Driva cirkulationspump på ström från inverter

[torbjorn]

Jag har provat att driva en cirkulationspump från en inverter av enkel typ (trappstegsspänning, dvs det som kallas "modifierad sinus" av inverterförsäljare), detta för att ta reda på om det är möjligt att hålla cirkulationen igång i ett vattenburet värmesystem vid långt strömavbrott på det sättet.

Cirkulationspumpen är en kinatillverkad pump, omkopplingsbar för 3 hastigheter och med märkeffekt 90 W på högsta hastigheten. Den har suttit fabriksmonterad i en Foma L/V-värmepump men byttes ut för något år sedan pga oljud. Motorn är, precis som vanligt, en enfas asynkronmotor med driftkondensator.  Under provet fick pumpen ligga i en hink och pumpa runt vatten utan motstånd. Proven gjordes bara på högsta hastighet eftersom hastighetsomkopplaren var fastlimmad i det läget.

Invertern heter Dokin 1500 W, billigt krafs köpt på eBay, Aliexpress eller något liknande ställe på nätet. Den matades från ett bilbatteri vars polspänning under belastning var ungefär 12,3 V.

Följande kunde konstateras:
1) Vid mätning med oscilloskop ser man att invertern verkligen ger en trappstegsspänning, kurvformen ändras inte alls beroende på om pumpen kopplas in eller inte.
2) Pumpens strömförbrukning, enligt en medelvärdesvisande multimeter, är 0,45 A både vid drift på sinusspänning från elnätet och vid drift från invertern. Det stämmer bra med vad som står på pumpens typskylt. Kurvformen vid inverterdrift ser närmast ut som en sinus med tillplattade toppar.
3) Spänningen över driftkondensatorn är i stort sett sinusformad även vid inverterdrift, alltså inga tecken på konstiga resonanser pga övertonerna i spänningen från invertern.
4) Pumpen har helt klart sämre startmoment vid drift från inverter än vid drift från elnätet. Den startar långsammare och kom vid något tillfälle inte igång innan man vred igång den med skruvmejsel.
5) Inverterns strömförbrukning när pumpen väl var igång låg mellan 7 och 8 A.

Slutsatser:
Det är fullt möjligt att i nödfall köra en cirkulationspump på ström från en billig inverter. Man behöver knappast befara att pumpen skadas av det, däremot bör man vara observant på att den verkligen startar och vara beredd att hjälpa igång den om det behövs.
Strömförbrukningen är förhållandevis hög och om man driver den på första bästa bilbatteri/fritidsbatteri som kanske varken är i fullgott skick eller fulladdat från början så ska man inte lita på att pumpen kan gå mer än 3-4 timmar.

[sɹǝpuɐ]

Det finns cirkulationspumpar som är väldigt effektiva, med mycket låg energiförbrukning. Men som också är dyra. Jag har en sådan, Grundfos Alpha. Jag behöver aldrig köra den på mer än lägsta hastighet, och jag har ackumulatortanken i ett pannrum med en kulvert till huset. På lägsta varvtal drar den 5-7 watt. Den är elektronisk, så jag föreställer mig att den kräver en bra inverter. Den har en massa andra finesser också, som exempelvis tryckstyrd varvtalsreglering med autoadapt. Så när termostaterna öppnar i elementen och begär mer varmvatten så ökar varvtalet. Och tvärtom när termostaterna stryper.

Jag föreställer mig att priset för bra inverters är kraftigt  beroende av storleken. Så en liten mycket bra inverter kostar också mycket mindre än en stor mycket bra inverter. Om man planerar att driva cirkulationspumpen med batteri, och bygger en anläggning som klarar det, så skulle det kanske vara smart att från början satsa på just en dyr högeffektiv cirkulationspump, eftersom man då klarar sig med en liten men bra inverter och en mycket mindre batteribank. Man får då för samma pengar troligen en anläggning som kan drivas av batterier en längre tid. Dessutom så går cirkpumpen tystare och förbrukar mycket lite el vid normal drift.

[Pitchblende]

Grundfos Alpha tror jag har intern frekvensomformare, varför den inte längre kommer i trefasutförande. Annars hade du kunnat köpa en frekvensomformare med intern ac-dc boost-konverter och köra en trefas-pump efter eget tycka och smak med ypperlig driftsekonomi.

Men personligen tror jag att det är pumpen som är boven i detta drama - köp en Grundfos fastän det är danskt.

[torbjorn]

I det här fallet rör det sig om en anläggning som normalt är ansluten till elnätet men som ska förberedas för att kunna nödköras vid strömavbrott. Det är inte tal om att börja byta cirkulationspumpar eller kosta på sig dyra och fina invertrar, det medger inte projektbudgeten. Det är två pumpar som ska hållas igång, dels radiatorpumpen och dels laddpumpen till en L/V-värmepump där värmeväxlaren sitter i utomhusdelen, och som alltså kräver ständig vattencirkulation då det är minusgrader ute för att hindra frysning.

För övrigt vill jag understryka att resultaten av det här provet säkert kan överföras till enfas asynkronmotorpumpar av andra märken, men det är inte alls självklart att en pump med inbyggd elektronik trivs med trappstegsspänningen.

Edit: rättat skrivfel.

[sɹǝpuɐ]

Jo, men jag tror att det finns en brytpunkt där det plötsligt blir lönsamt att köra med energisnål och dyr cirkpump och liten men bra och dyr inverter och mindre batteribank. Och om man når den brytpunkten beror främst på hur länge man vill kunna driva cirkpumparna vid bortfall av elnätet. Exakt var den brytpunkten finns kan nog variera, men kanske ett eller ett par dygns kontinuerlig drift från batterier?

Fast det är klart, handlar det om att öka resiliensen på befintlig utrustning med hjälp av saker man har liggande, så är det en annan femma.

Sedan skulle det varit väldigt intressant om det fanns effektiva likströmsdrivna cirkpumpar som man kunde byta till. Då skulle man kunna driva cirkpumparna direkt från 12 volt.

[Själv är bäste dräng]

Jag har kört cirkulationspumpar, och en hel del andra motorer, på inverterström. Vanlig fyrkantsvåg och billiga sinusomformare (nordic power och mascot). Motorerna utan fartkontroll går tillräckligt bra med fyrkantsvågen, men blir tystare med sinus. Kör inte fartkontrollerade motorer med fyrkantsvåg, för antingen fungerar de inte eller så går styrningen sönder.