Uafbrydelig strømforsyningsenhed til en varmekedel: funktionsprincip + finesser ved valg af uafbrydelig strømforsyning
Kender du følelsen, når du står uden elektricitet i det mest uhensigtsmæssige øjeblik? Enig, det er svært at finde et passende tidspunkt at gå ud af nettet. Mange private hjem er allerede udstyret med autonome generatorer i tilfælde af længerevarende strømtab. Det ville være rart også at have en strømforsyning til kedlen, da dette udstyr har følsomme komponenter. Brugbarheden og sikkerheden af kedelsystemet afhænger af sidstnævnte.
En uafbrydelig strømforsyning af høj kvalitet vil holde dig rolig: du behøver ikke at håndtere uforståelige fejl, vente på teknikere eller betale for reparationer. Fra denne artikel lærer du information om driften af strømforsyninger, deres typer og kriterier for fejlfrit valg af en enhed under alle forhold.
Uafbrydelige strømforsyninger dukkede op i forbindelse med behovet for at beskytte mod ustabilitet i elektriske netværk og strømafbrydelser. Under forskellige omstændigheder er der brug for en bestemt type uafbrydelig strømforsyning, men resten kan opgives. Få mere at vide om dette i vores artikel.
Artiklens indhold:
Formål og princip for drift af uafbrydelige strømforsyningssystemer
I individuelle hjem er kedler ofte den eneste enhed til opvarmning af vand og varme. Problemer i de elektriske netværk, der betjener sådanne bygninger, forårsager store gener.
Samtidig kræver kedelpaneler og styreenheder såvel som deres automatiske installationer strømforsyning af høj kvalitet.
Udjævner dette problem uafbrydelig strømkilde (UPS, uninterruptible power supply, uninterruptible power supply unit) er en simpel enhed, der giver nogen tid med stabil batterilevetid.
Reservestrømapparatet tændes efter fejl og uheld og forsyner hele kedelstyringen med strøm. UPS'en kan gøre dette i flere titusinder af minutter og endda mere end en halv dag.
Hovedformålet med en UPS er at forsyne udstyr med strøm og spænding i tilfælde af, at hovedstrømforsyningsnetværket holder op med at forsyne dem. Der er især mange afbrydelser om vinteren, nogle gange på grund af frost, nogle gange på grund af besparelser. På grund af dette UPS til kedler vil være meget relevant i store husstande. På grund af hyppige strømafbrydelser i private sektorer bliver UPS'er mere og mere efterspurgte.
UPS'ens anden hovedfunktion er beskyttelse mod udsving og unormale netværksparametre. Hvis der er strømafbrydelse eller mange parametre er ændret, vil UPS'en skifte til batteridrift.
UPS bruges ofte sammen med kedler til fast brændsel. Pumperne i sådanne kedler giver bevægelse og cirkulation i radiatorerne. Da brændstoffet fortsætter med at brænde, efter at strømmen er slukket, kan den resterende væske i kedlen koge. Uden at bruge den uafbrydelige strømforsyning vil denne situation ende i sammenbrud eller fuldstændig fejl i kedlen, og endda en eksplosion er mulig.
Konstant drift af fast brændsel el gasfyr, dens tændings- og kontrolpanel giver ikke kun selv opvarmning eller vandopvarmning, men beskytter også mod frysning af kølevæsken i rørene, hvilket kan skade hele varmesystemet.
I de fleste moderne kedelmodeller er kølevæskecirkulationen styret elektriske pumper. Termostaten styrer udetemperaturen. Pumpen begynder at pumpe kølevæske, så snart den kommer under den tilladte grænse. Så lyser gasventilen, brænderen begynder at arbejde, forbrændingsenergi fylder kølevæsken og blæseren tænder. Kedelstyringen er tilgængelig i den elektroniske enhed hele denne tid.
Næsten alle strukturelle elementer fra denne cyklus kræver elektricitet af høj kvalitet med en ideel strømform:
- pumpe;
- gas ventil;
- ventilator;
- den elektroniske enhed.
I nogle applikationer vil dårlig strømbølgeform have kritiske konsekvenser.
Uafbrydelige strømforsyninger har forskellige principper for drift og struktur. UPS til kedler har normalt et batteri (batteri, batteri) og skifter til nødstrøm.
Typer af backup strømforsyninger
Der er ingen uafbrydelige strømforsyninger specielt til gas- eller fastbrændselskedler. Der er kun 3 typer UPS baseret på den måde, de fungerer på, og de repræsenterer alle 3 forskellige priskategorier.
Varmekedelsystemer leveres med følgende UPS:
- Offline (off-line, backup).
- Linje-interaktiv.
- Online (online, dobbelt konvertering).
Offline UPS - Dette er en gruppe budgetenheder, der skifter strøm til batteriet og ikke udligner spændingsparametrene.De inkluderer switch-enheder og et batteri. I strømforsyningstilstand modtager pumpen og kedelstyringen energi direkte fra lysnettet.
Backup strøm startes gennem kontakten. Off-line - den mindst pålidelige og den billigste. En off-line UPS har samme spændingsform som lysnettet, og overgangstiden til batteridrift er ret lang. Den vigtigste advarsel er, at der ikke er nogen stabilisering af netspændingen.
Line-interaktive uafbrydelige strømforsyninger har en indbygget stabilisator. Takket være det fortsætter enheden med at fungere fra lysnettet selv med betydelige spændingsudsving og er derfor mere pålidelig. Disse enheder skifter ikke til backup-strøm efter små strømstød, såsom offline-enheder. Line-interaktive enheder har 2 hovedunderkategorier: UPS med regelmæssige og uregelmæssige sinusbølger.
Karakteristika for line-interactive:
- udgangssignalet kan være trinvist eller glat;
- langt arbejde;
- lang levetid;
- lang transportperiode uden at skifte til et batteri;
- spændingsudligning med en stabilisator.
Online enheder har en fundamentalt anderledes struktur end off-line og line-interaktive. On-line enheder konverterer vekselstrøm til jævnstrøm og derefter igen til vekselstrøm.
Deres batteri oplades ved en reduceret konstant spænding. Den er konstant aktiv, kræver ikke omskiftning og begynder straks at arbejde, så snart netspændingen går tabt. Batteriet forsyner også kedlen med strøm, hvis netspændingen er tilgængelig, men for lav.
On-line parametre:
- frekvens- og spændingsudligning;
- øjeblikkelig tænding af backup-strøm;
- Sinusbølgen ved udgangen er næsten ideel.
Hvad angår sinusoiden, er den i online-enheder glat, ikke trinvis og har ingen mærkbare forvrængninger. Samtidig er frekvensstabilitet for mange gaskedler fundamentalt vigtig.
Online-modeller giver 100 % beskyttelse i enhver driftstilstand. Dette vedrører sikkerheden af kedlen, dens dele og selve den uafbrydelige strømforsyning, der er forbundet med problemer i det elektriske netværk. Beskyttelsen virker i tilfælde af forstyrrelser i enhver del af netværket.
Enheden inkluderer en ensretter, inverter og bypass. Ensretteren konverterer AC-strømmen til konstant, inverteren udfører den omvendte handling, og bypasset er en backup strømforsyningsledning, der bruges, når UPS-dele går i stykker.
Online modeller er uvurderlige for kritiske eller følsomme belastninger, hvilket mange kedelsystemer er. Med lav effektivitet og levetid er online UPS'er de mest kraftfulde.
Strukturelt er online UPS'er i stand til at interagere med batteriet og generatoren. Normalt med begge kilder i samme model. En online UPS har en inverter, der konstant kører, hvilket er dens vigtigste funktion. Alle kraftfulde UPS-systemer forsøger nu at bruge denne online-ordning.
Sammenligning af karakteristika for forskellige UPS til en kedel
Sikkerhedskopierede afbrydelsesstrømforsyninger blev brugt med gamle stationære computere, og de var normalt tilstrækkelige. I industrielle og private netværk var og er der behov for mere kraftfulde og komplekse uafbrydelige strømforsyninger.Moderne kedler og alle kedler med pumper er dårligt kompatible eller inkompatible med offline UPS'er.
Næsten alle offline uafbrydelige strømforsyninger har beskeden strøm. Effektiviteten af disse UPS'er i tilfælde af strømproblemer når op til 60%.
Omskifteren af line-interaktive UPS'er stabiliserer spændingen, og i dette tilfælde bør betydelige spændingsafvigelser fra normen ikke føre til skift til autonom drift. Derudover understøtter linjeinteraktive enheder to tilstande: til ustabile parametre og fuldstændigt tab af strømforsyning.
Disse UPS'er fungerer med indgangsspændingsafvigelser på op til 20 %. Udgangsspændingen er næsten altid lig med normen. Effektiviteten af line-interactive er højere end for online og offline, og beskyttelsesniveauet når 85 %.
Den on-line uafbrydelige strømforsyning leverer vekselstrøm af høj kvalitet ved udgangen. Der er ingen skifttid mellem batteriet og netværket overhovedet. Online UPS-inverteren kan fungere uden strømforsyning.
Ud over disse fordele er der også ulemper. Batterilevetiden, når du arbejder online, er normalt lavere, ligesom effektiviteten af hele enheden er. Priserne for online-modeller er væsentligt højere. On-line har et betydeligt støjniveau og betydelig varmeudvikling.
De mest populære er line-interactive. De har en stabilisator, men ikke den mest nøjagtige. Hvis netspændingen svarer til området for den uafbrydelige strømforsyning (for eksempel inden for 130 volt), vil sidstnævnte stabilisere indikatoren med en nøjagtighed på omkring 10%. Denne figur anses for acceptabel i hverdagen.Skiftet til batteridrift vil altid ske, når stabilisatoren ikke kan nå disse 10 %.
Line-interactive er tættere på offline-enheder - de har også et vist område, hvor enheden fungerer i normal strømforsyningstilstand fra netværket og ikke i backuptilstand. Forskellen er, at det acceptable spændingsområde for off-line enheder er meget smallere. I off-line enheder lægges vægten på beskyttelse mod pludselige strømafbrydelser frem for strømstød.
Kriterier for valg af uafbrydelig strømforsyning til en kedel
I alt er der mere end 5 principper for succesfuldt valg af en uafbrydelig strømforsyning. Generelt bør nyere og mere avancerede enheder foretrækkes. Husk de særlige kendetegn ved russiske elnet - de er overvældende ustabile.
Vær opmærksom på de vigtigste egenskaber:
- Strøm.
- Opladerstrøm.
- Batterikapacitet.
- Mulighed for tilslutning af eksterne batterier.
- Driftsvarighed i autonom/nødtilstand.
- Overgangstid til batteri.
- Formen af udgangssignalet (spænding), altså udgangssinusbølgen.
- Tilstedeværelsen af et til nul.
Strøm. Til dobbeltkredsløbskedler, opvarmning af meget postevand, vil den uafbrydelige strømforsyning enten være ubrugelig eller vil understøtte arbejdet i kort tid og kun hvis den er meget kraftig. Du bliver nødt til at tage højde for antallet af cirkulationspumper (jo flere, jo højere er den nødvendige effekt) og selve kedlens effekt.
Husk, at UPS'er op til 200 W er nyttige til de laveste kedler.Hvis kedlen kører på gas, har den en effekt på cirka 80 til 300 W og derover. En uafbrydelig strømforsyning bør købes 25% kraftigere end kedlen. Typisk er UPS-effekten for en kedel begrænset til 600 W.
UPS'ens effekt beregnes ved hjælp af formlen A=B/C×D, Hvor:
- A - batterieffekt (W, watt);
- B - kedeleffekt (W, watt);
- C er den reaktive belastningskoefficient (0,7);
- D - 3 gange startstrømreserve (3).
Resultatet vil være den mindst nødvendige batteristrøm, men 30 % bør tilføjes til det i reserve.
Beregningerne skal også omfatte effekten af alle pumper, hvis de er til stede i systemet. Indtast denne indikator i tælleren, og læg den til kedeleffekten.
Vedrørende opladerstrøm for batterier, så vil 1 A være nok til at drive et 10 Ah batteri. Et batteri med en kapacitet på 80-100 Ah kan bruges til en strøm på 8 A. Hvis du laver en fejl ved valg af batteri, så holder både selve batteriet og den uafbrydelige strømforsyning mindre end forventet.
Mængden af strøm begrænser muligheden for at bruge en kapacitet større end en vis værdi, så du bør straks vælge en kraftig oplader. Valg af en uafbrydelig strømforsyning baseret på den aktuelle parameter er samtidig valg baseret på varigheden af autonom drift.
Den næste hovedparameter er Batterikapacitet. Baseret på dette er backup-enheder med mulighed for at tilslutte eksterne batterier egnede. Sådanne UPS'er fungerer meget længere i nødtilstand, det vil sige efter at være blevet afbrudt fra netværket.Det anbefales at lade eksterne batterier fuldt op, for hvis de ikke er fuldt opladet, vil batterilevetiden blive kortere.
Et vigtigt parameter er autonomi. Den maksimale batterilevetid afhænger af batteriet eller batteripakken. En UPS med ét indbygget batteri giver nogle gange kun 10-20 minutters batterilevetid.
For at beregne batterilevetiden skal du gange antallet af interne og eksterne batterier og kapaciteten af hver. Ideelt set bør du købe en UPS til mange batterier med en ekstern batteriforbindelse og derefter købe selve batterierne separat. På denne måde vil det være muligt at forlænge batteriets levetid til flere timer, hvilket også vil undgå fuldstændig afladning.
Det bør tages i betragtning UPS oplader strøm. Det begrænser mulighederne i forhold til offline-tilstand. Nogle online UPS'er producerer mere end 20 A, og dette giver dig mulighed for at bruge enheder med 200-300 Ah.
Batteriernes samlede kapacitet øges på grund af en parallelforbindelse, en seriel forbindelse opsummerer spændingen, og dette kan være nødvendigt for uafbrydelige strømforsyninger, der ikke kræver en 12 V DC-forbindelse. Højeffekt UPS'er kræver en højere kredsløbsspænding for at enheden kan fungere i høj kvalitet.
Batterilevetiden når 10 timer eller mere, og meget afhænger af kedlens effekt, opladerstrømmen og batterikapaciteten. Regelmæssigheden af netværksoverspændinger og strømafbrydelser bør tages i betragtning. I dette tilfælde skal du være opmærksom på kvaliteten af beskyttelsessystemet mod udsving i netværket.
Engangsbatteriets levetid beregnes ved hjælp af formlen T = Q × U / W, Hvor:
- T-tid (timer);
- Q—batterikapacitet (Ah, ampere time);
- U er dens spænding (V, volt);
- W er den samlede belastningseffekt (W, watt).
Skift hastighed til batteri viser, hvor hurtigt den uafbrydelige strømforsyning vil skifte til batteridrift i tilfælde af strømsvigt. Online-enheder skifter til "reservering" med det samme, andre gør dette med en forsinkelse på ikke mindre end 0,002-0,015 sekunder, og nogle gange flere sekunder.
Udgangsspændingsform. Signalet, der kommer ud af den uafbrydelige strømforsyning og kommer ind i kedlen, påvirker dens drift. Bevægelsen af elektriske motorer af cirkulationspumper afhænger af parametrene for elektricitet. UPS'er af lav og gennemsnitlig kvalitet, når de opererer på batteristrøm og et ustabilt elektrisk netværk, producerer strøm i form af en meander, det vil sige i form af en ujævn eller modificeret sinusbølge. Kedlen vil fungere ujævnt, hvilket yderligere vil øge belastningen på den og elforbruget.
Spændingsbølgeformen ved udgangen af UPS'en er af afgørende betydning. Det kan ligne en tilnærmet sinusbølge eller trapez. Sådanne parametre tolereres dårligt af cirkulationspumper. Dette vil blive indikeret med en tyktflydende støj og rykkende operation. En uafbrydelig strømforsyning til en pumpe skal vælges med de bedste egenskaber, ellers vil pumpen gå i stykker med tiden.
Dobbelt inverterende UPS'er giver ikke kun en næsten ideel sinusbølge, men har også et effektivt system mod netværksstigninger. Line-interactive er ideelle til dyre kedler og udstyr, der ofte går i stykker.
For pålidelige netværk er der i mindre grad behov for stabilisatorer. Med højkvalitets netværksspænding og stabil drift under sjældne afbrydelser bliver en billig off-line uafbrydelig strømforsyning en rentabel mulighed.
Med hyppige hop er der absolut brug for en stabilisator. Passet til uafbrydelige strømforsyninger med stabilisatorer nævner ideelt set spændingsformen. Du bør ikke købe en UPS uden sådanne data.
Gennem nul. Kedler kan være faseafhængige eller faseuafhængige. For faseafhængige kedler skal du vælge en UPS med et gennem nul og under kedlen. Fase-uafhængige kan endda arbejde fra en computer uafbrydelig strømforsyning, hvis den producerer en ren sinusbølge.
Alle egenskaber bør tillægges betydning under hensyntagen til, at du har en gas- eller fastbrændselskedel. Du bør spørge direkte på stedet, om det er kontraindiceret at bruge en bestemt UPS til en gaskedel.
Under hensyntagen til alle kriterierne er den bedste mulighed med hensyn til pris-kvalitetsforhold, pålidelighed, levetid og batterilevetid line-interaktive UPS'er med den korrekte sinusbølge.
Installation og drift:
- Uafbrydelige strømforsyninger er installeret i nærheden af varmesystemet på steder, hvor de omgivende forhold ikke vil påvirke kvaliteten af UPS-driften.
- Dokumentationen angiver den optimale temperatur og luftfugtighed - følg disse instruktioner.
- Overvåg rummets tilstand - der må ikke være eksplosive eller brændbare væsker eller dampe fra aggressive reagenser.
- Tilslut den uafbrydelige strømforsyning til kedlen med kabler med det korrekte tværsnit.
- Jord alt udstyr.
Vær interesseret i udstyrets muligheder. Gode enheder har beskyttelse mod fuldstændig batteriafladning, overophedning, kortslutninger og forskellige overbelastninger. Indbyggede relæstabilisatorer giver en jævn sinusbølge ved ustabil spænding.
Konklusioner og nyttig video om emnet
Sådan vælger du en UPS til en kedel, beregning af parametre:
Gennemgang af Volter UPS-300 uafbrydelig strømforsyning til kedlen, instruktioner til dens drift:
Interaktion mellem UPS'en og varmesystempumpen, kontrol af Powerman Smart uafbrydelig strømforsyning:
Uafbrydelige strømforsyninger øger sikkerheden for kedler. For ikke så længe siden var der næsten ingen, der brugte en UPS. Nu, i mange private hjem og virksomheder, hvor elektricitet ofte forsynes med elektricitet af lav kvalitet, bliver der i stigende grad brugt uafbrydelige strømforsyninger. UPS'er kan være offline, linjeinteraktive og online. Offline er en budgetmulighed, og i mange tilfælde er de ganske tilstrækkelige. Online UPS'er reducerer sandsynligheden for nedbrud til et minimum. Lineær interaktiv er ideel i de fleste tilfælde.
Skriv kommentarer og stil spørgsmål om emnet for artiklen. Udveksle oplysninger med andre læsere. Din erfaring kan være nyttig. Fortæl os om, hvordan du har valgt eller købt en uafbrydelig strømforsyning. Kontaktformularen findes under artiklen.