Ononderbroken stroomvoorziening voor een verwarmingsketel: werkingsprincipe + subtiliteiten bij het kiezen van ononderbroken stroomvoorzieningen
Kent u het gevoel dat u op het meest ongelegen moment zonder elektriciteit komt te zitten? Mee eens, het is moeilijk om een geschikt moment te vinden om van de grid te gaan. Veel particuliere woningen zijn al uitgerust met autonome generatoren voor het geval van langdurig stroomverlies. Het zou fijn zijn om ook een voeding voor de ketel te hebben, aangezien deze apparatuur gevoelige componenten bevat. De bruikbaarheid en veiligheid van het ketelsysteem zijn afhankelijk van dit laatste.
Een hoogwaardige ononderbroken stroomvoorziening houdt u rustig: u krijgt niet te maken met onbegrijpelijke fouten, hoeft niet te wachten op monteurs of hoeft niet te betalen voor reparaties. Uit dit artikel leert u informatie over de werking van voedingen, hun typen en criteria voor een foutloze selectie van een apparaat onder alle omstandigheden.
Ononderbroken stroomvoorzieningen verschenen in verband met de noodzaak om bescherming te bieden tegen instabiliteit van elektrische netwerken en stroomuitval. Onder verschillende omstandigheden is een bepaald type ononderbroken stroomvoorziening nodig, maar de rest kan achterwege blijven. Lees hier meer over in ons artikel.
De inhoud van het artikel:
Doel en werkingsprincipe van ononderbroken stroomvoorzieningssystemen
In individuele woningen zijn ketels vaak het enige apparaat voor het verwarmen van water en verwarming. Problemen in de elektrische netwerken die dergelijke gebouwen bedienen, veroorzaken groot ongemak.
Tegelijkertijd vereisen ketelpanelen en besturingseenheden, evenals hun automatische installaties, een hoogwaardige stroomvoorziening.
Verzacht dit probleem ononderbroken stroombron (UPS, uninterruptible power supply, uninterruptible power supply unit) is een eenvoudig apparaat dat enige tijd een stabiele levensduur van de batterij biedt.
Het noodstroomapparaat wordt na storingen en ongevallen ingeschakeld en voorziet het gehele ketelbesturingssysteem van elektriciteit. De UPS kan dit enkele tientallen minuten en zelfs meer dan een halve dag doen.
Het belangrijkste doel van een UPS is om apparatuur van stroom en spanning te voorzien in het geval dat het hoofdvoedingsnetwerk stopt met het leveren ervan. Vooral in de winter zijn er veel onderbrekingen, soms door vorst, soms door besparingen. Hierdoor UPS voor ketels zal zeer relevant zijn in grote huishoudens. Als gevolg van frequente stroomstoringen in de particuliere sector wordt er steeds meer vraag naar UPS'en.
De tweede hoofdfunctie van de UPS is bescherming tegen schommelingen en abnormale netwerkparameters. Als er een stroomstoring is of als veel parameters zijn gewijzigd, schakelt de UPS over op batterijvoeding.
UPS wordt vaak gebruikt ketels op vaste brandstoffen. De pompen van dergelijke ketels zorgen voor beweging en circulatie in de radiatoren. Omdat de brandstof blijft branden nadat de stroom is uitgeschakeld, kan de resterende vloeistof in de ketel gaan koken. Zonder gebruik te maken van de ononderbroken stroomvoorziening zal deze situatie eindigen in een defect of volledig falen van de ketel, en zelfs een explosie is mogelijk.
Constante werking van vaste brandstof of gas boilerHet ontstekings- en bedieningspaneel zorgt niet alleen voor verwarming of waterverwarming zelf, maar beschermt ook tegen bevriezing van de koelvloeistof in de leidingen, wat het hele verwarmingssysteem kan beschadigen.
In de meeste moderne ketelmodellen wordt de koelvloeistofcirculatie geregeld elektrische pompen. De thermostaat regelt de buitentemperatuur. De pomp begint koelvloeistof te pompen zodra deze onder de toegestane limiet zakt. Dan gaat de gasklep branden, de brander begint te werken, de verbrandingsenergie vult het koelmiddel en de ventilator gaat aan. De ketelbediening is al die tijd beschikbaar in de elektronische unit.
Bijna alle structurele elementen uit deze cyclus vereisen elektriciteit van hoge kwaliteit met een ideale stroomvorm:
- pomp;
- gasklep;
- fan;
- de elektronische eenheid.
In sommige toepassingen zal een slechte stroomgolfvorm kritische gevolgen hebben.
Ononderbroken stroomvoorzieningen hebben verschillende werkingsprincipes en structuur. UPS voor ketels heeft meestal een accu (accu, accu) en schakelt over op noodstroom.
Soorten back-upvoedingen
Specifiek voor gas- of vastebrandstofketels bestaat er geen ononderbroken stroomvoorziening. Er zijn slechts 3 soorten UPS, afhankelijk van de manier waarop ze werken, en ze vertegenwoordigen allemaal 3 verschillende prijscategorieën.
Verwarmingsketelsystemen worden geleverd met de volgende UPS:
- Offline (offline, back-up).
- Lijn-interactief.
- Online (online, dubbele conversie).
Offline-UPS - Dit is een groep budgetapparaten die de batterij van stroom voorzien en de spanningsparameters niet gelijk maken.Ze omvatten schakelapparaten en een batterij. In de netvoedingsmodus ontvangen de pomp- en ketelbesturingseenheid energie rechtstreeks van het net.
De back-upstroom wordt gestart via de schakelaar. Off-line - de minst betrouwbare en de goedkoopste. Een offline UPS heeft dezelfde spanningsvorm als het elektriciteitsnet en de overgangstijd naar batterijvoeding is vrij lang. Het belangrijkste voorbehoud is dat er geen stabilisatie van de netspanning plaatsvindt.
Lijn-interactieve ononderbroken voedingen hebben een ingebouwde stabilisator. Hierdoor blijft het apparaat ook bij aanzienlijke spanningsschommelingen op het lichtnet werken en is daardoor betrouwbaarder. Deze apparaten schakelen niet over op back-upstroom na kleine stroompieken, zoals offline apparaten. Lijninteractieve apparaten hebben 2 hoofdsubcategorieën: UPS met regelmatige en onregelmatige sinusgolven.
Kenmerken lijn-interactief:
- het uitgangssignaal kan stapsgewijs of vloeiend zijn;
- lang werk;
- lange levensduur;
- lange gebruiksduur zonder overschakeling op een batterij;
- spanningsvereffening met een stabilisator.
Online-apparaten hebben een fundamenteel andere structuur dan offline en line-interactief. Online apparaten zetten wisselstroom om in gelijkstroom en vervolgens weer in wisselstroom.
Hun batterij wordt opgeladen met een lagere constante spanning. Hij is constant actief, hoeft niet te worden geschakeld en begint direct te werken zodra de netspanning wegvalt. De batterij voedt de ketel ook als de netspanning aanwezig maar te laag is.
Online parameters:
- frequentie- en spanningsegalisatie;
- onmiddellijk inschakelen van back-upstroom;
- De sinusgolf aan de uitgang is bijna ideaal.
Wat de sinusoïde betreft, deze is bij online-apparaten vloeiend, niet getrapt en vertoont geen merkbare vervormingen. Tegelijkertijd is frequentiestabiliteit voor veel gasketels van fundamenteel belang.
Onlinemodellen bieden 100% bescherming in elke bedrijfsmodus. Dit betreft de veiligheid van de ketel, de onderdelen ervan en de ononderbroken stroomvoorziening zelf, in verband met problemen in het elektriciteitsnet. De bescherming werkt bij eventuele storingen in een deel van het netwerk.
Het apparaat bevat een gelijkrichter, omvormer en omzeilen. De gelijkrichter zet de wisselstroom om naar een constante, de omvormer voert de omgekeerde actie uit en de bypass is een back-upvoedingslijn die wordt gebruikt wanneer UPS-onderdelen kapot gaan.
Online modellen zijn van onschatbare waarde voor kritische of gevoelige belastingen, wat bij veel ketelsystemen het geval is. Met een laag rendement en een lage levensduur zijn online UPS'en het krachtigst.
Structureel gezien kunnen online UPS'en communiceren met de batterij en de generator. Meestal met beide bronnen in hetzelfde model. Een online UPS heeft een omvormer die constant actief is, wat het belangrijkste kenmerk is. Alle krachtige UPS-systemen proberen nu dit online-schema te gebruiken.
Vergelijking van kenmerken van verschillende UPS voor een ketel
Bij oude desktopcomputers werd gebruik gemaakt van ononderbroken back-upvoedingen, en deze waren meestal voldoende. In industriële en particuliere netwerken was en is er behoefte aan krachtigere en complexere ononderbroken stroomvoorzieningen.Moderne ketels en alle ketels met pompen zijn slecht of niet compatibel met offline UPS'en.
Bijna alle offline ononderbroken stroomvoorzieningen hebben een bescheiden vermogen. Het rendement van deze UPS'en bij stroomproblemen kan oplopen tot 60%.
Het schakelapparaat van lijninteractieve UPS'en stabiliseert de spanning, en in dit geval mogen aanzienlijke spanningsafwijkingen van de norm niet leiden tot het overschakelen naar autonome werking. Bovendien ondersteunen lijninteractieve apparaten twee modi: voor onstabiele parameters en volledig verlies van stroomvoorziening.
Deze UPS'en werken met ingangsspanningsafwijkingen tot 20%. De uitgangsspanning is vrijwel altijd gelijk aan de norm. De efficiëntie van line-interactive is hoger dan die van online en offline, en het geboden beschermingsniveau bereikt 85%.
De on-line ononderbroken voeding levert hoogwaardige wisselstroom aan de uitgang. Er is helemaal geen schakeltijd tussen de batterij en het netwerk. De online UPS-omvormer kan werken zonder netvoeding.
Naast deze voordelen zijn er ook nadelen. De levensduur van de batterij bij online werken is meestal lager, evenals de efficiëntie van het hele apparaat. De prijzen voor online modellen zijn aanzienlijk hoger. Online heeft een aanzienlijk geluidsniveau en een aanzienlijke warmteontwikkeling.
De meest populaire zijn lijninteractief. Ze hebben een stabilisator, hoewel niet de meest nauwkeurige. Als de netspanning overeenkomt met het bereik van de ononderbroken stroomvoorziening (bijvoorbeeld binnen 130 Volt), zal deze de indicator stabiliseren met een nauwkeurigheid van ongeveer 10%. Dit cijfer wordt in het dagelijks leven als acceptabel beschouwd.De overstap naar batterijvoeding zal altijd plaatsvinden wanneer de stabilisator niet aan deze 10% kan voldoen.
Line-interactief komt qua betekenis dichter bij offline apparaten - ze hebben ook een bepaald bereik waarin het apparaat werkt in de normale voedingsmodus van het netwerk, en niet in de back-upmodus. Het verschil is dat het aanvaardbare spanningsbereik voor offline apparaten veel kleiner is. Bij offline apparaten ligt de nadruk op bescherming tegen plotselinge stroomuitval, in plaats van op stroompieken.
Criteria voor het kiezen van een ononderbroken stroomvoorziening voor een ketel
In totaal zijn er meer dan 5 principes voor het succesvol kiezen van een ononderbroken stroomvoorziening. Over het algemeen moet de voorkeur worden gegeven aan nieuwere en geavanceerdere apparaten. Houd de eigenaardigheden van de Russische elektriciteitsnetten in gedachten: ze zijn overweldigend onstabiel.
Let op de belangrijkste kenmerken:
- Stroom.
- Laadstroom.
- Batterij capaciteit.
- Mogelijkheid om externe batterijen aan te sluiten.
- Bedrijfsduur in autonome/noodmodus.
- Overgangstijd naar batterij.
- De vorm van het uitgangssignaal (spanning), d.w.z. de uitgangssinusgolf.
- De aanwezigheid van een tot en met nul.
Stroom. Voor dubbelcircuitketelsAls er veel kraanwater wordt verwarmd, zal de ononderbroken stroomvoorziening óf nutteloos zijn, óf het werk slechts korte tijd ondersteunen en alleen als deze zeer krachtig is. Je zult rekening moeten houden met het aantal circulatiepompen (hoe meer, hoe hoger het benodigde vermogen) en het vermogen van de ketel zelf.
Houd er rekening mee dat UPS'en tot 200 W nuttig zijn voor ketels met het laagste vermogen.Als de ketel op gas werkt, heeft deze een vermogen van ongeveer 80 tot 300 W en meer. Er moet een ononderbroken stroomvoorziening worden aangeschaft die 25% krachtiger is dan de ketel. Normaal gesproken is het UPS-vermogen voor een ketel beperkt tot 600 W.
Het vermogen van de UPS wordt berekend met behulp van de formule A=B/C×D, Waar:
- A - batterijvermogen (W, watt);
- B - ketelvermogen (W, watt);
- C is de reactieve belastingscoëfficiënt (0,7);
- D - 3-voudige startstroomreserve (3).
Het resultaat is het minimaal vereiste batterijvermogen, maar er moet 30% als reserve aan worden toegevoegd.
Bij de berekeningen moet ook het vermogen van alle pompen worden meegenomen, als deze in het systeem aanwezig zijn. Voer deze indicator in de teller in en tel deze op bij het ketelvermogen.
Betreft laadstroom voor accu's is 1 A voldoende om één accu van 10 Ah te laten werken. Een accu met een capaciteit van 80-100 Ah kan gebruikt worden voor een stroomsterkte van 8 A. Als u een fout maakt bij het selecteren van een batterij, gaan zowel de batterij zelf als de ononderbroken stroomvoorziening minder lang mee dan verwacht.
De hoeveelheid stroom beperkt de mogelijkheid om een capaciteit groter dan een bepaalde waarde te gebruiken, dus je moet meteen een krachtige lader kiezen. Het selecteren van een ononderbroken stroomvoorziening op basis van de huidige parameter is tegelijkertijd het selecteren op basis van de duur van de autonome werking.
De volgende hoofdparameter is Batterij capaciteit. Op basis hiervan zijn back-upapparaten met de mogelijkheid om externe batterijen aan te sluiten geschikt. Dergelijke UPS'en werken veel langer in de noodmodus, dat wil zeggen nadat ze zijn losgekoppeld van het netwerk.Het wordt aanbevolen om externe batterijen volledig op te laden, omdat als ze niet volledig zijn opgeladen, de levensduur van de batterij korter zal zijn.
Een belangrijke parameter is autonomie. De maximale levensduur van de batterij is afhankelijk van de batterij of het accupakket. Een UPS met één ingebouwde batterij biedt soms maar 10-20 minuten batterijduur.
Om de levensduur van de batterij te berekenen, moet u het aantal interne en externe batterijen en de capaciteit van elke batterij vermenigvuldigen. Idealiter koop je voor veel accu's een UPS met een externe accuaansluiting en koop je vervolgens de accu's zelf apart. Op deze manier is het mogelijk om de levensduur van de batterij te verlengen tot enkele uren, waardoor ook volledige ontlading wordt voorkomen.
Er moet rekening mee worden gehouden UPS-ladervermogen. Het beperkt de mogelijkheden op het gebied van de offline modus. Sommige online UPS'en produceren meer dan 20 A, waardoor u units met 200-300 Ah kunt gebruiken.
De totale capaciteit van de batterijen wordt vergroot door een parallelle aansluiting; een seriële aansluiting somt de spanning op, en dit kan nodig zijn bij ononderbroken voedingen die geen 12 V DC-aansluiting vereisen. zodat het apparaat op hoge kwaliteit kan werken.
De levensduur van de batterij bereikt 10 uur of meer, en veel hangt af van het vermogen van de boiler, de laadstroom en de batterijcapaciteit. Er moet rekening worden gehouden met de regelmaat van netwerkpieken en stroomuitval. Let in dit geval op de kwaliteit van het beveiligingssysteem tegen schommelingen in het netwerk.
De eenmalige levensduur van de batterij wordt berekend met behulp van de formule T = Q × U / W, Waar:
- T—tijd (uren);
- Q: batterijcapaciteit (Ah, ampère-uur);
- U is de spanning (V, volt);
- W is het totale belastingsvermogen (W, watt).
Snelheid overschakelen naar batterij laat zien hoe snel de ononderbroken stroomvoorziening bij stroomuitval overschakelt naar batterijvoeding. Online apparaten schakelen direct over naar ‘reserveren’, andere doen dit met een vertraging van maar liefst 0,002-0,015 seconden, en soms enkele seconden.
Uitgangsspanning formulier. Het signaal dat uit de ononderbroken stroomvoorziening komt en de ketel binnenkomt, heeft invloed op de werking ervan. De beweging van elektromotoren van circulatiepompen hangt af van de parameters van elektriciteit. UPS'en van lage en gemiddelde kwaliteit produceren, wanneer ze op batterijvoeding en een onstabiel elektrisch netwerk werken, stroom in de vorm van een meander, dat wil zeggen in de vorm van een ongelijkmatige of gewijzigde sinusgolf. De ketel zal ongelijkmatig werken, waardoor de belasting en het elektriciteitsverbruik verder zullen toenemen.
De spanningsgolfvorm aan de uitgang van de UPS is van cruciaal belang. Het kan lijken op een benaderde sinusgolf of trapezium. Dergelijke parameters worden slecht verdragen door circulatiepompen. Dit wordt aangegeven door een stroperig geluid en een schokkerige werking. Er moet een ononderbroken stroomvoorziening voor een pomp worden geselecteerd met de beste eigenschappen, anders zal de pomp na verloop van tijd kapot gaan.
Dubbel-inverterende UPS'en zorgen niet alleen voor een vrijwel ideale sinusgolf, maar bieden ook een effectief systeem tegen netwerkpieken. Line-interactive is ideaal voor dure ketels en apparatuur die vaak kapot gaan.
Voor betrouwbare netwerken zijn in mindere mate stabilisatoren nodig. Met hoogwaardige netwerkspanning en stabiele werking tijdens zeldzame storingen wordt een goedkope offline ononderbroken stroomvoorziening een winstgevende optie.
Bij frequente sprongen is een stabilisator absoluut nodig. Het paspoort voor ononderbroken stroomvoorzieningen met stabilisatoren vermeldt idealiter de spanningsvorm. Koop geen UPS zonder dergelijke gegevens.
Door nul. Ketels kunnen fase-afhankelijk of fase-onafhankelijk zijn. Bij fase-afhankelijke ketels zul je een UPS moeten kiezen met een doorloopnul en onder de ketel. Fase-onafhankelijke apparaten kunnen zelfs werken vanaf een ononderbroken stroomvoorziening van een computer als deze een zuivere sinusgolf produceert.
Aan alle kenmerken moet aandacht worden besteed, rekening houdend met het feit dat u een ketel op gas of vaste brandstof heeft. U moet ter plekke vragen of het gecontra-indiceerd is om een bepaalde UPS voor een gasboiler te gebruiken.
Alle criteria in aanmerking genomen, zijn lijninteractieve UPS'en met de juiste sinusgolf de beste optie qua prijs-kwaliteitverhouding, betrouwbaarheid, levensduur en batterijduur.
Installatie en bediening:
- Ononderbroken stroomvoorzieningen worden in de buurt van het verwarmingssysteem geïnstalleerd, op plaatsen waar de omgevingsomstandigheden de kwaliteit van de werking van de UPS niet beïnvloeden.
- De documentatie geeft de optimale temperatuur en vochtigheid aan - volg deze instructies.
- Bewaak de toestand van de kamer - er mogen geen explosieve of ontvlambare vloeistoffen of dampen van agressieve reagentia zijn.
- Sluit de ononderbroken stroomvoorziening aan op de ketel met kabels met de juiste doorsnede.
- Aard alle apparatuur.
Wees geïnteresseerd in de mogelijkheden van de apparatuur. Goede apparaten hebben bescherming tegen volledige ontlading van de batterij, oververhitting, kortsluiting en verschillende overbelastingen. Ingebouwde relaisstabilisatoren zorgen voor een vloeiende sinusgolf bij onstabiele spanning.
Conclusies en nuttige video over het onderwerp
Hoe een UPS voor een ketel te kiezen, berekening van parameters:
Herziening van de Volter UPS-300 ononderbroken stroomvoorziening voor de ketel, instructies voor de werking ervan:
Interactie tussen de UPS en de pomp van het verwarmingssysteem, waarbij de ononderbroken stroomvoorziening van Powerman Smart wordt gecontroleerd:
Ononderbroken stroomvoorzieningen verhogen de veiligheid van ketels. Nog niet zo lang geleden gebruikte bijna niemand een UPS. Nu wordt in veel individuele huizen en bedrijven, waar elektriciteit vaak wordt geleverd met elektriciteit van lage kwaliteit, steeds vaker gebruik gemaakt van ononderbroken stroomvoorzieningen. UPS'en kunnen offline, lijninteractief en online zijn. Offline zijn een budgetoptie, en in veel gevallen zijn ze voldoende. Online UPS'en beperken de kans op storingen tot een minimum. Lineair interactief is in de meeste gevallen ideaal.
Schrijf opmerkingen en stel vragen over het onderwerp van het artikel. Wissel informatie uit met andere lezers. Uw ervaring kan nuttig zijn. Vertel ons hoe u een ononderbroken stroomvoorziening heeft gekozen of gekocht. Het contactformulier vindt u onder het artikel.
