Нужен ли ИБП для газовых котлов и в каких случаях

Источник бесперебойного питания (ИБП)

ИБП обеспечивает стабилизацию напряжения и питание от аккумулятора/-ов (АКБ), когда отключается электричество, например при обрыве проводов и других авариях. Наиболее распространены два вида ИБП: линейно-интерактивные и онлайн.

Линейно-интерактивные ИБП (Line-interactive) со встроенным стабилизатором, при наличии сетевого напряжения (даже значительно пониженного), в отличии от онлайн-ИБП, стабилизируют напряжение не задействуя АКБ, экономя их ресурс и значительно продлевая срок службы аккумуляторов. Прибор не требователен к частоте питающего напряжения (допускает отклонение ±10% без перехода на АКБ) и может, в отличии от онлайн-ИБП, питаться от обычного бюджетного генератора без электронного управления частотой (как вариант).

Онлайн ИБП

Стоит уточнить, что бережливое отношение к АКБ со стороны линейно-интерактивных и постоянная работа через батареи онлайн-ИБП не означает, что во втором случае придется менять аккумуляторы каждый год. Примерный срок службы АКБ в первом случае ~8-12 лет, в зависимости от интенсивности эксплуатации, во втором ~5-7 лет.

Энергия ИБП Pro 80019 000 руб.

Рис.3. Внешне Энергия ИБП Pro 800 похож на стабилизатор напряжения, но для функционирования нужен, как минимум один аккумулятор на 12 В.

Рис.4. Для работы ИБП Штиль SW1000L нужен модуль с батареями внутри (справа), на заводе в данный модуль уже установлено 6 небольших АКБ по 9 А·ч.

Рис.5. ИБП Штиль Штиль SW1000SL уже оснащен 3-мя АКБ по 9 А·ч, они установлены в корпусе прибора (совокупная емкость АКБ дает возможность автономной работы котла до 1,5 часов).

Почему не подходят компьютерные ИБП / UPS

Примечание 3. Обычные (компьютерные) ИБП не подходят для работы с газовыми котлами по двум причинам: ёмкость их встроенных аккумуляторов, чаще всего, рассчитана лишь на 10-15 мин. автономной работы (чего явно недостаточно). А выходное напряжение имеет форму «модифицированной синусоиды», что вызывает сбои в работе котлов и отрицательно сказывается на работе циркуляционных насосов системы отопления. Поэтому, для котлов используются комплекты ИБП, состоящие из инвертора и внешнего аккумулятора (-ов). Инверторы обладают чистой синусоидой, а внешние аккумуляторы можно выбирать любой емкости, исходя из необходимого времени автономной работы.

Когда нужно применять источник бесперебойного питания?

Поврежденный теплообменник

Если вы живете в частном доме (особенно это касается сельской местности) и у вас установлена система отопления с принудительной циркуляцией, то существует риск остаться без тепла при отключении электричества.

Исчезновение питающего напряжения может привести к разморозке отдельных частей системы и дорогостоящему ремонту.

Например, теплообменнику настенного газового котла будет достаточно 2 часов простоя, чтобы он разморозился.

Это происходит из-за проникающего через короткий дымоход холодного воздуха. В результате вас ждет долгий и дорогой ремонт котла.

Обзор популярных моделей

Какой фирмы источник лучше покупать? Подбор проводится на основе характеристик и отзывов пользователей. Представляем рейтинг востребованных у потребителей моделей.

«Штиль АБП-200Т»

Модель относится к типу online, оснащается внешним аккумулятором. Частота напряжения — 50 Гц. Подходит для котлов, насосов, охранных сигнализаций. Емкость 17 Ач позволяет устройству поддерживать питание до 1 ч 15 мин. В комплекте идет кронштейн для навешивания на стену. Помимо этого есть инвертор на 24 В, зарядка, блок управления и коммутации. Подключается к сети евровилкой, имеет автоматический предохранитель для защиты от замыкания.

Стоимость — от 16 000 рублей.

Владислав

Долго подбирал ИБП для оборудования «Бакси». Остановился на приборе «Штиль» из-за подходящей емкости и стоимости. Дополнительно подсоединил несколько батарей. Уже год как все исправно работает. При отключении электричества «Штиль» быстро срабатывает и поддерживает котел включенным.

«Теплоком»

Изделие от компании «Бастион» включает две батареи. Время работы зависит от емкости, может быть продолжительностью до нескольких суток. В этом случае каждая АКБ по 12 В. Емкость составляет 40–200 Ач. Мощность в зависимости от модели 450–600 Вт. «Теплоком» обеспечивает стабильной синусоидой, его корпус располагается на стене в четырех положениях. На панели расположены индикаторы режимов.

Цена — от 5 000 рублей.

Павел

После раздумий, как быть: покупать газовую технику с бесперебойником или выбрать энергонезависимый прибор, остановился на первом варианте. К модели «Протерм» выбрал источник от фирмы «Бастион». К нему в комплекте шли зарядные батареи. Единственный недостаток устройства — это шумное вращение вентилятора.

Luxeon UPS 500

Автономный ИБП совмещает в себе несколько устройств: стабилизатор, аккумуляторы, сетевой фильтр и блок защиты. Мощность составляет 0,5–1,5 кВт. Батарея заряжается до 10 А. Работу Luxeon UPS 500 контролирует электронный микропроцессор. Диапазон вырабатываемой синусоиды от 100 до 280 В. Встроен вентилятор для защиты от перегрева. Большой ЖК-дисплей отображает все установки и текущие режимы.

Стоимость — от 6 000 рублей.

Олег

После частых перебоев со светом задумался о покупке бесперебойного источника. Искал вариант со стабилизатором, чтобы защищал детали от резких скачков в сети. Luxeon UPS 500 пользуюсь уже три месяца, никаких нареканий. Одно неудобно — ручной запуск после отключения. А так, покупкой доволен.

Устанавливать дополнительный источник питания или нет, решать вам. Учитывайте частотность отключений электроэнергии в вашем доме. Если это происходит регулярно, тогда ИБП необходим не только для поддержания постоянной температуры в помещении, но и для сохранности техники.

Определение параметров ИБП

Определить какого типа источник бесперебойного питания для газового котла вам необходим — это еще не все. Надо знать еще как минимум два параметра: мощность ИБП и емкость аккумуляторов, которые он может зарядить.

Пример технических характеристик источника бесперебойного питания для газового котла

Как определить мощность бесперебойника

Чтобы определиться с тем, какой мощности вам нужен источник бесперебойного питания, ищите в паспорте газового котла строку «потребляемая мощность». В среднем она составляет 150-170 Вт. Если в системе стоит второй циркуляционный насос, его потребляемую мощность надо прибавить к этой цифре.

Бесперебойники надо подбирать по мощности подключаемого оборудования

Чтобы работало все без проблем необходим запас по мощности не менее 20-30%. Если есть возможность, при выборе ИБП полученный результат можно удвоить — на всякий случай. Рано или поздно вам захочется добавить в нагрузку пару приборов, так как это действительно удобно — когда при отсутствии электричества у вас хоть что-то работает. Это и будет минимальная мощность источника бесперебойного питания для газового котла.

Определяемся с емкостью АКБ

Многие модели бесперебойников имеют встроенные АКБ. В этом случае вам нет необходимости что-то считать. Если же батареи подключаются отдельно, необходимо найти в технических характеристиках строчку «максимальный ток заряда». Данную цифру умножаем не 10, получаем емкость АКБ, которые может зарядить этот UPS. Подключить батареи большей можно, но в таком случае они не будут заряжаться полностью, что сокращает срок их службы.

Зависимость емкости аккумуляторных батарей и длительность работы котла

Как же подобрать ИБП со встроенными батареями? По времени автономной работы, которая вам необходима. Зависимость времени работы от емкости аккумуляторов и потребляемой мощности приведена в таблице. По ней подбирать источник бесперебойного питания для газового котла вообще несложно.

Как выбрать ИБП?

Выбирая для газового нагревателя резервный источник бесперебойного питания, необходимо отталкиваться от потребляемой котлом мощности. Чем он больше расходует электроэнергии в процессе нагрева теплоносителя, тем более емкая нужна АКБ. Иначе время автономной работы окажется слишком маленьким. Отключения электричества иногда длятся по несколько часов. Если емкости бесперебойника будет хватать всего на несколько десятком минут, то толку от него ноль.

Существует три критерия выбора ИБП для газового отопительного оборудования:

• Мощность водогрейного котла;

• Тип АКБ;

• Время работы от источника.

Подбираемая мощность зависит не только от самого котла. Если в системе есть циркуляционный насос и иные энергозависимые приборы, без которых нормальное функционирование обогрева невозможно, то это обязательно нужно учесть. Их потребление также надо прибавить к параметрам бойлера. Существующие схемы отопления частного дома своими руками очень разнообразны, в них часто присутствует огромное количество «умной автоматики». Однако все эти девайсы потребляют электричество.

Использовать для организации бесперебойного питания газового котла автомобильные аккумуляторные батареи нельзя. Технически их можно подсоединить. Однако они изначально рассчитаны на совершенно иные рабочие режимы. Конструктора в них закладывали необходимость кратковременной выдачи тока при пуске двигателя автомашины.

Если ими укомплектовать рассматриваемый UPS, то долго автомобильные аккумуляторы при постоянных нагрузках не прослужат. Большинство из них просто боится глубокого разряда. Плюс испарения электролита недопустимы в жилых помещениях.

Для котлов на газу следует брать АКБ, сделанные по технологии AGM либо GEL. В первых электролит из-за примененных при изготовлении решений просто не испаряется, а во вторых вместо него между пластинами батареи налит специальный гель.

Чтобы рассчитать емкость ИБП в конкретном случае, следует перемножить часы (на сколько у вас обычно отключается свет) и мощность котла (по техпаспорту), а затем поделить их на коэффициент 8,65. Например, для автономной работы в течение 12 часов нагревателя на 24 кВт с потребляемой мощностью электроэнергии в 130 Вт требуется одна батарея на 24 В либо две по 12 В. С=(150*12)/8,65=180 ампер-час. Большинство АКБ 12 В обычно идут на 100 А*ч, поэтому их необходимо будет две.

При выборе аппарата для бесперебойного питания котла также следует смотреть на:

• Наличие пометки «чистый синус»;

• Параметры тока заряда (от 4 до 20 А);

• Время переключения на аккумулятор (от 0 до 1 секунды).

Чем больше ток заряда, тем быстрее заполнится энергией АКБ. Однако слишком быстрая зарядка некоторым батареям противопоказана. Если котел оснащен точной электроникой, то время перехода с сети на аккумулятор должно равняться нулю. Задержки и перерывы в электропитании здесь недопустимы.

Основной момент – это «чистый синус». Если в техпаспорте ИБП прописано «аппроксимированная синусоида» или «ступенчатая аппроксимация синусоиды», то такой бесперебойник предназначен для компьютеров и телевизоров. Запитывать с него газовый котел нельзя.

Для энергопитания как электродвигателей циркуляционных насосов, так и горелок требуется напряжение точно синусоидальной формы. При нечеткой синусоиде в электромоторе возникают паразитные токи, порождающие перегрев и прогорание изоляции обмотки. А запальным электродам горелки такой питающий вольтаж вовсе категорически противопоказан.

Модификации источников резервного питания

Источники бесперебойного питания могут классифицироваться по разным критериям: тип аккумуляторной батареи, способ установки (напольные или настенные), назначение, безопасность и т. д. Общепринятое деление на виды осуществляется по принципу работы. ИБП делятся на три основных класса:

• линейные или офф-лайн (Off-Line);
• линейно-интерактивные (Line-Interactive);
• двойного преобразования или он-лайн (On-Line).

Каждая модификация источников резервного питания имеет свои преимущества и недостатки, которые определяют условия эксплуатации для каждого вида оборудования.

Линейные

Линейные ИБП относятся к бюджетной серии устройств данного типа. В их конструкцию не входит стабилизатор или автотрансфрматор. Они работают в заданном диапазоне напряжения от 170 до 270В. При скачках электроэнергии за граничные пределы заданного интервала происходит переключение питания с сети на аккумуляторную батарею.

Из-за отсутствия блока стабилизации выходное напряжение имеет такую же нестабильную синусоиду, как и входное. Это приводит к сбоям в работе электрооборудования газового котла. Время переключения питания составляет 15 мс в одном или другом направлении. Выбирая офф-лайновые источники бесперебойного питания, следует учитывать, что интенсивные перепады напряжения отечественных электросетей, особенно в зимнее время, оказывают негативное воздействие на устройство. Данный факт сокращает срок эксплуатации ИБП в несколько раз.

Совет. Off-Line источники резервного питания не приспособлены для работы в комплексе с генераторными установками, работающими на дизельном или бензиновом топливе.

Линейно-интерактивные

Основное отличие линейно-интерактивных ИБП от линейных является наличие в конструкции оборудования стабилизатора напряжения или автоматического напряжения. Данные модули способствуют выравниванию синусоиды напряжения до оптимальных параметров. Это обеспечивает работу газового котла в штатном режиме и продлевает срок эксплуатации. Крайние границы напряжения, при которых источник резервного питания работает в холостом режиме, равны 170 и 270 В. Переключение питания с АКБ и обратно осуществляется в автоматическом режиме.

Из практического опыта специалисты отмечают некорректную работу некоторых моделей устройства с генераторами бензинового или дизельного типа. Конструкция агрегата предусматривает подключение внешних аккумуляторных батарей.

Двойного преобразования

Источники бесперебойного питания типа On-Line, в отличии от двух других видов, имеют более сложную принципиальную схему работы и подключения. В конструкции аппарата предусмотрен инвертор двойного преобразования электрического тока.

Принцип работы устройства заключается в следующем. Входное переменное напряжение 220 В от электрической лини инвертируется в постоянное 12 В или 24 В, в зависимости от модификации газового оборудования. В результате чего синусоидальный сигнал выпрямляется до стабильного значения, которым обладает постоянный ток.

На втором этапе стабилизированное постоянное напряжение инвертором преобразовывается обратно в переменное напряжение 220 В со стабильной частотой 50 Гц. ИБП двойного преобразования работают в диапазоне 110 – 300 В. Работа устройства в режиме он-лайн обеспечивают стабильную работу газового котла при заниженном или завышенном напряжении, не переключая питание на аккумуляторную батарею. Это способствует продлению срока эксплуатации АКБ до ее замены.

По типу монтажа приборы выпускаются двух типов: настенный и напольный

Аккумулятор

Во время выбора ИБП стоит обращать внимание на емкость аккумуляторной батареи. От ее параметров зависит время работы газового котла от источника резервного питания. При отключении электричества на продолжительное время АКБ, которой оснащен ИБП должен обеспечить бесперебойную работу котла до 10 часов

При наличии возможности подключения внешнего аккумулятора необходимо следить за тем, чтобы батареи были одинаковой емкости

При отключении электричества на продолжительное время АКБ, которой оснащен ИБП должен обеспечить бесперебойную работу котла до 10 часов. При наличии возможности подключения внешнего аккумулятора необходимо следить за тем, чтобы батареи были одинаковой емкости.

Источники бесперебойного питания (ИБП) для газовых котлов

Вероятно, надолго запомнится нам зима 2005-06 годов. Что уж говорить о России, если мерзла и испытывала недостаток электроэнергии западная Европа.

Именно вследствие аномальных погодных условий резко вырос спрос на источники бесперебойного питания для обеспечения работы котлов загородных домовладений в “аварийной” ситуации. И это происходило практически повсеместно. Следует отметить, что в указанный период спрос на данное оборудование, т.е. на источники бесперебойного питания для котлов, значительно превысил предложение.

Источник бесперебойного питания или электрогенератор?

Электрическая часть газовых, дизельных, твёрдотопливных котлов потребляет, как правило, незначительную электрическую мощность. Для обеспечения электрической энергией данных котлов в период отсутствия напряжения во внешней сети значительно рентабельнее использовать соответствующие источники бесперебойного питания, а не бензиновые или дизельные электрогенераторы.

Источники бесперебойного питания (ИБП/UPS) обладают рядом преимуществ:

• большее время наработки на отказ;
• отсутствие необходимости в периодическом обслуживании и замене расходных материалов (кроме АКБ);
• бесшумность работы;
• отсутствие эксплуатационных расходов;
• простота монтажа и подключения.

Для качественного энергопитания циркуляционных насосов и электронного блока котла от ИБП требуется выполнение ряда условий:

• синусоидальная форма напряжения;
• соблюдение стандартных величин напряжения и частоты;
• широкий диапазон входного напряжения, в котором источник бесперебойного питания не переходит на работу от батарей;
• фильтрующие свойства;
• защита от глубокого разряда аккумуляторов;
• на случай перегрузки ИБП (или выхода его поломки) наличие аварийного режима “By-pass”.

Кроме того, необходимо обеспечить работу оборудования в автономном режиме достаточно длительное время. Всем этим критериям соответствуют источники бесперебойного питания.

В данной статье мы хотели бы дать ряд рекомендаций в плане грамотного выбора ИБП для котла и времени поддержания его бесперебойной работы в “аварийном” режиме.

Важно знать при выборе ИБП для газовых котлов

1. Крайне желательно, чтобы ИБП был выполнен по технологии “on-line” (он лайн). Иногда его называют ИБП с “двойным преобразованием”. Его достоинство заключается еще и в том, что он “выдает чистый синус” на выходе не только в аккумуляторном режиме, но и при работе от входного сетевого напряжения.
2. Для поддержания в “аварийном” режиме работы в течение длительного времени (часы – десятки часов), как правило, выбирается аппарат в конфигурации LT (long time – длительное время). От стандартного аппарата он отличается тем, что не содержит внутренних батарей и снаряжен интеллектуальным зарядным устройством повышенной мощности. Аккумуляторы необходимой емкости (в расчете на длительное время работы) подсоединяются к ИБП.
3. Выбор емкости аккумуляторов, измеряемой в Ампер-часах (Ач), производится в зависимости от желаемого времени поддержания электропитания Вашего коттеджа в “аварийном” режиме работы и мощности Вашей нагрузки.

Опыт показывает, что мощность домашних котлов, как правило, лежит в пределах 50 – 300 Ватт, что соответствует примерно 70 – 400 Вольт-Амперам.

Рейтинг: ИБП для газовых котлов

Исходя из вышесказанного, наша компания составила рейтинг хорошо себя зарекомендовавших ибп для котлов, основываясь на отзывах наших клиентов.

мощность 1000 ВА/700 Вт, ЖК-дисплей, 156x465x215 мм, 8 кг

внешние аккумуляторы: 3 шт. х 12 В

мощность 1000 ВА/800 Вт, ЖК-дисплей, 395х110х260 мм, 6,5 кг

внешние аккумуляторы: 2 шт. х 12 В

мощность 1000 ВА/800 Вт, ЖК-дисплей, 395х110х260 мм, 5 кг

внешние аккумуляторы: 1 шт. х 12 В

мощность 1000 ВА/800 Вт, ЖК-дисплей, 144х400х215 мм, 5,6 кг

внешние аккумуляторы: 2 шт. х 12 В

Эти ИБП для котла соответствуют всем вышеизложенным требованиям.

Как сделать бесперебойник для котла

Стоит ли собирать ИБП своими руками? Возможно. Все зависит от того, насколько вы разбираетесь в электротехнике. Но даже самые лучшие устройства, собранные своими руками, очень часто уступают по надежности и качественным показателям промышленным аналогам. Какой может быть экономия?  Если собирать ИБП из готовых блоков, то сэкономить удастся порядка 30% стоимости, если делать все самому – порядка 60-70%.

Приведем пример самодельного UPS большой мощности, который может обеспечивать бесперебойную работу большого количества электроники и бытовых приборов. Максимальная мощность всех приборов – 1 кВт, принцип действия — on-line, т.е. включен постоянно, форма выходного напряжения — синусоида.

ИБП для котла своими руками. Принципиальная схема

Что необходимо для ИБП

• Импульсный блок питания с высоким КПД и мощностью, именно 28,8 В на 50 А. Такое напряжение дает возможность подключить аккумуляторы напрямую без переходников и обеспечить их полный и постоянный заряд  (схема работает уже 8 лет и никаких проблем не возникло).
• Два свинцовых автомобильных аккумулятора на 12 В и 200 А/ч.
• Инвертор, который на выходе дает меандр 310 В и коэффициент заполнения 1.
• Силовой резонансный фильтр высших гармоник. Его придется изготовить самостоятельно.

Все составляющие покупаете на рынке или в магазинах, соединяете, как показано на схеме, и ИБП своими руками готов, причем поддерживает он работу не только котла и насоса, а также компьютера, освещение, работу насоса водоснабжения и т.д. Главное, чтобы суммарная мощность не превышала предельно допустимую. Но, понятно, чем меньшая будет нагрузка, тем дольше будут работать приборы. Хотя, при низких нагрузках именно этот ИБП имеет низкий КПД: на холостом ходу он сажает батареи за 35 часов.

Советы по сборке фильтра высших гармоник

Главная трудность во всей схеме – собрать резонансный фильтр высших гармоник, которые позволит на выходе получить переменное напряжение в 50 Гц и формой, близкой к синусоиде. Схема его проста. Основное – расчет параметров. Элементы контуров рассчитываются и изготавливаются одинаково, собираются только потом по-разному – один контур последовательный, второй – параллельный, но оба настроены на частоту 50 Гц.

Силовой резонансный фильтр высших гармоник

Конденсаторы были взяты не полярные на мкФ. Можно собрать из двух фазосдвигающих по 50 мкФ, соединив их параллельно.

Далее нужно произвести расчет параметров катушек индуктивности под тот сердечник, который есть у вас в наличии. Чтобы получился нужный дроссель, в сердечнике нужно будет сделать зазор (если нужен зазор в 1 мм, прокладка в Ш-образном сердечнике должна быть в два раза тоньше – 0,5 мм).

Вот формулы для расчета параметров:

• {Зазор, мм} = 1.257E-3*{Максимально возможная сила тока, А}*{Количество витков}
• {Количество витков} = 1.257E6*{Максимально возможная сила тока, А}*{Индуктивность дросселя, Гн} /{Площадь сечения сердечника,мм2} – полученное значение округляем в большую сторону
• Для параллельного контура {Максимально возможная сила тока, А} = 1.4*220 В/ 28* {Частота сигнала, Гц – 50Гц}*{ Индуктивность дросселя, Гн}
• Для последовательного контура: {Максимально возможная сила тока, А} =1.4*{Мощность нагрузки, Вт}/220 В.

Пример расчета приведен ниже

Расчет параметров на 1кВт мощности

 Советы по сборке ИБП своими руками

Аккумуляторы должны быть подключены параллельно на небольшом расстоянии от бесперебойника – чтобы уменьшить снижение напряжения при работе под нагрузкой. Все соединения делать толстым многожильным медным проводом, так как пиковые значения силы тока могут быть до 100 А

Как выбрать ИБП для газового котла

Газовый котел отопления оснащен «капризной» электроникой, поэтому ИБП должен быть надежным и функциональным. Но выбрать его не так просто ввиду разнообразия технических параметров и того факта, что производят такие устройства многие компании.

Тип

ИБП для газового котла делятся на две разновидности: с аккумулятором и без. Первые легко устанавливаются и подключаются, но выбор энергоемкости АКБ ограничен, и если выбирать, то с более емким источником питания.

Резервные

Классификация ИБП.

Когда с подачей электроэнергии все в порядке, резервный ИБП, который еще называют off-line, работает как посредник – передает напряжение и ток с теми же параметрами, что и на входе. Если свет отключат, или на выходе изменятся параметры, бесперебойник переводит котел на работу от аккумуляторной батареи.

Энергоемкость АКБ, устанавливаемых в резервные ИБП, в среднем 5 – 10 Ач. Это 10 – 30 минут автономной работы отопительного оборудования. У них есть полезная функция – не дают выключиться подключенной технике, и дают время на ручную остановку.

Плюсы off-line устройств:

• не шумят;
• высокий КПД, если работают от сети;
• доступны.

Минусы:

• переключаются на АКБ за 4 – 12 минут;
• нельзя корректировать параметры напряжения и тока;
• энергоемкость батареи.

Офлайн модели – переключатели питания котла с сетевого на автономное.

Линейно-интерактивные

Более продвинутые устройства, оснащенные аккумулятором и стабилизаторами напряжения, поэтому на выходе дают 220 В. Модели подороже умеют «читать» синусоиды, и если она отклоняется на 5 – 10%, переключают оборудование на работу от батареи. А вот корректировать синусоиду ИБП не умеет.

Плюсы:

• переводят оборудование в автономный режим за 2 – 10 мс;
• КПД;
• стабилизируют напряжение и без АКБ.

Минусы:

• не корректируют синусоиду и частоту тока;
• предельная энергоемкость – 5 кВА.

Непрерывные

Это on-line ИБП, обеспечивающие стабильные выходные параметры сети независимо от входящих

Неважно, есть напряжение на входе или нет – котел        всегда будет работать от аккумулятора. Принцип: двухэтапное преобразование электроэнергии

На первом этапе входящее напряжение снижается, переменный ток выравнивается, и энергия идет на зарядку аккумулятора. Второй этап – обратный процесс, когда электричество отдается. Оно снимается с контактов АКБ, ток делается переменным, напряжение поднимается и идет на выход ИБП.

Что все это дает – котел работает от бесперебойника, полностью автономно, с установленными параметрами. Перепады напряжения, изменения синусоиды и даже удары молнии оборудованию не страшны. Из-за внешних факторов может испортиться ИБП, но не котел.

Плюсы:

• подключенные устройства продолжают получать питание, даже если отключают свет;
• стабильные электропараметры;
• подзаряжаются от бензинового генератора;
• можно корректировать выходное напряжение.

Минусы:

• шумные и выделяют много тепла;
• КПД – 80 – 94%;
• в 2 – 3 раза дороже линейно-интерактивных бесперебойников.

On-line модели дорогие, и актуальны, если к ним подключается высокомощное оборудование и аккумуляторы повышенной энергоемкости.

Компьютерный УПС для газового котла не подойдет по следующим причинам:

• малая энергоемкость батареи, что дает немного времени автономной работы;
• нет защиты от перегрева;
• аппроксимированная синусоида повлияет на нормальную работу оборудования.

Мощность

В описаниях встречается два параметра – полная и активная мощность. Смотрят на второй – он должен в два раза превышать суммарную линейную мощность подключаемого оборудования. Так ИБП сможет без проблем выдержать пусковые токи электронасоса и вентилятора. Это компенсация возможной перегрузки.

По советам профессионалов, надо учитывать не только пусковую мощность насоса и вентилятора, но и класс их энергоэффективности (от A до G). Для всех, за исключением A, мощность потребления увеличивают в пять раз (для A – в 1.3).

Классы энергоэффективности.

ИБП обеспечивает котлоагрегату резервное питание на определенный промежуток времени. Его должно хватать, чтобы котел смог работать какое-то время, пока не будет устранена неисправность электросети или не запустится генератор. Время работы источника бесперебойного питания зависит от двух факторов: количества и энергоемкости аккумуляторов, и потребляемой мощности подключенного оборудования. При этом одна и та же модель ИБП, в зависимости от нагрузки, характерна разным временем автономности.

Устройство и принцип действия

Независимо от того, по какой из трех схем выполнен конкретный бесперебойник, его ключевыми элементами являются аккумулятор и инвертор. Аккумулятор (в наиболее мощных моделях — батарея аккумуляторов) является накопителем энергии, при отключении питания от внешней сети от него запитывается инвертор — электронный преобразователь, генерирующий на выходе переменный ток с заданным напряжением и частотой. В бесперебойниках используются гелевые или AGM-аккумуляторы с номинальным напряжением 12 В. Именно в выходном каскаде инвертора скрывается ряд особенностей, крайне важных в нашем случае:

• Все оборудование, рассчитанное на работу от бытовой сети 220 В, проектируется в расчете на синусоидальную форму питающего напряжения (так называемый «чистый синус»). В то же время генерация сигнала такой формы выходным каскадом инвертора достаточно сложна, и осциллограмма от дешевых инверторов от чистого синуса будет отличаться весьма сильно — в них используются простые импульсные преобразователи. В первую очередь, это может вызвать сбои в работе контрольной электроники газового котла, во вторую — значительно увеличит индуктивные потери в обмотках электродвигателей циркуляционных насосов. Характерным сигналом о неправильной работе инвертора станет ощутимый гул электродвигателей. Длительная работа несовершенного инвертора с индуктивной нагрузкой может вызвать перегрев и пробой силовых транзисторов выходного каскада и, как следствие, полный выход бесперебойника из строя.
• Для защиты выходного каскада инвертора от перегрузки в него включаются защитные схемы, полностью отключающие нагрузку при превышении тока потребления. Так как циркуляционные насосы, как и любое устройство, имеющее в составе электродвигатель, при включении потребляют мощность в несколько раз больше номинальной, при подключении их к инвертору без достаточного запаса по мощности он встанет в режим защиты, оставив Вашу отопительную систему без питания.

Конструкция котла

Инверторный котел состоит из двух основных частей: магнитного контура и теплообменника. В задачи контура входит создание переменного магнитного поля.

ИБП для газовых котлов – как сделать правильный выбор?

Электрический ток имеет график в виде синусоиды. Чем геометричней синусоида, тем лучше характеристики тока.

Получить «чистую» синусоиду от генератора невозможно, а от бесперебойника можно. Он представляет собой инвертор – устройство, преобразующее неправильную синусоиду в правильную.

«Грязная» синусоида может спровоцировать перегрузки в работе циркуляционного насоса, гул и кавитацию в системе. Неравномерное электроснабжение не на пользу и котлу, поэтому ИБП должен иметь специальную электрическую схему и высокую емкость аккумуляторов.

а) грязная синусоида; б) ступенчатая аппроксимация синусоиды; в) чистая синусоида

Разница между offline и online

Различают 2 типа источников резервного питания для газовых котлов.

• линейно-интерактивные (offline);
• онлайн-активные (online).

Для газовых котлов лучше всего выбирать более дорогие, но и более надежные онлайн-активные блоки питания. Они дают более «чистый» синус, двойное преобразование и качественную стабилизацию.

Мини-рейтинг

Среди большого количества предложений, заметное место занимают следующие марки:

• Энергия — модели ПН-500, 750, 1000, 5000 — продаются с аккумуляторами и без;
• Бастион — модели TEPLOCOM или SKAT – возможность работы даже с автомобильными батареями, но непродолжительное время (5 лет гарантии на электронный блок);
• Леотон, Фантом или Вольтер;
• General Electric – надежные, но очень дорогие;
• APC или Eaton – дешевые, долгий срок службы.

Лучше выбирать надежные модели российского производства, по которым производитель отвечает за правильный расчет батарей и выполнение гарантийных обязательств. Модели от Энергия, Бастион или Леотон позволят после правильной установки не беспокоиться о безопасной эксплуатации газового котла и дополнительного оборудования.

Памятка покупателя и несколько советов

Энергия ПН500: цена от 6500 до 7500 рублей

Резюмируем вышеизложенное:

• выбирать модель нужно не только из финансовых соображений, но и учитывая технические возможности устройства;
• оптимальное время переключения на электронный блок – 0 мс;
• ток заряда батарей должен быть порядка 4-10 А, иначе аккумуляторы будут слишком медленно заряжаться;
• желательно, чтобы сквозная нейтраль присутствовала в схеме электронного блока;
• мощность онлайн-системы должна быть не меньше 1000 ВА;
• оперативная и качественная стабилизация сетевого напряжения.

Минусовая температура значительно снижает срок службы батарей, поэтому нужно обеспечить в помещении минимум +4С. Оптимальная температура для работы устройства +15 или 20 С.

Если газовый котел смонтирован в неотапливаемом помещении, лучше вывести ИБП через проводку и установить где-то в теплой комнате, тогда и аккумуляторы прослужат намного дольше, и электроника не будет страдать от низких температур.