Головной болью каждого владельца загородного дома является вопрос бесперебойного электроснабжения котла и другого оборудования.
К сожалению, проблема постоянного отключения электричества, причем в любой период времени, для многих является чуть ли не нормой.
В первую очередь это касается частных домов и коттеджей. Если летом это еще можно как-то пережить, то зимой в период отопления, исчезновение напряжения может оказаться критичным для вашей отопительной системы.
ИБП или генератор
Данная проблема решается установкой источника бесперебойного питания. По простому его называют ИБП, бесперебойник или инвертор для котла.
Те, кто хочет сделать выбор в пользу генератора задумайтесь, а что будет при отключении света когда вас нет дома? Как в этом случае перевести котел на резервное питание?
Понадобятся модели с системой автозапуска и другой автоматикой, а они стоят совсем других денег.
Кроме того, часто ведь свет отключают не надолго, а максимум на полчаса. Генератор пока вытащишь, зальешь бензин, подключишь, заведешь, и все это в лютый мороз.
Да и по качеству выходного напряжения (частота, синусоида) генераторы заметно уступают инверторам.
Поэтому выбор здесь для многих очевиден.
Виды источников бесперебойного питания
Бесперебойные блоки различаются принципом действия:
- Непрерывные.
- Линейно-интерактивные.
- Резервные.
Чем более функционально устройство и чем дольше оно способно действовать автономно, тем выше стоимость.
Вариант 1. Резервные
Резервные бесперебойники питания для газового котла действуют исключительно при скачке напряжения или выключении света. Фактически, резервные ИБП считаются посредниками, передающими ток с одинаковыми параметрами входными и выходными.
Они могут быть укомплектованы батареями на 5-10Ач. Чем больше АКБ, тем длительнее автономный режим. Максимальный срок у резервных ИБП – 30 минут.
Блоки резервного типа не могут работать постоянно и поддерживать работоспособность аппаратов отопления. Их задача дать возможность хозяевам отключить отопление вручную.
Преимущества резервных ИБП:
- Низкая стоимость.
- Нет шума.
- Высокий уровень КПД.
Недостатки:
- Переключение до 12 минут.
- Одинаковое напряжение на входе и выходе.
- Недостаточная емкость.
Вариант 2. Линейно-интерактивные
Аппараты этого типа оборудованы стабилизаторами напряжения, обеспечивающими выходные 220 В. Если искажение больше 5-10%, система подключится к аккумулятору.
Более дорогие модели могут анализировать синусоиду. Впрочем, вносить коррективы при питании устройства от розетки невозможно.
Преимущества линейно-интерактивных ИБП:
- Устройство переходит на автономный режим за пол секунды, прибор не успевает выключиться.
- Высокий КПД при работе от розетки.
- Блок стабилизирует напряжение на выходе.
Недостатки бесперебойников для газовых котлов:
- Сложны в управлении.
- Нет возможности изменять синусоиду.
- Емкость ограничена 5кВА.
- Нельзя корректировать частоту тока.
Вариант 3. Непрерывные
Непрерывный тип источников бесперебойного питания для газовых котлов считается самым функциональным. Подключив блок питания однажды, котел будет работать только от него. Независимо от размера напряжения на входе.
Причина тому – двухэтапное преобразование:
- Понижается сила постоянного тока на входе, чтобы произошло выпрямление переменного тока. АКБ начнет заряжаться.
- При отдаче электричества, процесс происходит в обратном порядке.
Преимущества непрерывных ИБП:
- Устройство работает автономно даже когда параметры стабильны.
- Защита отопительного котла от резких выключений.
- Наличие аккумуляторов.
Недостатки:
- Громкая работа и теплоотдача при включенном вентиляторе.
- КПД на уровне 80-94%.
- Высокая цена.
ИБП от компьютера для газового котла
Только не путайте данный бесперебойник с ИБП для компьютера. В компьютерном варианте используются встроенные аккумуляторы.
Они не дают той полной автономной работы, которая требуется. Поэтому, если вы думаете ”куплю летом помощнее UPS для компа, а зимой через него буду подключать котел”, это заблуждение и ошибка.
Даже если кто-то вам посоветует собрать схему компьютерного УПС с подключением от внешних аккумуляторов, не делайте этого. У компьютерных моделей аппроксимированная синусоида, что плохо скажется на работе оборудования. Но об этом подробнее чуть позже.
Для котельного оборудования требуется источник питания именно с внешними аккумуляторами. При этом, с возможностью увеличения мощности.
Они будут давать достаточное время автономной работы.
В чем заключается принцип работы ИБП? Он преобразует постоянное напряжения от аккумуляторов в переменное. В случае отключения эл.энергии, все потребители, без задержек времени, мгновенно переходят на работу от АКБ.
А при подаче напряжения от сети обратно, инвертор самостоятельно возвращается на нормальный режим питания. При этом происходит заряд разряженных батарей.
Чистый синус и его влияние на котел
В первую очередь при выборе ИБП для котла обращайте внимание на форму выходного напряжения.
Существует 2 типа выходного напряжения:
- чистый синус
- квазисинус (меандровый сигнал)
При выборе всегда делайте акцент на модели с чистым синусом. Почему это важно?
Котлы и его оборудование не любят как перепады напряжения, так и изменение частоты выходного сигнала. Если вы купите ИБП с квазисинусом, котел может определить данное напряжение как ошибку, и будет уходить в аварию.
Электронике конечно неправильный синус не страшен. А вот насосы отопительного оборудования, типа RS или UPS начинают гудеть.
Двигатель в насосах асинхронный и этот псевдосинус дает много гармоник, которые значительно понижают КПД и вызывают нагрев и гудение.
Кроме того, в самом котле имеется свой встроенный циркуляционный насос, а иногда и не один, отсюда и такие жесткие требования.
Всегда обращайте внимание на способность ИБП выдерживать большие пусковые токи (двух-трехкратные). Кроме самого котла, есть же еще и другое оборудование которое нужно запитать, например погружной насос.
Как профессионально выбрать ИБП для котла
Подбор модификации ИБП для газовых котлов отопления весьма трудоемок по причине многообразия важных технологических параметров, кроме того российский рынок перенасыщен различными модификациями бесперебойников, как западного, так и отечественного производства.
Для работы отопительного оборудования с газовым источником нагрева наиболее важными параметрами выбора ИБП являются:
- Тип искривления выходящего напряжения — аппроксимированная/традиционная синусоида. Первая менее желаемая, поскольку не подходит для подавляющей массы электронных приборов и вызывает их быстрый износ.
- Максимальная выходная мощность. Электродвигатели центробежного электронасоса и дутьевого электровентилятора обладают значительными пусковыми токами, в связи с этим предельная продуктивность ИБП обязана в 2 раза превосходить общий размер потребления электричества котла и его вспомогательных устройств.
- Величина скорости перевода питания на запасной источник.
- Электроемкость, от которой будет зависеть продолжительность функционирования системы теплоснабжения. Для увеличения ее размера в схему ИБП смогут интегрироваться вспомогательные внешние аккумуляторные батареи.
- Срок службы, который определяется режимом эксплуатации системы ИБП и внутренним устройством аккумуляторов.
- Диапазон допустимых входящих параметров электросети, который позволяет ИБП вырабатывать разрешенные параметры тока без переключения на АКБ.
- Наличие “сквозного” нуля.
Наилучший комплект ИБП + АКБ
Источник бесперебойного питания для газового котла выпускаются только со свинцово-кислотными аккумуляторными батареями (СЛА), которые существенно тяжелее и имеют большие габариты. чем литиевые. Предпочтительность их установки объясняется низким стоимостным показателем. Кроме того к преимуществу относится возможность герметичного изготовления, что существенно повышает безопасность эксплуатации. Последнее также способствует тому факту, что СЛА не нуждаются в сервисном ремонте.
На многих ИБП учтена возможность включения внешних аккумуляторных батарей — АКБ. В схемах с параллельным включением ряда АКБ важно, чтобы они обладали равными техническими параметрами. Это даст возможность батареям упорядоченно разряжаться/заряжаться и повысить эксплуатационный ресурс.
В торговой сети доступны аккумуляторные батареи для ИБП 2-х типов:
- Аккумуляторы гелевые, мультигелевые (GEL);
- батареи из стекловолоконных мат (AMG).
В электролит GEL введены добавки кремния, по этой причине он обладает повышенной густотой. Поэтому начинка не может вылиться при переворачивании прибора. Кислород и водород, которые выделяются в ходе функционирования батареи, впитывается гелем и, постепенно взаимодействуя друг с другом, выделяют воду. Такой принцип работы гарантирует абсолютную безопасность подобного типа аккумуляторных батарей.
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.
Как выбрать ИБП для газового котла и на что обратить внимание?
При выборе бесперебойника основными параметрами, на которые следует обратить внимание, являются:
- Тип АКБ. Для газовых котлов существуют специальные аккумуляторы, изготовленные с применением технологий AGM GEL и AGM. Важно знать, что обычные автомобильные АКБ не подойдут, так как в них из-за особенности их строения есть опасность испарения электролита, и они не способны выдерживать регулярную нагрузку.
- Время автономной работы. При постоянных перебоях с электричеством рекомендуется приобретать более энергоемкие батареи.
- Мощность. При подсчете мощности обязательно нужно учитывать количество и мощность всех устройств, которые будут питаться от ИБП. Важно знать, что пусковые токи часто в 3 раза превышают номинальные. Поэтому чтобы узнать необходимую мощность бесперебойника следует умножить потребляемую мощность циркулярного насоса, сначала на 3, а затем на 1,2-1,3.
Устанавливать ИБП рекомендуется в сухом, хорошо проветриваемом помещении. Категорически запрещено накрывать его, так как это может привести к поломке из-за перегрева.
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.
Автомобильные аккумуляторы или AGM, гелевые
Многие потребители часто используют для бесперебойника автомобильные аккумуляторные батареи, что делать категорически нельзя. Данные аккумуляторы пожаро и взрывоопасны.
Они рассчитаны на пусковые стартерные токи, и соответственно не дают той автономной работы, которая от них требуется. Поэтому здесь нужно применять специализированные аккумуляторы по технологии AGM или GEL-гелевые.
AGM имеют срок службы от 6 до 10 лет, а гелевые от 10 до 15 лет.
Также гелевые не боятся глубокого разряда.
Кроме того, обе модели пожаро и взрывобезопасны для любых помещений и не выделяют никаких газов. Стоят они конечно дороже, но если раньше цены отличались в разы, то сегодня можно найти модели с разницей всего в пару тысяч.
Автомобильные виды не рассчитаны на большое количество циклов заряда-разряда, а специализированные при регулярном разряде в 30% можно безболезненно подзаряжать до 700 раз!
То есть, обычного от машины, вам хватит максимум на полгода или один отопительный сезон, а AGM или гелевые, по идее должны прослужить не менее 10 лет.
Более того, в качественных ИБП изначально встроена защита от глубокого разряда. Соответственно это еще больше увеличит срок службы аккумулятора и обеспечит долговечность работы всей системы.
Только будьте внимательны и заранее, еще в магазине проверяйте дату выпуска АКБ. Она может быть явно не указана цифрами, и продавцы скромно умолчав об этом моменте, продадут вам старую залежавшуюся модель.
Вот например, таблица расшифровки даты выпуска батарей марки Ventura. Код GF11PJB6VVK3EA и его расшифровка по первым символам. Другие марки могут отличаться.
Получается день выпуска: 2017-июнь-11.
Интерактивные модели
Этот вид блоков питания популярен у пользователей из-за невысокой цены и надежности. Если нужно подобрать интерактивный ИБП, присмотритесь к этим моделям.
Cyberpower CP1500epfclcd
Этот аппарат отличает чистота синусоидального сигнала. CP1500epfclcd сконструирован в виде башни, спереди установлен удобный ЖК-экран с кнопками. Управление интуитивно-понятное, не требует особых навыков.
Отличительной особенностью этой модели является уровень входного напряжения от 170 до 270 В. Прибор переключается за 4 мс, имеет 6 разъемов под розетки, USB-порт и RS-232. В комплекте автопредохранитель и bypass.
Если бесперебойник загружен на 50%, он продлит работу отопительного котла еще на четверть часа. При полной загрузке срок сократится до трех минут.
Пользователи по достоинству оценили работу устройства. Оно отличается тихой эксплуатацией, хорошей мощностью в 900Вт и простотой использования.
У устройства есть несколько существенных недостатков:
- Отсутствие горячей замены батарей.
- Высокий ценник.
- Заедающие кнопки.
Энергия гарант 500
Эта модель отличается своей компактностью и всего одним разъемом. У него не высокая мощность. Всего 300Вт. Этого недостаточно для питания тиристорного стабилизатора.
Установленное в устройство реле довольно грубое. Выходное напряжение может скакать от 200 до 240В. Аккумулятора и USB в комплектации нет.
Покупатели выбирают гарант 500 за:
- Чистоту синусоидального сигнала.
- Тихую работу.
- Удобство использования.
- Наличие автопредохранителя и байпаса.
- Возможность установки в помещениях с температурой до -5 градусов.
Powercom infinity inf 1100
Powercom – прибор 3 в 1: инвентор, стабилизатор и бесперебойник. У него нет встроенных батарей, зато есть защита от импульсов и USB-порт.
По мнению пользователей, это надежное устройство мощностью 770Вт, способное переключиться за 4мс.
Недостатки:
- Отсутствие встроенных аккумуляторов.
- Отсутствие защиты телефонных и локальных сетей.
- Неудобный экран.
- Отсутствие байпаса.
Cyberpower utc650e
Компактные размеры и низкая цена – основные преимущества этого бесперебойника.
Его мощность не превышает 360 Вт, нет USB и дисплея, зато установлен плавкий предохранитель. В устройстве предусмотрена опция холодного старта, оборудовано два разъема под евророзетки. Это экономичная модель с минимумом функций, способная продлить работу котла до 16 минут при нагрузках в 90 Вт.
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.
Нужен ли стабилизатор, если есть ИБП
Электроснабжение загородных домов характерно не только частыми перебоями, но и низким качеством входного напряжения. Однако не стоит считать ИБП панацеей от этих бед.
Не все модели могут ”вытягивать” слишком низкое напряжение (менее 170-180В).
При такой просадке, прибор будет уходить в ошибку, отключаться и пищать. Соответственно вместе с ним будет отключаться и котел, либо сразу переключаться на АКБ.
При этом, на самом UPS может быть указано, что он рассчитан на работу при напряжении 180В. В чем же дело, обманули в магазине?
Дело в том, что для первоначального запуска таким экземплярам требуется минимум 190В, а уже затем, в случае дальнейшей просадки, они могут вытягивать как 180В так и 170В, а может и ниже.
Поэтому, если у вас действительно есть серьезные и постоянные проблемы с входным U<200В, то все-таки придется на вход установить нормальный инверторный стабилизатор.
Иначе питание котла будет постоянно осуществляться только от аккумуляторов. А это срока службы им не прибавит.
Инверторный стабилизатор спокойно выравнивает параметры до нормы, начиная с просадок до 90В.
