Заказать звонок

+38 (050) 745-76-49

--Как выбрать источник бесперебойного питания для котла

Как выбрать источник бесперебойного питания для котла

Источники резервного питания стали верными спутниками в современных реалиях жизни. Данные устройства имеют широкий спектр применения, начиная от промышленных масштабов (генераторы, источники бесперебойного питания на аккумуляторах в системах связи, сигнализации и т.д.). Заканчивая простым повербанком, который стал неотъемлемым атрибутом практически любого владельца смартфона, батарея которого редко доживает до конца дня при активном использовании “умного” девайса. ИБП особенно актуальны в котельных установках при внезапных отключениях электроэнергии в зимнее время года. Так как современные системы отопления построены на микроконтроллерах которые осуществляют автоматизацию процесса обогрева помещения с циркуляционным насосом разгоняющим теплоноситель по трубам и батареям. Соответственно, не будет электроэнергии - не будет тепла. Поэтому в данной статье, мы поговорим как пройти отопительный сезон, максимально комфортно, в условиях перебоев с доставкой электричества к потребителю.

Роль ИБП в беспрерывной работе котла

Само название “Источник бесперебойного питания” говорит само за себя. Устройство устанавливается в разрыв сети и подключаемого электроприбора, мониторит состояние подаваемого электрического тока на входе. В случае его отключения срабатывает реле переключения с основного питания на резервное, которое задействует связку аккумулятор-инвертор. Первый служит в качестве накопителя энергии, а второй преобразует постоянный ток (обычно 12 В или 24 В) в переменный 220 В с частотой 50 Гц. Помимо этого, источник бесперебойного питания служит в качестве стабилизатора напряжения, поэтому скачки электроэнергии не навредят электронике отопительного котла.

Различные вариации ИБП и их применения можно описать следующим образом.

Источник бесперебойного питания + бытовая электросеть	Данный вариант самый распространенный. При отключении электроэнергии, ИБП задействует накопленный заряд аккумулятора пропущенный через преобразователь (инвертор). Питает оборудование до тех пор, пока не появится ток в бытовой сети, либо до полного разряда аккумуляторной батареи. В первом случае, электроника бесперебойника переключит реле на основное питание и начнет заряжать аккумулятор. Во втором варианте, питаемый котел, будет полностью обесточен до появления электроэнергии в бытовой сети.Поэтому при длительных отключениях света, советуем запастись несколькими аккумуляторными батареями высокой емкости.
Источник бесперебойного питания+бытовая сеть+электрогенератор	Данная связка идеально подойдет для монтажа в частных домах. В таком случае не обязательно покупать емкий аккумулятор, так как часть аварийного энергоснабжения возьмет на себя электрогенераторная установка. Примерный сценарий работы указанной связки выглядит так. При отключении электроэнергии, срабатывает ИБП и начинает питать котельное оборудование. Далее запускается электрогенератор который подает электричество в домашнюю сеть через коммутационный переключатель. Источник бесперебойного питания видит появление тока на входе и задействует реле. Электроника котла начинает питаться от генерируемой энергии. При появлении напряжения в бытовой сети, необходимо заглушить электрогенератор, переключить питание с генератора на основной вход. Все эти манипуляции с подачей электроэнергии, котел даже не заметит, так как источник бесперебойного питания является надежным связующим звеном в данной ситуации.
Источник бесперебойного питания + солнечные панели	Эта концепция нацелена на обретение частичной или полной энергонезависимости. Конструкция состоит из солнечных панелей, контроллера заряда, аккумуляторных батарей и источника бесперебойного питания. Является наиболее экологичной и надежной, так как в отличии от связки с генератором, не выделяет выхлопные газы и не издает шум. При этом не требует затрат на топливо, которое не всегда может быть в наличии на заправках при чрезвычайных ситуациях. Солнечные панели в данной связке, преобразуя световую энергию в электрическую и заряжают аккумулятор через специальный контроллер. Накопленный заряд батареи проходит через инвертор и превращается в переменный ток напряжением 220 В с частотой 50 Гц.

Как видно из вышесказанного, роль ИБП в системах отопления сложно переоценить, особенно в реалиях продолжительных отключений электричества. Поэтому интернет-магазин Светум рекомендует ответственно отнестись к приобретению источника бесперебойного питания для котельного оборудования и периферийных устройств.

Особенности при выборе ИБП для газового котла?

Прежде чем приобрести источник бесперебойного питания для котельного оборудования, необходимо для начала определиться, а нужен ли он вообще. Например, еще у многих установлены системы отопления построенных на котлах без электронной автоматики, с трубой широкого сечения, проложенной у потолка, от которой вниз поступает теплоноситель по трубам меньшего диаметра к батареям. В данном случае, вода циркулирует в системе естественным образом, следовательно ИБП такому котлу абсолютно не нужен. Минусом верхней разводки, является не презентабельный внешний вид, а плюсом - энергонезависимость.

Современные системы отопления построены на котлах с микроконтроллерами, которые организуют автоматизацию обогрева помещения, с циркуляционным насосом. Отличаются высокой энергоэффективностью, полным контролем процесса и аккуратным внешним видом, который органично впишется в любой интерьер.

Теперь давайте обсудим, что будет с газовым котлом, если вдруг пропадет электричество.

В системах с верхней разводкой без электронной автоматизации. Газовый котел будет работать штатно, пока подается топливо в камеру сгорания. Контроль над процессом обогрева осуществляется вручную.
В современном котельном оборудовании, отключение электроэнергии приводит к полной его остановке. Температура в помещении будет стремительно снижаться. Что в тяжелых случаях, при длительном отключении электроэнергии и сильных морозах, может привести к разморозке системы. Поэтому установка ИБП для современных газовых котлов, является обязательным условием его безотказной эксплуатации.

Но прежде чем сломя голову бежать в магазин и приобретать первый попавшийся ИБП, давайте разберем некоторые важные детали, которые помогут выбрать оптимальный источник бесперебойного питания для вашей отопительной системы.

Первое на что необходимо обратить внимание, это общая мощность всей отопительной системы, в которую входит:

газовый котел;
различные системы автоматики;
циркуляционный насос.

Все исходные данные можно посмотреть в инструкции по эксплуатации котельного оборудования. После подсчета, необходимо добавить 15-20% для запаса, чтобы устройство не работало на пределе возможностей. Полученное значение будет характеристикой мощности требуемого источника бесперебойного питания. Например, общее потребление отопительной системы составляет 200 Вт в ч. Следовательно необходим бесперебойник выдерживающий нагрузку от 240 Вт. Но также не стоит приобретать устройство аварийного энергообеспечения с очень большим запасом по мощности, так как это нецелесообразно с финансовой точки зрения и с практической. Чем мощнее устройство, тем больше оно потребляет накопленный заряд аккумулятора на обеспечение нормальной работы собственной электроники и схемотехники.

Еще одним немаловажным фактором в выборе ИБП для отопительной системы - возможность подключения внешнего аккумулятора. Данная опция позволит достичь максимальной автономности в работе. Помимо этого, можно приобрести несколько аккумуляторов, и при длительных отключениях электроэнергии менять их местами. Что касается АКБ, то следует выбирать из расчета, насколько по максимуму может пропасть электричество. В мирное время, в очень редких случаях, такие отключения могут происходить максимум на четыре часа в день. Следовательно нужно рассчитать приблизительную емкость аккумулятора на данный промежуток времени. Методику расчета мы обсудим чуть позже. Во время чрезвычайных ситуаций, рекомендуем брать максимально возможный по емкости АКБ, а желательно несколько, с дополнительным зарядным устройством, чтобы второй незадействованный аккумулятор мог заряжаться вне системы бесперебойного питания.

Будет полезным к прочтению, статья о том как выбрать ручной фонарик

Очень важно разобраться с типом АКБ, который будет устанавливаться в источник бесперебойного питания. На сегодняшний день рынок предлагает следующие аккумуляторы.

Свинцово-кислотные	Самый распространенный тип аккумуляторов. Является родоначальником гальванических элементов. За долгие годы производства, технологический процесс производства данных АКБ максимально усовершенствовался, следовательно себестоимость изготовления получается относительно невысокой, что в итоге отражается на конечном ценообразовании продукта. Заряжается током в 10 % от емкости АКБ. Например для аккумулятора емкостью 50 А, значение составляет 5 А. Поэтому при частых, долгих и систематических отключениях электроэнергии, АКБ данного типа не будет успевать полностью заряжаться, так как для завершения цикла, ему нужно около десяти часов. Обладает негерметичной конструкцией, поэтому установка в жилых помещениях строго противопоказана. Система должна устанавливаться в отдельной комнате с грамотно продуманной вентиляцией.
Гелевые AGM и GEL	Являются продолжением развития свинцово-кислотной технологии. В отличии от предшественника, обладают герметичной конструкцией, а внутри находится гелеобразный электролит. Данный фактор позволяет устанавливать аккумулятор в жилых помещениях и в различных положениях. Гелевые аккумуляторы абсолютно безопасны в эксплуатации, не выделяют вредные газы, не пожароопасны. Зарядный ток для указанного типа АКБ, составляет уже 20 % от емкости, следовательно, для аккумулятора в 50 А, это значение равно 10 А. Полный цикл заряда составляет минимум 5 часов. Соответственно такие АКБ подойдут при частых, но непродолжительных отключениях электроэнергии.
Литиевые	Наиболее продвинутая технология. Это легкие и небольшие относительно емкости аккумуляторы. Превосходят по показателям токоотдачи вышеупомянутые АКБ. Но самым большим преимуществом, является высокий зарядный ток, который составляет до 100 % от емкости (например зарядный ток аккумулятора 50 А равен 50 А). Имея соответствующее зарядное устройство, литиевый аккумулятор можно зарядить за час. Если в вашем регионе тяжелая ситуация с энергоснабжением и электричество появляется всего пару часов в сутки, то это единственное решение, которое позволит обеспечить беспрерывный отопительный процесс. Минусами АКБ данного типа, являются дороговизна, покупка специального мощного зарядного устройства и платы BMS, требует очень бережного отношения, т.к. при неправильной эксплуатации эти аккумуляторы пожароопасны.

Приведенная выше таблица поможет выбрать аккумулятор под конкретные условия эксплуатации. Опыт показывает, что наиболее ходовыми являются гелевые аккумуляторы.

Технические требования и характеристики ИБП для котла - что нужно знать

Снимок экрана 2022-12-29 в 11.44.31.png

Прежде чем покупать ИБП для отопительной системы, необходимо тщательно изучить ее заводские параметры. Газовые котлы выполненные на основе микроконтроллеров очень требовательны характеристикам входного напряжения. Помимо стандартных параметров переменного тока (220 В частотой 50 Гц) необходимо учитывать фазность и параметр синусоиды.

Поэтому чтобы правильно подобрать ИБП для вашей отопительной системы, необходимо изучить три параметра:

сила тока или мощность потребляемая газовым котлом и его обвязкой. От этого показателя зависит характеристика выдерживаемой нагрузки источником бесперебойного питания. Главное правило - требуемый ИБП должен быть с запасом по мощности на 20 %. Сам же расчет мы рассмотрим чуть ниже;
правильность формы частоты выходного тока. Дешевые ИБП, которые мы привыкли видеть в офисах или как сопутствующих компонентах компьютерных систем, выдают ступенчатую форму выходного сигнала частоты 50 Гц.Это не критично в электронике с импульсными блоками питания, поэтому данный вид источников бесперебойного питания получил наибольшую распространенность, благодаря своей относительной дешевизне. В компьютерной технике максимальный дискомфорт, который можно наблюдать при использовании ИБП с аппроксимированной синусоидой - это малозаметный шум акустических систем. В котельном оборудовании, показатель правильной синусоиды 50 Гц играет критическую роль. При аппроксимации выходного сигнала, отопительная система может не запуститься, а даже если запуститься, двигатель насоса будет работать с микро биениями и повышенным потреблением тока, что в итоге отразится на его эксплуатационном ресурсе. Поэтому для газового котла нужно выбирать ИБП с правильной синусоидой 50 Гц;
фазозависимость газового котла. Котельное оборудование может быть чувствительно к наличию сквозного нуля в источниках бесперебойного питания. Если подключить простой компьютерный ИБП к фазозависимому котлу, то он просто не запустится, т.к. будет думать, что на его входе две фазы. Поэтому для таких систем нужно выбрать устройства резервного питания со сквозным нулем.

Отталкиваясь от данных параметров, уверены, вы не ошибетесь при выборе источника бесперебойного питания.

Как правильно рассчитать мощность ИБП для газового котла

Не нужно обладать ученой степенью чтобы подсчитать суммарное потребление всей отопительной системы. Рабочие характеристики указаны в руководстве по эксплуатации. Рассмотрим пример. Допустим, в инструкции прописана номинальная мощность газового котла - 120 Вт, двигатель насоса - 60 Вт в максимальном режиме, различные периферийные устройства автоматики - 20 Вт. Получаем общее потребление - 120+60+20=200 Вт. Для покрытия различных пусковых моментов и потерь в электросхемотехнике, добавляем 20 % запаса. В итоге нам нужен ИБП мощностью 240 Вт.

Помимо общего потребления, необходимо рассчитать требуемую емкость аккумулятора. В мирное время, продолжительность отключения электроэнергии может составлять до четырех часов в сутки. Исходя из этого показателя будем отталкиваться.

Для примера, возьмем уже рассчитанное значение потребления газового котла и периферийных устройств в 200 Вт в час.

Алгоритм вычислений выглядит так:

200 Вт\ч умножаем на четыре часа = 800 Вт\ч. Это потенциальная мощность требуемого аккумулятора.
В зависимости от входного напряжения ИБП, рассчитываем емкость. Допустим нам нужен аккумулятор на 12 В. Следовательно 800 Вт\ч делим на 12 В, получаем 66,7 Ампер в час.
Далее необходимо добавить до 20 % к емкости АКБ, так как коэффициент полезного действия всех преобразователей энергии, далеко не 100 %. В схемотехнике возникают различные потери, во время работы нагреваются транзисторы, дроссели, трансформаторы и т.д. Поэтому 66,7 Ампер в час умножаем на 20 % = 80 Ампер в час.

Данный пример расчета поможет подобрать аккумулятор на любой промежуток времени автономной работы, вплоть на целые сутки.

Виды бесперебойников для котла - какой подобрать?

ИБП для котла отопления - просто нажмите на картинку и увидите больше товаров от Svetum

В зависимости от сложности электросхемотехники можно различить следующие разновидности источников бесперебойного питания.

Off-line (резервный) ИБП	Наиболее простые и соответственно бюджетные устройства. Принцип работы заключается в переключении с основного питания на резервное, при различный скачах электрического тока либо при отключении электроэнергии. Это не очень подходящее решение в домах с нестабильными характеристиками бытовой электросети. При частых срабатываниях на аварийное питание, коммутационное реле испытывает дополнительную нагрузку, следовательно эксплуатационный ресурс устройства будет снижаться. Для примера, если на вашей линии кто-то будет пользоваться сварочным аппаратом, то ИБП будет постоянно переключаться по несколько раз в минуту на резервный аккумулятор. Чтобы избежать данной ситуации, для устройств данного типа, советуем приобрести дополнительный стабилизатор тока и установить его перед ИБП.
Линейно- интерактивный	Это уже более продвинутые бесперебойники. Помимо основной функции, аварийного электропитания, выполняют функцию стабилизации напряжения. Выравнивают показатели тока нелинейно, а в определенном диапазоне. Реле срабатывает крайне редко лишь при крайних отклонениях показателей тока. Задержка при переключениях крайне минимальная, которую не заметят питаемые бытовые приборы.
On-Line	Устройства построенные по данной технологии, являются наиболее передовыми. Работают по принципу двойного преобразования электричества. Сначала переменный ток бытовой сети, конвертируется в постоянный, равный напряжению аккумулятора, а затем инвертируется в переменный. АКБ в системе выполняет роль буфера. Онлайн ИБП полностью исключают задержки на различные переключения, так как ток в данном случае, течет непрерывно. При штатном питании от сети, он идет от блока питания, а во время отключения - от аккумулятора.

Исходя из вышесказанного, наиболее оптимальным решением с точки зрения цена-качество-функционал в системах газового отопления, являются Линейно-интерактивные ИБП. Данные устройства стабилизируют напряжение, согласно рабочим параметрам котла, а аварийные переключения на аккумулятор происходят незаметно для оборудования.

Надеемся, данная статья очень пригодится при выборе ИБП для газового котла. Как видите, подобрать нужное устройство совсем несложно, необходимо лишь знать несколько исходных параметров. Ну а если вдруг, остануться какие-либо вопросы, то менеджеры интернет-магазина Светум с радостью помогут подобрать тот товар, который нужен именно вам.