Eine Versicherung schadet nie: Die Wahl einer unterbrechungsfreien Stromversorgung für eine Heizungspumpe
Betrieb moderner Heizsysteme mit Zwangsumlauf des Kühlmittels direkt hängt von der Spannungsversorgung des Stromkreises ab Heizgerät.
Bei einem Störfall im Stromnetz werden die Heizungspumpe und die Kesselautomatik stromlos geschaltet, was führt zur Abschaltung des Trinkwasserkessels.
Um autonome Warmwassersysteme vor plötzlichen Stromausfällen zu schützen, werden Notstromquellen eingesetzt. Am beliebtesten unter Besitzern „autonomer“ Systeme sind unterbrechungsfreie Stromversorgungen (USV).
Inhalt
- Vorteile der USV zur Stromversorgung von Umwälzpumpen
- Arten von USV
- Welche Art von USV wird für einen Heizkessel benötigt?
- So bauen Sie mit Ihren eigenen Händen eine USV für ein Heizsystem
- Allgemeine Empfehlungen zur Auswahl der richtigen USV
- Nützliches Video
- Verbesserung der Effizienz
- Kommentare (1 Meinung)
Vorteile der USV zur Stromversorgung von Umwälzpumpen
Es ist nicht schwer, sich vorzustellen, was unangenehme Folgen führt im Winter zum Gefrieren des Wassers im System. Allein der Austausch geplatzter Rohre und Heizkörper kann den Eigentümer teuer zu stehen kommen.
Parametrische Fehler im Stromnetz können die Kesselelektronik außer Funktion setzen. Spannungsabfall auf 160–170 V (bei einphasigen Geräten) in Zeiten des Spitzenenergieverbrauchs, Amplitudenstöße und Abweichungen des Wechselstroms Frequenz von 50 Hz.
Design USV oder USV (Unterbrechungsfreie Stromversorgung) ist ein Gerät mit einer Batterie und einem DC-AC-Wandler (Gleichstrom → Wechselstrom). Der Wechselrichtervorgang der USV wird von einem Mikrocontroller mit Quarzgenerator gesteuert.
Was UPS von anderen alternativen Quellen unterscheidet, ist:
- Kompaktheit der Geräte, wodurch wir Produkte in Tisch-/Standversionen herstellen können;
- Einfacher Anschluss und Betrieb, leiser Betrieb die gesamte Modellreihe unterbrechungsfreier Stromversorgungen;
- relative Billigkeit die meisten Produktartikel;
- Grundschutz des Elektromotors und der Elektronik des autonomen Warmwassersystems;
- keine Wartungskosten während der Nutzung;
- lange Lebensdauer (mit Batterieaufladung): 3-5 Jahre oder mehr;
- Mindestpausenzeit bzw. deren Fehlen bei der Umschaltung „Ersatzstrom ↔ Netz“;
- nahezu sinusförmige Ausgangsspannung mit minimaler Verzerrung;
- die Möglichkeit, die Frequenz und Spannung der angeschlossenen Last zu ändern.
Arten von USV
Die unterbrechungsfreie Stromversorgung bietet, abhängig von den unterstützten Optionen, die folgenden Funktionen:
- automatische Umschaltung zur Stromversorgung aus der Batterie in Notsituationen;
- Umwandlung von konstanter Gleichspannung (12 V) in die benötigte Wechselspannung (220 V) mit Frequenzanpassung von 50 Hz;
- Glättung von Spannungsspitzen und Filterung von Netzwerkstörungen dauerhaft 10–100 ms;
- Stabilisierung der „Transit“-Netzspannung im Normalbetrieb.
Referenz! Die Umschaltung der Heizungspumpenstromversorgung auf die Batterie, die Spannungsumwandlung und die Filterung von Netzstörungen werden von allen USVs/USVs durchgeführt. Die Spannungsstabilisierung erfolgt ausschließlich durch Geräte mit einem Stabilisatorblock ausgestattet.
Es gibt drei Typen Unterbrechungsfreie Stromversorgungen, die auch zum Betrieb von Umwälzpumpen in Heizungsanlagen eingesetzt werden.
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Die einfachsten Budgetmodelle bieten nur eine Umschaltung auf Notstrom. Im Normalbetrieb die Netzspannung geht ohne Stabilisierung direkt an den Kessel, die durch einen passiven Filter geleitet werden, um vor Impulsstörungen zu schützen.
Foto 1. Eine Backup-Budget-USV kann nur einen Übergang zur Backup-Stromversorgung ermöglichen.
Bei Stromausfall oder wenn die Parameter den Wertebereich verlassen, Der Schalter schaltet die Standardbatterie in 4–12 ms zu. Die Gleichspannung der Batterie wird zunächst einem elektrischen Konverter zugeführt, dort in Wechselspannung umgewandelt und anschließend auf das erforderliche Niveau erhöht. 220 V.
Lineare interaktive Quellen
Diese USVs sind fortschrittlicher als die Backup-USVs. Sie verfügen über einen eingebauten Stabilisator, der Spannungsschwankungen korrigiert. innerhalb von 25 % des Nennwerts. Dies ermöglicht Ihnen, zu arbeiten mit 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 vorgegebenen Wert verfolgt. In Geräten keine Korrektur für sinusförmige Wellenform Netzspannung.
Foto 2. Eine leitungsinteraktive unterbrechungsfreie Stromversorgung mit eingebautem Stabilisator korrigiert Spannungsausfälle.
Wechselrichter-USV
Das Prinzip der Doppelinversion ist in der Mehrkomponentenschaltung dieser Geräte implementiert. Die gewartete Kesselausrüstung, unabhängig vom Netzwerkstatus, immer batteriebetrieben.
Bei fehlender Netzspannung läuft der übliche Vorgang ab DC→AC-Umwandlung Ähnlich wie bei einer USV-Notstromversorgung wird den Batterieklemmen zum Aufladen Gleichstrom zugeführt.
Wechselrichter-USV reproduzieren stabile elektrische Parameter, dieser Gerätetyp eignet sich ideal zum Antrieb von Wärmepumpen.
Foto 3. Wechselrichter-USV von Cyber Power wird zur Stromversorgung von Heizungsumwälzpumpen verwendet.
Welche Art von USV wird für einen Heizkessel benötigt?
Der Hauptzweck der USV besteht darin, Strom durch die Ladung der eingebauten Batterie bereitzustellen. Desktop-Modelle unterbrechungsfreier Stromversorgungen sind weit verbreitet, eignen sich jedoch besser für Computer.
Unter Berücksichtigung der Bereitstellung des Anlaufstroms reicht eine Batterieladung aus für 30-40 Minuten Dauerbetrieb Warmwasserversorgungsnetz für Privathaushalte.
So verlängern Sie die Batterielebensdauer bis zu mehreren Stundenist es besser, ein USV-Modell zu wählen, das die Möglichkeit bietet, zusätzliche externe Batterien anzuschließen.
Aufmerksamkeit! Die Ausrüstung sollte ausgewählt werden mit LT (Long Time) Markierung. Das bedeutet, dass externe Batteriekapazitäten angeschlossen und daran gesteuert werden. Als Zusatzbatterien sind Gel-Batterien unverzichtbar.
Gleichzeitig verbessern unterbrechungsfreie Stromversorgungen die Qualität der Hauptstromversorgung und verhindern, dass die Parameter akzeptable Grenzen überschreiten.
In unserem Fall ist die Spannungsstabilisierung akzeptabel im Bereich von 220 V ± 5 % unter Beibehaltung einer Frequenz von 50 ± 0,2 Hz.
Der Unterschied zwischen einer USV und einer Notstromquelle (Generator, Minikraftwerk) besteht darin, dass das Gerät in den Batteriebetrieb wechselt in 3–10 Millisekunden.
Beim Einsatz einer USV mit doppelter Frequenzumsetzung kommt es überhaupt nicht zu einer Schaltverzögerung.
Die Verwendung eines Geräts mit einer solchen Mindestdauer/Fehlen einer „Pause“ führt nicht zu einem Ausfall der Automatisierung oder einem Stopp der Warmwasserpumpe.
Wichtig! Die Kesselumwälzpumpe reagiert empfindlich auf die Form der zugeführten Spannung. Es ist notwendig, ein Gerät auszuwählen, das invertiert 12 V Gleichspannung der Batterie in Wechselspannung 220 V 50 Hz mit einer „reinen“ Sinuswelle.
Letztere Anforderung wird von den Herstellern in den Produktdatenblättern der Geräte angegeben. Sie bedeutet, dass der Verzerrungsfaktor des sinusförmigen Stroms am USV-Ausgang nicht überschreitet 8 %Die Einhaltung dieser Bedingung gewährleistet einen geräuscharmen Betrieb der Pumpe und deutlich verlängert die Lebensdauer des Elektromotors.
So bauen Sie mit Ihren eigenen Händen eine USV für ein Heizsystem
Bauen Sie Ihre eigene unterbrechungsfreie Stromversorgung zusammen, die innerhalb weniger Tage Die folgende Anleitung hilft Ihnen sicherzustellen, dass der Kessel ordnungsgemäß funktioniert.
Erforderlicher Komponentensatz
Um eine USV selbst zu entwerfen, kaufen Sie die folgenden vorgefertigten Module und Komponenten:
- 2 Autobatterien, 12 V, je 225 A∙h;
- Impulsstromversorgung (PSU) 28,8 V bei 50 A;
- 28,8 V Wechselrichter-Konverter mit 310 V Mäanderausgang;
- Leistungsresonanzfilter höherer Harmonischer 310/220 V
- Netzkabel mit Stecker, isolierte Drahtstücke, Stecker und Buchsen, Gehäuse.
Schritt-für-Schritt-Montage
Alle Komponenten sind im Gehäuse untergebracht, die Komponenten sind verbunden in der folgenden Reihenfolge:
- Wir verbinden die „+“ und „-“ des Batteriepaares mit einem Jumper zu einer Reihenbatterie, Die freien Anschlüsse verbinden wir mit dem Ausgang des Impulsnetzteils.
- Zu diesen Terminals Schließen Sie den Wechselrichter an, und wir statten den Stromversorgungseingang mit einem Kabel und einem Stecker zum Anschluss an das Netzwerk aus.
- Der Wechselrichterausgang ist mit dem Filter verbunden., an dessen Ausgang wir eine Spannung erhalten 220 V 50 Hz mit „reiner“ Sinuswelle.
Allgemeine Empfehlungen zur Auswahl der richtigen USV
Es ist zu berücksichtigen, dass ein Gaskessel mit einer Umwälzpumpe und einer elektronischen Steuerung benötigt bis zu 300 W Stromverbrauch. Die USV sollte mit der Berechnung ausgewählt werden, dass die Nennleistung lag nicht unter diesem Wert.
Zur Berechnung der Dauerbetriebszeit einer unterbrechungsfreien Stromversorgung wird folgende Formel verwendet:
Zeit (Stunden) = Batteriespannung (V) x Batteriekapazität (Ah) / Elektrische Leistung des Kessels (W). Beispielsweise für ein Gerät mit einer Batteriekapazität von 150 Ah und Spannung 12 V Dauerbetriebszeit ist gleich 6 Stunden: 12 x 150/300 = 6.
Nützliches Video
Im Video wird erklärt, welche USV sich am besten für den Anschluss einer Heizungspumpe eignet.
Verbesserung der Effizienz
Neben der Überwachung und Reaktion auf Spannungsspitzen im Netzwerk bieten moderne USV 95–99 % Effizienz, der Rest 1-5% Leistung werden für die Aufrechterhaltung des Betriebs der USV selbst aufgewendet.
Die traditionelle Technologie zum Stromsparen gilt als BypassBei solchen Ausführungen wird der Netzstrom, der keiner zusätzlichen Anpassung bedarf, unter Umgehung ungenutzter Komponenten übertragen. Dies erhöht die Energieeffizienz von USV-Systemen.
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