Gruppo di continuità per una caldaia di riscaldamento: principio di funzionamento + sottigliezze nella scelta dei gruppi di continuità
Conosci la sensazione di rimanere senza elettricità nel momento più inopportuno? D'accordo, è difficile trovare un momento conveniente per uscire dalla rete. Molte case private sono già dotate di generatori autonomi in caso di prolungata interruzione di corrente. Sarebbe bello avere anche un'alimentazione per la caldaia, dato che queste apparecchiature hanno componenti sensibili. La funzionalità e la sicurezza del sistema caldaia dipendono da quest'ultimo.
Un gruppo di continuità di alta qualità ti manterrà calmo: non dovrai affrontare errori incomprensibili, aspettare tecnici o pagare per le riparazioni. Da questo articolo imparerai informazioni sul funzionamento degli alimentatori, sui loro tipi e sui criteri per la selezione senza errori di un dispositivo in qualsiasi condizione.
I gruppi di continuità sono apparsi in connessione con la necessità di proteggere dall'instabilità delle reti elettriche e dalle interruzioni di corrente. In circostanze diverse è necessario un certo tipo di gruppo di continuità, ma il resto può essere abbandonato. Scopri di più su questo nel nostro articolo.
Il contenuto dell'articolo:
Scopo e principio di funzionamento dei sistemi di continuità
Nelle singole case, le caldaie sono spesso l'unico dispositivo per il riscaldamento dell'acqua e del riscaldamento. I problemi nelle reti elettriche che servono tali edifici causano grandi disagi.
Allo stesso tempo, i pannelli e le unità di controllo delle caldaie, nonché le loro installazioni automatiche, richiedono un'alimentazione elettrica di alta qualità.
Risolve questo problema fonte di alimentazione ininterrotta (UPS, gruppo di continuità, gruppo di continuità) è un dispositivo semplice che garantisce un certo periodo di durata stabile della batteria.
Il dispositivo di alimentazione di riserva viene attivato dopo guasti e incidenti e fornisce elettricità all'intero sistema di controllo della caldaia. L'UPS può farlo per diverse decine di minuti e anche per più di mezza giornata.
Lo scopo principale di un UPS è fornire alimentazione e tensione alle apparecchiature nel caso in cui la rete di alimentazione principale smetta di fornirle. Soprattutto in inverno ci sono molte interruzioni, a volte dovute al gelo, a volte per risparmiare. A causa di ciò UPS per caldaie sarà molto rilevante nelle famiglie numerose. A causa delle frequenti interruzioni di corrente nel settore privato, gli UPS stanno diventando sempre più richiesti.
La seconda funzione principale dell'UPS è la protezione contro fluttuazioni e parametri di rete anomali. Se si verifica un'interruzione di corrente o se molti parametri vengono modificati, l'UPS passerà al funzionamento a batteria.
UPS viene spesso utilizzato con caldaie a combustibile solido. Le pompe di tali caldaie forniscono movimento e circolazione nei radiatori. Poiché il combustibile continua a bruciare anche dopo lo spegnimento dell'alimentazione, il liquido rimanente nella caldaia potrebbe bollire. Senza utilizzare il gruppo di continuità, questa situazione si concluderà con un guasto o un guasto completo della caldaia ed è possibile persino un'esplosione.
Funzionamento costante di combustibile solido o caldaia a gas, il suo pannello di accensione e controllo fornisce non solo il riscaldamento o il riscaldamento dell'acqua stesso, ma protegge anche dal congelamento del liquido di raffreddamento nei tubi, che può danneggiare l'intero sistema di riscaldamento.
Nella maggior parte dei modelli di caldaie moderni, la circolazione del liquido di raffreddamento è controllata pompe elettriche. Il termostato controlla la temperatura esterna. La pompa inizia a pompare il liquido refrigerante non appena questo scende al di sotto del limite consentito. Quindi la valvola del gas si accende, il bruciatore inizia a funzionare, l'energia della combustione riempie il liquido di raffreddamento e la ventola si accende. Il controllo della caldaia è sempre disponibile nell'unità elettronica.
Quasi tutti gli elementi strutturali di questo ciclo richiedono elettricità di alta qualità con una forma di corrente ideale:
- pompa;
- valvola del gas;
- fan;
- l'unità elettronica.
In alcune applicazioni, una forma d'onda di corrente scadente avrà conseguenze critiche.
I gruppi di continuità hanno diversi principi di funzionamento e struttura. L'UPS per caldaie ha solitamente una batteria (batteria, batteria) e passa all'alimentazione di emergenza.
Tipi di alimentatori di backup
Non esistono gruppi di continuità specifici per caldaie a gas o a combustibile solido. Esistono solo 3 tipi di UPS in base al modo in cui funzionano e rappresentano tutti 3 diverse categorie di prezzo.
Gli impianti con caldaia per riscaldamento vengono forniti con i seguenti UPS:
- Offline (offline, backup).
- Line-interattivo.
- Online (on-line, doppia conversione).
Gruppo di continuità non in linea - Questo è un gruppo di dispositivi economici che commutano l'alimentazione alla batteria e non equalizzano i parametri di tensione.Includono dispositivi di commutazione e una batteria. Nella modalità di alimentazione da rete la regolazione della pompa e della caldaia riceve l'energia direttamente dalla rete.
L'alimentazione di backup viene avviata tramite l'interruttore. Offline: il meno affidabile e il più economico. Un UPS offline ha la stessa forma di tensione di quello di rete e il tempo di transizione al funzionamento a batteria è piuttosto lungo. L'avvertenza principale è che non c'è stabilizzazione della tensione di rete.
Gruppi di continuità line-interactive avere un built-in stabilizzatore. Grazie ad esso, il dispositivo continua a funzionare dalla rete anche con fluttuazioni di tensione significative ed è quindi più affidabile. Questi dispositivi non passano all'alimentazione di backup dopo piccoli sbalzi di tensione, come i dispositivi offline. I dispositivi line-interactive hanno 2 sottocategorie principali: UPS con onde sinusoidali regolari e irregolari.
Caratteristiche di line-interactive:
- il segnale di uscita può essere graduale o graduale;
- lungo lavoro;
- lunga durata;
- lungo periodo di funzionamento senza passare alla batteria;
- equalizzazione della tensione con uno stabilizzatore.
Dispositivi in linea hanno una struttura fondamentalmente diversa da quella offline e interattiva. I dispositivi online convertono la corrente alternata in corrente continua e poi di nuovo in corrente alternata.
La loro batteria viene caricata a una tensione costante ridotta. È costantemente attivo, non necessita di commutazioni ed entra immediatamente in funzione non appena viene a mancare la tensione di rete. La batteria alimenta anche la caldaia nel caso la tensione di rete sia disponibile ma troppo bassa.
Parametri in linea:
- equalizzazione di frequenza e tensione;
- accensione istantanea dell'alimentazione di backup;
- L'onda sinusoidale in uscita è quasi ideale.
Per quanto riguarda la sinusoide, nei dispositivi in linea è liscia, non a gradini e non presenta distorsioni evidenti. Allo stesso tempo, per molte caldaie a gas, la stabilità della frequenza è di fondamentale importanza.
I modelli in linea forniscono una protezione al 100% in qualsiasi modalità operativa. Ciò riguarda la sicurezza della caldaia, delle sue parti e del gruppo di continuità stesso, associata a problemi nella rete elettrica. La protezione funziona in caso di disturbi in qualsiasi parte della rete.
Il dispositivo include un raddrizzatore, un inverter e circonvallazione. Il raddrizzatore converte la corrente CA in costante, l'inverter esegue l'azione inversa e il bypass è una linea di alimentazione di backup utilizzata quando si guastano parti dell'UPS.
I modelli online hanno un valore inestimabile per carichi critici o sensibili, come lo sono molti sistemi di caldaie. Con bassa efficienza e durata, gli UPS in linea sono i più potenti.
Strutturalmente, gli UPS on-line sono in grado di interagire con la batteria e il generatore. Di solito con entrambe le sorgenti nello stesso modello. Un UPS on-line è dotato di un inverter costantemente in funzione, che è la sua caratteristica principale. Tutti i potenti sistemi UPS stanno ora tentando di utilizzare questo schema online.
Confronto delle caratteristiche di diversi UPS per una caldaia
Con i vecchi computer desktop venivano utilizzati gruppi di continuità di backup e in genere erano sufficienti. Nelle reti industriali e private c'era ed c'è la necessità di gruppi di continuità più potenti e complessi.Le caldaie moderne e tutte le caldaie con pompe sono scarsamente compatibili o incompatibili con gli UPS offline.
Quasi tutti i gruppi di continuità offline hanno una potenza modesta. L'efficienza di questi UPS in caso di problemi di alimentazione arriva fino al 60%.
Il dispositivo di commutazione degli UPS line-interactive stabilizza la tensione e, in questo caso, deviazioni significative della tensione dalla norma non dovrebbero portare al passaggio al funzionamento autonomo. Inoltre, i dispositivi line-interactive supportano due modalità: per parametri instabili e completa perdita di alimentazione.
Questi UPS funzionano con deviazioni della tensione di ingresso fino al 20%. La tensione di uscita è quasi sempre uguale alla norma. L'efficienza di line-interactive è superiore a quella di on-line e off-line e il livello di protezione fornito raggiunge l'85%.
Il gruppo di continuità online fornisce corrente alternata di alta qualità in uscita. Non c'è alcun tempo di commutazione tra la batteria e la rete. L'inverter UPS online può funzionare senza alimentazione di rete.
Oltre a questi vantaggi, ci sono anche degli svantaggi. La durata della batteria quando si lavora online è solitamente inferiore, così come l'efficienza dell'intero dispositivo. I prezzi per i modelli online sono significativamente più alti. In linea ha un notevole livello di rumore e una significativa generazione di calore.
I più popolari sono quelli interattivi. Hanno uno stabilizzatore, anche se non il più preciso. Se la tensione di rete corrisponde alla gamma del gruppo di continuità (ad esempio, entro 130 Volt), quest'ultimo stabilizzerà l'indicatore con una precisione di circa il 10%. Questa cifra è considerata accettabile nella vita di tutti i giorni.Il passaggio al funzionamento a batteria avverrà sempre quando lo stabilizzatore non riesce a soddisfare questo 10%.
I line-interactive hanno un significato più vicino ai dispositivi offline: hanno anche un certo intervallo in cui il dispositivo funziona in modalità normale di alimentazione dalla rete e non in modalità backup. La differenza è che l'intervallo di tensione accettabile per i dispositivi offline è molto più ristretto. Nei dispositivi offline, l'accento è posto sulla protezione contro improvvise interruzioni di corrente, piuttosto che sulle sovratensioni.
Criteri per la scelta di un gruppo di continuità per una caldaia
In totale, ci sono più di 5 principi per scegliere con successo un gruppo di continuità. In generale, si dovrebbe dare la preferenza ai dispositivi più nuovi e avanzati. Tieni presente le peculiarità delle reti elettriche russe: sono estremamente instabili.
Presta attenzione alle caratteristiche principali:
- Energia.
- Corrente del caricabatterie.
- Capacità della batteria.
- Possibilità di collegare batterie esterne.
- Durata del funzionamento in modalità autonoma/emergenza.
- Tempo di transizione alla batteria.
- La forma del segnale di uscita (tensione), ovvero l'onda sinusoidale di uscita.
- La presenza di uno tramite zero.
Energia. Per caldaie a doppio circuito, scaldando molta acqua del rubinetto, il gruppo di continuità o sarà inutile oppure sosterrà il lavoro per poco tempo e solo se molto potente. Dovrai tenere conto del numero di pompe di circolazione (più sono, maggiore è la potenza necessaria) e della potenza della caldaia stessa.
Ricorda che gli UPS fino a 200 W sono utili per le caldaie di bassa potenza.Se la caldaia funziona a gas, ha una potenza compresa tra 80 e 300 W circa e oltre. Dovrebbe essere acquistato un gruppo di continuità più potente del 25% rispetto alla caldaia. In genere, la potenza dell'UPS per una caldaia è limitata a 600 W.
La potenza dell'UPS viene calcolata utilizzando la formula A=B/C×D, Dove:
- A - potenza della batteria (W, watt);
- B - potenza della caldaia (W, watt);
- C è il coefficiente di carico reattivo (0,7);
- D - Riserva di corrente iniziale tripla (3).
Il risultato sarà la carica minima richiesta della batteria, ma è necessario aggiungerne il 30% come riserva.
Nei calcoli deve essere inclusa anche la potenza di tutte le pompe, se presenti nell'impianto. Inserisci questo indicatore nel numeratore, aggiungendolo alla potenza della caldaia.
Riguardo corrente del caricabatterie per le batterie, 1 A sarà sufficiente per far funzionare una batteria da 10 Ah. Per una corrente di 8 A è possibile utilizzare una batteria con una capacità di 80-100 Ah. Se si commette un errore nella scelta della batteria, sia la batteria stessa che il gruppo di continuità dureranno meno del previsto.
La quantità di corrente limita la capacità di utilizzare una capacità superiore a un certo valore, quindi dovresti scegliere immediatamente un caricabatterie potente. Selezionare un gruppo di continuità in base al parametro corrente significa allo stesso tempo selezionare in base alla durata del funzionamento autonomo.
Il prossimo parametro principale è Capacità della batteria. Sulla base di ciò, sono adatti dispositivi di backup con la possibilità di collegare batterie esterne. Tali UPS funzionano molto più a lungo in modalità di emergenza, ovvero dopo essere stati disconnessi dalla rete.Si consiglia di caricare completamente le batterie esterne, perché se non vengono ricaricate completamente, la durata della batteria sarà inferiore.
Un parametro importante è autonomia. La durata massima della batteria dipende dalla batteria o dal pacco batteria. Un UPS con una batteria integrata a volte fornisce solo 10-20 minuti di autonomia.
Per calcolare la durata della batteria, è necessario moltiplicare il numero di batterie interne ed esterne e la capacità di ciascuna. Idealmente, dovresti acquistare un UPS per molte batterie con un collegamento per batteria esterna e poi acquistare le batterie stesse separatamente. In questo modo sarà possibile prolungare la durata della batteria fino a diverse ore, evitando anche la scarica completa.
Dovrebbe essere preso in considerazione Alimentazione del caricabatterie UPS. Limita le possibilità in termini di modalità offline. Alcuni UPS in linea producono più di 20 A, e questo permette di utilizzare unità da 200-300 Ah.
La capacità totale delle batterie aumenta grazie a una connessione in parallelo; una connessione seriale somma la tensione e questa può essere necessaria per i gruppi di continuità che non richiedono una connessione a 12 V CC. Gli UPS ad alta potenza richiedono una tensione di circuito più elevata affinché il dispositivo funzioni ad alta qualità.
La durata della batteria raggiunge le 10 ore o più e molto dipende dalla potenza della caldaia, dalla corrente del caricabatterie e dalla capacità della batteria. È necessario tenere conto della regolarità dei picchi di tensione e delle interruzioni di corrente della rete. In questo caso, prestare attenzione alla qualità del sistema di protezione dalle fluttuazioni della rete.
La durata una tantum della batteria viene calcolata utilizzando la formula T = Q × U / W, Dove:
- T—tempo (ore);
- Q—capacità della batteria (Ah, amperora);
- U è la sua tensione (V, volt);
- W è la potenza di carico totale (W, watt).
Commutazione della velocità sulla batteria mostra la velocità con cui il gruppo di continuità passa al funzionamento a batteria in caso di interruzione di corrente. I dispositivi online passano immediatamente alla "riserva", altri lo fanno con un ritardo non inferiore a 0,002-0,015 secondi e talvolta diversi secondi.
Forma della tensione di uscita. Il segnale che esce dal gruppo di continuità ed entra nella caldaia ne influenza il funzionamento. Il movimento dei motori elettrici delle pompe di circolazione dipende dai parametri dell'elettricità. Gli UPS di qualità bassa e media, quando funzionano a batteria e una rete elettrica instabile, producono corrente sotto forma di meandro, cioè sotto forma di un'onda sinusoidale irregolare o modificata. La caldaia funzionerà in modo non uniforme, il che aumenterà ulteriormente il carico su di essa e il consumo di elettricità.
La forma d'onda della tensione all'uscita dell'UPS è di fondamentale importanza. Potrebbe sembrare un'onda sinusoidale o un trapezio approssimativo. Tali parametri sono scarsamente tollerati dalle pompe di circolazione. Ciò sarà indicato da un rumore viscoso e da un funzionamento a scatti. È necessario selezionare un gruppo di continuità per una pompa con le migliori caratteristiche, altrimenti la pompa col tempo si romperà.
Gli UPS a doppia inversione non solo forniscono un'onda sinusoidale quasi ideale, ma dispongono anche di un sistema efficace contro le sovratensioni di rete. I Line-Interactive sono ideali per caldaie costose e apparecchiature che spesso si guastano.
Per reti affidabili, gli stabilizzatori sono necessari in misura minore. Con una tensione di rete di alta qualità e un funzionamento stabile durante rare interruzioni, un gruppo di continuità offline economico diventa un'opzione redditizia.
Con salti frequenti è sicuramente necessario uno stabilizzatore. Il passaporto per i gruppi di continuità con stabilizzatori menziona idealmente la forma della tensione. Non dovresti acquistare un UPS senza tali dati.
Attraverso lo zero. Le caldaie possono essere dipendenti dalla fase o indipendenti dalla fase. Per le caldaie dipendenti dalla fase, dovrai scegliere un UPS con zero passante e sotto la caldaia. Quelli indipendenti dalla fase possono anche funzionare con un gruppo di continuità del computer se produce un'onda sinusoidale pura.
È necessario dare importanza a tutte le caratteristiche tenendo conto del fatto che si dispone di una caldaia a gas o a combustibile solido. Dovresti chiedere subito se è controindicato l'uso di un particolare UPS per una caldaia a gas.
Tenendo conto di tutti i criteri, l'opzione migliore in termini di rapporto qualità-prezzo, affidabilità, durata e durata della batteria sono gli UPS line-interactive con l'onda sinusoidale corretta.
Installazione e funzionamento:
- I gruppi di continuità sono installati vicino al sistema di riscaldamento, in luoghi dove le condizioni circostanti non influiscono sulla qualità del funzionamento dell'UPS.
- La documentazione indica la temperatura e l'umidità ottimali: seguire queste istruzioni.
- Monitorare le condizioni della stanza: non devono essere presenti liquidi esplosivi o infiammabili o vapori di reagenti aggressivi.
- Collegare il gruppo di continuità alla caldaia con cavi di sezione corretta.
- Collegare a terra tutte le apparecchiature.
Interessati alle capacità dell'attrezzatura. I buoni dispositivi hanno protezione contro lo scaricamento completo della batteria, il surriscaldamento, i cortocircuiti e vari sovraccarichi. Gli stabilizzatori relè integrati forniscono un'onda sinusoidale uniforme a tensione instabile.
Conclusioni e video utile sull'argomento
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Revisione del gruppo di continuità Volter UPS-300 per la caldaia, istruzioni per il suo funzionamento:
Interazione tra l'UPS e la pompa dell'impianto di riscaldamento, verifica del gruppo di continuità Powerman Smart:
I gruppi di continuità aumentano la sicurezza delle caldaie. Non molto tempo fa, quasi nessuno utilizzava un UPS. Ora, in molte case e aziende, dove l'elettricità viene spesso fornita con elettricità di bassa qualità, vengono sempre più utilizzati gruppi di continuità. Gli UPS possono essere offline, line-interactive e online. Quelli offline sono un'opzione economica e in molti casi sono abbastanza sufficienti. Gli UPS online riducono al minimo la probabilità di guasti. L'interattività lineare è l'ideale nella maggior parte dei casi.
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