ИБП для газового котла

Расчет мощности и времени автономной работы

Какой мощности следует выбрать ИБП для котельной? Расчет здесь не замысловатый.

Просто сложите мощности всех электроприборов, которые будут подключаться через него, и умножьте на два. Если есть глубинный насос, то на три – с учетом его пусковых токов.

Данные можно взять из паспорта или инструкции по эксплуатации, либо посмотреть непосредственно на корпусах изделий.

Например, для котельной где установлено 3 насоса по 90Вт и сам котел в 135Вт подойдет инвертор от 0,8 до 1,0кВт. При меньшей мощности будут перегреваться полевые ключи (транзисторы).

Если сумма всех электроприборов превышает мощность выбранной вами модели, вдруг вы захотите запитать какие либо бытовые приборы, лампочки, то изначально учитывайте и их, а не только котельное оборудование.

Здесь уже мощность может варьироваться от 1 до 5кВт.

А как долго будет работать выбранный ИБП в автономном режиме? Здесь все зависит от аккумуляторов. Вот таблица с характеристиками емкости батарей и подключаемой нагрузки:

Из нее наглядно видно в часах и минутах, насколько времени хватит вашего бесперебойника, для независимой работы от сети.

Почему нельзя применять компьютерные ИБП для газовых котлов?

В состав системы индивидуального газоснабжения и ГВС входят сложные приборы с различным типом потребляемой нагрузки – циркуляционные насосы, элементы системы автоматики, сервоприводы, низковольтная, пусковая и иная аппаратура. Для этих элементов требуется такое же входное напряжение, как в общей сети электроснабжения, которое не может дать компьютерный ИБП, как минимум, по следующим причинам:

• Отсутствие необходимой для питания насосной аппаратуры синусоиды в выходном токе.
• Нет требуемой фазировки для корректного срабатывания функций розжига, остановки, горелки котла в целом.
• Минимальное время работы системы резервирования на основе компьютерных UPS – быстрое завершение работы, вред для чувствительного оборудования системы автономного отопления и газоснабжения.

Как работает бесперебойник

После того как устройство подключается к сети через ИБП, котел начинает функционировать параллельно с зарядным устройством. Частота тока при этом выравнивается стабилизатором, благодаря чему устройство надежно защищается от разного рода перепадов напряжения. И если питание будет отключено, вся нагрузка сразу же будет переведена на внутренний аккумулятор автоматикой. При этом существует несколько параметров, от которых зависит длительность энергозависимого функционирования бесперебойника. Это:

• мощность, которую потребляет газовый котел;
• кол-во аккумуляторных батарей, а также емкость каждой из них.

Фильтр прибора (а он встроен дополнительно) позволяет получать точные параметры касаемо величины напряжения питания, а также частоты электротока в большом диапазоне, если подключение к батарее отсутствует.

Как правильно установить и эксплуатировать

Установить ИБП довольно просто – достаточно прочитать инструкцию и подключить все внешние устройства по описанной в ней схеме.

КПД мощных бесперебойников снижается за счет постоянной работы вентилятора, который обеспечивает охлаждение расположенных внутри преобразователей тока и батарей

Работа бесперебойников проста и не требует вмешательства человека.

Однако существуют неописанные в инструкциях нюансы эксплуатации, с которыми необходимо обязательно ознакомиться:

1. Нельзя располагать ИБП и внешние аккумуляторы вблизи друг друга и источников тепла. Оптимальная температура для работы этого оборудования 20-25 °C.
2. Помещение с бесперебойниками не должно быть влажным, особенно опасно образование в нем водяного конденсата.
3. Нежелательно использование на выходе ИБП сетевых фильтров и тройников.
4. Если конструкцией бесперебойника предусмотрено наличие заземления корпуса, то его необходимо обеспечить.
5. ИБП после ввода в эксплуатацию должен быть постоянно подключен к сети.

Время резервирования электропитания

Пожалуй, приоритетный фактор, который определяет выбор. ИБП для компьютеров способны давать электропитание очень короткий срок – не дольше 10 минут. Это объясняется использованием малого количества батарей, размещенных либо в корпусе оборудования, либо отдельно.

Специализированные готовые решения для котла учитывают требования по длительности автономной работы, которая достигает от 8-12 часов до суток и более. При этом обеспечиваются и остальные параметры, гарантирующие работу оборудования автономной системы отопления и горячего водоснабжения частного дома, коттеджа, или даже квартиры:

• «Чистый синус» на выходе – отсутствие недопустимых для чувствительной автоматики и насосного оборудования «модифицированных» импульсных напряжений.
• Продолжительное время резервирования для бесперебойной работы котельного оборудования не менее 6-8 часов (в зависимости от оборудования и объема аккумуляторов инверторной системы – свыше 12 часов). Возможна установка АКБ и на резерв 2-3 часа, если потребуется.  
• Сохранение работоспособности при многократных перегрузках. Компьютерные ИБП в состоянии выдержать подобные испытания, но продолжительность работы их батарей в этом случае существенно снижается.

Продолжительный резерв – пожалуй, не менее важный параметр. При частых и относительно длительных разрядках-зарядках аккумуляторные батареи компьютерных источников питания быстрее выходят из строя. В итоге их время резервирования существенно сокращается. Что касается специальных ИБП для дома и котла, то в них отдельно устанавливается блок из аккумуляторов типа AGM. Не возникает сложностей с тем, как подключить дополнительные АКБ в случае, если текущей суммарной емкости аккумуляторов не хватает для потребностей газового котла.

Как выбрать ИБП для газового котла?

Расчет мощности

Мощность, которую потребляет газовый котел, складывается из потребляемой мощности блока электроники, мощности насоса и вентилятора охлаждения (если таковой имеется). При этом в паспорте агрегата может указываться только тепловая мощность в ваттах.

Мощность ИБП для котлов рассчитывается по формуле: A=B/C*D, где:

• A – мощность резервного источника питания;
• B – паспортная мощность оборудования в ваттах;
• C – коэффициент 0,7 для реактивной нагрузки;
• D – трехкратный запас для пускового тока.

Выбор аккумуляторов для ИБП

Для устройств резервного питания предусмотрены аккумуляторы различной емкости. На некоторых аппаратах, как уже упоминалось выше, можно подключить внешнюю батарею, что позволяет дольше работать в аварийном режиме. Чем больше емкость аккумулятора, тем больше времени газовый котел сможет работать без электричества. Соответственно, с увеличением емкости растет и цена прибора.

Если к ИБП можно подключить внешний аккумулятор, важно знать предельно высокий ток заряда, указанный в документации. Умножаем этот показатель на 10 – и получаем емкость аккумулятора, который может быть заряжен от данного устройства

Время работы ИБП можно рассчитать по простой формуле. Умножаем емкость аккумуляторной батареи на ее напряжение, а полученный результат делим на полную мощность нагрузки. Например, если в устройстве применен аккумулятор на 12В емкостью 75 А/час, а полная мощность всего оборудования — 200 Вт, то время работы в автономном режиме будет равно 4,5 часов: 75*12/200 = 4,5.

Включать аккумуляторы можно как последовательно, так и параллельно. В первом случае емкость прибора не меняется, а напряжение складывается. Во втором случае – все наоборот.

Если вы надумали использовать вместе с ИБП автомобильные аккумуляторы ради экономии, сразу откажитесь от этой идеи. В случае неправильного подключения источник бесперебойного питания выйдет из строя, а по гарантии (даже если еще действует) вам никто его не поменяет.

Не секрет, что аккумуляторные батареи греются при работе. Поэтому не стоит их дополнительно греть друг об друга. При подключении нескольких таких приборов позаботьтесь, чтобы между ними был воздушный зазор. Также не стоит держать аккумуляторы около источников тепла (вроде обогревателей) или при сильно низких температурах – это приведет к их быстрой разрядке.

Место установки

Бесперебойники для газовых котлов должны устанавливаться в помещении рядом с системой отопления. Как и аккумуляторы, сами ИБП не любят сильную жару или холод, поэтому в помещении нужно создать оптимальные условия (комнатную температуру) для его работы.

Устройство лучше размещать около розеток. Если прибор небольшой, можно не вешать его на стену, а просто положить на полку. При этом вентиляционные отверстия должны оставаться открытыми.

Минимальные расстояния от газовых труб до розеток, в том числе и до ИБП, должно быть не менее 0,5 метра.

Нужен ли стабилизатор, если есть ИБП

Источник бесперебойного питания – полезное и функциональное устройство, но оно не станет спасением от всех бед, если в доме наблюдается низкое качество входного напряжения. Далеко не все модели ИБП способны «вытянуть» низкое напряжение (менее 170-180 В).

Если в вашем жилище действительно есть серьезные и постоянные проблемы с входным напряжением (оно менее 200 В), вам все же придется на вход установить нормальный инверторный стабилизатор. В противном случае питание газового котла будет осуществляться только от аккумуляторов, что отнимет у них значительную часть эксплуатационного срока.

Виды ИБП

Всегда стремитесь покупать те инверторы, в которых изначально встроен стабилизатор напряжения.

По данному параметру ИБП можно разделить на 3 вида:

off line – какое напряжение в них подается, такое и выходит

Переменное 200В подали, такое же переменное 200В и получили на выходе. При отклонении параметров сети за минимальные или максимальные диапазоны, он просто включит инвертор и начнет забирать энергию с аккумулятора.

Некоторые удивляются, почему их АКБ так быстро разряжаются. Хотя никаких отключений вроде бы и не было. Просто проверьте входное напряжение и все станет ясным.

on-line – в них переменное напряжение сначала преобразуется в постоянное, исправляется, а затем опять выдается переменное

То есть, все плохие параметры сети (синусоида, перепады напряжения, частота) выравниваются и сглаживаются до номинальных значений.

линейно-интерактивные – в них не преобразуется частота, а есть только встроенный стабилизатор

Самые лучшие и совершенные модели на сегодняшний день это онлайн.

Их обязательно нужно устанавливать в том случае, если у вас возможно временное или длительное питание от генератора.

Там зачастую наблюдаются проблемы с частотой отличной от 50Гц.

Место установки

Размещать ИБП лучше возле существующих розеток. Если он не габаритный, то вовсе не обязательно его вешать на стену, достаточно размесить на ближайшей полке. Главное не закрывать вентиляционные отверстия.

При этом не забывайте о соблюдении правил ПУЭ. Минимальные расстояния от газовых труб до розеток, в том числе и до ИБП, должно быть не менее 0,5м.

По поводу размещения аккумуляторов. Модные AGM модели боятся повышенных температур более 30 градусов. А возле котла температура явно не будет комнатной.

Поэтому размещайте АКБ как можно дальше от труб отопления и горячего котельного оборудования.

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.

При выборе бесперебойника для отопительной системы можно взять более мощное устройство, чтобы можно было при необходимости дополнительно подключать к нему другие приборы

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:

1. 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.
2. Потребляемая мощность. Двигатели насоса и вентилятора имеют высокие пусковые токи, поэтому максимальная производительность ИБП должна минимум в 2 раза превышать уровень потребления электроэнергии котлом.
3. Скорость переключения на резервный источник питания. Чем она выше, тем лучше для подключенного оборудования.
4. Электрическая емкость. От неё зависит время автономной работы всей отопительной системы. Для увеличения емкости к ИБП могут подключаться дополнительные внешние аккумуляторы.
5. Срок службы. Он зависит от режима эксплуатации и внутренней структуры батарей.
6. Диапазон входящих параметров сети, позволяющих бесперебойнику выдавать приемлемые напряжение, частоту и синусоиду без переключения на АКБ.
7. Наличие заземления («сквозного» ноля).

В автономном режиме ИБП способны выдавать 2 вида синусоиды:

• плавную;
• аппроксимированную.

Плавная синусоида является более приемлемой и всегда гарантирует нормальную работу подключенного оборудования.

Указанные сроки работы оборудования от бесперебойника являются ориентировочными. Точное время можно узнать путем тестирования конкретного комплекта 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.

Необходимость приобретения

Современные газовые котлы нуждаются в постоянном подключении к источнику питания. От сети работает управляющий блок, циркуляционный насос, система розжига и принудительная вентиляция.

Продвинутые пользователи устанавливают специальные модули, с помощью которых управляют системой на расстоянии.

При отключении электричества прибор продолжает работать. Большинство моделей способные не только обеспечить котел питанием, но и наладить его работу при скачках напряжения.

Преимущества бесперебойного источника питания:

• приемлемая стоимость;
• простой монтаж, не требующий специальных знаний;
• отличная работа при перепадах напряжения;
• автоматический контроль всех параметров;
• срок службы до 7 лет;
• бесшумная работа.

«Бесперебойник» и автомобильный аккумулятор

Использовать свинцово-кислотные батареи от легкового авто в паре с ИБП крайне нежелательно. Но многие домовладельцы все равно это делают, главный аргумент – более низкая цена источника питания. Почему нельзя эксплуатировать бесперебойный блок с автомобильным аккумулятором:

1. Батареи для автомобилей являются стартерными, их задача – выдать большой пусковой ток, потом снова зарядиться до максимума. Для ИБП нужны тяговые аккумуляторы, сделанные по технологии GEL либо AGM.
2. Автомобильная батарея боится глубокого разряда, случится 2–3 таких цикла и ее емкость значительно уменьшится.
3. В процессе зарядки кислотный аккумулятор выделяет в помещение вредные газы и водород. В определенных условиях он может взорваться – это общеизвестный факт.
4. Из свинцово-кислотного аккумулятора будет быстро выкипать электролит, придется постоянно следить за уровнем и доливать дистиллированную воду, проверять плотность и так далее.
5. Срок службы специализированных гелевых батарей составляет 6–10 лет, автомобильный не «проживет» и половины указанного срока.