24artstroy.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Источник бесперебойного питания для газового котла: виды, особенности и критерии выбора

Источник бесперебойного питания для газового котла: виды, особенности и критерии выбора

Очень часто в частных домах и коттеджах газовые нагреватели являются основным, а порой и единственным источником тепла и воды для бытовых нужд. Прекращение подачи энергии из-за неисправностей сети обычно приводит к серьёзным последствиям. Чтобы не оказаться в тяжелой ситуации, обычно устанавливают ИБП для газовых котлов.

Устройства резервного питания при отключении основного напряжения из-за аварии, способны обеспечить электроэнергией всю систему управления газового отопительного оборудования, насос и приборы вентиляции в течение продолжительного времени.

Содержание:

Необходимость ИБП для отопительных котлов

Большинство современных газовых котлов требуют постоянного подключения к источнику электропитания. От сети работает циркуляционный насос, управляющий блок, система розжига, принудительная вентиляция.

Продвинутые пользователи отопительного оборудования устанавливают GMS-модули, позволяющие управлять системами на расстоянии. При отключении электроэнергии работа всего набора перечисленных устройств прекращается, а отапливаемое помещение начинает охлаждаться.

Электронные компоненты газовых котлов привередливы также к параметрам напряжения. Большая протяженность электросетей в загородных домах зачастую приводит к его понижению в сети, а также к ухудшению частотных характеристик тока. В результате котел может работать с перебоями или вообще не включаться.

Все электрические проблемы решаются путем установки ИБП, некоторые модели которых способны не только обеспечить резервное питание оборудования, но и исправить недостатки напряжения и частоты.

Преимуществами установки бесперебойника для газового котла являются:

  1. Защита от перепадов напряжения. Стоимость ИБП в разы ниже, чем цена новой электронной платы для котла.
  2. Простота монтажа, не требующая специальных навыков.
  3. Автоматический контроль над электрическими параметрами сети.
  4. Срок службы до 5-7 лет.
  5. Отсутствие потребности в сервисном обслуживании.
  6. Бесшумность работы.

При сильных морозах остановка отопительного оборудования даже на несколько часов может привести к разрыву труб, расположенных близко к улице. Поэтому обеспечение беспрерывности работы котла с помощью ИБП является не прихотью, а рациональным решением по экономии времени и средств.

Классификация

Существующие ИБП для котлов принято разделять на 3 группы:

  1. Off-line ИБП. Самые простые и дешёвые аппараты. Конструкция бесперебойников состоит из аккумулятора, контролёра напряжения и инвертора, преобразующего постоянный ток в переменный. На выходе приборы этого типа выдают напряжение 170-270 вольт. Off-line ИБП не имеют стабилизаторов напряжения. Главными недостатками устройств являются быстрой износ при частых перепадах напряжения и некорректная работа при подаче тока на прибор с бензиновых или дизельных генераторов.
  2. Line-interactive. Линейно-интерактивные приборы по эксплуатационным характеристикам относят к среднему сегменту. Конструкция оснащена стабилизатором, выравнивающем выходное напряжение сети до 220 вольт. Недостаток – некорректная работа при подаче электричества с генераторов.
  3. On-line. Приборы стабильно работают при соединении с генераторами тока. Они имеют сложную конструкцию. Это является основной причиной их высокой стоимости. Это самые надёжные, корректно работающие приборы, с длительным сроком эксплуатации.

ИБП для газового котла — расчет и выбор

Современные газовые котлы водяного отопления эффективные и экономичные, но, в отличие от старых, у них есть слабое место. Все новые котлы отопления оборудованы системой автоматики, а система включает в себя циркуляционный насос, требующие качественного и бесперебойного электропитания. Более того, котел может отключится по внутренней защите при пониженном напряжении сети. Если проблему импульсных помех и перепадов напряжения можно решить подключением котла и оборудования системы отопления через стабилизатор, то в случае отключения электричества стабилизатор уже не поможет — автоматика отключит котёл, и запустить его будет возможно только после появления электроснабжения. Отключение системы отопления может быть фатальным для всей системы, особенно в сильный мороз. И даже если у Вас нет проблем с электроснабжением, ни кто не застрахован от сюрпризов природы, порывов линий и прочих аварийных ситуаций. А пониженное напряжение в некоторых населенных пунктах бывает чуть ли не нормой. Поэтому настоятельно рекомендуется подключение котла газового отопления через источник бесперебойного питания — ИБП (UPS).

Надо отметить, что альтернативой ИБП является автономная дизельная или бензиновая электростанция. Но и такие системы автономного электроснабжения целесообразно использовать в связке с UPS, при больших отапливаемых мощностях и возможностью установки такого генератора. В подавляющем большинстве случаев оптимальным решением будет источник бесперебойного питания, правильно подобранный по мощности и техническим параметрам. Намного выгоднее это будет и по цене, к тому же не требует поточных затрат на топливо (бензин, дизтопливо). А современных аккумуляторов в ИБП хватает на 10-15 лет эксплуатации. Есть еще вариант автономной энергосистемы на солнечных батареях — довольно перспективно, но пока дороговато.

Что необходимо знать при выборе источника бесперебойного питания (ИБП) для котла отопления ?

Сразу отметим, что подключить обычный автомобильный аккумулятор напрямую к газовому котлу не получится, т.к аккумулятор выдает только постоянный ток напряжением в 12 В или 24 В. Поэтому для подключения автономного электропитания к котлу необходимо устройство, которое преобразует постоянное напряжение аккумулятора на переменное сетевое 220В. К тому же преобразование должно быть достаточно качественным (форма синусоиды), для питания электронных компонентов системы. Вот такие устройства и называются источником бесперебойного питания, сокращенно ИБП или UPS.
Функции таких устройств — инвертировать постоянное напряжение от аккумулятора в 220В переменного тока при отсутствии напряжения в сети, стабилизация выходного в 220 В, при наличии на различного на входе (например от 100 В до 300 В), Исключить броски перенапряжения, а также зарядка аккумулятора при необходимости. Такое устройство полностью автоматическое и обеспечивает безударный переход на автономное питание без разрыва питания котла и системы отопления. При появлении питания, автоматически отключает батарее и переходит в режим зарядки аккумуляторов. Зарядка аккумуляторов происходит по определенному алгоритму, позволяющему намного увеличить срок эксплуатации батарей.

Читать еще:  Как правильно установить экспанзомат в системе отопления?

Но не все UPS обеспечивают все эти функции. ИБП есть двух типов:

Первый тип — это ИБП типа off-line. Автоматически переключают питание от батареи при пропадании электричества в сети и автоматически заряжают аккумулятор, когда это необходимо. Т.е. при наличии напряжения в сети устройство никак не задействовано, ток идет через него транзитом и, соответственно, не стабилизируется. Если на входе 180 В, то и на выходе будет 180 В. Самые дешевые бесперебойники для компьютера именно такого типа. Стоит отметить, что импульсные блоки питания компьютеров, телевизоров позволяют нормально работать в широком диапазоне входного напряжения (140В-250В, и более широком диапазоне). Газовые котлы, в основном, намного требовательны в этом плане и при напряжении меньше 190-200В могут отключаться. В инструкциях не указывают это предел — смотрите по форумах или узнавайте у специалистов касаемо марки Вашего котла.

Второй тип — это ИБП on-line, которые задействованы все время. Напряжение в ИБП типа on-line стабилизируется с помощью инвертора двойного преобразования : сначала переменное напряжение в 220В преобразуется в постоянное 12 В или 24 В, затем постоянное напряжение трансформируется в переменное напряжение 220В. Поскольку постоянное напряжение в 12 В или 24 В всегда стабильно, то при преобразовании этого напряжения в переменный ток 220В также никаких колебаний, проседаний или бросков напряжения не происходит. В результате, ИБП on-line на выходе всегда дают стабильную синусоиду и напряжение. Различаются еще по качеству сформированной синусоиды. Кроме того, ИБП со встроенным стабилизатором напряжения позволяет обеспечить стабильное напряжение для потребителей без перехода в режим работы от аккумулятора. Это позволяет существенно сэкономить ресурс батареи. Источник бесперебойного питания со стабилизатором напряжения двойного преобразования являются на сегодня самыми точными и надежными, и к сожалению, самыми дорогими.

Еще несколько замечаний по выбору UPS для системы отопления

— Недорогие компьютерные ИБП имеют прямоугольную форму сигнала на выходе, что недопустимо при работе насосов, вентиляторов и другой индуктивной нагрузки. Для работы котла необходимо напряжение с чистой синусоидой на входе (обеспечение плавного крутящего момента двигателя).

— Стартерные аккумуляторные батареи предназначены для работы на кратковременных мощных нагрузках (запуск стартера), требуют обслуживания и выделяют пары серной кислоты в процессе работы (не допускаются к использованию в закрытых помещениях в непосредственной близости от людей). Средний срок службы автомобильного аккумулятора в системе ИБП не более одного года.

Как рассчитать мощность ИБП для газового котла и системы отопления

При выборе ИБП для газового или другого котла следует учесть, что форма выходного напряжения бесперебойника должна быть синусоидальной, поскольку котел содержит устройства-потребители, критичные к форме входного тока (вентилятор, циркуляционный насос, газовый клапан, электронный блок).

Правильно рассчитанная и подобранная система бесперебойного питания для котла позволит избежать проблем, связанных с отключением котла или выходом его из строя из-за перепадов напряжения, а также обеспечить его автономную работу в течение необходимого расчетного времени.

В классическом варианте электрическая мощность оборудования отопления (не путайте с тепловой ) состоит из потребляемой мощности самого котла и циркуляционного насоса. Эти данные можете взять из документации или на шильдиках оборудования.

В газовых котлах до 25 кВт по теплу, как правило, находится один насос. В более мощных, промышленных котлах, может быть два и более насосов. В большинстве случаев котел с одним насосом потребляет при включенном насосе 90-150Вт электроэнергии и такому котлу достаточно стабилизатора или ИБП мощностью до 300 Вт. Соответственно, если в Вашей системе отопления применяется два насоса — то необходимо брать ИБП как минимум 400-500Вт. В целом же мощность ИБП должна соответствовать совокупной мощности всех устройств, запитанных от него. И не забывайте также о запасе по мощности, хотя бы в 20-30%.

Очевидно, что чем больше емкость аккумулятора — тем дольше время автономной работы ИБП. Приблизительное время беспрерывной работы ИБП можно определить согласно ниже приведенной таблице.

Еще один важный показатель у ИБП — это мощность зарядного устройства. Как известно, чем больше емкость аккумулятора — тем большая сила тока необходима, чтобы зарядить аккумулятор полностью. Приблизительное соотношение — 1 к 10. Т.е. для зарядки аккумулятора емкостью 60 А/ч потребуется ток заряда 6А. Можно заряжать и большими токами, но это приводит к быстрому износу аккумулятора. Если ток заряда будет меньше положенного, то аккумулятор не дозарядится, в результате чего будет «закоксовываться» (технический термин — сульфатизация), что также приведет к снижению срока службы.

Расчет времени работы источника бесперебойного питания

Упрощенная формула

Расчет времени автономной работы можно осуществить по упрощенной формуле. Для этого: Емкость аккумулятора в Ампер-часах, умножаем на напряжение аккумуляторов, в вольтах, делим на постоянную нагрузку в ваттах и получаем = Количество часов непрерывной автономной работы.
Например, котел, который потребляет 180 В, с батареей на 50 Ампер-часов будет непрерывно работать в течении 3,3 часов (50*12/180).

Читать еще:  Как правильно запустить стояк отопления?

Уточненный расчет

Если Вы решили углубиться в технические характеристики ИБП и самостоятельно рассчитать время непрерывной автономной работы Вашего котла и системы отопления — пожалуйста! Чтобы произвести расчет воспользуемся единственным верным методом, но для этого необходимо знать не только мощность котла, но и несколько важных параметров ИБП для котла:

Т — время автономной работы ИБП при отключении сети, ч;
Uаб — напряжение одной аккумуляторной батареи, В;
Сак — емкость аккумуляторной батареи, А* ч;
К — количество аккумуляторов в батарее;
h — КПД преобразователя (h=0,75-0,8);
Кр — коэффициент глубины разряда 0,8 –0,9 (80%-90%);
Кg — коэффициент доступной емкости, зависит от режима разряда и температуры:
— при одночасовом режиме разряда, tокр=20°С 0,7 (70%)
— при двухчасовом режиме разряда, tокр=20°С 0,85 (85%)
— при десятичасовом режиме разряда, tокр=20°С 1,0(100%);

Т = Uаб * Сак * К * h * Кр * Кg / Рнагр

где Рнагр — мощность нагрузки.

Чтобы детальней рассмотреть расчет источника бесперебойного питания для котла подставим примерные значения:

Uаб = 12 В;
Сак = 84 А* ч;
К = 1,0;
h = 0,8;
Кр = 0,9;
Кg = 1,0.

T = 12 x 84 x 1,0 x 0,8 x 0,9 x 1,0 / 150 ≈ 4,84 часа

Таким образом, если Ваш отопительный котел имеет мощность 150 ВА и питается при помощи источника бесперебойного питания с аккумулятором емкостью 84А*ч на 12В, то срок автономного питания составит 4,84 часа.

Какой самый продаваемый ИБП для котла?

Исходя из самых запрашиваемых исходных данных, самой распространенной конфигурацией ИБП для котла является УПС с двойным преобразованием (имеет постоянное, стабильное напряжение на выходе), рабочей мощностью 300Вт и кратковременной пиковой нагрузкой до 1000 Вт.

Наилучшее соотношение цена качество имеет батарея 12В 100А. Разница в стоимости между аккумуляторами 50 ампер и 100 ампер всего 30-40%, а между АКБ 100 ампер и 120 ампер уже около 50%. Таким образом в качестве одной или нескольких резервных батарей имеет смысл смотреть в сторону АКБ 12В 100А.

Это справочные данные, а Вам не составит труда по любой формуле определить необходимы параметры ИБП для конкретного котла и системы отопления, а по известным параметрам уже будете выбирать модель UPS — которых сейчас на рынке довольно много, как говорится на любой карман и вкус.

ИБП для котлов на нашем YouTube-канале

Для получения дополнительной информации о работе источников бесперебойного питания TEPLOCOM предлагаем просмотреть несколько видео роликов. Эти ролики помогут Вам правильно выбрать и купить надежный ИБП для котлов отопления

Демонстрация работы ИБП TEPLOCOM-300

Демонстрация работы ИБП TEPLOCOM-600

TEPLOCOM-250+, TEPLOCOM-300, TEPLOCOM-600, TEPLOCOM-1000 – для каждого котла отопления есть свой ИБП!

Расчет подходящей мощности и времени работы ИБП для котла

Чтобы подобрать устройство с оптимальными показателями, необходимо в первую очередь определить паспортную мощность всех приборов, которые будут к нему подключены. Запишите, сколько ватт потребляет газовое оборудование, циркуляционный насос, системы безопасности, если они присутствуют. Рекомендуется приобретать ИБП для котла с запасом мощности на 20 — 30%, поскольку на практике расход и качество электроэнергии могут быть далеки от паспортных показателей.

Если вы хотите приобрести дополнительные аккумуляторы, рассчитайте требуемую емкость по формуле: необходимое время работы (в часах) умножьте на паспортную мощность котла (в ваттах) и разделите на коэффициент, равный 8,65.

Например, вам необходимо, чтобы оборудование проработало на батарее 12 часов при потребляемой мощности 110 Вт. 12х110/8,65=152,6 А/часов. Следовательно, вам стоит приобрести АКБ с суммарной емкостью около 150 единиц.

Модели с подключением одной внешней батареи мы рекомендуем использовать с небольшими котлами отопления с максимальной нагрузкой до 300-400Вт для малого или среднего времени автономной работы. На рынке представлены 2 значимые модели:

1 место. Eltena (Inelt) Monolith E 1000LT-12v

Eltena с током заряда 12А и один АКБ на 100Ач

Новая модель в линейке Monolith от компании Инелт. Продукт китайского завода Kehua Tech (www.kehua.com), адаптированный под российский рынок.

Достоинства ИБП:

  • Хороший диапазон входных напряжений 110-300В без перехода на АКБ.
  • Зарядный ток 12А, который актуален при подключении АКБ емкостью до 250Ач.

К недостаткам можно отнести:

  • Высокая цена за прибор
  • Новая модель на 12В для производителя

2 место. Helior Sigma 1 KSL-12V (больше не представлен в РФ)

Этот бесперебойник, адаптированный нашими инженерами под российские условия, производства корпорации Helior (www.heliortec.com) стабильно занимает первые строчки в отчетах продаж уже не первый год. Причины популярности помимо доступной цены:

  • Самый низкий уровень шума вентиляторов среди аналогов (скорость вращения зависит от нагрузки)
  • Есть специальный режим работы от генератора (расширяется допустимый диапазон входящей частоты)
  • Компактные размеры и возможность эксплуатации в двух положениях
  • Достаточно высокая надежность при работе с системами отопления

К слабым сторонам можно отнести:

  • Относительно узкий диапазон допустимых значений входящего напряжения, которые источник может «вытянуть» без перехода на АКБ.
  • Средний ток заряда, который позволяет подключать батареи емкостью от 30 до 150Ач.

Бесперебойники серии TEPLOCOM-250+ предназначены для питания настенных газовых котлов электрической мощностью до 250 ВА. Такие бесперебойники идеально подойдут для питания небольших настенных газовых котлов.

Бесперебойники имеют:

  • чистый синус графика напряжения;
  • автоматический переход на резервное питание;
  • защиту АКБ от разряда;
  • защиту от перегрузки;
  • модуль зануления для корректной работы котла.
Читать еще:  Как устранить воздушную пробку в системе отопления?

В корпус ИБП TEPLOCOM-250+ могут быть установлены аккумуляторные батареи ёмкостью до 40 Ач.

Источники бесперебойного питания TEPLOCOM-250+ имеют функцию продления времени резерва, позволяющую существенно увеличить время автономной работы оборудования при отключении внешнего электропитания.

Характеристики ИБП для котла

Как всегда, перечень стоит начать с перечисления типов ИБП для котла, так как каждый тип имеет значительные отличия по принципу работы, пусть это далеко не всегда играет роль для конечного потребителя.

Линейно-интерактивные ИБП (line-interactive UPS) — это наиболее популярные бесперебойники в нашей стране, о чем говорят многочисленные отзывы покупателей. Основной особенностью данных бесперебойников является наличие пусть не очень точного, но все же стабилизатора напряжения соответствующей мощности. Если сетевое напряжения соответствует рабочему диапазону конкретного ИБП для котла (к примеру, 140-275В для LogicPower LPY-B-PSW-800Va), то бесперебойник осуществляет стабилизацию с точностью порядка 10%, что является допустимым значением для корректной работы бытового потребителя. Выход за вышеупомянутый предел приведет к мгновенному переходу в режим инвертора, то есть на питание от аккумуляторной батареи. ИБП для котла класса Line-interactive – прекрасный вариант, который многие предпочитают выбрать за довольно демократичную цену. Наиболее близким аналогом линейно-интерактивных источников бесперебойного питания являются ИБП класса off-line. Общий принцип работы примерно тот же: есть рабочий диапазон, при соблюдении которого бесперебойник работает в транзитном режиме, а в случае его нарушения — переходит в режим инвертора. Разница заключается в том, что у off-line ИБП отсутствует стабилизатор. Чтобы не допустить подачу опасно низкого или высокого напряжения, рабочий диапазон данных бесперебойников более узкий. Таким образом, в ИБП off-line основной упор делается на защиту от резкого отключения электроснабжения, а не от колебаний напряжения. Примером качественного off-line ИБП является настенный Phantom UPS-0512.

Отдельно следует упомянуть про ИБП on-line, которые являются самым совершенным классом бесперебойников. Главная особенность данных ИБП — это постоянная работа инвертора. Он функционирует как при наличии сетевого электроснабжения, так и при его отсутствии. Во время работы от аккумулятора on-line ИБП для котла преобразует постоянный ток батареи в переменный с требуемыми характеристиками — это и так понятно. Тогда каким образом инвертор функционирует при наличии сетевого электроснабжения? Дело в том, что для достижения идеального качества выходного сигнала входное напряжение выпрямляется и фильтруется, после чего подается на инвертор для дальнейшего преобразования в переменный ток идеального качества. Инвертору попросту все равно, какое состояние сети: он получает постоянный ток либо от выпрямителя, либо от аккумулятора, не чувствуя, при этом, разницы. Помимо высокого качества выходного сигнала при любых обстоятельствах важным достоинством on-line ИБП для котла считается отсутствие такого параметра, как время перехода от сети на аккумулятор и наоборот. Данный переход осуществляется абсолютно бесшовно. Очевидным недостатком является немалая цена.

Вполне вероятно, что знакомства с достоинствами того или иного типа ИБП для котла и даже отзывов других покупателей Вам недостаточно для осуществления выбора, поэтому мы настоятельно рекомендуем проконсультироваться с нашими специалистами, которые помогут выбрать тот вариант, который будет полностью соответствовать Вашим требованиям.

Время обсудить еще одну важную характеристику ИБП для котла — автономность. Длительность автономной работы зависит от аккумулятора или аккумуляторного блока. В зависимости от Ваших потребностей Вы можете выбрать бесперебойник со встроенными аккумуляторами, либо «пустой» ИБП, предназначенный для подключения внешних батарей. Казалось бы, лучше без раздумий взять бесперебойник со встроенными АКБ, однако это так далеко не всегда. Время автономной работы таких ИБП ограничивается 10-20 минутами. Этого может не хватить при длительных перебоях электроснабжения. Если данное положение дел Вас не устраивает, обратите внимание на ИБП с внешним подключением АКБ. Да, Вам придется купить аккумуляторную батарею или блок батарей отдельно, однако так Вы сможете обеспечить даже несколько часов автономной работы, благодаря чему вероятность полного разряда аккумуляторов при длительных перебоях электроснабжения становится минимальной. Емкость потенциального аккумуляторного блока не безгранична и зависит от мощности встроенного в ИБП зарядного устройства. К примеру, в линейно-интерактивный ИБП для котла с внешним подключением батарей Luxeon UPS-1500ZD 12V способен выдавать зарядный ток от 20А, что дает возможность работать с аккумуляторными блоками емкостью 200 и даже 300 Ач. Напомним, что для увеличения суммарной емкости аккумуляторные батареи следует соединять параллельно. Последовательное соединение суммирует напряжение, что также может пригодиться, учитывая, что далеко не все бесперебойники требует подключения цепи постоянного тока 12В. Чем мощнее ИБП, тем большее напряжение цепи постоянного тока ему требуется для нормальной работы. Если Вы решили выбрать ИБП для котла с внешним подключением АКБ, то подходящие для него тяговые гелевые аккумуляторы можно также купить в нашем интернет-магазине по выгодной цене с быстрой курьерской доставкой в Киев, Харьков, Днепр по всей территории страны. По сути, вышеперечисленного достаточно, чтобы подобрать наиболее подходящий для Ваших нужд ИБП. Все остальное — лишь детали, которые не оказывают особого влияния на работу устройства.

Таким образом, правильно выбранный ИБП позволит обеспечить всестороннюю защиту котла от разнообразных неисправностей в питающей сети, будь то перепады напряжения, короткие замыкания, высоковольтные импульсы и многое другое, а также сохранить работоспособность при полном обесточивании сети, тем самым делая котел отопления полностью независимым от качества централизованного электроснабжения.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector