهاز UPS هو الأفضل للتوصيل بمضخة نظام التدفئة.

تحسين الكفاءة

بالإضافة إلى مراقبة والاستجابة لارتفاعات الجهد في الشبكة، توفر أجهزة UPS الحديثة كفاءة 95-99%، البقية 1-5% طاقة يتم إنفاقها على صيانة تشغيل جهاز UPS نفسه.

تعتبر التكنولوجيا التقليدية لتوفير الكهرباء تجاوزفي مثل هذه التصاميم، ينتقل تيار الشبكة، الذي لا يتطلب تعديلات إضافية، متجاوزًا المكونات غير المستخدمة. وهذا يزيد من كفاءة الطاقة في أنظمة UPS.