Чистый синус или модифицированный меандр
Что такое «чистый синус» электропитания, и зачем он нужен? Давайте разбираться.
Качество электроэнергии, поставляемой в наши дома, отвечает определенным требованиям. Один из важных показателей качества — вид графика напряжения. График напряжения электрического сигнала в сети должен иметь правильную синусоидальную форму. Для такого графика часто используют определение «чистый синус».
В случае отключения сетевого электропитания используются источники бесперебойного питания. Однако далеко не все ИБП обеспечивают электропитание правильной синусоидальной формы.
Вид графика напряжения выходного сигнала источника бесперебойного питания зависит от типа и конструкции данного устройства.
Большинство обычных компьютерных ИБП генерируют на выход сигнал, называемый «модифицированный синус» или «меандр».
Различные типы графиков выходного сигнала, полученные с помощью осциллографа, представлены на следующем рисунке.
5 ошибок при выборе ИБП для газового котла.
Головной болью каждого владельца загородного дома является вопрос бесперебойного электроснабжения котла и другого оборудования.
К сожалению, проблема постоянного отключения электричества, причем в любой период времени, для многих является чуть ли не нормой.
В первую очередь это касается частных домов и коттеджей. Если летом это еще можно как-то пережить, то зимой в период отопления, исчезновение напряжения может оказаться критичным для вашей отопительной системы.
Данная проблема решается установкой источника бесперебойного питания. По простому его называют ИБП, бесперебойник или инвертор для котла.
Те, кто хочет сделать выбор в пользу генератора задумайтесь, а что будет при отключении света когда вас нет дома? Как в этом случае перевести котел на резервное питание?
Понадобятся модели с системой автозапуска и другой автоматикой, а они стоят совсем других денег.
Кроме того, часто ведь свет отключают не надолго, а максимум на полчаса. Генератор пока вытащишь, зальешь бензин, подключишь, заведешь, и все это в лютый мороз.
Да и по качеству выходного напряжения (частота, синусоида) генераторы заметно уступают инверторам.
Поэтому выбор здесь для многих очевиден.
Только не путайте данный бесперебойник с ИБП для компьютера. В компьютерном варианте используются встроенные аккумуляторы.
Они не дают той полной автономной работы, которая требуется. Поэтому, если вы думаете ”куплю летом помощнее UPS для компа, а зимой через него буду подключать котел”, это заблуждение и ошибка.
Даже если кто-то вам посоветует собрать схему компьютерного УПС с подключением от внешних аккумуляторов, не делайте этого. У компьютерных моделей аппроксимированная синусоида, что плохо скажется на работе оборудования. Но об этом подробнее чуть позже.
Для котельного оборудования требуется источник питания именно с внешними аккумуляторами. При этом, с возможностью увеличения мощности.
Они будут давать достаточное время автономной работы.
В чем заключается принцип работы ИБП? Он преобразует постоянное напряжения от аккумуляторов в переменное. В случае отключения эл.энергии, все потребители, без задержек времени, мгновенно переходят на работу от АКБ.
А при подаче напряжения от сети обратно, инвертор самостоятельно возвращается на нормальный режим питания. При этом происходит заряд разряженных батарей.
В первую очередь при выборе ИБП для котла обращайте внимание на форму выходного напряжения.
Существует 2 типа выходного напряжения:
- чистый синус
- квазисинус (меандровый сигнал)
При выборе всегда делайте акцент на модели с чистым синусом. Почему это важно?
Котлы и его оборудование не любят как перепады напряжения, так и изменение частоты выходного сигнала. Если вы купите ИБП с квазисинусом, котел может определить данное напряжение как ошибку, и будет уходить в аварию.
Электронике конечно неправильный синус не страшен. А вот насосы отопительного оборудования, типа RS или UPS начинают гудеть.
Двигатель в насосах асинхронный и этот псевдосинус дает много гармоник, которые значительно понижают КПД и вызывают нагрев и гудение.
Кроме того, в самом котле имеется свой встроенный циркуляционный насос, а иногда и не один, отсюда и такие жесткие требования.
Всегда обращайте внимание на способность ИБП выдерживать большие пусковые токи (двух-трехкратные). Кроме самого котла, есть же еще и другое оборудование которое нужно запитать, например погружной насос.
Какой мощности следует выбрать ИБП для котельной? Расчет здесь не замысловатый.
Просто сложите мощности всех электроприборов, которые будут подключаться через него, и умножьте на два. Если есть глубинный насос, то на три — с учетом его пусковых токов.
Данные можно взять из паспорта или инструкции по эксплуатации, либо посмотреть непосредственно на корпусах изделий.
Например, для котельной где установлено 3 насоса по 90Вт и сам котел в 135Вт подойдет инвертор от 0,8 до 1,0кВт. При меньшей мощности будут перегреваться полевые ключи (транзисторы).
Если сумма всех электроприборов превышает мощность выбранной вами модели, вдруг вы захотите запитать какие либо бытовые приборы, лампочки, то изначально учитывайте и их, а не только котельное оборудование.
Здесь уже мощность может варьироваться от 1 до 5кВт.
А как долго будет работать выбранный ИБП в автономном режиме? Здесь все зависит от аккумуляторов. Вот таблица с характеристиками емкости батарей и подключаемой нагрузки:
Из нее наглядно видно в часах и минутах, насколько времени хватит вашего бесперебойника, для независимой работы от сети.
Размещать ИБП лучше возле существующих розеток. Если он не габаритный, то вовсе не обязательно его вешать на стену, достаточно размесить на ближайшей полке. Главное не закрывать вентиляционные отверстия.
При этом не забывайте о соблюдении правил ПУЭ. Минимальные расстояния от газовых труб до розеток, в том числе и до ИБП, должно быть не менее 0,5м.
По поводу размещения аккумуляторов. Модные AGM модели боятся повышенных температур более 30 градусов. А возле котла температура явно не будет комнатной.
Многие потребители часто используют для бесперебойника автомобильные аккумуляторные батареи, что делать категорически нельзя. Данные аккумуляторы пожаро и взрывоопасны.
Они рассчитаны на пусковые стартерные токи, и соответственно не дают той автономной работы, которая от них требуется. Поэтому здесь нужно применять специализированные аккумуляторы по технологии AGM или GEL-гелевые.
AGM имеют срок службы от 6 до 10 лет, а гелевые от 10 до 15 лет.
Также гелевые не боятся глубокого разряда.
Кроме того, обе модели пожаро и взрывобезопасны для любых помещений и не выделяют никаких газов. Стоят они конечно дороже, но если раньше цены отличались в разы, то сегодня можно найти модели с разницей всего в пару тысяч.
Автомобильные виды не рассчитаны на большое количество циклов заряда-разряда, а специализированные при регулярном разряде в 30% можно безболезненно подзаряжать до 700 раз!
То есть, обычного от машины, вам хватит максимум на полгода или один отопительный сезон, а AGM или гелевые, по идее должны прослужить не менее 10 лет.
Более того, в качественных ИБП изначально встроена защита от глубокого разряда. Соответственно это еще больше увеличит срок службы аккумулятора и обеспечит долговечность работы всей системы.
Только будьте внимательны и заранее, еще в магазине проверяйте дату выпуска АКБ. Она может быть явно не указана цифрами, и продавцы скромно умолчав об этом моменте, продадут вам старую залежавшуюся модель.
Вот например, таблица расшифровки даты выпуска батарей марки Ventura. Код GF11PJB6VVK3EA и его расшифровка по первым символам. Другие марки могут отличаться. Получается день выпуска: 2017-июнь-11.
Всегда стремитесь покупать те инверторы, в которых изначально встроен стабилизатор напряжения.
По данному параметру ИБП можно разделить на 3 вида:
- off line – какое напряжение в них подается, такое и выходит
Переменное 200В подали, такое же переменное 200В и получили на выходе. При отклонении параметров сети за минимальные или максимальные диапазоны, он просто включит инвертор и начнет забирать энергию с аккумулятора.
Некоторые удивляются, почему их АКБ так быстро разряжаются. Хотя никаких отключений вроде бы и не было. Просто проверьте входное напряжение и все станет ясным.
- on-line – в них переменное напряжение сначала преобразуется в постоянное, исправляется, а затем опять выдается переменное
То есть, все плохие параметры сети (синусоида, перепады напряжения, частота) выравниваются и сглаживаются до номинальных значений.
- линейно-интерактивные – в них не преобразуется частота, а есть только встроенный стабилизатор
Самые лучшие и совершенные модели на сегодняшний день это онлайн.
Их обязательно нужно устанавливать в том случае, если у вас возможно временное или длительное питание от генератора.
Там зачастую наблюдаются проблемы с частотой отличной от 50Гц.
Электроснабжение загородных домов характерно не только частыми перебоями, но и низким качеством входного напряжения. Однако не стоит считать ИБП панацеей от этих бед.
Не все модели могут ”вытягивать” слишком низкое напряжение (менее 170-180В).
При такой просадке, прибор будет уходить в ошибку, отключаться и пищать. Соответственно вместе с ним будет отключаться и котел, либо сразу переключаться на АКБ.
При этом, на самом UPS может быть указано, что он рассчитан на работу при напряжении 180В. В чем же дело, обманули в магазине?
Дело в том, что для первоначального запуска таким экземплярам требуется минимум 190В, а уже затем, в случае дальнейшей просадки, они могут вытягивать как 180В так и 170В, а может и ниже.
Поэтому, если у вас действительно есть серьезные и постоянные проблемы с входным U
Иначе питание котла будет постоянно осуществляться только от аккумуляторов. А это срока службы им не прибавит.
Инверторный стабилизатор спокойно выравнивает параметры до нормы, начиная с просадок до 90В.
Подводя итог всему вышесказанному, можно сделать краткий обзор самых частых ошибок, которых вы должны избежать при покупке и выборе источника бесперебойного питания в магазине.
1 Неправильный тип бесперебойника.
Для газовых котлов вам нужны онлайн модели. Никаких оффлайн или линейно-интерактивных, если у вас конечно нет дополнительного стабилизатора перед ними.
2 Неправильные аккумуляторы.
Устанавливайте только изготовленные по технологии AGM или гелевые, забудьте про автомобильные.
3 Применение вместо нормального ИБП для котла UPS от компьютера.
Здесь ждите проблем с автономностью и чистотой синуса.
4 Отсутствие стабилизатора при стабильно низких просадках напряжения в течение продолжительного периода работы.
Как следствие, быстрый разряд батарей, либо вообще отказ в работе из-за программных ошибок электроники котла.
5 Неправильный выбор мощности без учета пусковых токов.
Аппроксимированная синусоида для компьютера
Часовой пояс: UTC + 3 часа
Запрошенной темы не существует.
Часовой пояс: UTC + 3 часа
Создано на основе phpBB® Forum Software © phpBB Group
Русская поддержка phpBB | Kolobok smiles © Aiwan
Аппроксимированная синусоида для компьютера
Вы используете устаревший браузер. Этот и другие сайты могут отображаться в нём некорректно.
Необходимо обновить браузер или попробовать использовать другой.
Впервые в истории FORUMHOUSE выбираем лучший дом. Главный приз 100 000 рублей! Примите участие в нашей группе ВКонтакте
Различие ИБП по форме синусоиды
Кроме отличия ИБП по принципу работы, они отличаются по форме синусоиды. Ее можно увидеть только на экране осциллографа.
Форма выходного напряжения инверторов ИБП: синусоидальная – а, двухступенчатая аппроксимация синусоиды – б, трехступенчатая аппроксимация синусоиды – в
Аппроксимированная синусоида
Аппроксимированная синусоида на экране осциллографа выглядит ступенчатой линией. Это не имеет значение для большинства электроприборов, но в тех случаях если в приборе стоит трансформатор, как в старых телевизорах, или есть электродвигатель, то включать их через этот ИБП нельзя. Аппроксимированная синусоида является суммой разных частот и напряжений, в то время как трансформаторы и электродвигатели рассчитываются на частоту 50Гц. В результате они теряют в мощности, греются, гудят и могут выйти из строя. Если же к аппарату подключена только аппаратура с импульсными блоками питания (практически вся современная), то она прекрасно работает с аппроксимированной синусоидой. В импульсных блоках питания входное напряжение поступает на диодный мост, где выпрямляется в постоянное напряжение 220V, которое не зависит от формы синусоиды.
Однако встречаются приборы с трансформаторными блоками питания. Первым признаком несоответствия формы синусоиды является сильный гул, намного громче, чем при питании от сети. Лучше всего, при пробном включении ИБП с аппроксимированной синусоидой, все приборы включать поочередно и при появлении сильного гула сразу выключить. Обычно это маломощные блоки питания или аппаратура с питанием от сети 220V.
Такие ИБП или инверторы стоят дешевле устройств с чистой синусоидой, но к ним нельзя подключать насос системы отопления или холодильник.
ИБП с чистой синусоидой
Приборы высшей ценовой категории на выходе имеют чистую синусоиду. Это дает возможность подключать к ним любую аппаратуру, в том числе электродвигатели, насосы и трансформаторы, но стоят эти ИБП намного дороже, что делает их использование для обеспечения работы электроотопления или стиральной машины невыгодным. Подробнее об этом рассказано в статье «ИБП для дома«.
Заключение
В качестве заключения хотелось бы привести результаты замера ёмкости батарей. В новой табличке количество циклов разряда-заряда заменено на время работы от батарей, но ввиду того, что мониторинг параметров ИБП вёлся не 100% времени, в скобках приведено время работы от сети по мнению мониторинга, всё остальное время данные не писались. От первого ИБП были отключены холодильная и морозильная камера, которые при одновременном запуске, пусковым током превышали максимальную мощность ИБП и приводили к его отключению. Ко второму ИБП было подключено два ПК, один из которых работает круглосуточно, потому назван сервером.
| Параметр | АКБ №1 | АКБ №2 |
|---|---|---|
| Модель | BRAVO 6CT-90VL | Tyumen Batbear 75 |
| Ёмкость, макс. ток | 90Ач, 760А | 75Ач, 610А |
| Стоимость на момент покупки (за штуку) | 2200 руб | 2400 руб |
| Дата установки | 9 ноября 2014 | 11 ноября 2014 |
| ИБП | APC Smart-UPS 3000VA, 2700Вт, 230В, чистый синус 50Гц | |
| Нагрузка | газовый котёл, насос тёплого пола, насос скважины с водой, освещение | освещение, холодильник, сервер, ПК |
| Время работы от батарей за год | 25 часов (из 238 дней) | 120 часов (из 182 дней) |
| Производилась калибровка | нет | да |
| Дата контрольного замера | 24 сентября 2016 | 28 сентября 2016 |
| Контрольный разряд | 18 часов 30 минут, 42.7Ач | 7 часов 30 минут, 58.2Ач |
| Напряжение после разряда | 46.6В под нагрузкой, 48.8В без нагрузки | 45.6В под нагрузкой, 46.8В без нагрузки |
| Контрольный заряд | 12 часов, 42.9Ач | 14 часов, 54.0Ач |
| Напряжение после заряда | 55.2В плюс-минус 0.05В по АКБ | |
| Уровень электролита | Незначительное уменьшение уровня, по прежнему выше пластин | |
Измерения производились слегка обновлённой версией китайского ваттметра, который с виду похож на тот же, с помощью которого производились измерения в прошлый раз, но в отличии от него имеет чуть большую точность за счёт применения качественного шунта вместо стопки SMD резисторов. Из-за того, что разрядка АКБ первого ИБП происходила слишком долго, принял решение под конец подключить в качестве дополнительной нагрузки холодильную камеру, но во время её запуска на АКБ резко просело напряжение и ИБП решил что «всё», хотя по напряжению «под» и «без» нагрузки видно, что без мощных потребителей ИБП смог бы ещё работать от батарей, возможно так же сыграло то, что ватт-метр был подключен не шибко толстыми проводами (18 AWG), и из-за падения напряжения на них ИБП «видел» напряжение на батареях ниже, чем оно было на самом деле. Со вторым ИБП так же не обошлось без косяков, правда причина была банальней, не смог дождаться пока ИБП разрядится, потому что сильно хотелось спать, а оставалось не так много ёмкости, и не хотелось, чтобы всю оставшуюся ночь сервер был выключен.
В целом можно отметить, что ёмкость не только не уменьшилась, но даже увеличилась в случае с первым ИБП. Отчасти это связано с тем, что в этом году он работал в щадящем режиме, почти всё время был подключен в сеть (в первый год его каждый день отключали от сети), и с него были сняты две мощные нагрузки. В целом статья получилась слегка сумбурной, но надеюсь для кого-нибудь она окажется полезной, и конечно же я с удовольствием выслушаю критику, а также отвечу на вопросы в комментариях.
