Katkoton virtalähde lämmityskattilalle: toimintaperiaate + keskeytymättömien virtalähteiden valinnan hienovaraisuus
Tiedätkö sen tunteen, kun jäät ilman sähköä sopimattomalla hetkellä? Samaa mieltä, on vaikea löytää sopivaa aikaa ruudukon poistumiseen. Monet yksityiskodit on jo varustettu autonomisilla generaattoreilla pitkäaikaisen sähkökatkon varalta. Olisi kiva saada kattilaan myös virtalähde, koska tässä laitteessa on herkkiä komponentteja. Kattilajärjestelmän huollettavuus ja turvallisuus riippuu jälkimmäisestä.
Laadukas keskeytymätön virtalähde pitää sinut rauhallisena: sinun ei tarvitse käsitellä käsittämättömiä virheitä, odottaa teknikoita tai maksaa korjauksista. Tästä artikkelista opit tietoja virtalähteiden toiminnasta, niiden tyypeistä ja kriteereistä laitteen virheettömälle valinnalle kaikissa olosuhteissa.
Keskeytymättömät virtalähteet ilmestyivät sähköverkkojen epävakaudelta ja sähkökatkouksilta suojautumistarpeen yhteydessä. Eri olosuhteissa tarvitaan tietyntyyppinen keskeytymätön virtalähde, mutta muusta voidaan luopua. Lue lisää tästä artikkelistamme.
Artikkelin sisältö:
Keskeytymättömän tehonsyöttöjärjestelmän tarkoitus ja toimintaperiaate
Yksittäisissä kodeissa kattilat ovat usein ainoa laite veden lämmittämiseen ja lämmitykseen. Ongelmat tällaisia rakennuksia palvelevissa sähköverkoissa aiheuttavat suurta haittaa.
Samaan aikaan kattilapaneelit ja ohjausyksiköt sekä niiden automaattiset asennukset vaativat korkealaatuista tehonsyöttöä.
Tasoittaa tätä ongelmaa keskeytymätön virtalähde (UPS, keskeytymätön virtalähde, keskeytymätön virtalähde) on yksinkertainen laite, joka tarjoaa jonkin aikaa vakaan akun käyttöiän.
Varasähkölaite kytkeytyy päälle vikojen ja onnettomuuksien jälkeen ja syöttää sähköllä koko kattilan ohjausjärjestelmää. UPS voi tehdä tämän useita kymmeniä minuutteja ja jopa yli puoli päivää.
UPS:n päätarkoitus on syöttää laitteille virtaa ja jännitettä siinä tapauksessa, että päävirtalähdeverkko lopettaa niiden syöttämisen. Erityisen paljon keskeytyksiä on talvella, joskus pakkasen, joskus säästöjen takia. Tästä johtuen UPS kattiloihin on erittäin tärkeä suurissa kotitalouksissa. Yksityisellä sektorilla toistuvien sähkökatkojen vuoksi UPS-laitteiden kysyntä kasvaa.
Toinen UPS:n päätehtävä on suojaus heilahteluilta ja epänormaaleilta verkkoparametreilta. Jos tapahtuu sähkökatkos tai monet parametrit ovat muuttuneet, UPS siirtyy akkukäyttöön.
UPS:ää käytetään usein kiinteän polttoaineen kattilat. Tällaisten kattiloiden pumput tarjoavat liikkeen ja kierron pattereissa. Koska polttoaine jatkaa palamista virran katkaisun jälkeen, kattilassa jäljellä oleva neste voi kiehua. Ilman keskeytymätöntä virtalähdettä tämä tilanne päättyy kattilan rikkoutumiseen tai täydelliseen vikaan, ja jopa räjähdys on mahdollinen.
Jatkuva kiinteän polttoaineen käyttö tai kaasukattila, sen sytytys- ja ohjauspaneeli tarjoaa paitsi itse lämmityksen tai vedenlämmityksen, myös suojaa jäähdytysnesteen jäätymiseltä putkissa, mikä voi vahingoittaa koko lämmitysjärjestelmää.
Useimmissa nykyaikaisissa kattilamalleissa jäähdytysnesteen kiertoa ohjataan sähköpumput. Termostaatti ohjaa ulkolämpötilaa. Pumppu alkaa pumpata jäähdytysnestettä heti, kun se laskee alle sallitun rajan. Sitten kaasuventtiili syttyy, poltin alkaa toimia, palamisenergia täyttää jäähdytysnesteen ja puhallin käynnistyy. Kattilan ohjaus on käytettävissä elektroniikkayksikössä koko tämän ajan.
Lähes kaikki tämän syklin rakenneosat vaativat korkealaatuista sähköä, jolla on ihanteellinen virtamuoto:
- pumppu;
- kaasu venttiili;
- tuuletin;
- elektroninen yksikkö.
Joissakin sovelluksissa huonolla virran aaltomuodolla on kriittisiä seurauksia.
Keskeytymättömillä virtalähteillä on erilaiset toimintaperiaatteet ja rakenne. Kattiloiden UPS:ssä on yleensä akku (akku, akku) ja se kytkeytyy hätävirtaan.
Varavirtalähteiden tyypit
Erityisesti kaasu- tai kiinteän polttoaineen kattiloita varten ei ole keskeytymätöntä virtalähdettä. UPS-laitteita on vain 3 tyyppiä niiden toimintatavan perusteella, ja ne kaikki edustavat kolmea eri hintaluokkaa.
Lämmityskattilajärjestelmät toimitetaan seuraavilla UPS-laitteilla:
- Offline (offline, varmuuskopio).
- Line-interaktiivinen.
- Online (on-line, kaksoismuunnos).
Offline UPS - Tämä on joukko budjettilaitteita, jotka kytkevät virran akkuun eivätkä tasaa jänniteparametreja.Niihin kuuluvat kytkinlaitteet ja akku. Verkkovirtatilassa pumppu ja kattilan ohjausyksikkö saavat energiaa suoraan verkosta.
Varavirta käynnistetään kytkimestä. Off-line - vähiten luotettava ja halvin. Off-line UPS:llä on sama jännitemuoto kuin verkkovirralla, ja siirtymäaika akkukäyttöön on melko pitkä. Tärkein varoitus on, että verkkojännite ei stabiloitu.
Linjainteraktiiviset keskeytymättömät virtalähteet on sisäänrakennettu stabilointiaine. Sen ansiosta laite jatkaa toimintaansa verkosta merkittävissäkin jännitteenvaihteluissa ja on siten luotettavampi. Nämä laitteet eivät siirry varavirtaan pienten virtapiikin jälkeen, kuten offline-laitteet. Linjainteraktiivisilla laitteilla on 2 pääalaluokkaa: UPS säännöllisillä ja epäsäännöllisillä siniaalloilla.
Line-interactiven ominaisuudet:
- lähtösignaali voi olla porrastettu tai tasainen;
- pitkä työ;
- pitkä käyttöikä;
- pitkä kuljetusaika ilman vaihtoa akkuun;
- jännitteen tasaus stabilisaattorilla.
Online-laitteet niiden rakenne on pohjimmiltaan erilainen kuin offline- ja line-interactive. On-line-laitteet muuntavat vaihtovirran tasavirraksi ja sitten taas vaihtovirraksi.
Niiden akkua ladataan alennetulla vakiojännitteellä. Se on jatkuvasti aktiivinen, ei vaadi kytkentää ja alkaa toimia heti, kun verkkojännite katkeaa. Akku antaa virtaa myös kattilalle, jos verkkojännite on käytettävissä, mutta liian alhainen.
Online-parametrit:
- taajuuden ja jännitteen tasaus;
- varavirran välitön kytkeminen päälle;
- Siniaalto lähdössä on lähes ihanteellinen.
Mitä tulee sinusoidiin, se on online-laitteissa sileä, ei porrastettu eikä siinä ole havaittavia vääristymiä. Samaan aikaan monille kaasukattileille taajuuden vakaus on olennaisen tärkeää.
Online-mallit tarjoavat 100 % suojan kaikissa toimintatiloissa. Tämä koskee kattilan, sen osien ja itse keskeytymättömän virransyötön turvallisuutta, joka liittyy sähköverkon ongelmiin. Suojaus toimii, jos verkon missä tahansa osassa esiintyy häiriöitä.
Laite sisältää tasasuuntaajan, invertterin ja ohittaa. Tasasuuntaaja muuntaa vaihtovirran vakioksi, invertteri suorittaa käänteisen toiminnan ja ohitus on varavirtalähde, jota käytetään, kun UPS:n osat hajoavat.
Online-mallit ovat korvaamattomia kriittisille tai herkille kuormille, joita monet kattilajärjestelmät ovat. Alhaisen tehokkuuden ja käyttöiän ansiosta online-UPS-laitteet ovat tehokkaimpia.
Rakenteellisesti online-UPS:t voivat olla vuorovaikutuksessa akun ja generaattorin kanssa. Yleensä molemmilla lähteillä samassa mallissa. On-line UPS:ssä on jatkuvasti käynnissä oleva invertteri, mikä on sen pääominaisuus. Kaikki tehokkaat UPS-järjestelmät yrittävät nyt käyttää tätä online-järjestelmää.
Kattilan eri UPS-laitteiden ominaisuuksien vertailu
Vanhoissa pöytätietokoneissa käytettiin katkeamattomia varavirtalähteitä, jotka yleensä riittivät. Teollisissa ja yksityisissä verkoissa oli ja on tarve tehokkaammille ja monimutkaisemmille keskeytymättömille virtalähteille.Nykyaikaiset kattilat ja kaikki kattilat, joissa on pumppu, ovat huonosti yhteensopivia tai yhteensopimattomia offline-UPS-laitteiden kanssa.
Lähes kaikissa offline-tilassa olevissa keskeytymättömissä virtalähteissä on vaatimaton teho. Näiden UPS-laitteiden hyötysuhde tehoongelmissa on jopa 60 %.
Linjainteraktiivisten UPS-laitteiden kytkinlaite stabiloi jännitettä, ja tässä tapauksessa merkittävät jännitepoikkeamat normista eivät saa johtaa siirtymiseen autonomiseen käyttöön. Lisäksi linjainteraktiiviset laitteet tukevat kahta tilaa: epävakaille parametreille ja täydelliselle virransyötön katoamiselle.
Nämä UPS:t toimivat tulojännitteen poikkeamilla jopa 20 %. Lähtöjännite on lähes aina yhtä suuri kuin normi. Line-interaktiivisen tehokkuus on korkeampi kuin online- ja offline-tilassa, ja tarjotun suojan taso on 85%.
On-line keskeytymätön virtalähde syöttää korkealaatuista vaihtovirtaa lähtöön. Sen akun ja verkon välillä ei ole lainkaan vaihtoaikaa. Online-UPS-invertteri voi toimia ilman verkkovirtaa.
Näiden etujen lisäksi on myös haittoja. Akun kesto verkkotyöskentelyssä on yleensä alhaisempi, samoin kuin koko laitteen tehokkuus. Online-mallien hinnat ovat huomattavasti korkeammat. On-linella on huomattava melutaso ja merkittävä lämmöntuotanto.
Suosituimmat ovat line-interaktiivisia. Heillä on stabilointiaine, vaikkakaan ei tarkin. Jos verkkojännite vastaa keskeytymättömän virtalähteen aluetta (esimerkiksi 130 voltin sisällä), jälkimmäinen stabiloi ilmaisimen noin 10 %:n tarkkuudella. Tätä lukua pidetään hyväksyttävänä jokapäiväisessä elämässä.Vaihto akkukäyttöön tapahtuu aina, kun stabilointi ei täytä tätä 10 %:a.
Line-interactive ovat merkitykseltään lähempänä off-line-laitteita - niillä on myös tietty alue, jolla laite toimii normaalissa verkkovirransyöttötilassa, ei varatilassa. Erona on, että off-line-laitteiden hyväksyttävä jännitealue on paljon kapeampi. Off-line-laitteissa painopiste on suojauksessa äkillisiltä sähkökatkouksilta, ei virtapiikeiltä.
Kattilan keskeytymättömän virtalähteen valintaperusteet
Kaiken kaikkiaan on yli 5 periaatetta keskeytymättömän virtalähteen onnistuneeseen valintaan. Yleensä kannattaa suosia uudempia ja kehittyneempiä laitteita. Muista Venäjän sähköverkkojen erityispiirteet - ne ovat ylivoimaisesti epävakaita.
Kiinnitä huomiota tärkeimpiin ominaisuuksiin:
- Tehoa.
- Laturin virta.
- Akun kapasiteetti.
- Mahdollisuus liittää ulkoiset akut.
- Toiminnan kesto autonomisessa/hätätilassa.
- Siirtymäaika akkuun.
- Lähtösignaalin (jännitteen) eli lähtösiniaallon muoto.
- Nollan läsnäolo.
Tehoa. varten kaksipiiriset kattilat, lämmittää paljon vesijohtovettä, keskeytymätön virtalähde on joko hyödytön tai tukee työtä lyhyen aikaa ja vain jos se on erittäin tehokas. Sinun on otettava huomioon kiertovesipumppujen lukumäärä (mitä enemmän, sitä suurempi teho tarvitaan) ja itse kattilan teho.
Muista, että jopa 200 W:n UPS:t ovat hyödyllisiä pienitehoisille kattiloille.Jos kattila toimii kaasulla, sen teho on noin 80-300 W ja enemmän. Katkoton virtalähde tulee ostaa 25 % tehokkaampi kuin kattila. Tyypillisesti kattilan UPS-teho on rajoitettu 600 W:iin.
UPS:n teho lasketaan kaavalla A = B/C × D, Missä:
- A - akun teho (W, wattia);
- B - kattilan teho (W, wattia);
- C on reaktiivinen kuormituskerroin (0,7);
- D - 3-kertainen käynnistysvirtareservi (3).
Tuloksena on vaadittu akun vähimmäisteho, mutta 30% tulee lisätä siihen varaukseen.
Laskelmissa tulee huomioida myös kaikkien pumppujen teho, jos niitä on järjestelmässä. Syötä tämä indikaattori osoittajaan ja lisää se kattilan tehoon.
Mitä tulee laturin virta akuille, silloin 1 A riittää yhden 10 Ah:n akun käyttämiseen. Akkua, jonka kapasiteetti on 80-100 Ah, voidaan käyttää 8 A:n virralla. Jos teet virheen akun valinnassa, sekä itse akku että keskeytymätön virtalähde kestävät odotettua vähemmän.
Virran määrä rajoittaa kykyä käyttää tiettyä arvoa suurempaa kapasiteettia, joten sinun tulee heti valita tehokas laturi. Keskeytymättömän virtalähteen valitseminen nykyisen parametrin perusteella on samalla valintaa itsenäisen toiminnan keston perusteella.
Seuraava pääparametri on Akun kapasiteetti. Tämän perusteella sopivat varalaitteet, joilla on mahdollisuus liittää ulkoisia akkuja. Tällaiset UPS:t toimivat paljon pidempään hätätilassa, toisin sanoen sen jälkeen, kun ne on irrotettu verkosta.On suositeltavaa ladata ulkoiset akut täyteen, koska jos niitä ei ladata täyteen, akun käyttöikä on lyhyempi.
Tärkeä parametri on autonomia. Akun enimmäiskesto riippuu akusta tai akusta. Yhdellä sisäänrakennetulla akulla varustettu UPS tarjoaa joskus vain 10-20 minuutin akun käyttöiän.
Akun käyttöiän laskemiseksi sinun on kerrottava sisäisten ja ulkoisten akkujen lukumäärä ja kunkin kapasiteetti. Ihannetapauksessa sinun pitäisi ostaa UPS useille akuille ulkoisella akkuliitännällä ja ostaa sitten itse akut erikseen. Tällä tavalla on mahdollista pidentää akun käyttöikää useisiin tunteihin, jolloin vältetään myös täydellinen purkautuminen.
Se on otettava huomioon UPS-laturin teho. Se rajoittaa mahdollisuuksia offline-tilassa. Jotkut verkko-UPS-laitteet tuottavat yli 20 A, mikä mahdollistaa 200-300 Ah:n yksiköiden käytön.
Akkujen kokonaiskapasiteetti kasvaa rinnakkaisliitännällä, sarjaliitäntä summaa jännitteen, ja tätä voivat tarvita keskeytymättömät virtalähteet, jotka eivät vaadi 12 V DC-liitäntää Tehokkaat UPS:t vaativat korkeamman piirijännitteen jotta laite toimisi laadukkaasti.
Akun käyttöikä saavuttaa 10 tuntia tai enemmän, ja paljon riippuu kattilan tehosta, latausvirrasta ja akun kapasiteetista. Verkkopiikkien ja sähkökatkojen säännöllisyys tulee ottaa huomioon. Tässä tapauksessa kiinnitä huomiota suojajärjestelmän laatuun verkon heilahteluilta.
Kertakäyttöinen akun käyttöikä lasketaan kaavalla T = Q × U / W, Missä:
- T—aika (tuntia);
- Q – akun kapasiteetti (Ah, ampeeritunti);
- U on sen jännite (V, volttia);
- W on kokonaiskuormitusteho (W, wattia).
Vaihtonopeus akkuun näyttää kuinka nopeasti keskeytymätön virtalähde siirtyy akkukäyttöön sähkökatkon sattuessa. Online-laitteet siirtyvät "reserviin" välittömästi, toiset tekevät tämän vähintään 0,002-0,015 sekunnin viiveellä ja joskus useiden sekuntien viiveellä.
Lähtöjännitteen muoto. Keskeytymättömästä virtalähteestä lähtevä ja kattilaan saapuva signaali vaikuttaa sen toimintaan. Kiertovesipumppujen sähkömoottoreiden liike riippuu sähkön parametreista. Heikko- ja keskilaatuiset UPS:t tuottavat akkuvirralla ja epävakaassa sähköverkossa toimiessaan virtaa mutkana eli epätasaisena tai muunnetun siniaallon muodossa. Kattila toimii epätasaisesti, mikä lisää entisestään sen kuormitusta ja sähkönkulutusta.
Jännitteen aaltomuoto UPS:n lähdössä on avainasemassa. Se voi näyttää likimääräiseltä siniaalolta tai puolisuunnikkaalta. Kiertovesipumput sietävät tällaisia parametreja huonosti. Tämä ilmaistaan viskoosina kohinana ja nykivänä toimintana. Pumpun keskeytymätön virtalähde on valittava parhaiden ominaisuuksien omaava, muuten pumppu hajoaa ajan myötä.
Kaksinkertaiset invertoivat UPS:t eivät ainoastaan tarjoa lähes ihanteellista siniaaltoa, vaan niissä on myös tehokas järjestelmä verkkopiikkejä vastaan. Line-interactive ovat ihanteellisia kalliille kattileille ja laitteille, jotka usein hajoavat.
Luotettaviin verkkoihin tarvitaan vähemmän stabilaattoreita. Korkealaatuisen verkkojännitteen ja vakaan toiminnan ansiosta harvoin katkosten aikana halvasta off-line keskeytymättömästä virtalähteestä tulee kannattava vaihtoehto.
Toistuvissa hyppyissä tarvitaan ehdottomasti stabilointia. Stabilisaattoreilla varustettujen keskeytymättömien virtalähteiden passissa mainitaan ihanteellisesti jännitemuoto. Sinun ei pitäisi ostaa UPS:ää ilman tällaisia tietoja.
Nollan kautta. Kattilat voivat olla vaiheriippuvaisia tai vaiheriippumattomia. Vaiheriippuvaisia kattiloita varten sinun on valittava UPS, jossa on läpi nolla ja kattilan alla. Vaiheesta riippumattomat voivat toimia jopa tietokoneen keskeytymättömästä virtalähteestä, jos se tuottaa puhtaan siniaallon.
Kaikille ominaisuuksille on annettava merkitys ottaen huomioon, että sinulla on kaasu- tai kiinteän polttoaineen kattila. Kysy heti paikan päällä, onko tietyn UPS:n käyttö kaasukattilalle vasta-aiheista.
Kaikki kriteerit huomioon ottaen hinta-laatusuhteen, luotettavuuden, käyttöiän ja akun keston kannalta paras vaihtoehto ovat linjainteraktiiviset UPS:t, joissa on oikea siniaalto.
Asennus ja käyttö:
- Keskeytymättömät virtalähteet asennetaan lähelle lämmitysjärjestelmää, paikkoihin, joissa ympäristöolosuhteet eivät vaikuta UPS:n toiminnan laatuun.
- Asiakirjat osoittavat optimaalisen lämpötilan ja kosteuden - noudata näitä ohjeita.
- Tarkkaile huoneen tilaa - siinä ei saa olla räjähtäviä tai syttyviä nesteitä tai aggressiivisten reagenssien höyryjä.
- Yhdistä kattilaan katkeamaton virransyöttö oikean poikkileikkauksen omaavilla kaapeleilla.
- Maadoita kaikki laitteet.
Ole kiinnostunut laitteiden ominaisuuksista. Hyvillä laitteilla on suojaus akun täydelliseltä purkautumiselta, ylikuumenemiselta, oikosulkuilta ja erilaisilta ylikuormituksilta. Sisäänrakennetut releen stabilisaattorit tarjoavat tasaisen siniaallon epävakaalla jännitteellä.
Päätelmät ja hyödyllinen video aiheesta
Kuinka valita UPS kattilalle, parametrien laskeminen:
Katsaus kattilan Volter UPS-300 keskeytymättömästä virtalähteestä, ohjeet sen käyttöön:
UPS:n ja lämmitysjärjestelmän pumpun välinen vuorovaikutus, Powerman Smartin keskeytymättömän virtalähteen tarkistaminen:
Keskeytymättömät virtalähteet lisäävät kattiloiden turvallisuutta. Ei niin kauan sitten melkein kukaan ei käyttänyt UPS:ää. Nyt monissa yksityiskodeissa ja yrityksissä, joissa sähkö toimitetaan usein huonolaatuisella sähköllä, käytetään yhä enemmän keskeytymättömiä virtalähteitä. UPS:t voivat olla offline-tilassa, vuorovaikutteisia ja online-tilassa. Offline-versiot ovat budjettivaihtoehto, ja monissa tapauksissa ne ovat aivan riittäviä. Online-UPS-laitteet vähentävät vikojen todennäköisyyttä minimiin. Lineaarinen interaktiivisuus on ihanteellinen useimmissa tapauksissa.
Kirjoita kommentteja ja esitä kysymyksiä artikkelin aiheesta. Vaihda tietoja muiden lukijoiden kanssa. Kokemuksestasi voi olla hyötyä. Kerro meille, kuinka valitsit tai ostit keskeytymättömän virtalähteen. Yhteydenottolomake löytyy artikkelin alapuolelta.