Alimentation sans interruption pour chaudière de chauffage : principe de fonctionnement + subtilités du choix des alimentations sans interruption
Connaissez-vous la sensation de se retrouver sans électricité au moment le plus inopportun ? D’accord, il est difficile de trouver un moment opportun pour sortir du réseau. De nombreuses habitations privées sont déjà équipées de générateurs autonomes en cas de panne de courant prolongée. Ce serait bien d'avoir également une alimentation électrique pour la chaudière, car cet équipement comporte des composants sensibles. La facilité d'entretien et la sécurité du système de chaudière dépendent de cette dernière.
Une alimentation sans interruption de haute qualité vous gardera serein : vous n'aurez pas à faire face à des erreurs incompréhensibles, à attendre des techniciens ou à payer des réparations. À partir de cet article, vous apprendrez des informations sur le fonctionnement des alimentations, leurs types et les critères de sélection sans erreur d'un appareil dans toutes les conditions.
Les alimentations sans coupure sont apparues en lien avec la nécessité de se protéger contre l'instabilité des réseaux électriques et les coupures de courant. Dans différentes circonstances, un certain type d'alimentation sans interruption est nécessaire, mais le reste peut être abandonné. Apprenez-en davantage à ce sujet dans notre article.
Le contenu de l'article :
Objectif et principe de fonctionnement des systèmes d'alimentation sans coupure
Dans les maisons individuelles, les chaudières sont souvent le seul appareil permettant de chauffer l'eau et de se chauffer. Les problèmes dans les réseaux électriques desservant ces bâtiments provoquent de gros désagréments.
Dans le même temps, les panneaux de chaudière et les unités de contrôle, ainsi que leurs installations automatiques, nécessitent une alimentation électrique de haute qualité.
Atténue ce problème source d'alimentation sans interruption (UPS, alimentation sans interruption, unité d'alimentation sans interruption) est un appareil simple qui offre une certaine durée de vie stable de la batterie.
Le dispositif d'alimentation de secours est activé après des pannes et des accidents et alimente en électricité l'ensemble du système de commande de la chaudière. L'onduleur peut le faire pendant plusieurs dizaines de minutes, voire plus d'une demi-journée.
L'objectif principal d'un UPS est de fournir de l'énergie et de la tension aux équipements au cas où le réseau d'alimentation principal cesserait de les alimenter. Les interruptions sont particulièrement nombreuses en hiver, tantôt à cause du gel, tantôt à cause des économies. En raison de ce UPS pour chaudières sera très pertinent dans les grands ménages. En raison des fréquentes coupures de courant dans le secteur privé, les UPS sont de plus en plus demandés.
La deuxième fonction principale de l'onduleur est la protection contre les fluctuations et les paramètres réseau anormaux. En cas de panne de courant ou si de nombreux paramètres ont changé, l'onduleur passe en fonctionnement sur batterie.
UPS est souvent utilisé avec chaudières à combustible solide. Les pompes de ces chaudières assurent le mouvement et la circulation dans les radiateurs. Étant donné que le combustible continue de brûler après la coupure de courant, le liquide restant dans la chaudière peut bouillir. Sans utiliser l'alimentation sans coupure, cette situation entraînera une panne ou une panne complète de la chaudière, et même une explosion est possible.
Fonctionnement constant de combustible solide ou chaudière à gaz, son panneau d'allumage et de commande assure non seulement le chauffage ou le chauffage de l'eau lui-même, mais protège également contre le gel du liquide de refroidissement dans les canalisations, ce qui peut endommager l'ensemble du système de chauffage.
Dans la plupart des modèles de chaudières modernes, la circulation du liquide de refroidissement est contrôlée pompes électriques. Le thermostat contrôle la température extérieure. La pompe commence à pomper le liquide de refroidissement dès qu'il descend en dessous de la limite autorisée. Ensuite, le robinet de gaz s'allume, le brûleur commence à fonctionner, l'énergie de combustion remplit le liquide de refroidissement et le ventilateur se met en marche. Le contrôle de la chaudière est disponible dans l'unité électronique pendant tout ce temps.
Presque tous les éléments structurels de ce cycle nécessitent une électricité de haute qualité avec une forme de courant idéale :
- pompe;
- robinet de gaz;
- ventilateur;
- l'unité électronique.
Dans certaines applications, une mauvaise forme d’onde de courant aura des conséquences critiques.
Les alimentations sans coupure ont des principes de fonctionnement et de structure différents. L'onduleur pour chaudières dispose généralement d'une batterie (batterie, batterie) et passe à l'alimentation de secours.
Types d'alimentations de secours
Il n'existe pas d'alimentation sans interruption spécifiquement pour les chaudières à gaz ou à combustible solide. Il n'existe que 3 types d'onduleurs en fonction de leur mode de fonctionnement, et ils représentent tous 3 catégories de prix différentes.
Les systèmes de chaudières de chauffage sont fournis avec les UPS suivants :
- Hors ligne (hors ligne, sauvegarde).
- Ligne interactive.
- En ligne (en ligne, double conversion).
UPS hors ligne - Il s'agit d'un groupe d'appareils économiques qui alimentent la batterie et n'égalisent pas les paramètres de tension.Ils comprennent des dispositifs de commutation et une batterie. En mode alimentation secteur, la régulation de la pompe et de la chaudière reçoit l'énergie directement du secteur.
L'alimentation de secours est démarrée via le commutateur. Hors ligne - le moins fiable et le moins cher. Un onduleur hors ligne a la même forme de tension que le secteur et le temps de transition vers le fonctionnement sur batterie est assez long. Le principal bémol est qu'il n'y a pas de stabilisation de la tension secteur.
Alimentations sans coupure interactives en ligne avoir un intégré stabilisateur. Grâce à lui, l'appareil continue de fonctionner sur secteur même en cas de fluctuations de tension importantes et est donc plus fiable. Ces appareils ne passent pas à l'alimentation de secours après de petites surtensions, comme les appareils hors ligne. Les appareils interactifs en ligne comportent 2 sous-catégories principales : onduleurs à ondes sinusoïdales régulières et irrégulières.
Caractéristiques du line-interactif :
- le signal de sortie peut être progressif ou lisse ;
- long travail;
- longue durée de vie;
- longue période de fonctionnement sans passer à une batterie ;
- égalisation de tension avec un stabilisateur.
Appareils en ligne ont une structure fondamentalement différente de celle des sites hors ligne et interactifs en ligne. Les appareils en ligne convertissent le courant alternatif en courant continu, puis à nouveau en courant alternatif.
Leur batterie est chargée à une tension constante réduite. Il est constamment actif, ne nécessite aucune commutation et commence immédiatement à fonctionner dès que la tension secteur est perdue. La batterie alimente également la chaudière si la tension secteur est disponible mais trop faible.
Paramètres en ligne :
- égalisation de fréquence et de tension ;
- mise en marche instantanée de l'alimentation de secours ;
- L'onde sinusoïdale en sortie est presque idéale.
Quant à la sinusoïde, dans les appareils en ligne, elle est lisse, non étagée et ne présente aucune distorsion notable. Dans le même temps, pour de nombreuses chaudières à gaz, la stabilité de fréquence est d'une importance fondamentale.
Les modèles en ligne offrent une protection à 100 % dans n'importe quel mode de fonctionnement. Cela concerne la sécurité de la chaudière, de ses pièces et de l'alimentation sans interruption elle-même, associée à des problèmes dans le réseau électrique. La protection fonctionne en cas de perturbations dans n'importe quelle partie du réseau.
L'appareil comprend un redresseur, un onduleur et contourne. Le redresseur convertit le courant alternatif en courant constant, l'onduleur effectue l'action inverse et le bypass est une ligne d'alimentation de secours utilisée en cas de panne de pièces de l'onduleur.
Les modèles en ligne sont inestimables pour les charges critiques ou sensibles, comme le sont de nombreux systèmes de chaudières. Avec une faible efficacité et une faible durée de vie, les UPS en ligne sont les plus puissants.
Structurellement, les UPS en ligne sont capables d'interagir avec la batterie et le générateur. Généralement avec les deux sources dans le même modèle. Un onduleur en ligne possède un onduleur qui fonctionne en permanence, ce qui constitue sa principale caractéristique. Tous les systèmes UPS puissants tentent désormais d'utiliser ce système en ligne.
Comparaison des caractéristiques des différents UPS pour une chaudière
Des alimentations de secours sans interruption étaient utilisées avec les anciens ordinateurs de bureau, et elles étaient généralement suffisantes. Dans les réseaux industriels et privés, il y avait et il y a toujours un besoin d'alimentations sans interruption plus puissantes et plus complexes.Les chaudières modernes et toutes les chaudières équipées de pompes sont peu compatibles ou incompatibles avec les UPS hors ligne.
Presque toutes les alimentations sans coupure hors ligne ont une puissance modeste. L'efficacité de ces UPS en cas de problèmes d'alimentation atteint jusqu'à 60 %.
Le dispositif de commutation des UPS line-interactive stabilise la tension et, dans ce cas, des écarts de tension importants par rapport à la norme ne doivent pas conduire à un passage en fonctionnement autonome. De plus, les appareils interactifs en ligne prennent en charge deux modes : pour des paramètres instables et une perte totale d'alimentation.
Ces UPS fonctionnent avec des écarts de tension d'entrée allant jusqu'à 20 %. La tension de sortie est presque toujours égale à la norme. L'efficacité du line-interactive est supérieure à celle du online et du off-line, et le niveau de protection fourni atteint 85 %.
L'alimentation sans interruption en ligne fournit un courant alternatif de haute qualité en sortie. Il n’y a aucun temps de commutation entre sa batterie et le réseau. L'onduleur UPS en ligne peut fonctionner sans alimentation secteur.
En plus de ces avantages, il existe également des inconvénients. La durée de vie de la batterie lorsque vous travaillez en ligne est généralement inférieure, tout comme l'efficacité de l'ensemble de l'appareil. Les prix des modèles en ligne sont nettement plus élevés. Le réseau en ligne présente un niveau sonore considérable et une génération de chaleur importante.
Les plus populaires sont les systèmes interactifs en ligne. Ils ont un stabilisateur, mais pas le plus précis. Si la tension du secteur correspond à la plage de l'alimentation sans coupure (par exemple dans la limite de 130 Volts), cette dernière stabilisera l'indicateur avec une précision d'environ 10 %. Ce chiffre est considéré comme acceptable dans la vie de tous les jours.Le passage au fonctionnement sur batterie se produira toujours lorsque le stabilisateur ne pourra pas atteindre ces 10 %.
Les appareils interactifs en ligne ont un sens plus proche des appareils hors ligne - ils ont également une certaine plage dans laquelle l'appareil fonctionne en mode d'alimentation normal à partir du réseau, et non en mode de secours. La différence est que la plage de tension acceptable pour les appareils hors ligne est beaucoup plus étroite. Dans les appareils hors ligne, l’accent est mis sur la protection contre les coupures de courant soudaines plutôt que sur les surtensions.
Critères de choix d'une alimentation sans interruption pour une chaudière
Au total, il existe plus de 5 principes pour réussir le choix d'une alimentation sans interruption. En général, la préférence doit être donnée aux appareils plus récents et plus avancés. Gardez à l’esprit les particularités des réseaux électriques russes : ils sont extrêmement instables.
Faites attention aux caractéristiques clés :
- Pouvoir.
- Courant du chargeur.
- Capacité de la batterie.
- Possibilité de connecter des batteries externes.
- Durée de fonctionnement en mode autonome/urgence.
- Temps de transition vers la batterie.
- La forme du signal de sortie (tension), c'est-à-dire l'onde sinusoïdale de sortie.
- La présence d'un passant par zéro.
Pouvoir. Pour chaudières à double circuit, chauffant beaucoup d'eau du robinet, l'alimentation électrique sans interruption sera soit inutile, soit supportera le travail pendant une courte période et seulement si elle est très puissante. Vous devrez prendre en compte le nombre de pompes de circulation (plus il y en a, plus la puissance nécessaire est élevée) et la puissance de la chaudière elle-même.
N'oubliez pas que les onduleurs jusqu'à 200 W sont utiles pour les chaudières les moins puissantes.Si la chaudière fonctionne au gaz, elle a une puissance d'environ 80 à 300 W et plus. Une alimentation sans interruption doit être achetée 25 % plus puissante que la chaudière. Généralement, la puissance UPS d'une chaudière est limitée à 600 W.
La puissance de l'onduleur est calculée à l'aide de la formule A=B/C×D, Où:
- A - puissance de la batterie (W, watts) ;
- B - puissance de la chaudière (W, watts) ;
- C est le coefficient de charge réactive (0,7) ;
- D - Réserve de courant de démarrage triple (3).
Le résultat sera la puissance minimale requise de la batterie, mais il faudra y ajouter 30 % en réserve.
Les calculs doivent également inclure la puissance de toutes les pompes, si elles sont présentes dans le système. Entrez cet indicateur au numérateur en l'ajoutant à la puissance de la chaudière.
Concernant courant du chargeur pour les batteries, alors 1 A suffira pour faire fonctionner une batterie de 10 Ah. Une batterie d'une capacité de 80-100 Ah peut être utilisée pour un courant de 8 A. Si vous faites une erreur dans la sélection d'une batterie, la batterie elle-même et l'alimentation sans interruption dureront moins que prévu.
La quantité de courant limite la possibilité d'utiliser une capacité supérieure à une certaine valeur, vous devez donc immédiatement choisir un chargeur puissant. La sélection d'une alimentation sans interruption en fonction du paramètre actuel, c'est en même temps une sélection en fonction de la durée de fonctionnement autonome.
Le prochain paramètre principal est Capacité de la batterie. Sur cette base, des dispositifs de sauvegarde capables de connecter des batteries externes conviennent. De tels UPS fonctionnent beaucoup plus longtemps en mode d'urgence, c'est-à-dire après avoir été déconnectés du réseau.Il est recommandé de charger complètement les batteries externes, car si elles ne sont pas complètement rechargées, la durée de vie de la batterie sera plus courte.
Un paramètre important est autonomie. La durée de vie maximale de la batterie dépend de la batterie ou du bloc-batterie. Un UPS avec une batterie intégrée n'offre parfois que 10 à 20 minutes d'autonomie.
Pour calculer la durée de vie de la batterie, vous devez multiplier le nombre de batteries internes et externes ainsi que la capacité de chacune. Idéalement, vous devriez acheter un UPS pour de nombreuses batteries avec une connexion de batterie externe, puis acheter les batteries elles-mêmes séparément. De cette façon, il sera possible de prolonger la durée de vie de la batterie jusqu'à plusieurs heures, ce qui évitera également une décharge complète.
Il faut en tenir compte Puissance du chargeur UPS. Cela limite les possibilités en termes de mode hors ligne. Certains UPS en ligne produisent plus de 20 A, ce qui vous permet d'utiliser des unités de 200 à 300 Ah.
La capacité totale des batteries est augmentée grâce à une connexion en parallèle ; une connexion en série additionne la tension, ce qui peut être nécessaire pour les alimentations sans coupure qui ne nécessitent pas de connexion de 12 V CC. Les onduleurs de grande puissance nécessitent une tension de circuit plus élevée. pour que l'appareil fonctionne avec une haute qualité.
La durée de vie de la batterie atteint 10 heures ou plus et dépend en grande partie de la puissance de la chaudière, du courant du chargeur et de la capacité de la batterie. La régularité des surtensions du réseau et des coupures de courant est à prendre en compte. Dans ce cas, faites attention à la qualité du système de protection contre les fluctuations du réseau.
La durée de vie unique de la batterie est calculée à l'aide de la formule T = Q × U / W, Où:
- T – heure (heures );
- Q : capacité de la batterie (Ah, ampère-heure );
- U est sa tension (V, volts) ;
- W est la puissance totale de la charge (W, watts).
Vitesse de commutation sur batterie montre à quelle vitesse l'alimentation sans coupure passe au fonctionnement sur batterie en cas de panne de courant. Les appareils en ligne passent instantanément en « réserve », d'autres le font avec un délai d'au moins 0,002 à 0,015 seconde, et parfois plusieurs secondes.
Forme de tension de sortie. Le signal qui sort de l'alimentation sans coupure et pénètre dans la chaudière affecte son fonctionnement. Le mouvement des moteurs électriques des pompes de circulation dépend des paramètres électriques. Les onduleurs de qualité faible et moyenne, lorsqu'ils fonctionnent sur batterie et sur un réseau électrique instable, produisent du courant sous forme de méandre, c'est-à-dire sous la forme d'une onde sinusoïdale inégale ou modifiée. La chaudière fonctionnera de manière inégale, ce qui augmentera encore sa charge et sa consommation d'électricité.
La forme d'onde de tension à la sortie de l'onduleur est d'une importance capitale. Cela peut ressembler à une onde sinusoïdale ou à un trapèze approximatif. De tels paramètres sont mal tolérés par les pompes de circulation. Cela sera indiqué par un bruit visqueux et un fonctionnement saccadé. Une alimentation sans interruption pour une pompe doit être sélectionnée avec les meilleures caractéristiques, sinon la pompe tombera en panne avec le temps.
Les onduleurs à double inversion fournissent non seulement une onde sinusoïdale presque idéale, mais disposent également d'un système efficace contre les surtensions du réseau. Les Line-interactives sont idéales pour les chaudières et les équipements coûteux qui tombent souvent en panne.
Pour des réseaux fiables, des stabilisateurs sont dans une moindre mesure nécessaires. Avec une tension réseau de haute qualité et un fonctionnement stable lors de rares pannes, une alimentation sans interruption hors ligne bon marché devient une option rentable.
Avec des sauts fréquents, un stabilisateur est absolument nécessaire. Le passeport des alimentations sans coupure avec stabilisateurs mentionne idéalement la forme de la tension. Vous ne devriez pas acheter un UPS sans ces données.
Par zéro. Les chaudières peuvent être dépendantes ou indépendantes de la phase. Pour les chaudières à phase dépendante, vous devrez choisir un onduleur avec un zéro traversant et sous la chaudière. Les systèmes indépendants de phase peuvent même fonctionner à partir d’une alimentation sans interruption d’ordinateur si elle produit une onde sinusoïdale pure.
Toutes les caractéristiques doivent être prises en compte en tenant compte du fait que vous disposez d'une chaudière à gaz ou à combustible solide. Vous devez demander sur place s'il est contre-indiqué d'utiliser un UPS particulier pour une chaudière à gaz.
Compte tenu de tous les critères, la meilleure option en termes de rapport qualité-prix, de fiabilité, de durée de vie et de durée de vie de la batterie sont les onduleurs interactifs en ligne avec l'onde sinusoïdale correcte.
Installation et fonctionnement :
- Des alimentations sans interruption sont installées à proximité du système de chauffage, dans des endroits où les conditions environnantes n'affecteront pas la qualité du fonctionnement de l'UPS.
- La documentation indique la température et l'humidité optimales - suivez ces instructions.
- Surveillez l'état de la pièce - il ne doit y avoir aucun liquide ou vapeur de réactifs agressifs explosifs ou inflammables.
- Connectez l'alimentation électrique de secours à la chaudière avec des câbles de section appropriée.
- Mettre à la terre tous les équipements.
Soyez intéressé par les capacités de l’équipement. Les bons appareils sont protégés contre la décharge complète de la batterie, la surchauffe, les courts-circuits et diverses surcharges. Les stabilisateurs de relais intégrés fournissent une onde sinusoïdale douce à une tension instable.
Conclusions et vidéo utile sur le sujet
Comment choisir un UPS pour une chaudière, calcul des paramètres :
Examen de l'alimentation sans interruption Volter UPS-300 pour la chaudière, instructions pour son fonctionnement :
Interaction entre l'onduleur et la pompe du système de chauffage, vérification de l'alimentation sans coupure Powerman Smart :
Les alimentations électriques sans interruption augmentent la sécurité des chaudières. Il n’y a pas si longtemps, presque personne n’utilisait d’onduleur. Aujourd'hui, dans de nombreuses maisons individuelles et entreprises, où l'électricité est souvent fournie avec de l'électricité de mauvaise qualité, les alimentations sans interruption sont de plus en plus utilisées. Les UPS peuvent être hors ligne, interactifs en ligne et en ligne. Les versions hors ligne sont une option économique et, dans de nombreux cas, elles sont tout à fait suffisantes. Les UPS en ligne réduisent au minimum le risque de panne. L'interactivité linéaire est idéale dans la plupart des cas.
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