Ибп для газового котла
Выбираем источник бесперебойного питания (бесперебойник) для газового котла
Современные газовые котлы напичканы сложной электроникой которой необходимо постоянное и качественное электропитание. При перебоях с подачей электроэнергии или при аварии в электросети ваш отопительный прибор просто перестанет работать и вы останетесь замерзать в своем частном загородном доме. Для того, чтобы это не случилось владельцы используют источник бесперебойного питания (ИБП) для газовых котлов.
В этой статье мы расскажем о том зачем нужен бесперебойник и какие бывают виды, как выбрать лучший и правильно подключить своими руками. В заключении мы рассмотрим наиболее востребованные у потребителей модели источников бесперебойного питания (UPS) и приведем несколько отзывов владельцев об их работе.
Что такое ИБП и зачем он нужен?
Всем нам знакома ситуация когда электричество вдруг внезапно пропадает, свет гаснет и приходится зажигать свечи. Если вы живете в доме с центральным отоплением это еще пол беды – посидите некоторое время при свечах без телевизора и компьютера.
Фото 1: Источник бесперебойного питания с подключенной АКБ
Совсем другое дело когда вы живете загородом в частном доме и используете для отопления энергозависимый газовый котел. Без электропитания он перестанет работать и в скором времени вы начнете замерзать.
Чтобы избежать подобной ситуации у владельца загородного дома есть несколько выходов:
- Использовать в системе отопления энергонезависимый газовый котел, у которого вся автоматика работает механически и не требует электропитания. На рынке есть подобные модели, но их эффективность значительно ниже чем у тех, которые управляются современной электроникой.
- В пару к газовому котлу с электронным блоком управления подключить энергонезависимый. Такой вариант конечно хорош, но дорог т.к. потребуются затраты на покупку второго котла и его подключение к системе отопления.
- Полностью отказаться от газа или поставить резервный отопительный прибор на твердом топливе, например такой как отопительный твердотопливный котел «Каракан». Система из двух котлов будет также стоить очень дорого, а отопление дома дровами и углем имеет свои существенные недостатки.
- Купить и установить источник бесперебойного питания для газового котла, который позволит устройству отопления продолжить функционировать до тех пор, пока напряжение в сети снова не появится. Такой вариант наиболее предпочтителен как по простоте установки, так и по финансовым соображениям.
Давайте разберемся, что такое ИБП, из каких основных блоков он состоит и как работает. Источник бесперебойного питания включает в себя:
Инвертор
Инвертор для котла отопления играет очень важную роль. Он преобразует постоянное напряжение 12В от аккумуляторов, в переменное 220В с идеальной формой синусоиды, которое необходимо для правильной работы автоматики газового котла и системы отопления.
Стабилизатор напряжения
Для того чтобы привести низкокачественное питание электросети к уровню и виду необходимому для корректной работы электроники используется стабилизатор напряжения для газового котла. Встречаются как реализации в одном блоке с инвертором так и отдельные устройства.
Аккумуляторные батареи
Один или несколько встроенных или внешних аккумуляторов накапливают заряд и в случае отключения питания в основной сети, служат источником электропитания для газового котла и других устройств системы отопления.
Фото 2: Подключение бесперебойника к газовому котлу
Принцип работы бесперебойника довольно прост. В обычном режиме газовый котел питается от сети и параллельно заряжает аккумуляторы ИБП. В тот момент, когда электропитание вдруг пропадает, источник бесперебойного питания переключается на работу от батарей, до тех пор пока напряжение в сети вновь не появится. При возобновлении электроснабжения, бесперебойник возвращается к обычному режиму работы от сети и заряду аккумуляторов.
Вернуться к оглавлению
Основные типы источников бесперебойного питания
Вроде бы схема работы ИБП проста и понятна, однако существуют различные варианты ее реализации. От того каким маршрутом напряжение из электросети попадает в газовый котел или другое устройство системы отопления, различают несколько основных типов:
Оффлайн (Off-line)
ИБП оффлайн типа устроены довольно просто. Они состоят из блока аккумуляторных батарей, выпрямителя, инвертора и коммутирующего реле. Выпрямитель преобразует переменное напряжение 220В в постоянное 12В от которого заряжаются батареи. Инвертор напротив из постоянного напряжения 12В делает переменное 220В с идеальной формой синусоиды, которое отлично подходит для питания газового котла.
Фото 3: Схема работы ИБП оффлайн типа с газовым котлом
До тех пор пока напряжение в сети на должном уровне, оно подается напрямую в нагрузку и на зарядку аккумуляторов. Когда электропитание в сети пропадает или становится ниже допустимых значений, реле переключается на блок АКБ и питание нагрузки происходит за счет них.
Основное достоинство бесперебойников этого типа сравнительно низкая цена. Однако, есть у них и минусы, такие как отсутствие стабилизации напряжения и задержка в переключении реле. При использовании источников бесперебойного питания оффлайн типа, систему следует дополнительно комплектовать стабилизатором напряжения.
Линейно-интерактивные (Line-interactive)
По свое структуре полностью копируют ИБП оффлайн типа, но с одним существенным преимуществом — на входе устанавливается стабилизатор напряжения. Благодаря этой доработке снижается количество переключений с сети на АКБ и обратно.
Фото 4: Принцип работы линейно-интерактивного источника БП
Линейно-интерактивные модели служат гораздо дольше моделей оффлайн типа. Однако в момент переключения реле, пусть и очень короткий, газовое оборудование остается без электропитания. Этого недостатка лишен следующий тип источников БП.
Онлайн (On-line)
В бесперебойниках онлайн типа все происходит немного по другому. Сетевое напряжение проходя через ИБП подвергается двойному преобразованию. На первом этапе выпрямитель преобразует переменное напряжение 220В в постоянное 12В, которое подается на заряд АКБ и на инвертор. Инвертор делает обратное преобразование и на вход газового котла подается идеальная синусоида 220В.
Фото 5: Принцип действия источника бесперебойного питания онлайн типа
Главные достоинства источников бесперебойного питания этого типа это идеальная форма выходного напряжения, а также мгновенное переключение на работу от аккумуляторных батарей. Единственный минус таких устройств это высокая цена.
Для газовых котлов лучше использовать ИБП онлайн типа, т.к. именно они способны обеспечить его напряжением необходимого качества, однако их цена довольно высока. В качестве бюджетного варианта стоит рассматривать линейно-интерактивные ИБП или приборы оффлайн типа с внешним стабилизатором.
Итак, с типом источника бесперебойного питания мы определились, можно переходить выбору по конкретным параметрам.
Вернуться к оглавлению
Как правильно выбрать и подключить ИБП
На какие параметры следует в первую очередь обратить внимание при выборе бесперебойника для газового котла? Давайте рассмотрим их все по порядку. Начнем с самых важных:
Рассчитываем мощность ИБП
Для того, чтобы определиться с этим параметром нужно сложить электрическую мощность всех приборов, которые будут от него питаться: газовый котел, циркуляционные насосы и т.п. Следует учесть, что пусковые токи могут в 3 раза превышать номинальные, поэтому потребляемую мощность каждого насоса нужно смело умножить на 3. Полученную сумму умножаем на 1,2-1,3 в результате и получим необходимую мощность источника бесперебойного питания.
Определяем необходимое время автономной работы
Вспомните, как часто у вас пропадает электропитание и как долго его нет? В соответствии с этими данными планируем максимальное время автономной работы и приобретаем соответствующее количество аккумуляторных батарей.
Выбираем тип АКБ
Для газовых котлов подойдут батареи изготовленные по технологии AGM и AGM GEL. Многие спрашивают, можно ли подключать к ИБП для газового котла автомобильные аккумуляторы? Использование стартерных автомобильных АКБ крайне не желательно. Они рассчитаны на кратковременную нагрузку для пуска двигателя. При длительном нахождении в рабочем состоянии они быстро выйдут из строя, плюс ко всему они боятся глубокого разряда. Еще один их минус в том, что электролит находится в жидком состоянии и велика вероятность испарений, что крайне не желательно в жилых помещениях.
Итак мы выбрали подходящий ИБП и необходимое количество аккумуляторных батарей к нему, теперь можно смело переходить к подключению всего комплекта к газовому котлу. Установку источника бесперебойного питания нужно производить в чистом, не пыльном помещении вдали от источников влаги. Бесперебойник не следует чем либо накрывать, чтобы не мешать работе его системы охлаждения.
Фото 6: Последовательное подключение трех АКБ к источнику БП
При наличии одной батареи ее плюсовая клемма подсоединяется к плюсовой ИБП, минусовая к минусовой соответственно. При наличии нескольких АКБ они соединяются последовательно: плюс каждой батареи соединяется с минусом соседней, свободные клеммы на АКБ подключатся к соответствующим разъемам бесперебойника.
Вернуться к оглавлению
Рейтинг популярных моделей и отзывы владельцев
В заключении нашего рассказа приведем небольшой обзор популярных моделей источников бесперебойного питания, наиболее востребованных среди владельцев газовых котлов:
ИБП «Штиль»
ИБП «Штиль» специально разработан для бесперебойного питания элементов систем отопления. Он относится к линейно-интерактивному типу с внешними АКБ. На выходе устройство выдает чистую синусоиду 220В/50Гц. Для удобства контроля состояния прибора он снабжен светодиодными индикаторами режимов работы.
Фото 7: Бесперебойник «Штиль» для систем отопления
Модель разработана для горизонтальной установки и имеет компактные размеры. Ниже приведены основные технические характеристики источников бесперебойного питания «Штиль»:
ИБП для газового котла
Современные газовые котлы хороши тем, что при наличии нормальных условий работы они работают полностью автономно. Вмешательство человека обычно требуется только для корректировки параметров. Но для стабильной работы им необходимо определенное давление и качество газа, а также качественное и постоянное электропитание. С последней задачей справляется источник бесперебойного питания для газового котла. О их выборе и параметрах и пойдет речь.
Для чего нужен ИБП
В нашей стране в зимнее время без отопления не обойтись. Причем обогрев желателен без сбоев и остановок — в сильные морозы возможна разморозка системы. При организации системы надо помнить, что большая часть современных котлов управляются автоматикой, а движение теплоносителя в системе обеспечивается циркуляционными насосами. Все это оборудование работает от электричества.
При создании системы резервированного питания необходимо установить источник бесперебойного питания для газового котла (называют еще ИБП, UPS (УПС) или бесперебойник)
С учетом того, что в зимнее время перебои с электропитанием далеко не редкость, необходимо принимать дополнительные меры по созданию резервированного электропитания. В большинстве случаев ставят ИБП — источник бесперебойного питания. Его задача — подавать питание от аккумуляторных батарей при пропадании или «проседании» напряжения в сети.
Особенности выбора для газовых котлов
Источник бесперебойного питания для газового котла подбирать надо с таким условием, чтобы он подавал напряжение правильной формы — максимально приближенной к идеальной синусоиде. При этом еще важна синхронизация синусоиды по фазе.
Все эти требования необходимы для обеспечения нормальной работы блока управления. В большинстве импортных газовых котлов автоматика собрана на основе электроники, а она требовательная к качеству электропитания. Чтобы оценить насколько это требование важно, стоит сказать, что по статистике сервисных центров около 40-55% поломок газовых котлов связаны с выходом из строя платы управления. При этом платы практически никогда не ремонтируются. Они просто подлежат замене.
Примерно так выглядит блок-схема подключения ИБП
Стоит также помнить, что выход платы управления из строя из-за нестабильного питания — случай негарантийный (практически у всех производителей). Так что стоимость платы и ее замены приходится оплачивать из собственного кармана. Причем многие платы поставляются «под заказ», а это — несколько недель ожидания. Как в это время отапливать дом — вопрос интересный… Если еще вспомнить, что стоимость платы — это около 40-50% стоимости агрегата, поневоле задумываешься о приобретении качественного и надежного источника бесперебойного питания для газового котла.
Хорошая новость в том, что на один ИБП достаточной мощности можно «повесть» остальную технику, которая требует качественного и гарантированного питания или вы просто желаете обеспечить ее бесперебойную работу. Чаще всего это компьютеры, телевизоры и пара лампочек аварийного освещения.
Виды бесперебойников
Сегодня торговая сеть предлагает ИБП трех видов:
- off-line (он-лайн) ;
- on-line (оф-лайн);
- Line-Interactive (лайн-интерактив ли линейно-интерактивные).
Типы ИБП для газовых котлов и блок-схемы их подключения
Ofline ИБП (резервного типа)
Это самые простые и дешевые источники бесперебойного питания. Off-line с английского можно перевести я как «не в линии», что отображает принцип работы данного устройства. В бесперебойнике данного типа выставляется верхний и нижний предел напряжения, при котором котел работает нормально. Пока параметры сети находятся в этих рамках, питание подается напрямую — с линии.
Если напряжение становится больше или меньше, срабатывает реле переключения, питание подается через ИБП от аккумуляторов. Когда параметры сети возвращаются к норме, снова срабатывает реле, отключая источник бесперебойного питания. Для газового котла подобная защита, конечно, лучше чем ничего, но при включении/отключении в сети наблюдаются существенные скачки напряжения. Так что стабилизация в данном случае не полная — нет больших провалов или пиков, но напряжение питание далеко не идеально. Второй недостаток бесперебойников офлайн типа — они не могут исправлять форму синусоиды.
Схема работы оффлайн ИБП (UPS)
Потому оф-лайн источники бесперебойного питания для газовых котлов стоит использовать только в том случае, если у вас уже установлен стабилизатор на ломе или квартире. Он выдает идеальное напряжение, а ИБП в данной схеме просто при отсутствии напряжения подключает аккумуляторы. Эта схема является дорогой, но создает нормальные условия для работы оборудования, требовательного к качеству электропитания.
On-line ИБП (постоянного типа)
Данный тип называют еще блоками бесперебойного питания с двойным преобразованием. Все из-за принципа работы:
- Поступающее на вход переменное напряжение преобразуется в постоянное и используется для заряда подключенных к устройству аккумуляторных батарей.
- Постоянное напряжение преобразуется в переменное с синусоидой идеальной формы.
Получается электропитание преобразуется дважды. Этим гарантируется стабилизация напряжения и идеальная форма синусоиды.
Схема работы онлайн бесперебойника
Он-лайн бесперебойники подключаются в разрыв цепи питания. Пока напряжение нормальное, преобразуется линейное питание, при пониженном напряжении его недостаток восполняется за счет заряда батарей, при отсутствии электропитание подается от АКБ.
Недостаток данного оборудования — высокая цена и быстрой разряд аккумуляторов, который обусловлен тем, что он расходуется на выпрямление скачков. Тем не менее, если вам нужен лучший источник бесперебойного питания для газового котла — покупайте оборудование онлайн типа.
Line-Interactive (линейно-интерактивные)
Свойства и характеристики бесперебойников этого типа не так хороши как у онлайн моделей, но и не настолько плохи, как у агрегатов оффлайн. Имеются все те же аккумуляторные батареи и переключатель, который при понижении напряжения подключает ИБП. Но для стабилизации напряжения имеется специальный блок — автоматический регулятор напряжения (АРН на рисунке выше).
Как работает интерактивный источник бесперебойного питания
Недостаток линейно-интерактивных источников бесперебойного питания для газового котла — немоментальное переключение при изменении напряжения. Но оно намного меньше чем в аппаратах оффлайн, зато напряжение поддерживается постоянным (в определенных пределах). Это оборудование — оптимальный выбор, так как при относительно небольшой цене гарантирует неплохие результаты.
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.
Критерии выбора ИБП для газового котла
Из всего сказанного можно вывести следующие требования к источнику бесперебойного питания для котла, работающего на газе:
- Необходимы специальные ИБП с выходным напряжением в форме синусоиды. Бесперебойники для компьютеров непригодны. Они на выходе выдают не синусоиду, а меандр — напряжение тоже переменного, но не округлое, как синусоида, а со срезанной верхушкой. Для компьютеров такое напряжение не помеха, а для системы отопления — еще какая. Подобное напряжение плохо влияет на циркуляционные насосы — они гудят, работают рывками. В результате — быстро снашивается крыльчатка, приходится насос менять.
- Мощность ИБП выбирается с запасом. При возможности необходимо двукратное превышение потребляемой мощности.
- Желательно выбрать тип онлайн, неплохой вариант — интерактивный тип.
- Емкость аккумуляторных батарей надо подбирать так, чтобы при отключении электроснабжения отопление могло работать несколько часов (как минимум). Данное требование некритично, если имеется генератор. В этом случае АКБ должны продержаться достаточно для того, чтобы он завелся. Кстати, это еще одна причина, по которой не следует для котла ставить компьютерные бесперебойники — она рассчитаны на работу оборудования в течение 10-15 минут. За это время можно корректно завершить работу всех программ и выключить оборудование. Для котла эти минуты — слишком малое время.
- Желательно чтобы была возможность подключения дополнительных внешних аккумуляторов (должны быть разъемы). Это пригодится, если решите увеличить время работы отопления от резервного источника питания или при подключении другой аппаратуры.
Схема подключения газового котла к источнику бесперебойного питания (ИБП)
Требования не самые жесткие, но придерживаться их желательно. При подключении источника бесперебойного питания, соблюдайте фазировку (фаза ИБП должна соединяться с фазой котла, ноль и минус — с соответствующими проводниками). Иначе котел не будет работать. Проверяется правильность фазировки просто: выдергиваете вилку котла из сети. Котел должен продолжать работать. Если пламя погасло — проверяете правильность подключения, работоспособность заземления. Если все в норме, но котел по-прежнему не работает, значит ваш ИБП построен без «сквозного нуля». Чтобы запустить котел, вам необходимо соединить на бесперебойнике клеммы нейтрали N (нуля) на входе и выходе. Для большинства котлов такая переделка решает проблему. Но есть некоторые марки котлов, например — Buderus (Будерус), которым необходимо между входами PE и N (земли и ноля) установить сопротивление номиналом от 1 до 10 МОм (Будерус даже предлагает купить их фирменный резистор).
Собственно, это все по поводу выбора и даже подключения источника бесперебойного питания для газового котла.
ИБП для газовых котлов отопления: как выбрать, ТОП-12 лучших моделей, советы по обслуживанию
При установке отопительного котла с насосом и электронным управлением рекомендуется сразу приобретать источник бесперебойного питания (ИБП). Это устройство позволит продолжать согревать помещения даже при отсутствии электроэнергии. Но не каждый прибор способен обеспечивать работу оборудования длительное время.
Мы расскажем, как грамотно подобрать ИБП для газовых котлов. В предложенной нами статье детально описаны применяемые на практике разновидности, а также приведен рейтинг лучших моделей бесперебойников. С учетом наших рекомендаций выбор и эксплуатация устройства, да и отопительной системы в целом не создаст малейших проблем.
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:
- Защита от перепадов напряжения. Стоимость ИБП в разы ниже, чем цена новой электронной платы для котла.
- Простота монтажа, не требующая специальных навыков.
- Автоматический контроль над электрическими параметрами сети.
- Срок службы до 5-7 лет.
- Отсутствие потребности в сервисном обслуживании.
- 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.
Принцип работы бесперебойника
Главная задача работы ИБП – подача в сеть напряжения достаточной мощности при отключении света. Перевод на электропитание от аккумуляторных батарей (АКБ) должен произойти за доли секунды, чтобы подключенное оборудование не успело выключиться.
Бесперебойники также способны стабилизировать напряжение, выпрямлять синусоиду и поддерживать частоту тока в пределах нормы. Но дополнительными функциями обладают не все модели.
Устройство ИБП неодинаково.
В максимальной комплектации бесперебойник состоит из следующих элементов:
- корпус;
- аккумуляторная батарея;
- преобразователи тока и напряжения (инверторы, выпрямители и пр.);
- переключатель;
- управляющая микросхема.
Для работы подключенного оборудования важны такие характеристики ИБП:
- Вид кривой выходного напряжения: аппроксимированная или обычная синусоида. Первый вариант менее предпочтительный, потому что является непривычным для большинства электронных устройств и приводит к их повышенному износу.
- Потребляемая мощность. Двигатели насоса и вентилятора имеют высокие пусковые токи, поэтому максимальная производительность ИБП должна минимум в 2 раза превышать уровень потребления электроэнергии котлом.
- Скорость переключения на резервный источник питания. Чем она выше, тем лучше для подключенного оборудования.
- Электрическая емкость. От неё зависит время автономной работы всей отопительной системы. Для увеличения емкости к ИБП могут подключаться дополнительные внешние аккумуляторы.
- Срок службы. Он зависит от режима эксплуатации и внутренней структуры батарей.
- Диапазон входящих параметров сети, позволяющих бесперебойнику выдавать приемлемые напряжение, частоту и синусоиду без переключения на АКБ.
- Наличие заземления («сквозного» ноля).
В автономном режиме ИБП способны выдавать 2 вида синусоиды:
Плавная синусоида является более приемлемой и всегда гарантирует нормальную работу подключенного оборудования.
Стоимость бесперебойников напрямую зависит от емкости аккумуляторов, дополнительного функционала, а также соответствия выходящих параметров тока и напряжения нормативным значениям. Однако даже самый дешевый ИБП лучше, чем его полное отсутствие.
Виды источников бесперебойного питания
Производители бесперебойников выпускают устройства для любого финансового бюджета, но чем оно дороже, тем выше его функциональность и автономное время работы.
ИБП по принципу действия можно разделить на три основные категории: непрерывные (on-line тип), линейно-интерактивные и резервные (off-line тип). Более подробно каждый вид бесперебойников будет рассмотрен далее.
Вариант #1: резервные
При наличии в сети электроэнергии резервный или off-line бесперебойник исполняет роль посредника, передавая напряжение и ток с теми же характеристиками, которые имеются на входе в устройство.
Лишь при отключении электроэнергии или выходе её параметров за рамки запрограммированного диапазона ИБП переводит подключенное оборудование на питание от аккумулятора.
Резервные бесперебойники обычно комплектуются батареями емкостью 5-10 Ач, которых достаточно для непрерывной работы котла в течение 10-30 минут. Основными их функциями являются предотвращение мгновенной остановки отопительного оборудования и предоставление времени для его корректной ручной остановки.
Преимуществами off-line ИБП являются:
- Отсутствие шума.
- Высокий КПД при питании от сети.
- Низкая цена.
Минусы off-line бесперебойников:
- Время переключения на батарею составляет 4-12 м.
- Невозможность корректировки характеристик напряжения и тока.
- Работа от бензогенератора опасна для котла, потому что параметры синусоиды не выдерживаются.
- Небольшая емкость аккумулятора.
Многие модели резервных бесперебойников предполагают установку внешних батарей, за счет которых время их автономной работы может быть увеличено. Но даже с мощным аккумулятором они так и останутся просто переключателями питания котла с сетевого на автономное.
Вариант #2: линейно-интерактивные
Бесперебойники линейно-интерактивного типа более продвинутые, чем резервные. Помимо аккумулятора, эти устройства имеют стабилизаторы напряжения, что позволяет им обеспечивать на выходе 220 В.
Модели подороже способны анализировать вид синусоиды и переключать питание на аккумуляторы при её искажении более чем на 5-10%. Корректировать форму синусоиды при работе от сети такие ИБС неспособны.
Линейно-интерактивные модели с большой выходной мощностью часто устанавливают на входе электропроводки в дом. Обычно к ним подсоединяются ёмкие внешние аккумуляторы.
Преимущества линейно-интерактивных ИБП следующие:
- Небольшой интервал переключения в автономный режим – 2-10 мс, что практически не отражается на работе подключенного оборудования.
- Высокий КПД при питании от сети.
- Возможность стабилизации напряжения даже без аккумулятора.
Недостатки линейно-интерактивных бесперебойников:
- Неспособность влиять на форму синусоиды при питании от сети.
- Емкость ограничена 5 кВА.
- Отсутствие корректировки частоты тока.
Линейно-интерактивные ИБП покупают чаще резервных, потому что они дополнительно оснащаются стабилизатором напряжения, позволяющим отопительному оборудованию работать более корректно.
Вариант #3: непрерывные
Выходные параметры электросети у непрерывных (on-line) бесперебойников не зависят от их входящих характеристик. Подключенное оборудование всегда питается от батареи, независимо от наличия напряжения на входе. Обеспечивается это за счет преобразования электроэнергии в два этапа.
Сначала входящее напряжение понижается, переменный ток выпрямляется, и электроэнергия используется для подзарядки батареи.
При отдаче электричества происходит обратный процесс. Электроэнергия снимается с контактов батареи, ток преобразуется в переменный, напряжение повышается и подается на выход бесперебойника.
В результате подключенное оборудование работает в полностью автономном режиме со стабильными электропараметрами. Ему не страшны скачки напряжения, искажения синусоиды и даже удары молнии. Внешние факторы могут привести к повреждению ИБП, но не присоединенной к нему газовой колонки или напольного котла.
Преимущества непрерывных бесперебойников:
- При отключении электроэнергии питание подключенных устройств не прерывается.
- Стабильные параметры напряжения и частоты, правильная синусоида, что особенно важно при подключении газового котла.
- Защита от неожиданного повышения напряжения.
- Беспроблемное подключения к бензогенератору для пополнения заряда.
- Возможность корректировки выходящего напряжения.
Основные недостатки on-line бесперебойников:
- Повышенный шум и тепловыделение при работе вентилятора.
- Низкий КПД (80-94%)
- Стоимость непрерывных бесперебойников превышает цену линейно-интерактивных моделей в два-три раза.
Преимущества ИБП on-line типа очевидны. Эти бесперебойники являются довольно дорогими, но обеспечивают максимально возможную электрозащиту газового котла. При подключении к ним АКБ с большой емкостью можно не беспокоиться о нормальной работе отопительного оборудования даже при отключении электроэнергии.
Источник бесперебойного питания для газового котла
Высокая эффективность современного котла на газу достигается имеющейся в нем автоматикой. Но без питания электроэнергией все эти датчики, контролеры пламени и воды, клапана и горелки бесполезны. При перебоях в электроснабжении они перестают работать, в результате чего бойлер полностью выключается во избежание аварий. Чтобы в подобной ситуации дом не остался без тепла, нужно устанавливать ИБП для газовых котлов большой емкости. Лишь такой бесперебойник способен гарантировать непрерывность работы оборудования для обогрева.
Содержание
Что это такое?
Применение источника бесперебойного питания для газового котла позволяет избежать перерывов в теплоснабжении коттеджа. Даже если на электросети происходит авария, автоматика нагревателя воды все равно будет продолжать получать электроток от ИБП. Газовое оборудование по потреблению напряжения это далеко не электрический котел для отопления частного дома. Однако и оно электроэнергии расходует при своей работе немало.
Что нужно резервировать
При наличии сетевого электричества оно вначале аккумулируется в бесперебойнике. А потом при отключении электроснабжения эта накопленная электроэнергия начинает использоваться для резервного питания газового котла. Емкости этого устройства вполне хватает на несколько часов работы водонагревателя до появления напряжения в сети. Только подобный аккумулятор позволяет обеспечить в полной мере бесперебойность и автономность снабжения частного дома теплом.
Большинству газовых котлов для функционирования требуется не только газ, но и электроэнергия. Если ИБП нет, то при отключении электричества такое энергозависимое оборудование просто перестает работать. Чтобы гарантировать себе беспрерывность обогрева можно установить энергонезависимый водонагреватель. Однако эффективность подобной техники гораздо ниже, чем у автоматизированных зависящих от электропитания котлов.
Устройство ИБП
Устройство подбираемых для газовых котлов бесперебойников (UPS) в целом схоже по составу элементов с аккумуляторами для компьютеров и иной бытовой техники. Но есть у оборудования этого класса и свои особенности.
Состоит классический ИБП для газового котла из четырех блоков:
Комплект аккумуляторных батарей на 12, 24 или 36 В.
Аккумулятор 12 В предназначен для накопления энергии. В зависимости от комплектации и необходимой мощности их в ИБП котла бывает от одного до трех. Зарядка батареи производится от сети с переменными 220 В посредством выпрямителя в постоянные 12 В.
Важность аккумуляторных батарей
Инвертор служит для обратного преобразования прямого тока в синусоидальный со стабильной амплитудой. А стабилизатор контролирует и поддерживает эту синусоиду при питании газового котла непосредственно от сети, когда в ней происходят скачки напряжения.
Схема стабилизации напряжения
Виды бесперебойников для котла
Котлы отопления могут быть оснащены бесперебойниками напольного либо настенного исполнения. Преимущества компактного блока на стене – это более низкая стоимость и дизайнерский вид. Однако если батарея нужна с повышенной емкостью, то лучше выбрать вариант на полу. Мощное напольное оборудование предусматривает большие нагрузки и периоды автономности.
Напольный вариант модели Helior Sigma 1 KSL
Все рассматриваемые источники бесперебойного питания подразделяются на три вида:
On-line (двойное преобразование, онлайн).
Off-line (резервные, оффлайн).
Наиболее продвинутыми и стабильными по выходному напряжению являются модели «On-line». В них вся электроэнергия с входа преобразуется и поступает сначала в батарею. А уже с аккумулятора посредством инвертора на газовый котел для отопления частного дома подаются 220 Вольт с идеальной синусоидой.
Схема работы On-line варианта
В линейно-интерактивном варианте, если на входе электроток есть, то он через реле идет напрямую к котельному оборудованию. А уже при авариях на электросети в работу включается аккумуляторная батарея. При этом для предотвращения связанных со скачками напряжения проблем на входе такой ИБП оснащается стабилизатором.
Схема работы линейно-интерактивного варианта
В отличие от «Line-interactive» техника типа «Off-line» внутреннего стабилизирующего устройства не имеет. При наличии на входе переменного тока он через реле идет прямо на газовый котел без стабилизации. Устройства этого вида являются наиболее дешевыми по сравнению с аналогами. Однако применять их стоит только при высоком качестве напряжения в сети. Если с характеристиками (синусоидой и/или частотой) возникают проблемы, то стабилизатор придется покупать отдельно.
Схема работы Off-line варианта
Если помимо обычной электросети 220 Вольт дом приходится запитывать также от генератора, то самым лучшим выбором будет UPS «On-line». Этому оборудованию без разницы, какое напряжение на входе. Инвертор все без исключения преобразует в постоянные 12 В. А бойлер получает уже стабилизированные синусоидальные 220 В с положенными характеристиками.
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;
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.
Ознакомьтесь с видео о выборе:
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.
Основные производители источников бесперебойного питания
Среди основных производителей источников бесперебойного питания газовых котлов числятся:
И без электричества стабильная работа обеспечена! Бесперебойник для газового котла своими руками
Устройства для бесперебойного снабжения газовых котлов электроэнергией будут отличаться от ИБП для бытовой техники (главным образом для обычных ПК).
Если при трудностях с электрикой, компьютер достаточно выключить, сохранив предварительно все данные, на это требуется несколько минут, то для обеспечения теплоснабжения потребуется более длительный срок работы ИБП — 1–2 часа, пока не восстановят подачу тока.
Особенности ИБП для газовых котлов
Есть два типа устройств бесперебойного питания:
- Устройство по умолчанию работает в режиме пропуска энергии, не изменяя её параметров, а если сигнал пропадает, то автоматически происходит переключение на питание от аккумуляторов.
- Второй тип ИБП изначально преобразует электроэнергию, приводя её к оптимальному виду, то есть «выравнивает» характеристики. В аварийной ситуации также переходит в режим питания от встроенных батарей.
Напряжение изменяется в 2 этапа:
- сначала трансформация из переменного 220В в постоянный 12В;
- второй шаг: постоянный ток снова превращают в переменный 220В и 50 Гц.
Это необходимо для получения максимально «сглаженных» параметров тока, которые позволяют продлить срок службы электрическим элементам котельного оборудования. Причём аккумуляторы должны постоянно подзаряжаться.
Устанавливать ИБП первого типа следует, если только владелец уверен в том, что параметры сети в пределах нормы, или когда на входе в дом уже стоит общий стабилизатор.
В остальных случаях рекомендуется использовать ИБП со «сглаживающей» схемой. Как свидетельствуют сервисные фирмы, высок процент поломок именно из-за проблем с качеством подаваемой электроэнергии.
Можно ли использовать бесперебойники для компьютеров
Имеют значения параметры напряжения, подаваемого потребителю в газовый котёл. Нужна правильная синусоидальная форма входящего сигнала и совпадение по фазе.
Именно поэтому использовать бытовой (компьютерный) ИБП не рекомендуется, только в крайнем случае на непродолжительное время.
Как рассчитать ИБП
Большинство котлов и насосов не потребуют большой мощности ИБП. В среднем понадобится 300—350 Вт если насос один, на два — 450—550 Вт. А также следует обратить внимание на ёмкость аккумуляторов и мощность зарядного устройства для ИБП. Если ток заряда умножить на 10, получим максимально возможную ёмкость батареи, которую «потянет» зарядка в ампер-часах.
Аккумуляторы допустимо использовать или гелиевые, или обычные. Первый тип хотя и безопасен, но стоимость в 2—3 раза выше, чем на обычные автомобильные аккумуляторы. Но здесь лучше не экономить: ёмкие автобатареи не могут стоить слишком дёшево. При ёмкости аккумуляторов около 50А/ч длительность автономной работы будет около 8 часов, а при 95—100А/ч около 24 часов.
Внимание! Мощность зарядного устройства должна примерно соответствовать ёмкости батарей.
Выбор инверторов
Инвертор ― важный элемент ИБП ― устройство, которое постоянный ток батареи преобразует в переменный (220В).
Профессионалы рекомендуют использовать аппараты типа CPS (например: 3500, 7500 и 5000 PRO).
Теоретически можно самостоятельно собрать инвертор, однако, настроить его без специальных знаний и профессионального оборудования не получится.
Подключение своими руками
Что требуется:
- Инвертор.
- Аккумуляторы.
- Автоматическое зарядное устройство для АКБ.
- Мощные провода из меди.
- Наконечники и клеммы для подключения батарей.
- Гаечные ключи и отвёртки.
- Два реле для переключения режимов.
- Вентилятор охлаждения.
АКБ подключается медными проводами, с предварительно установленными клеммами и наконечниками (лучше всего из меди, алюминиевые нельзя использовать). Важно соблюдать схему подключения: «+» к «+», а «—» к «—». Соединения следует плотно затянуть, чтобы был хороший контакт.
Фото 1. Схема подключения источника бесперебойного питания к газовому котлу. Все части системы подписаны.
А также к клеммам батареи подсоединяются провода автоматического ЗУ, лучше использовать обычные автомобильные зарядки — они снимают показания с контактов АКБ и (при необходимости) сами включают зарядный ток, как только напряжение падает ниже нормы. Первое реле используют для переключения котла и насоса к инвертору (как только пропадает напряжение сети), а второе реле помогает задействовать аккумуляторы. Для охлаждения реле рекомендуется использовать кулер (можно от ПК).
Справка. Если подсоединяют несколько аккумуляторов, то используют параллельное соединение.