Як вибрати джерело безперебійного живлення для котла

Джерела резервного харчування стали вірними супутниками у сучасних реаліях життя. Дані пристрої мають широкий спектр застосування, починаючи від промислових масштабів (генератори, джерела безперебійного живлення на акумуляторах у системах зв'язку, сигналізації тощо). Закінчуючи простим повербанком, який став невід'ємним атрибутом практично будь-якого власника смартфона, батарея якого рідко доживає до кінця дня при активному використанні розумного девайсу.

ДБЖ особливо актуальні в котельнях при раптових відключеннях електроенергії в зимову пору року. Так як сучасні системи опалення побудовані на мікроконтролерах, які здійснюють автоматизацію процесу обігріву приміщення з циркуляційним насосом, що розганяє теплоносій по трубах і батареях. Відповідно, не буде електроенергії – не буде тепла. Тому в цій статті ми поговоримо як пройти опалювальний сезон максимально комфортно, в умовах перебоїв з доставкою електрики до споживача.

Роль ДБЖ у безперервній роботі котла

Сама назва "Джерело безперебійного харчування" говорить сама за себе. Пристрій встановлюється в розрив мережі та електроприладу, що підключається, моніторить стан поданого електричного струму на вході. У разі відключення спрацьовує реле перемикання з основного живлення на резервне, яке залучає зв'язку акумулятор-інвертор. Перший служить як накопичувач енергії, а другий перетворює постійний струм (зазвичай 12 або 24 В) в змінний 220 В з частотою 50 Гц. Крім цього, джерело безперебійного живлення служить як стабілізатор напруги, тому стрибки електроенергії не зашкодять електроніці опалювального котла. Різні варіації ДБЖ та їх застосування можна описати в такий спосіб

Джерело безперебійного живлення + побутова електромережа	Цей варіант найпоширеніший. При відключенні електроенергії ДБЖ задіяє накопичений заряд акумулятора, пропущений через перетворювач (інвертор). Живить обладнання до тих пір, поки не з'явиться струм у побутовій мережі або до повного розряду акумуляторної батареї. У першому випадку електроніка безперебійника переключить реле на основне живлення і почне заряджати акумулятор. У другому варіанті, котел, що живиться, буде повністю знеструмлений до появи електроенергії в побутовій мережі. Тому при тривалих відключеннях світла, радимо запастися кількома акумуляторними батареями високої ємності.
Джерело безперебійного живлення+побутова мережа+електрогенератор	Ця зв'язка ідеально підійде для монтажу у приватних будинках. У такому разі не обов'язково купувати ємний акумулятор, оскільки частина аварійного енергопостачання візьме він електрогенераторна установка. Зразковий сценарій роботи зазначеної зв'язки має такий вигляд. При відключенні електроенергії спрацьовує ДБЖ і починає живити котельне обладнання. Далі запускається електрогенератор, який подає електрику в домашню мережу через комутаційний перемикач. Джерело безперебійного живлення бачить появу струму на вході та задіює реле. Електроніка котла починає живитися від енергії, що генерується. При появі напруги в побутовій мережі необхідно заглушити електрогенератор, переключити живлення з генератора на основний вхід. Всі ці маніпуляції з подачею електроенергії, котел навіть не помітить, оскільки джерело безперебійного живлення є надійною ланкою в цій ситуації.
Джерело безперебійного живлення + сонячні панелі	Ця концепція націлена на набуття часткової або повної енергонезалежності. Конструкція складається із сонячних панелей, контролера заряду, акумуляторних батарей та джерела безперебійного живлення. Є найбільш екологічною та надійною, тому що на відміну від зв'язки з генератором, не виділяє вихлопні гази та не видає шум. При цьому не потребує витрат на паливо, яке не завжди може бути у наявності на заправках за надзвичайних ситуацій. Сонячні панелі в цій зв'язці, перетворюючи світлову енергію на електричну і заряджають акумулятор через спеціальний контролер. Накопичений заряд батареї проходить через інвертор і перетворюється на змінний струм напругою 220 В з частотою 50 Гц.

Як очевидно з вищесказаного, роль ДБЖ у системах опалення важко переоцінити, особливо у реаліях тривалих відключень електрики. Тому інтернет-магазин "Светум" рекомендує відповідально поставитися до придбання джерела безперебійного живлення для котельного обладнання та периферійних пристроїв.

Особливості при виборі ДБЖ для газового казана?

Перш ніж придбати джерело безперебійного живлення для котельного обладнання, необхідно спочатку визначитися, а чи потрібен він взагалі. Наприклад, ще у багатьох встановлені системи опалення побудованих на котлах без електронної автоматики, з трубою широкого перерізу, прокладеною біля стелі, від якої вниз надходить теплоносій трубами меншого діаметра до батарей. В даному випадку вода циркулює в системі природним чином, отже ДБЖ такому котлу абсолютно не потрібен.

Мінусом верхнього розведення є не презентабельний зовнішній вигляд, а плюсом - енергонезалежність. Сучасні системи опалення побудовані на котлах із мікроконтролерами, які організують автоматизацію обігріву приміщення, з циркуляційним насосом. Відрізняються високою енергоефективністю, повним контролем процесу та акуратним зовнішнім виглядом, який органічно впишеться у будь-який інтер'єр.
Тепер обговоримо, що буде з газовим котлом, якщо раптом зникне електрика:

• У системах з верхнім розведенням без електронної автоматизації.
  
• Газовий котел працюватиме штатно, доки подається паливо до камери згоряння.
  
• Контроль за процесом обігріву здійснюється вручну.
• У сучасному котельному обладнанні відключення електроенергії призводить до повної його зупинки.
  
• Температура у приміщенні стрімко знижуватиметься.
  
• Що у важких випадках, при тривалому відключенні електроенергії та сильних морозах, може призвести до розморожування системи.

Тому встановлення ДБЖ для сучасних газових котлів є обов'язковою умовою його безвідмовної експлуатації. Але перш ніж стрімголов бігти в магазин і купувати перший ДБЖ, що трапився, давайте розберемо деякі важливі деталі, які допоможуть вибрати оптимальне джерело безперебійного живлення для вашої опалювальної системи.

Перше на що необхідно звернути увагу, це загальна потужність усієї опалювальної системи, в яку входить:

• газовий котел;
• різні системи автоматики;
• циркуляційний насос.

Усі вихідні дані можна переглянути в інструкції з експлуатації котельного обладнання. Після підрахунку необхідно додати 15-20% для запасу, щоб пристрій не працював на межі можливостей. Отримане значення буде характеристикою потужності джерела безперебійного живлення. Наприклад, загальне споживання опалювальної системи становить 200 Вт на годину. Отже необхідний безперебійник, що витримує навантаження від 240 Вт. Але також не варто купувати пристрій аварійного енергозабезпечення з дуже великим запасом за потужністю, оскільки це недоцільно з фінансової точки зору та практичної.

Чим потужніший пристрій, тим більше він споживає накопичений заряд акумулятора на забезпечення нормальної роботи власної електроніки та схемотехніки. Ще одним важливим фактором у виборі ДБЖ для опалювальної системи є можливість підключення зовнішнього акумулятора. Ця опція дозволить досягти максимальної автономності в роботі. Крім цього, можна придбати кілька акумуляторів і при тривалих відключеннях електроенергії змінювати їх місцями. Що стосується АКБ, то слід вибирати з розрахунку, наскільки максимально може зникнути електрика. У мирний час, у дуже поодиноких випадках, такі відключення можуть відбуватися максимум на чотири години на день.

Отже, потрібно розрахувати приблизну ємність акумулятора на даний проміжок часу. Методику розрахунку ми обговоримо трохи згодом. Під час надзвичайних ситуацій, рекомендуємо брати максимально можливий за ємністю АКБ, а бажано кілька, з додатковим зарядним пристроєм, щоб другий незадіяний акумулятор міг заряджатися поза системою безперебійного живлення. Дуже важливо розібратися з типом АКБ, який встановлюватиметься у джерело безперебійного живлення. На сьогоднішній день ринок пропонує такі акумулятори.

Свинцево-кислотні	Найпоширеніший тип акумуляторів. Є родоначальником гальванічних елементів. За довгі роки виробництва, технологічний процес виробництва даних АКБ максимально удосконалився, отже собівартість виготовлення виходить відносно невисокою, що в результаті відбивається на кінцевому ціноутворенні продукту. Заряджається струмом 10 % від ємності АКБ. Наприклад для акумулятора ємністю 50 А, значення становить 5 А. Тому при частих, довгих і систематичних відключення електроенергії, АКБ даного типу не встигатиме повністю заряджатися, так як для завершення циклу, йому потрібно близько десяти годин. Має негерметичну конструкцію, тому установка в житлових приміщеннях суворо протипоказана. Система повинна встановлюватись в окремій кімнаті з грамотно продуманою вентиляцією.
Гелеві AGM та GEL	Є продовженням розвитку свинцево-кислотної технології. На відміну від попередника, мають герметичну конструкцію, а всередині знаходиться гелеподібний електроліт. Даний фактор дозволяє встановлювати акумулятор у житлових приміщеннях та в різних положеннях. Гелеві акумулятори абсолютно безпечні в експлуатації, не виділяють шкідливих газів, не пожежонебезпечні. Зарядний струм для зазначеного типу АКБ становить вже 20 % від ємності, отже, для акумулятора в 50 А, це значення дорівнює 10 А. Повний цикл заряду становить мінімум 5 годин. Відповідно такі АКБ підійдуть за частих, але нетривалих відключень електроенергії.
Літієві	Найбільш просунута технологія. Це легкі та невеликі щодо ємності акумулятори. Перевищують за показниками струмовіддачі вищезгадані АКБ. Але найбільшою перевагою є високий зарядний струм, який становить до 100% від ємності (наприклад, зарядний струм акумулятора 50 А дорівнює 50 А). Маючи відповідний зарядний пристрій, можна зарядити літієвий акумулятор за годину. Якщо у вашому регіоні важка ситуація з енергопостачанням та електрика з'являється лише кілька годин на добу, то це єдине рішення, яке дозволить забезпечити безперервний опалювальний процес. Мінусами АКБ цього типу, є дорожнеча, купівля спеціального потужного зарядного пристрою та плати BMS, потребує дуже дбайливого ставлення, т.к. при неправильній експлуатації ці акумулятори є пожежонебезпечними.

Наведена вище таблиця допоможе вибрати акумулятор під конкретні умови експлуатації. Досвід показує, що найбільш ходовими є акумулятори гелю.

Технічні вимоги та характеристики ДБЖ для котла - що потрібно знати

Перш ніж купувати ДБЖ для опалювальної системи, необхідно ретельно вивчити її заводські параметри. Газові котли виконані на основі мікроконтролерів дуже вимогливі до характеристик вхідної напруги. Крім стандартних параметрів змінного струму (220 В частотою 50 Гц) необхідно враховувати фазність та параметр синусоїди.

Тому, щоб правильно підібрати ДБЖ для вашої опалювальної системи, необхідно вивчити три параметри:

1. сила струму або потужність споживана газовим котлом та його обв'язкою. Від цього показника залежить характеристика навантаження, що витримується джерелом безперебійного живлення. Головне правило - необхідний ДБЖ має бути із запасом за потужністю на 20%. Сам розрахунок ми розглянемо трохи нижче;
2. правильність форми частоти вихідного струму Дешеві ДБЖ, які ми звикли бачити в офісах або як супутніх компонентах комп'ютерних систем, видають ступінчасту форму вихідного сигналу частоти 50 Гц. У комп'ютерній техніці максимальний дискомфорт, який можна спостерігати при використанні ДБЖ з апроксимованою синусоїдою - це помітний шум акустичних систем. У котельному устаткуванні, показник правильної синусоїди 50 Гц відіграє критичну роль. При апроксимації вихідного сигналу, опалювальна система може не запуститися, а навіть якщо запуститися, двигун насоса працюватиме з мікробиттям і підвищеним споживанням струму, що в результаті позначиться на його експлуатаційному ресурсі. Тому для газового котла потрібно вибирати ДБЖ із правильною синусоїдою 50 Гц;
3. фазозалежність газового котла. Котельне обладнання може бути чутливим до наявності наскрізного нуля в джерелах безперебійного живлення. Якщо підключити простий комп'ютерний ДБЖ до фазозалежного котла, він просто не запуститься, т.к. думатиме, що на його вході дві фази. Тому для таких систем потрібно вибрати пристрої резервного живлення із наскрізним нулем.

Відштовхуючись від цих параметрів, впевнені, що ви не помилитеся при виборі джерела безперебійного живлення.

Буде корисним до прочитання, стаття про те, як вибрати ручний ліхтарик

Як правильно розрахувати потужність ДБЖ для газового котла

Не потрібно мати вчений ступінь, щоб підрахувати сумарне споживання всієї опалювальної системи. Робочі характеристики вказані в посібнику користувача. Розглянемо приклад. Допустимо, в інструкції прописана номінальна потужність газового котла – 120 Вт, двигун насоса – 60 Вт у максимальному режимі, різні периферійні пристрої автоматики – 20 Вт. Отримуємо загальне споживання – 120+60+20=200 Вт. Для покриття різних пускових моментів та втрат в електросхемотехніці додаємо 20 % запасу.
У результаті нам потрібний ДБЖ потужністю 240 Вт. Крім загального споживання необхідно розрахувати необхідну ємність акумулятора. У мирний час тривалість відключення електроенергії може становити до чотирьох годин на добу. Виходячи з цього показника відштовхуватимемося. Наприклад, візьмемо вже розраховане значення споживання газового котла та периферійних пристроїв 200 Вт на годину.

Алгоритм обчислень має такий вигляд:

• 200 Вт\год множимо на чотири години = 800 Вт\год. Це потенційна потужність необхідного акумулятора.
• Залежно від вхідної напруги ДБЖ, розраховуємо ємність. Допустимо нам потрібен акумулятор на 12 В. Отже 800 Вт ч ділимо на 12 В, отримуємо 66,7 Ампер на годину.
• Далі необхідно додати до 20% до ємності АКБ, оскільки коефіцієнт корисної дії всіх перетворювачів енергії далеко не 100%. У схемотехніці виникають різні втрати, під час роботи нагріваються транзистори, дроселі, трансформатори тощо. Тому 66,7 Ампер за годину множимо на 20 % = 80 Ампер за годину.

Даний приклад розрахунку допоможе підібрати акумулятор на будь-який проміжок часу автономної роботи, аж на добу.

Види безперебійників для котла – який підібрати? 

ДБЖ для опалювального котла - просто натисніть на картинку і побачите більше товарів від Svetum

Залежно від складності електросхемотехніки можна розрізнити такі різновиди джерел безперебійного живлення.

Off-line (резервний) ДБЖ	Найбільш прості та відповідно бюджетні пристрої. Принцип роботи полягає у перемиканні з основного живлення на резервне, при різних скачах електричного струму або при відключенні електроенергії. Це не дуже слушне рішення в будинках з нестабільними характеристиками побутової електромережі. При частих спрацьовуваннях на аварійне живлення, комутаційне реле відчуває додаткове навантаження, отже експлуатаційний ресурс пристрою знижуватиметься. Для прикладу, якщо на вашій лінії хтось буде користуватися зварювальним апаратом, то ДБЖ постійно перемикатиметься по кілька разів на хвилину на резервний акумулятор. Щоб уникнути цієї ситуації, для пристроїв даного типу радимо придбати додатковий стабілізатор струму і встановити його перед ДБЖ.
Лінійно- інтерактивний	Це вже більш просунуті безперебійники. Крім основної функції аварійного електроживлення виконують функцію стабілізації напруги. Вирівнюють показники струму нелінійно, а певному діапазоні. Реле спрацьовує дуже рідко лише за крайніх відхиленнях показників струму. Затримка при перемиканнях вкрай мінімальна, яку не помітять побутові прилади, що живляться.
On-Line	Пристрої побудовані за цією технологією є найбільш передовими. Працюють за принципом подвійного перетворення електрики. Спочатку змінний струм побутової мережі конвертується в постійний, рівний напруги акумулятора, а потім інвертується в змінний. АКБ у системі виконує роль буфера. Онлайн ДБЖ повністю виключають затримки на різні перемикання, оскільки струм в даному випадку тече безперервно. При штатному живленні від мережі він йде від блока живлення, а під час відключення - від акумулятора.

Виходячи з вищесказаного, найбільш оптимальним рішенням з точки зору ціна-якість-функціонал у системах газового опалення є Лінійно-інтерактивні ДБЖ. Дані пристрої стабілізують напругу згідно робочих параметрів котла, а аварійні перемикання на акумулятор відбуваються непомітно для обладнання. Сподіваємося, ця стаття стане в нагоді при виборі ДБЖ для газового котла.

Як бачите, підібрати потрібний пристрій дуже нескладно, потрібно лише знати кілька вихідних властивостей. Ну а якщо раптом, залишаться будь-які питання, то менеджери інтернет-магазину "Світлум" з радістю допоможуть підібрати той товар, який потрібен саме вам.