O seguro nunca é demais: escolher uma fonte de alimentação ininterrupta para uma bomba de aquecimento
Operação de sistemas de aquecimento modernos com circulação forçada do refrigerante diretamente depende da tensão de alimentação do circuito elétrico unidade de aquecimento.
Em caso de acidente na rede de alimentação elétrica, a bomba de aquecimento e a automação da caldeira são desenergizadas, o que leva ao desligamento da caldeira de AQS.
Para proteger sistemas autônomos de água quente sanitária contra quedas repentinas de energia, são utilizadas fontes de energia de reserva. As mais populares entre os proprietários de sistemas "autônomos" são as fontes de alimentação ininterruptas (UPS).
Contente
Vantagens do UPS para alimentar bombas de circulação
Não é difícil imaginar o que consequências desagradáveis causará congelamento da água no sistema no inverno. A simples substituição de canos e radiadores estourados custará uma bela grana aos proprietários.
Falhas paramétricas na rede elétrica podem desabilitar a eletrônica da caldeira. queda de tensão para 160–170 V (em unidades monofásicas) durante períodos de pico de consumo de energia, ocorrem picos de amplitude e desvios de corrente alternada frequência de 50 Hz.
Projeto UPS ou UPS (Fonte de Alimentação Ininterrupta) é um dispositivo com uma bateria e um conversor CC-CA (corrente contínua → corrente alternada). O processo de inversão do UPS é controlado por um microcontrolador com um gerador de quartzo.
O que distingue a UPS de outras fontes alternativas é:
- compactação dos dispositivos, o que nos permite produzir produtos em versões de mesa/chão;
- fácil de conectar e operar, operação silenciosa toda a linha de modelos de fontes de alimentação ininterruptas;
- baixo custo relativo a maioria dos itens do produto;
- proteção básica do motor elétrico e da eletrônica do sistema autônomo de AQS;
- sem custos de manutenção durante o uso;
- longa vida útil (com recarga da bateria): de 3 a 5 anos ou mais;
- pausa de tempo mínimo ou a falta dela ao alternar “energia de reserva ↔ rede”;
- tensão de saída quase senoidal com distorção mínima;
- a capacidade de alterar a frequência e a voltagem na carga conectada.
Tipos de UPS
A fonte de alimentação ininterrupta, dependendo das opções suportadas, fornece as seguintes funções:
- comutação automática para alimentação elétrica da bateria em situações de emergência;
- inversão de tensão CC constante (12 V) na tensão alternada necessária (220 V) com ajuste de frequência de 50 Hz;
- suavizando picos de tensão e filtragem de interferência de rede duradoura 10–100 ms;
- estabilização da tensão da rede de “trânsito” em modo normal.
Referência! A comutação da alimentação da bomba de aquecimento para a bateria, a conversão de tensão e a filtragem de interferências da rede são realizadas por todos os UPS/UPS. A estabilização da tensão é realizada apenas por dispositivos. equipado com um bloco estabilizador.
Há três tipos fontes de alimentação ininterruptas, que também são usadas para operar bombas de circulação em sistemas de aquecimento.
Reserva
Os modelos mais simples e econômicos oferecem apenas a opção de alternar para energia de reserva. No modo normal a tensão da rede vai diretamente para a caldeira sem estabilização, passando por um filtro passivo para proteger contra interferência de impulso.
Foto 1. Um UPS econômico de reserva só pode fornecer uma transição para o fornecimento de energia de reserva.
Em caso de falha de energia, ou se os parâmetros ultrapassarem a faixa de valores, O switch conecta a bateria padrão em 4–12 ms. A tensão CC da bateria é primeiramente alimentada a um conversor elétrico, onde se torna CA e então é aumentada até o nível necessário. 220 V.
Fontes interativas lineares
Esses nobreaks são mais avançados que os de reserva. Eles possuem um estabilizador integrado que corrige flutuações de tensão. dentro de 25% do valor nominal. Isso permite que você trabalhe com picos de tensão bastante grandes sem conectar a bateria ao processo.
Tecnicamente, esse problema é resolvido com a instalação de um autotransformador que rastreia o desvio da tensão alternada em relação a um determinado valor. Em dispositivos sem correção para forma de onda senoidal tensão da rede.
Foto 2. Fonte de alimentação ininterrupta interativa de linha com estabilizador integrado corrige falhas de tensão.
UPS inversor
O princípio da dupla inversão é implementado no circuito multicomponente desses dispositivos. Os equipamentos da caldeira em manutenção, independentemente do estado da rede, estão sempre alimentado por bateria.
Na ausência de tensão de rede, ocorre o processo usual Conversão CC→CA Semelhante a um UPS de reserva, corrente contínua é fornecida aos terminais da bateria para recarga.
Reprodução de UPS inversora parâmetros elétricos estáveis, esse tipo de dispositivo é ideal para alimentar bombas de calor.
Foto 3. O UPS inversor da Cyber Power é usado para alimentar bombas de circulação de aquecimento.
Que tipo de UPS é necessário para uma caldeira?
O principal objetivo do UPS é fornecer eletricidade através da carga da bateria interna. Modelos de fontes de alimentação ininterruptas de mesa são comuns, mas são mais adequados para computadores.
Levando em conta o fornecimento de corrente de partida, uma carga de bateria será suficiente por 30-40 minutos de operação contínua rede de abastecimento de água quente residencial.
Para prolongar a vida útil da bateria até várias horas, é melhor escolher um modelo de UPS que ofereça a capacidade de conectar baterias externas adicionais.
Atenção! O equipamento deve ser selecionado com marcação LT (Long Time)Isso significa que as capacidades de baterias externas são conectadas e controladas a ele. Baterias de gel são indispensáveis como baterias adicionais.
Ao mesmo tempo, fontes de alimentação ininterruptas melhoram a qualidade do fornecimento de energia principal, evitando que os parâmetros ultrapassem os limites aceitáveis.
No nosso caso, a estabilização da tensão é aceitável na faixa de 220 V ± 5% mantendo uma frequência de 50± 0,2 Hz.
A diferença entre um UPS e uma fonte de energia de reserva (gerador, mini usina) é que o dispositivo muda para o modo de bateria em 3–10 milissegundos.
No caso de utilização de UPS com dupla conversão de frequência, não há nenhum atraso de comutação.
A utilização de um dispositivo com uma duração mínima/ausência de “pausa” não provocará uma falha no funcionamento da automação ou uma paragem da bomba do sistema de AQS.
Importante! A bomba de circulação da caldeira é sensível à forma da tensão fornecida. É necessário selecionar um dispositivo que inverta 12 V Tensão da bateria CC para CA 220 V 50 Hz com uma onda senoidal "pura".
Este último requisito é especificado pelos fabricantes nas fichas técnicas dos equipamentos. Isso significa que o fator de distorção da corrente senoidal na saída do UPS não deve exceder 8%. O cumprimento desta condição garantirá o funcionamento silencioso da bomba e significativamente aumentará a vida útil do motor elétrico.
Como fazer um UPS para um sistema de aquecimento com suas próprias mãos
Monte sua própria fonte de alimentação ininterrupta capaz de dentro de alguns dias O guia a seguir ajudará você a garantir que a caldeira esteja funcionando corretamente.
Conjunto de componentes necessários
Para projetar um UPS, adquira os seguintes módulos e componentes prontos:
- 2 baterias de carro, 12 V, 225 A∙h cada;
- fonte de alimentação de pulso (PSU) 28,8 V a 50 A;
- Inversor-conversor de 28,8 V com saída tipo 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 soquetes, invólucro.
Montagem passo a passo
Todos os componentes são colocados na caixa, os componentes são conectados na seguinte ordem:
- Conectamos o “+” e o “-” do par de baterias com um jumper em uma bateria em série, Conectamos os terminais livres à saída da fonte de alimentação de pulso.
- Para estes terminais conectar o inversor, e equipamos a entrada da fonte de alimentação com um fio e um plugue para conexão à rede.
- A saída do inversor é conectada ao filtro., na saída da qual obtemos a tensão 220 V 50 Hz com onda senoidal "pura".
Recomendações gerais para escolher o UPS certo
Deve-se levar em consideração 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 com o cálculo de que a potência nominal não foi inferior a este valor.
Para calcular o tempo de operação contínua de uma fonte de alimentação ininterrupta, a seguinte 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 de 150 A∙h e tensão 12 V o tempo de operação contínua é igual a 6 horas: 12x150/300 = 6.
Vídeo útil
O vídeo explica qual UPS é melhor para conectar a uma bomba do sistema de aquecimento.
Melhorando a eficiência
Além de monitorar e responder a picos de tensão na rede, os UPS modernos fornecem Eficiência de 95–99%, o resto 1-5% de potência são gastos na manutenção da operação do próprio UPS.
A tecnologia tradicional para economizar energia elétrica é considerada ignorarNesses projetos, a corrente da rede, que não requer ajustes adicionais, é transmitida ignorando componentes não utilizados. Isso aumenta a eficiência energética dos sistemas UPS.
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