Rezervno napajanje za obtočno črpalko

Izdelke še vedno pripravljamo.

Lahko pa si ogledate tudi druge kategorije.

Izpad električne energije za nekaj sekund ne bo povzročil nobenega problema za večino gospodinjstev. Hladilnik bo preživel brez škode, wifi usmerjevalnik se bo sam ponastavil in luči se bodo prižgale takoj, ko se vrne tok. Pri ogrevalnem sistemu pa je drugače. Kotlov bo takoj prenehal delovati in skupaj z njim se bo ustavilo tudi obtočno črpalko, ki razporeja toplo vodo v radiatorje ali v talno ogrevanje. Če izpad traja le nekaj minut, se nič ne zgodi. Če pa traja več ur in zunaj zmrzuje, lahko to pomeni veliko resnejši problem - zamrznjene cevi, poškodovan izmenjevalnik kotla ali hladen dom, v katerega se vračate po delu. Prav zato vedno več lastnikov družinskih hiš, počitniških hiš in manjših obratov rešuje samostojno rezervno napajanje neposredno za obtočno črpalko, ne glede na to, ali ima lastni rezervni vir tudi sam kotel.

V tem članku bomo razložili, zakaj je obtočna črpalka z vidika izpada električne energije pogosto bolj ranljiva, kot si večina ljudi misli, kako izračunati potrebno moč in kapaciteto rezervnega napajanja ter na konkretnih izdelkih pokazali, katera rešitev je primerna za običajno družinsko hišo in katera za zahtevnejšo inštalacijo z večimi krogi.

Zakaj obtočna črpalka potrebuje lastno rezervo

Mnogi kupci napačno mislijo, da je napajanje obtočne črpalke samodejno rešeno, če imajo kotel z rezervnim virom ali če ima kotel lastno baterijo za krmilno elektroniko. V praksi to pogosto ni tako. Nekateri kotli imajo notranji rezervni vir res samo za krmilno ploščo in zaslon - torej za "možgane" kotla, ne pa za samo črpalko, ki ima svoj napajalni krog in praviloma tudi svojo varovalko v razdelilniku. Pri vrsti inštalacije, kjer je obtočna črpalka napajana samostojno (na primer pri talnem ogrevanju z lastnim razdelilnikom in obtočno črpalko zunaj kotla ali pri kombinaciji kotel plus sončni sistem z drugim obtočnim črpalko), se rezerva kotla sploh ne nanaša na črpalko, ki fizično razporeja vodo po hiši.

Drugi razlog je fizikalni. Čeprav bo kotel ostal v pripravljenosti med izpadom zaradi lastne rezervne baterije, se topla voda iz izmenjevalnika ne bo premaknila brez obtočne črpalke. Voda v izmenjevalniku se pregreva, tlak se povečuje, varnostni ventil lahko začne izpustiti vodo, in pri ponavljajočih se izpadih to nepotrebno obremenjuje tesnila in komponente kotla. Preprosto povedano - kotel brez črpalke je med izpadom električne energije kot srce brez žil, ki prenašajo kri. Zato je najzanesljivejše reševanje rezervne črpalke kot ločen, jasno opredeljen problem, čeprav ima kotel lastno rezervo.

Tveganje za zamrzovanje sistema

To tveganje je še posebej pomembno v prehodnem obdobju in pozimi. Če pride do izpada električne energije v času močnega mraza in traja več ur, lahko voda v ceveh, ki vodijo skozi neogrevane prostore (na primer garažo, podstrešje, tehnično sobo z nezadostno izolacijo ali zunanje napeljave do sosednje stavbe), začne zmrzovati. Zamrznjena voda v ceveh poveča volumen in v najslabšem primeru lahko poči spoj ali neposredno cev. Popravilo takšne škode nato stane več sto evrov in vedno pride v najslabšem trenutku - sredi zime, ko je treba sistem čim prej znova zagnati.

Tveganje poškodbe kotla in nelagodja v hiši

Poleg nevarnosti zamrznitve obstaja tudi nevarnost hitrejšega obrabljanja kotla zaradi ponavljajočih se izpadov brez rezervnega vira za črpalko – pogoste toplotne šoke v izmenjevalniku skrajšajo njegovo življenjsko dobo. In nenazadnje je tukaj preprost udobnostni razlog: hiša brez ogrevanja se med mrzlim dnem presenetljivo hitro ohladi, še posebej v sodobnejših, dobro izoliranih, vendar manj masivnih zgradbah, kjer manjka toplotna vztrajnost starih opečnatih hiš. Vrnitev domov v ohlajeno hišo po izpadu, ki je lahko trajal tudi tri ali štiri ure med delovnikom, ni prijeten doživljaj – in ponovno ogrevanje prostorov na prvotno temperaturo lahko traja celo noč.

Záložný zdroj pre obehové čerpadlo funguje tak, že v prípade výpadku elektrického prúdu automaticky prevezme napájanie čerpadla a zabezpečí neprerušenú cirkuláciu vody v systéme vykurovania.

Načelo je preprosto in enako kot pri običajnih UPS napajalnikih za računalnike, le prilagojeno za večji in daljši odjem. Rezervni vir (pogosto označen tudi s kratico UPS - Uninterruptible Power Supply) se poveže med električno omrežje in obtočno črpalko (morda tudi krmilno elektroniko kotla). Med normalnim delovanjem električna energija le "prehaja" skozi in hkrati polni notranjo baterijo. Takoj, ko omrežje odpove, vir to zazna v milisekundah in brez prekinitve preklopi napajanje črpalke na baterijo prek vgrajenega pretvornika (invertorja), ki iz enosmernega napetja baterije ustvari izmenično napetje 230 V, ki ga črpalka potrebuje.

Spodaj je poenostavljen diagram priključka, kako se to v praksi izvaja pri običajni namestitvi v družinskem domu.

Ključno lastnost dobrih rezervnih virov je ravno "brez prekinitve" - preklop se zgodi tako hitro (običajno v nekaj milisekundah do desetin milisekund), da elektronika črpalke ali kotla tega ne zazna kot izpad in ne pride do ponovnega zagona ali napake. Cenejše rešitve (na primer običajna avtomobilska baterija z menjalnikom, ki je ročno priključena) tega preklopa morda ne bodo obvladale tako gladko, zato se v praksi priporoča bolj kompleksna rešitev, kot je UPS z avtomatskim preklopom in polnjenjem, kot improvizirana povezava.

Kakšen rezervni izhod resnično potrebujete

Osnovna napaka, ki jo najpogosteje vidimo pri svetovanju, je nakup rezervnega vira »po občutku« - bodisi pretirano prevelikega ali, nasprotno, poddimenziranega, tako da se pri zagonu črpalke (zagonski tok lahko za kratek trenutek doseže tudi dvakrat do trikrat višjo vrednost od nazivne moči) rezervni vir preprosto izklopi zaščito in se izklopi. Izračun je pri tem razmeroma preprost in ga je mogoče opraviti v nekaj minutah z imensko ploščico na črpalki v roki.

Prvi korak je ugotoviti dejansko moč obtočne črpalke. Našli ga boste neposredno na proizvodnem oznakovanju črpalke, običajno v obliki "P1" ali samo kot vrednost v vatih. V praksi se srečujemo z dvema značilnima kategorijama:

Starejši asinhronski (klasični) obtočni črpalki - običajno 45 do 90 W, v številnih starejših družinskih hišah na Slovaškem se najpogosteje srečujemo z vrednostjo okoli 60 W.
Moderne elektronsko krmiljena črpalke (EC/ECM tehnologija) - zaradi samodejnega krmiljenja vrtljajev glede na potrebe sistema imajo porabo običajno le 5 do 45 W, s povprečno delovno vrednostjo okoli 20 do 25 W.

Drugi korak je prištevanje moči krmilne elektronike kotla, če naj bo rezerva skupna tudi zanjo - matična plošča, ventilator in zaslon običajno vzamejo dodatnih 5 do 15 W, v praksi najpogosteje okoli 10 W. Če torej računamo z običajnim starejšim črpalko (60 W) in elektroniko kotla (10 W), skupni pretok odjema znaša približno 70 W. Pri sodobnem EC črpalko (25 W) in isti elektroniki (10 W) je to le okoli 35 W.

Tretji korak je dodati varnostno rezervo najmanj 30 % zaradi omenjenega zagonskega toka in staranja baterije skozi leta (zmožnost in moč baterije s starostjo rahlo padajo). Pri 70 W stalni obremenitvi tako izhaja priporočena minimalna moč rezervnega napajanja okoli 91 W - v praksi to pomeni, da tudi osnovni model z močjo 300 W zagotavlja obilno rezervo za običajno preprosto priključitev enega črpalke. Večja moč (500 W in več) se izplača takrat, ko načrtujete hkratno rezervno napajanje več porabnikov - na primer obtočno črpalko, elektroniko kotla, motorne ventile razdelilnika talnega ogrevanja in morda tudi zasilno razsvetljavo kotlovnice.

Celoten postopek pregledno povzema naslednja shema korakov.

Kako dolgo bo trajala rezerva - izračun zmogljivosti baterije

Zmogljivost rezervnega napajanja (vati) pove, kaj lahko hkrati napaja. Kapaciteta baterije (amper-ure, Ah) pove, kako dolgo to zdrži. To sta dve različni veličini in ju je treba pri izbiri obravnavati ločeno. Kapaciteto baterije v amper-urah pretvorimo v energijo v vatih-urah s preprostim izračunom: kapaciteta (Ah) krat napetost (12 V) = energija (Wh). Nato to energijo delimo s tekočo močjo porabnika in pomnožimo z izkoristkom pretvornika (v praksi običajno približno 85 %, saj se del energije pretvori v toploto), s čimer dobimo okvirni čas rezervnega napajanja v urah.

Za ilustracijo uporabimo tri konkretne AGM baterije iz ponudbe, ki se običajno uporabljajo prav v teh rezervah - FIAMM ECOFORCE AGM VR 760 (76 Ah), FIAMM ECOFORCE AGM VR 800 (80 Ah) in FIAMM ECOFORCE AFB TR 720 (72 Ah), vse z napetostjo 12 V. Pri obremenitvi 60 W (običajno starejše črpalko brez elektronike kotla) teoretični maksimalni časi rezerve izhajajo na naslednji način:

FIAMM ECOFORCE AGM VR 760 (76 Ah, 912 Wh): 912 × 0,85 / 60 ≈ 12,9 ur
FIAMM ECOFORCE AGM VR 800 (80 Ah, 960 Wh): 960 × 0,85 / 60 ≈ 13,6 ur
FIAMM ECOFORCE AFB TR 720 (72 Ah, 864 Wh): 864 × 0,85 / 60 ≈ 12,2 ure

Te številke predstavljajo teoretično maksimum, torej izpraznitev baterije praktično "do konca". Za dejansko praktično delovanje in predvsem za daljšo življenjsko dobo baterije se pri svinčenih AGM tipih priporoča, da je ne izpraznite globlje kot približno na polovico zmogljivosti (tako imenovana globina praznjenja, DoD - Depth of Discharge, okoli 50 %). To v praksi pomeni, da je dejansko priporočen čas rezervnega napajanja pri enaki obremenitvi 60 W približno pol manjši, torej približno 6 do 7 ur - kar je pri večini običajnih izpadov (ki običajno trajajo od nekaj minut do nekaj ur) povsem zadostno udobje, hkrati pa baterija zdrži v obratovanju bistveno dlje, saj se ne izprazni do skrajnosti ob vsakem izpadu.

Pri sodobnem EC črpalki z nižjo porabo (na primer 25 W plus 10 W elektronike kotla, skupaj 35 W) se ista baterija FIAMM VR 760 doseže teoretični čas do 912 × 0,85 / 35 ≈ 22,2 ure, kar v praksi pomeni, da tudi po priporočenem zmanjšanju na polovico kapacitete zadostuje rezerva varno čez noč in večino delovnega dne.

Naslednja grafika primerja teoretični maksimalni čas rezervnega napajanja treh omenjenih baterij pri obremenitvi 60 W.

Priporočeni rezervni viri in baterije

Pri izbiri določenega naprave se splača razlikovati, ali potrebujete kompletno pripravljeno rešitev (rezervni vir z lastnim vgrajenim ali priključljivim akumulatorjem) ali samo samostojno zmogljivo AGM akumulator kot zamenjavo ali razširitev zmogljivosti obstoječe rezerve. Spodaj je pregled treh zmogljivostnih kategorij Avansa in treh akumulatorjev FIAMM, s katerimi se v praksi običajno srečujemo ravno pri rezerviranju obtočnih črpalk in kotlov.

Avansa 300 W - vhodna izbira za osnovno varnostno rezervo enega običajnega obtočnega črpalke (tudi starejšega tipa z močjo približno 60 W). Po zgornjem izračunu zagotavlja veliko rezervo nad priporočenim minimumom približno 91 W in lahko brez težav obvlada tudi kratkotrajni zagonski tok črpalke. Primerna izbira, če rešujete samo črpalko brez dodatnih porabnikov. Cena od 177,64 €.

Avansa 500 W - priporočamo srednji razred, če želite rezervno obtočno črpalko skupaj z elektroniko za upravljanje kotla ali tudi z motorskimi ventili razdelilnika talnega ogrevanja. Zaradi višje moči ima tudi večjo rezervo pri hkratnem zagonu več naprav. Cena od 199,51 €.

Avansa 1050 W - najmočnejša kategorija za obsežnejše inštalacije z večimi krogovi, na primer kombinacijo kotla, dveh obtočnih črpalk (na primer posebej za radiatorje in za talno ogrevanje) in zasilno razsvetljavo kotlovnice. Zagotavlja največji prostor za prihodnjo razširitev sistema. Cena od 385,33 €.

Pri baterijah se v praksi splača poseči po AGM (Absorbent Glass Mat) tipu, ki je brez vzdrževanja, ne zahteva dolivanja in je varen tudi pri namestitvi v notranji kotlovnici, saj ne ustvarja plinov pri običajnem delovanju tako kot klasične svinčene baterije z zalitim elektrolitom.

FIAMM ECOFORCE AGM VR 760 - AGM baterija s kapaciteto 76 Ah, po zgornjem izračunu zagotavlja pri obremenitvi 60 W teoretični čas rezervne napajalne energije približno 12,9 ure (priporočeno približno 6-7 ur pri varčnem praznjenju). Dobra izbira za zamenjavo izrabljene baterije v starejši rezervni napravi ali kot rezervni del. Cena od 178,56 €.

FIAMM ECOFORCE AGM VR 800 - nekoliko večja kapaciteta 80 Ah, teoretično približno 13,6 ure pri 60 W. Primerna, če želite imeti večjo rezervo za daljše izpadke ali za istočasno rezervno napajanje črpalke in elektronike kotla. Cena od 195,88 €.

FIAMM ECOFORCE AFB TR 720 - kapaciteta 72 Ah, teoretično približno 12,2 ur pri 60 W. Cenovno najugodnejša od trojice, dobra izbira, če vam zadostuje standardna rezerva brez dodatnega povečanja. Cena od 146,58 €.

Za hiter pregled, kdaj sežeti po kateri kategoriji Avansa, bo služila naslednja grafika.

Montaža in praktične izkušnje iz prakse

Povezava rezerve z obtočno črpalko je z električnega vidika nezahtevna - v večini primerov gre za povezavo rezervnega vira med vtičnico (ali neposredno varovan krog v razdelilniku) in napajalni kabel črpalke ali kotla. Kljub temu priporočamo naslednja načela, ki temeljijo na dejanskih izkušnjah z montažami:

Mesto vira in baterije. Rezervni vir in še posebej baterija bi morala biti v suhem, prezračevanem prostoru s temperaturo idealno med 10 in 25 °C. Baterije, nameščene v mrzli neogrevani garaži, izgubljajo kapaciteto ravno takrat, ko jih najbolj potrebujete - kapaciteta AGM baterij pri temperaturah pod lediščem lahko pade tudi za 20 do 30 % v primerjavi s sobno temperaturo.
Poseben varovan krog. Če je mogoče, je priporočljivo imeti za kotlovnico in obtočno črpalko poseben varovalko v razdelilniku, neodvisno od vtičnic, ki jih običajno uporabljajo drugi gospodinjski aparati - to zmanjša tveganje nenamernega izklopa s strani nekoga, ki "samo potrebuje napolniti vrtalko".
Test ob začetku obratovanja. Po priključitvi priporočamo, da dejansko izklopite napajalni odklopnik in preverite, ali črpalka in kotel delujeta brez prekinitve, hkrati pa bodite pozorni, ali vir signalizira preklop na baterijo (zvočni ali svetlobni signal - večina modelov to ima).
Priključitev le nujnih porabnikov. Ni potrebno (in pogosto niti primerno) priključiti na rezervni vir nič drugega kot črpalko, po možnosti elektroniko kotla in zasilno razsvetljavo. Odvečno priključevanje drugih porabnikov (na primer obtočna črpalka tople sanitarne vode, če ni nujno potrebno) skrajša dejanski čas rezervnega napajanja ravno takrat, ko ga najbolj potrebujete.
Svetovanje z električarjem pri zahtevnejšem priključitvi. Če želite, da je rezerva del razdelilne omarice (ne samo "vtič v vtičnico"), priporočamo, da priključitev zaupate električarju z ustreznim pooblastilom, še posebej če gre za spremembo v razdelilni omarici hiše.

Pogosta izkušnja iz prakse: v številnih starejših družinskih hišah je obtočna črpalka skrita v kotlovnici ali tehnični sobi in le redki se zavedajo, da je prav ta majhna naprava (fizično ne večja od manjšega lonca) tista, ki ob izpadu električne energije odloča, ali bo hiša ostala topla ali se bo ohladila. Naložba reda velikosti sto evrov v rezervno napajanje se zato v primerjavi s tveganjem poškodovanja kotla ali zamrznjenih cevi izplača predvsem na območjih s pogostejšimi izpadi električne energije (podeželske regije, hribovita območja, starejše zračne napeljave z visokim napetostjo) ali v počitniških hišah in vikendih, kjer ni nikogar, ki bi lahko takoj reagiral.

Vzdrževanje rezervnega vira napajanja in baterije

Čeprav je AGM baterija brez vzdrževanja v smislu dolivanja elektrolita, bo nekaj osnovnih ukrepov znatno podaljšalo njeno življenjsko dobo in zanesljivost:

Vsakih šest mesecev priporočamo vizualni pregled, ali vir signalizira napako baterije (večina modelov ima lastno samo-testiranje in signalizacijo z LED diodami).
Baterije ni potrebno posebej "trenirati", vendar če je vir dolgo časa odklopljen od omrežja (na primer na koči izven sezone), se baterija samodejno prazni in jo je treba napolniti vsaj enkrat na dva do tri mesece, sicer obstaja nevarnost trajne poškodbe zaradi globokega praznjenja.
Življenjska doba AGM baterije v tem tipu aplikacije (občasni kratki cikli, ne vsakodnevno globoko praznjenje) se običajno giblje med 5 in 8 leti, po katerih se priporoča zamenjava tudi preventivno, še pred popolno izgubo zmogljivosti.
Pri zamenjavi baterije je priporočljivo izbrati enak ali primerljiv tip (napetost 12 V, podobna ali večja kapaciteta v Ah), da bo vir deloval z ustrezno umerjeno polnilno krivuljo.

Pogosta vprašanja

Ali mora imeti obtočna črpalka lastno rezervo, če ima že kotel lastno rezervo?

Not automatically. The internal backup power source of the boiler often only powers the control electronics and display, not the circulation pump itself, which may have its own power circuit. If you are not sure what exactly your boiler backs up during a power outage, the easiest way to check is directly in the boiler manual, or with a short test - turn off the circuit breaker and observe if the pump continues to run.

Kakšen je potrebni izhod rezervnega vira za običajno črpalko v družinskem domu?

Za eno običajno obtočno črpalko (starejše z porabo približno 60 W in modernejše EC z porabo približno 20-25 W) zadošča kategorija okoli 300 W, ki zagotavlja zadostno rezervo tudi za zagonski tok. Višja moč (500 W in več) se izplača le, če želite hkrati napajati tudi druge porabnike - elektroniko kotla, motorne ventile razdelilnika ali drugo črpalko.

Kako dolgo zdrži baterija v rezervi pri običajnem izpadu?

Pri kapaciteti baterije okoli 72 do 80 Ah in obremenitvi 60 W znaša teoretični maksimalni čas rezervnega napajanja približno 12 do 14 ur. Vendar pa se za daljšo življenjsko dobo baterije priporoča, da je ne izpraznite globlje kot na polovico kapacitete, zato je dejanski praktični čas približno 6 do 7 ur, kar pokrije veliko večino običajnih izpadov električne energije.

Ali se lahko rezervno napajanje za črpalko priključi samostojno?

Pre enostavno priključitev preko vtičnice (vir med vtičnico in napajalni kabel črpalke) lahko spretnejši uporabnik to opravi tudi sam. Če naj bi bila priključitev del razdelilne omarice ali če niste prepričani o vrsti tokokroga, ki napaja črpalko, priporočamo, da povabite električarja - predvsem zaradi pravilnega varovanja in preverjanja, da se ne priključuje ničesar, kar bi lahko preobremenilo vir.

Ali se bolj splača investirati v večjo baterijo ali v močnejši vir?

Odvisno od tega, kaj rešujete. Večja kapaciteta baterije (večji Ah) podaljša čas, kako dolgo bo rezerva trajala. Večja moč vira (več vatov) razširja, koliko naprav lahko hkrati napaja. Če rešujete samo eno črpalko in želite daljši čas rezerve pri daljših izpadih, izberite baterijo z večjo kapaciteto (na primer FIAMM VR 800 z 80 Ah namesto 72 Ah). Če nameravate dodati druge naprave, izberite močnejši vir.

Kako skrbeti za rezervno baterijo poleti, ko se ne uporablja?

Tudi zunaj ogrevalne sezone priporočamo, da pustite rezervni vir priključen v omrežje, da ohranja baterijo napolnjeno - to se dogaja samodejno. Če vir popolnoma odklopite (na primer na koči zunaj sezone), je priporočljivo, da baterijo vsaj enkrat na dva do tri mesece priključite na omrežje in jo napolnite, sicer obstaja nevarnost trajne poškodbe zaradi samopraznjenja.

Povezane teme

Kako izbrati rezervno napajanje za kotel
Kakšen izhod rezervnega vira potrebujem
Montaža in priključitev rezervnega vira
Kako dolgo bo rezervni vir deloval v primeru izpada električnega toka?

Celotno ponudbo najdete v glavni kategoriji Rezervni viri kotli, črpalke.

Imate vprašanje o tej temi?

Ne morete se odločiti, kateri rezervni vir ali baterijo izbrati za vaše obtočno črpalko? Pišite nam - z veseljem svetujemo.