Бесперебойник для насоса отопления своими руками схема

Большинство систем отопления включает в себя несколько разных энергозависимых элементов. Чаще всего ими являются циркуляционный насос и автоматика отопительного котла.

Схема теплого пола с готовым модулем.

В случае отключения электрической энергии работа всей системы отопления прекращается.

Как не допустить этого? Решить эту проблему помогут устройства, которые называются источниками бесперебойного питания (ИБП). В народе они именуются словом бесперебойник.

Необходимость ИБП

На линиях электропередач иногда происходят обрывы проводов и другие аварии. В этом случае отключается автоматика отопительного котла. Котлы импортного производства могут навсегда выйти из строя. Все насосы останавливаются, теплоноситель из-за нарушения циркуляции перегревается. Это может привести к крупной аварии системы отопления. Спасти ее при отключении электричества можно попробовать несколькими способами:

1. Создать такую систему, которая не имеет насоса и не зависит от электричества. Теплоноситель в такой системе должен циркулировать за счет гравитационной силы, возникающей при разности плотности жидкости в трубах подачи и обратного хода. Такая система требует применения труб довольно большого диаметра и не очень поддается регулированию.
2. Защитить отопительную систему может бесперебойник, работающий от аккумулятора. В случае внезапного отключения электричества автоматически включается аккумулятор. Система продолжает работать. Для работы такого ИБП необходим инвертор, который преобразует постоянное напряжение в переменное. Все оборудование может быть установлено в любом помещении. Обслуживания бесперебойник не требует никакого. Только раз в несколько лет придется менять аккумуляторные батареи. Работает устройство бесшумно, стоимость его значительно ниже цены любого генератора.
3. Для получения электрической энергии можно использовать дизельный или бензиновый генератор. Это не самый дешевый и не самый безопасный способ. При работе генератора не исключены скачки напряжения. Они могут повредить электронику управления котла. Генераторы имеют довольно большую мощность. Для их установки требуется специальное помещение. Эти агрегаты издают много шума, выделяют большое количество выхлопных газов, требуют постоянной заправки баков топливом.

Бесперебойник хорошо работает в системах отопления с газовыми котлами. Но большинство потребителей не знает, что твердотопливные котлы при перебоях с электроснабжением тоже могут выйти из строя. ИБП способны и их спасти от разрушения.

Разновидности ИБП

Схема подключения насоса теплого пола.

Источники бесперебойного питания существуют нескольких типов.

Линейный ИБП является представителем самой простой модели этих устройств. В нем нет стабилизатора напряжения. При отключении от электросети прибор самостоятельно подключается к питанию от аккумулятора.

Линейно-интерактивные ИБП оснащены простым стабилизатором напряжения. При подключении к аккумулятору на выходе образуется чистая синусоида, имеющая параметры 220В, 50 герц.

Бесперебойник двойного преобразования имеет систему стабилизации напряжения и возможность подключения к генератору.

Линейно-интерактивные приборы имеют меньшее внутреннее напряжение. Для их работы достаточно от 1 до 4 аккумуляторов. Такие системы самостоятельно осуществляют контроль уровня заряда аккумуляторов. При остаточной емкости 20% нагрузка от аккумуляторов отключается. В случае возникновения перебоев в электроснабжении приборы переводят питание на аккумуляторы. При возобновлении электроснабжения от магистральной сети все системы подключаются к ней.

Для обеспечения бесперебойной работы энергонезависимого котла подойдут маломощные инверторы CPS с индексами 2000 EI, 1500 PIE, 1000 EI, 1000 E, 600 E. Энергозависимый котел лучше комплектовать инверторами CPS с индексами 7500 PRO, 5000 PRO, 3500 PRO.

Выбор и применение ИБП

Схема подключения КИВ-1А с поверхностным центробежным насосом.

Отопительные системы в большинстве случаев используют в качестве топлива природный газ. Стабильная работа газового оборудования требует постоянного и стабильного электрического питания. При внезапном отключении электроэнергии система отопления отключается, теплоноситель остывает. Это может привести к выходу из строя всей системы отопления из-за лопнувших труб и радиаторов. Спасти ситуацию могут всевозможные устройства бесперебойного питания. Они гасят возможные скачки напряжения и на выходе выдают стабильный ток. Эти устройства выполняют функции стабилизатора и аккумулятора одновременно.

Проблему резервного питания автоматики и насоса отопительной системы можно решить несколькими способами. Самый недорогой заключается в простом приобретении аккумулятора, инвертора и зарядного устройства. Инвертор преобразует постоянное напряжение аккумулятора в переменное 220 В.

При выборе ИБП для системы отопления нужно заглянуть в инструкцию по применению. В данных о параметрах выходного напряжения должно значиться — чистый синус. Устройства с другими обозначениями параметров (квазисинусоидальная форма, квази-синус, аппроксимированный синус) приводят к отказам автоматики управления, к перегреву и выходу из строя двигателя циркуляционного насоса, к отключению горелок системы отопления.

При отсутствии сетевого напряжения бесперебойник обеспечивает все энергозависимые элементы в системе отопления стабилизированным питанием. Для этого используется электроэнергия, запасенная аккумуляторными батареями.

Полезные советы

Схема системы отопления на основе теплового насоса.

Для котла на газовом топливе подходит ИБП онлайн-типа. Стоимость их в рублях примерно следующая:

1. CPS 600 E — 8000.
2. CPS 1000 EI — 8000.
3. CPS 2000 EI — 14000.
4. CPS 1000 E — 15000.
5. CPS 1500 PIE — 25500.
6. CPS 3500 PRO — 39000.
7. CPS 5000 PRO — 58000.
8. CPS 7500 PRO — 80000.

Цены могут варьироваться в зависимости от количества и емкости аккумуляторных батарей, входящих в комплект поставки.

Прибор должен обладать высокой степенью надежности, качеством изготовления, экономным расходованием электроэнергии, так как работать он будет на протяжении нескольких часов без перерыва.

Цена устройства при его выборе не должна играть роль основного критерия, так как приобретается ИБП на много лет.

Для обеспечения длительного времени автономной работы приборов будьте готовы к затратам на приобретение дополнительных аккумуляторов.

Недопустимо подключение к ИБП холодильника, глубинного насоса и другого оборудования.

Устройства бесперебойного питания могут крепиться на стене и на полу. Напольные модели имеют большую мощность и немалые габариты. В домашних условиях используются не очень часто.

Устанавливать такое оборудование рекомендуется в полуподвальных и подвальных помещениях. Там они не загромождают жилое пространство. Для защиты от влажности размещают ИБП и аккумуляторные батареи в специальном герметично закрывающемся шкафу.

Источник бесперебойного питания при желании и определенных электротехнических навыках можно собрать своими руками. За основу берется инвертор, имеющий на выходе меандр. К нему добавляется специальный фильтр для получения чистой синусоиды. Можно преобразовать меандр в чистую синусоиду с использованием импульсного преобразователя. Но сделать это может только человек со специальной профессиональной подготовкой.

Автомобильные аккумуляторы для комплектования приборов бесперебойного питания не рекомендованы. Для этих целей предназначены аккумуляторы Fiamm, CSB, Leoch, Ventura. Оптимальная емкость батарей должна составлять 100 А/ч.

При выборе оборудования бесперебойного питания следует обратить внимание на следующие моменты:

1. Лучше приобрести бесперебойник типа online. Такое устройство способно увеличивать срок службы аккумуляторов.
2. При частых и затяжных по времени перебоях с электропитанием рекомендуется приобретать устройства, относящиеся к классу long time. Они могут иметь обозначение LT. К ним можно подключать батареи аккумуляторов любой емкости. Встроенное интеллектуальное зарядное устройство обеспечивает их быстрый и качественный заряд.
3. Аппаратура для бесперебойного питания со встроенными аккумуляторами должна иметь как можно большую емкость.

Длительные перебои требуют использования автономной электростанции или генератора. В таком случае оптимальный режим работы такой: ночью насосы системы отопления работают от ИБП, днем — от генератора, который дополнительно еще и зарядит аккумуляторы ИБП.

Для увеличения продолжительности автономной работы к ИБП подключают несколько аккумуляторов одной емкости и одного уровня заряда. Последовательное соединение дает увеличение напряжения при неизменной емкости, параллельное соединение увеличивает емкость и не меняет напряжение. При подключении нескольких аккумуляторов между ними нужно оставлять воздушный зазор. Нельзя ставить аккумуляторы рядом с источниками тепла и на морозе. Оптимальный вариант — разместить аккумуляторы в условиях комнатной температуры.

Применение ИБП позволяет сэкономить средства на газовом отоплении коттеджа. Качественные устройства, обеспечивающие бесперебойное питание отопительных котлов и насосов, стоят недешево. Но затраты на приобретение и установку такого оборудования несоизмеримы с теми затратами, которые придется понести в случае выхода системы отопления из строя в результате возможных перебоев в работе электросети.

Работающая без сбоев система отопления в частном доме – гарантия комфортного и безопасного проживания. Если система выйдет из строя, жилью будет нанесен непоправимый вред, пострадает личное имущество. Энергетическая сеть не отличается стабильностью, часто возникают проблемы и сбои. Специалисты советуют устанавливать в доме бесперебойники для насоса отопления, которые защитят дорогостоящее оборудование от скачков напряжения, от непредвиденных отключений света и прочих проблем.

Чаще всего в частных загородных домах используется автономная система отопления, которая работает от газового либо твердотопливного котла. Такое оборудование требует разовой настройки в начале использования, после этого котлы работают в автоматическом режиме.

В комплект ИБП входит сам блок, через который осуществляется питание оборудования, аккумуляторные батареи (от количества и емкости зависит время работы отопительного котла в случае отсутствия электрического питания в основной сети), комплект кабелей для осуществления подключения.

Помните о том, что в случае сбоев в сети электропитания (обрывы проводов, серьезные аварии и прочие факторы), котел отключается в автоматическом режиме.

Такое резкое отключение по-разному влияет на оборудование:

• Проходит без последствий.
• Повреждает двигатель газового или твердотопливного котла.
• Полностью выводит котел из строя, успешность ремонтных работ в данном случае маловероятна.
• Нарушается работа насоса, теплоноситель перегревается и провоцирует крупную аварию в системе отопления.

Источник бесперебойного питания обеспечивает необходимой электроэнергией не только насос, но и всю систему отопления в частном доме. Такое оборудование подойдет в случае, если в доме вы используете котлы, работающие на газу или от твердого топлива.

Виды бесперебойников для насосов отопления

На современном рынке оборудование для защиты котлов отопления от сбоев в электросети представлено двумя видами:

1. Линейное. Самое простое оборудование, в котором отсутствует стабилизатор напряжения. В случае, если в электросети пропадает питание, отопительные приборы начинают работать от встроенных аккумуляторов.
2. Линейно-интерактивные бесперебойники. В отличие от предыдущих оснащены встроенным стабилизатором напряжения, могут подключаться напрямую к генератору. Линейно-интерактивные ИБП самостоятельно контролируют уровень заряда аккумуляторных батарей. В случае отсутствия питания в электрической сети оборудование начинает работать от аккумулятора, в обычном режиме аккумуляторные батареи самостоятельно заряжаются.

Оба устройства подключены к электрической сети на постоянной основе, за счет этого они обеспечивают постоянную работу отопительного оборудования.

Особенности и недостатки оборудования

К главным достоинствам бесперебойных источников питания для циркуляционного насоса и отопительной системы относят:

• Обеспечение непрерывной и бесперебойной работы отопительного оборудования вне зависимости от работоспособности электрической сети.
• Эффективная работа всей системы даже при неполадках в сети питания.
• Простой монтаж, не требующий определенных навыков.
• Удобное использование.
• Повышенная надежность оборудования.
• ИБП не издает постороннего шума в процессе работы.

Минусы ИБП:

• Аккумуляторные батареи разряжаются слишком быстро при отсутствии питания в сети.
• Некоторое недорогое оборудование имеет низкую мощность, в связи с чем не справляется с нагрузками.

Как приобрести подходящий бесперебойник

При покупке бесперебойного источника питания для отопительного котла необходимо обращать внимание на следующие параметры:

1. Какая выходная мощность необходима для нормальной работы отопительного котла, используемого в вашем доме. При выборе ИБП обязательно учитывайте рабочие параметры отопительного оборудования, особого внимания заслуживает «пусковой момент», когда потребляемая мощность максимальна. Если бесперебойник не будет отвечать требуемым параметрам – отопительный прибор автоматически перестанет работать.
2. Время работы в автономном режиме. Данная величина напрямую зависит от количества аккумуляторных батарей в бесперебойнике и их емкости. Специалисты советуют отдавать предпочтение оборудованию, в котором подключать батареи можно самостоятельно. Так вы сможете выбрать оптимальное количество батарей в зависимости от нужного времени работы отопительного прибора в периоды отсутствия питания в сети. При выборе устройств со встроенными батареями обязательно обращайте внимание на наличие пометки «Long Time». Она означает, что отопительный прибор будет работать при выключенной электроэнергии продолжительное время.
3. Время, за которое бесперебойник переходит в автономный режим работы. Данный параметр обозначает временной отрезок, за который ИБП способен начать работу от аккумуляторов в случае отключения электроэнергии.
4. Выходное напряжение. Лучше отдать предпочтение бесперебойникам для защиты от скачков напряжения, которое имеет пометку «Чистый синус», в ином случае отопительный котел может выйти из строя во время неполадок к сети.

Стоимость

В магазинах, специализирующихся на продаже товаров из Китая, самые дешевые бесперебойные источники питания для систем отопления можно приобрести примерно за 100 долларов. Более качественное оборудование в цене может достигать 300 долларов.

Бесперебойник для насоса своими руками

Прежде чем приступать к сборке, стоит запомнить, что бесперебойник вполне возможно собрать своими руками, однако, необходимо иметь определенные знания в данной области. Если вы ничего не понимаете в принципе работы ИБП и прочих элементов сети, к самостоятельному созданию устройства приступать не стоит – только зря потратите деньги и время (велика также вероятность вывода отопительного оборудования из строя при использовании неправильно собранного бесперебойника).

Если перечисленные выше недостатки не имеют для вас значения, то для создания бесперебойного источника питания потребуется следующее оборудование:

• Преобразователь из 12 в 220 вольт. На рынке представлен широкий ассортимент подобных устройств, в основном между собой они различаются формой выходного сигнала и рабочей мощностью. Для домашнего использования оптимальным будет преобразователь с пиковой мощностью 500 Вт.
• Аккумуляторные батареи. От количества батарей и их мощности будет зависеть продолжительность работы отопительного оборудования во время отсутствия электроэнергии. Так, аккумулятор емкостью 45 А/час способен обеспечить автономную работу котла отопления на протяжении 8 часов, аккумулятора емкостью 95 А/час в среднем хватит на сутки бесперебойной работы. Для бесперебойного источника своими руками лучше всего подойдут гелиевые аккумуляторы, так как они имеют увеличенный эксплуатационный срок (стоят дороже обычных).
• Зарядное устройство для аккумуляторов. Подбирается в соответствии с выбранными параметрами аккумулятора.

Процесс создания бесперебойника в домашних условиях включает в себя следующие этапы:

1. Соединяем мощным проводом аккумулятор с преобразователем. На инверторе указано два обозначения «+» и «-», «Плюс» соединяется проводом с «Плюсом» на аккумуляторе, соответственно, «Минус» соединяется с «Минусом».
2. Включаем вилку питания газового или твердотопливного котла в сеть питания на преобразователе, щелкаем переключатель на позицию «Вкл», оборудование начинает работать. Бесперебойник подключается вручную при отсутствии питания в сети.
3. При включенном преобразователе работает котел, аккумулятор постепенно разряжается. После того, как электроэнергия будет включена, отопительный котел включается в централизованную сеть питания, а аккумуляторы бесперебойника ставятся на зарядку.

При создании собственного ИБП обязательно учитывайте следующие моменты:

• Для соединения всех элементов системы допускается использование только толстых медных проводов.
• Делайте все соединения максимально прочными и надежными.
• Время от времени проверяйте места соединения проводов. Иногда на контактах начинаются окислительные процессы, которые могут повлиять на общую работоспособность системы.

В случае, если вы планируете собрать собственный бесперебойник, сэкономить удастся до 50% от стоимости уже готового магазинного устройства.

Распространенные проблемы в работе ИБП

В процессе использования прибора для обеспечения бесперебойного питания отопительного котла могут возникать следующие проблемы:

1. Загрязнение поверхности источника бесперебойного питания, оседание пыли, которая может привести к неправильной работе устройства (данная проблема часто встречается, если прибор установлен в комнате, где проводятся строительные работы).
2. Если в сети питания часто наблюдаются скачки напряжения, преобразователь может выйти из строя.
3. При многолетнем использовании аккумуляторные батареи выходят из строя (медленно заряжаются или не заряжаются вовсе, быстро теряют заряд).
4. Смазка на охладительных вентиляторах требует постоянной замены. Со временем она застывает и провоцирует неправильную работу системы охлаждения, в итоге ИБП полностью выходит из строя.

Видео по теме

Советы по выбору подходящего бесперебойника

При приобретении устройства бесперебойного питания и использовании его стоит обратить внимание на следующие моменты:

• Забудьте об экономии на ИБП. Более дешевые устройства часто не соответствуют заявленным параметрам и имеют ограниченный срок службы. Кроме того, такие приборы часто не справляются с возложенными на них функциями и в итоге приводят к выходу из строя всей отопительной системы (действует правило: скупой платит дважды).
• Бесперебойники для котлов отопления предназначены исключительно для подключения к насосу. Не стоит подключать к прибору другое оборудование, так как мощность ИБП просто не рассчитана на такие эксперименты.
• Отдавайте предпочтение моделям, которые поддерживают работу с фазовым оборудованием.
• Оптимальным помещением для установки бесперебойника считается подвальное или полуподвальное помещение в частном доме. Там устройства не будут занимать жилую площадь. При этом помните, что прибор должен быть защищен от повышенной влажности воздуха. Соблюдение всех параметров становится возможным за счет использования небольшого шкафа, который будет герметично закрываться.

Обратите внимание на то, что покупать следует только качественное оборудование. Оно будет стоить на порядок дороже китайских аналогов, однако вложенные деньги быстро окупятся. Помните о том, что установка качественного источника бесперебойного питания в любом случае будет менее затратной, чем ремонт или замена автономной системы отопления в доме.

Каждый человек, использующий в своём доме электрическое отопление, сталкивался с тем, что в самый нужный момент оно может отключиться. Решают такую проблему бесперебойники — источники электричества, которые работают даже тогда, когда выключается полное электроснабжение. ИБП для отопительных систем вполне реально не только приобрести в магазине, но и изготовить самостоятельно для своего дома, дачи или квартиры, и ниже подробно рассматривается, как это сделать.

Подробнее про самостоятельное изготовление

Стоимость деталей будет примерно 10-12 тысяч рублей (в то время как уже готовый прибор стоит минимум вдвое больше). Это одна из причин сделать устройство самому, а не приобретать его в магазине.

Но без соответствующих навыков вы, конечно, в первый раз потратите довольно много времени, так что только вам решать, стоит ли заниматься самостоятельным изготовлением агрегата.

Что потребуется?

Если вы изготавливаете бесперебойник для газового котла или для циркуляционного насоса отопления своими руками, то одна из самых важных его частей — инвертор.

Инвертор — это и есть устройство, преобразовывающее постоянное напряжение аккумуляторной батареи в переменное напряжение 220 B. Понятно, что сам бесперебойник лучше делать из аккумуляторных батарей, они куда дешевле, чем разнообразные генераторы.

Чтобы котёл, зависящий от электрического тока, нормально функционировал, лучше всего ставить инверторы типа CPS (самые лучшие варианты индексов — 3500, 7500 и 5000 PRO).

Помимо инвертора, нужны и сами батареи, обеспечивающие бесперебойное питание для котлов/насосов, а также зарядное устройство.

Пошаговые инструкции

Про выбор инвертора было сказано ранее.

Батареи выбираются с наибольшей ёмкостью — чем больше она будет, тем дольше прослужит и бесперебойник. Если ёмкость оборудования 45 ампер-часов, то оно будет действовать 8 часов, а вот при 95 ампер-часах — уже до 24 часов.

Зарядник должен соответствовать ёмкости батарей.

Если вы приобрели уже в готовом виде инвертор, батареи и зарядник, то остаётся сделать следующее:

1. Два обозначения «+» и «-«, которые отмечены на инверторе ИБП для газового котла, присоединить друг к другу мощным проводом с аналогичными отметками на аккумуляторе.
2. Вилку котла вставить в инвертор.
3. Нажать «Включить». Всё, устройство работает.

Но, конечно, не всё так просто, и следует учесть такие нюансы:

• Провода для соединений лучше использовать толстые и медные;
• Места, где эти провода присоединяются к устройствам, должны быть крайне надёжными — следует тщательно следить за этим;
• Соединения в дальнейшем следует проверять, т.к. существует риск окисления металла и ухудшения работы системы.

Подробнее о том, что ещё важно учесть — в следующем разделе.

На что обращать внимание?

Большая часть современных отопительных систем в качестве топлива использует метан. Но чтобы система работала стабильно, она должна иметь источник тока, выдающий непрерывное напряжение без каких-либо перебоев. Если устройство питания резко отключить, то теплоносители станут постепенно остывать, а это весьма неприятно, так как на них в некоторых местах могут в итоге появиться трещины — сперва маленькие, а потом большего размера.

Поэтому внимательно следите за стабильностью работы устройства!

Нюансы сборки фильтра внешних гармоник

А поможет нам в этом так называемая гармоничная система для фильтров напряжения.

Вы и здесь можете проявить инициативу и сделать её самостоятельно, но лучше всё-таки хотя бы для начала установить и найти проверенную схему. Такие фильтры состоят из различных резисторов, трансформаторов и других вспомогательных устройств.

Правильно собранная система должна гарантированно стабилизировать любой из источников электрического тока.

Впрочем, схема такого фильтра несложна, её можно увидеть ниже.

Главная трудность здесь заключается в расчёте параметров. Элементы же контура рассчитываются и делаются идентично, лишь собираются разными способами — один последовательный, другой параллельный, однако в обоих случаях настраиваются на частоту 50 Гц.

Следует выполнить расчёт параметров катушек индуктивности под имеющийся в наличии сердечник.

В сердечнике также понадобится сделать зазор между витками.

Формулы для расчёта параметров следующие:

1. Зазор в миллиметрах = 1,257E-3 * макс. сила тока в амперах * количество витков.
2. Количество витков = 1,257E6 * макс. сила тока в амперах * индуктивность дросселя в Гн * площадь сечения сердечника в квадратных миллиметрах — результат округляем до большего
3. Для последовательного контура: максимум силы тока в амперах равен 1,4 * <мощность нагрузки, Вт>/ 220 В.
4. Для параллельного контура: максимум силы тока в амперах равен 1,4 * 220 В/ 28 * <частота сигнала, Гц – 50 Гц>* < индуктивность дросселя, Гн>.

Меры предосторожности и возможные ошибки

• В первую очередь, если вы решили сделать бесперебойник для насоса отопления именно своими руками, нужно надеть перчатки, чтобы не получить разряд током от оголённых проводов или контактов.
• Следует внимательно рассмотреть провода — у них не должно быть даже небольших повреждений, т.к. короткое замыкание очень опасно и может не только навредить человеческому здоровью, но и стать причиной пожара.
• Для системы следует подключать несколько аккумуляторов (лучше всего будет брать 2-4 полностью заряженных) и присоединять их параллельно.
• Ни в коем случае не следует экономить и брать устройства подешевле, так как качество и срок службы обычно оказываются соответствующими цене.
• Не присоединяйте к устройству всё подряд, используйте его именно для тех приборов, на которые он рассчитан по своей мощности. Впрочем, для компьютеров, как правило, этой мощности вполне хватает, главное, чтобы общая мощность не была выше максимально допустимой.
• Лучшим выбором, как советуют специалисты, будут модели с фазозависимым оборудованием.

Самостоятельное обслуживание

Если удалось собрать ИБП для котла своими руками, то обслуживать его чаще всего уже нетрудно. Придётся только менять аккумуляторные батареи через некоторые временные промежутки и периодически проверять целостность всей системы.

Посмотрите видео на эту тему

Вывод

Собрать и использовать данное устройство самостоятельно не так уж сложно и совсем недорого, но важно соблюдать элементарную внимательность.