5 ошибок при выборе ибп для газового котла

Требования к ИБП для газовых котлов и их характеристики

Выбирая ИБП для котла, следует ознакомиться с их разновидностями. Они представлены двумя основными видами – это offline и online UPS. Оффлайн-системы представляют собой самые простые устройства бесперебойного питания. Они не умеют стабилизировать напряжение, переключаясь на батареи только тогда, когда вольтаж падает ниже определенного значения – только в этом случае на выходе появляются стабильные 220 В (в остальное время UPS работают как бы в режиме байпаса).

Выбирайте ИБП с ровной синусоидой, это поспособствует более стабильной работе вашего отпительного оборудования.

ИБП для котла онлайн-типа выполняют двойное преобразование электроэнергии. Сначала переменный ток напряжением 220 В преобразуется в 12 или 24 В постоянного напряжения. Затем постоянный ток снова преобразуется в переменный – напряжением 220 В и частотой 50 Гц. Для того чтобы снизить потери, в их конструкции используются высокоэффективные инверторные преобразователи.

Таким образом, ИБП для котла не всегда является стабилизатором, в то время как отопительное оборудование любит стабильное напряжение. Также оно любит, когда на выходе получается чистая синусоида, а не ее прямоугольный аналог (меандр или ступенчатая аппроксимация синусоиды). Кстати, ступенчатую форму синусоиды дают дешевые компьютерные ИБП с аккумулятором небольшой емкости. Поэтому для питания газовых котлов они не подходят.

Источник бесперебойного питания для котла, в лице компьютерного ИБП, не подходит и тем, что емкость аккумуляторов здесь крайне мала – запаса хватит на 10-30 минут работы.

Теперь мы рассмотрим требования к аккумуляторам. Придя в магазин, чтобы выбрать хороший ИБП для газового котла, не забудьте приобрести модель с аккумулятором подключаемого типа – он должен быть внешним, а не встроенным. Все дело в том, что внешние батареи обладают более высокой емкостью, до нескольких сотен А/ч. Они обладают внушительными габаритами, поэтому они не встраиваются в оборудование, а стоят рядом с ним.

Давайте посмотрим, как выбрать ИБП для газового котла, ориентируясь на максимальное время автономной работы. Учитывая, что аварии на линиях сегодня устраняются очень быстро, а максимальное время проведения профилактических работ составляет не больше одного рабочего дня, то нам достаточно 6-8 часов работы от аккумуляторов. Для того чтобы высчитать, сколько будет работать источник бесперебойного питания для газового котла на полной зарядке, нам потребуются следующие данные:

• Емкость аккумулятора в ампер/часах;
• Напряжение аккумулятора (может принимать значение 12 или 24 В);
• Нагрузка (указывается в паспорте на газовый котел).

Попробуем рассчитать, сколько будет работать бесперебойное питание для котла при потребляемой мощности 170 Вт от аккумулятора емкостью 75 А/ч и напряжением 12 В. Для этого умножаем напряжение на ток и делим на мощность – (75х12)/170. Получается, что газовый котел сможет проработать от выбранного ИБП более 5 часов. А если учесть тот факт, что оборудование работает в циклическом режиме (не постоянно), то можно рассчитывать на 6-7 часов непрерывного питания.

Таблица подбора емкости АКБ бесперибойника в зависимости от мощности котла.

При использовании маломощных газовых котлов и двух аккумуляторов емкостью 100 А/ч каждый и напряжением 12 В, продолжительность автономной работы составит около 13-14 часов.

Планируя купить бесперебойник для котла, необходимо обратить внимание и на такую характеристику, как зарядный ток. Все дело в том, что он должен составлять 10-12% от емкости АКБ

Например, если АКБ обладает емкостью 100 А/ч, то ток заряда должен составлять 10%. Если этот показатель будет меньше или больше, то батарея прослужит меньше, чем это положено.

Необслуживаемые аккумуляторы могут заряжаться и при меньших токах, но время полной зарядки будет достаточно большим.

Резервные

Бесперебойник типа off-line считается своего рода посредником, так как передает ток и напряжение без изменения их характеристик на входе в агрегат. Если происходит отключение энергии либо она выходит за рамки установленных значений, ИБП переходит на работу от батарей. Как правило, емкость аккумуляторов данных устройств составляет 5–10 Ач. Обычно этого хватает, чтобы котел работал после отключения основного питания до получаса. Главным критерием покупки именно этого типа устройства является подача питания при его аварийном отключении. Их покупают, чтобы успеть правильно отключить оборудование после остановки котла.

Из плюсов устройств такого типа стоит отметить бесшумность работы, высокий КПД, а также приемлемую стоимость. Недостатками являются незначительная емкость аккумулятора, медленное переключение на аварийный ход работы и отсутствие возможности коррекции показателей напряжения.

Линейно-интерактивные

Данные агрегаты считаются лучше предыдущих. Кроме аккумуляторной батареи, они обычно оснащены стабилизатором напряжения. За счет этой особенности они дают на выходе напряжение 220 B. Цена таких приборов выше. Однако они могут проводить анализ типа синусоиды, а также выполнять переключение питания в случаях, когда ее вид искажается более чем на 5%.

Главным достоинством этих приборов является минимальный интервал переключения с сетевого режима, который составляет около 2–10 м•с. За счет них возможна стабилизация напряжения без аккумулятора. Недостатком приборов такого типа является тот факт, что изменять ее форму они не могут. Сами по себе такие устройства конструктивно сложнее резервных аналогов. Помимо того, что они имеют большую мощность на выходе, к ним нередко подсоединяют довольно емкие внешние аккумуляторы. К сожалению, эти приспособления не способны корректировать частоту тока, хотя и отличаются высоким КПД во время функционирования от основного (сетевого) питания. Их подключение в нужный момент практически не отражается на работе системного оборудования.

Непрерывные

В эту категорию входят так называемые бесперебойники отопления on-line

Неважно, есть напряжение на входе либо нет, приборы такого типа всегда питаются от имеющейся батареи. Значение электросети на выходе у приборов такого типа не зависит от показателей входа

Обеспечивается питание за счет двухэтапного преобразования энергии. Изначально уровень входящего напряжения снижается, происходит выпрямление переменного тока. Таким образом, обеспечивается подзарядка аккумулятора.

Схема приборов непрерывного типа многокомпонентная. С точки зрения экономичности она оправдана только при высокомощном виде оборудования, а также емкости аккумуляторных батарей. В процессе отдачи электроэнергии процесс обратен первому этапу. Происходит снятие электрической энергии с контактов, ток становится переменным, напряжение увеличивается и поступает на выход ИБП. По сути, система постоянно работает в автономном режиме, имея стабильность параметров. Поэтому в данном случае не имеют значения скачки напряжения, нестрашна деформация синусоиды.

Из преимуществ оборудования такого типа стоит отметить стабильность работы системы при аварийном отключении электроэнергии. Устройства такого типа защищены от любых скачков напряжения. Их можно подсоединить к бензогенератору, если необходимо пополнить заряд. Помимо этого, пользователь имеет возможность подкорректировать параметры выходящего напряжения. Недостатками таких ИБП являются шум и отдача тепла в процессе работы вентилятора. Кроме этого, такие устройства характеризуются низким коэффициентом полезного действия, а также высокой стоимостью. Их цена в 2 раза больше аналогов линейно-интерактивного типа.

SVEN RT-500

Какой ибп выбрать для дома, чтобы не сильно потратиться? Здесь спасет российский бренд «Свен», относящийся к бюджетным моделям. Маленький, небольшой и мощный (300 ватт). Работает от стандартной однофазной сети, поэтому с подключением проблем не возникает.

Как и вся техника от этого производителя, очень простая в управлении. Не понадобится специальных знаний, чтобы его настроить и ввести в эксплуатацию. Все значения выдаются на жидкокристаллический дисплей, а управляется всего 2 кнопками.

Стабильность выходного сигнала также высока. Недостаток – высокий уровень шума. Он достигает 56 децибел, поэтому иногда может серьезно мешать, особенно во время сна. С другой стороны, вопрос “какой лучше блок питания из настенных взять для маленькой квартиры” эта модель закрывает.

Предназначение ИБП

Оснащение своими руками бытовой техники, в том числе и отопительной аппаратуры (котел, насос, теплоаккумулятор или тэновые бойлеры косвенного нагрева и т.п.), многочисленными устройствами автоматического управления, предопределило некоторую энергетическую уязвимость АСО. Переставшие быть энергонезависимыми, системы обогрева жилища зависят не только от наличия электрического питания, но и от качества подаваемой сетевой электроэнергии, поскольку чувствительная автоматика на микропроцессорах негативно реагирует на нарушения параметров сетевого переменного тока. К числу неполадок питающей сети, влияющих на работу автоматики и оборудования АСО, в том числе термостата и термометра, относят:

• полное отключение напряжения в схеме электропитания элементов АСО;
• всплески и подсадки сетевого напряжения;
• частотные помехи и нелинейные искажения формы напряжения.

Дополнительная информация. ГОСТ 13109-97 определил следующие нормы параметров электропитающей сети:

• напряжение 220 В ± 5 %;
• частота 50 Гц ± 0,2 Гц;
• нелинейные искажения формы напряжения для длительных помех не более 8% и в кратковременных неполадках – не более 12%.

Только энергонезависимые русские печи на березовых дровишках способны выстоять перед натиском многочисленных сетевых дефектов центрального электроснабжения. Аппаратура АСО критична к соблюдению нормальных параметров сети, здесь уже не обойтись без бесперебойников. ИБП для АСО представляют собой вторичные источники электропитания заводского исполнения или собранные своими руками, которые предназначены для кратковременного энергоснабжения ее элементов (котел, насосная группа, теплоаккумулятор, автоматика с электронным термометром и термостатом) в случае полного или частичного отсутствия входного сетевого напряжения.

Массовое применение ИБП для приборов отопления перекочевало из области компьютерной техники, в которых необходимость в устройствах UPS (от англ. Uninterruptible Power Supply, дословно означающего «бесперебойный источник питания») мотивировалась корректным завершением работы и сохранением данных при аварийном обесточивании компьютера. Задачи для бесперебойников АСО частных домов ставятся несколько иные:

• обеспечение надежной работы автоматики АСО в целом и регулирующих функций в каждом отапливаемом помещении, где в комплекте с отопительными приборами (радиаторы, конвекторы, теплые полы) используются термостат с термометром, запорная арматура, точки горячего водопользования;
• обеспечение бесперебойной работы в номинальном режиме горелок и розжига для дизельных и газовых котлов;
• обеспечение бесперебойным питанием циркуляционных насосов в АСО с принудительным побуждением движения теплоносителя;
• осуществление правильного питания системы аварийного отключения газа (САОГ), контролирующей в автоматическом непрерывном режиме содержание метана в воздухе.

На рисунке показаны функциональные элементы котла отопления, нуждающиеся в подаче резервного электропитания.

Функциональные элементы котла отопления, требующие подачи резервного электропитания

Для технической реализации поставленных задач источники бесперебойного энергоснабжения должны выполнять следующие функции:

• осуществление подачи на вход котла, термоаккумулятора, насоса и другой запитываемой нагрузки переменного напряжения 220 В в пределах нормируемых  отклонений параметров;
• стабилизацию на выходе формы напряжения в чистой синусоиде;
• обеспечение автономного электроснабжения на длительный период, то есть, котлы должны быть энергонезависимыми сроком до нескольких суток;
• осуществлять переход работы на ИБП с аккумуляторными батареями в минимальный временной период;
• возобновление питания котлов при включении сетевого напряжения.

В АСО частого дома нельзя использовать в качестве бесперебойника аппаратуру UPS, предназначенную для компьютерной техники. UPS выдают напряжение в виде прямоугольника, близкого к аппроксимированной синусоиде, что способно быстро вывести из строя автоматику и насосное оборудование. Кроме того, важен временной фактор – 10-15 минут автономной работы компьютерного UPS явно недостаточно для энергонезависимого периода работы котла с теплоаккумулятором без сетевой подачи напряжения.

На рисунке в наглядной форме отображены вышесказанные доводы против UPS в качестве ИБП для котла АСО.

Иллюстрация технических причин против использования UPS для компьютеров в системе отопления дома

Обзор лучших моделей

Сегодня на современном рынке вниманию покупателя предложено немало моделей бесперебойников для котлов. Среди различных моделей стоит отметить продукцию российских компаний. К примеру, достойна внимания модель ИБП «Энергия ПН-1000» с аккумулятором 75Ah торговой марки «Энергия». Она имеет защиту от перегрузок, короткого замыкания, а также перегревания и полной разрядки батареи. Синусоида этого прибора на выходе не имеет искажений за счет имеющегося релейного стабилизатора внутри прибора.

Бюджетным вариантом бесперебойника является устройство отечественного производителя Ecovolt ECO 612E 800ВА. Оно отличается возможностью вывода параметров на имеющийся дисплей. Пользователь может увидеть всю информацию о работе системы и сбоях ее работы. Заряд аккумулятора происходит быстро, будь то полная или частичная разрядка. Когда батарея полностью разряжена, пользователь получает звуковое оповещение. Недостатком такого устройства является характерный гул во время его работы.

Неплохими характеристиками обладает модель Inelt Intelligent 500LT2. Она является мощным зарядным устройством с возможностью быстрого восстановления заряда. А также она отличается большим диапазоном входного напряжения (165–275 B). В нормальных условиях такой бесперебойник способен работать до 55 минут. Максимальная емкость его аккумулятора составляет 250 Ач.

Модель Helior Sigma 2 KSL выпускают в Китае. Устройство отличается качественной сборкой и надежностью работы, что подтверждается многочисленными отзывами реальных покупателей. В отличие от иных разновидностей оно характеризуется низким уровнем шума, минимальным энергопотреблением. А также оно имеет удобный жидкокристаллический экран, информирующий пользователя о работе системы. Единственным его недостатком является неточность указания степени разряда АКБ.

Советы по использованию прибора

В установке и подключении прибора нет ничего сложного. Всю нужную информацию можно найти в инструкции, которая прилагается к оборудованию.

Подключение к сети должно быть постоянным

Правила эксплуатации выглядят так:

• бесперебойник должен быть постоянно подключен к сети;
• все источники и относящиеся к ним батареи должны находиться на небольшом расстоянии друг от друга. Это же касается источников тепла;
• в определенных случаях требуется заземление. В некоторых моделях имеется такой выход;
• не рекомендовано подключение к выходам ИБП тройников и сетевых фильтров;
• температура должна быть оптимальной (не ниже 20, и не выше 26 градусов);
• воздух в комнате должен быть максимально сухим. Если влажность в помещении очень высокая, нужно поискать для установки устройства какое-нибудь иное место.

Правила нужно выполнять точно. Иначе бесперебойник будет постоянно «капризничать» и требовать участия владельца.

Нарушение правил грозит обернуться серьезными последствиями. В лучшем случае срок службы будет снижен, в худшем – произойдет короткое замыкание и начнется пожар.

Критерии выбора резервного источника питания

Резервные источники питания, предназначенные для работы с насосами системы отопления должны выбираться по нескольким характеристикам:

• Мощность;
• Ёмкость аккумуляторной батареи;
• Время допустимой автономной работы;
• Возможность использования внешних батарей;
• Разброс входного напряжения;
• Точность напряжения на выходе;
• Время перехода на резерв;
• Искажения напряжения на выходе.

Выбирать ИБП для циркуляционного насоса следует по нескольким основным параметрам, определяющим из которых является мощность.

Определение требуемой мощности ИБП

Электродвигатель, являющийся составной частью насоса системы отопления, представляет собой реактивную нагрузку индуктивного типа. Исходя из этого следует рассчитывать мощность ИБП для котла и насоса. В технической документации на насос может быть указана мощность в ваттах, например, 90 W (Вт). В ваттах обычно указывается тепловая мощность. Чтобы узнать полную мощность требуется значение тепловой мощности разделить на Cos ϕ, который так же может быть указан в документации.

Например, мощность насоса (Р) равна 90W, а Cos ϕ 0,6. Полная мощность вычисляется по формуле:

Р/Cos ϕ

Отсюда полная мощность ИБП для нормальной работы насоса должна быть равна 90/0,6=150Вт. Но это ещё не окончательный результат. В момент запуска электродвигателя, его потребляемый ток возрастает примерно в три раза. Поэтому реактивную мощность следует умножить на три.

В итоге мощность ИБП для циркуляционного насоса отопления будет равна:

P/Cos ϕ*3

В приведенном примере мощность блока питания будет равна 450 ватт. Если косинус фи в документации не указан, тепловую мощность в ваттах следует разделить на коэффициент 0,7.

Емкость батарей

Ёмкость аккумуляторной батареи определяет время, в течение которого насос системы отопления будет работать при отсутствии сети. Встроенные в ИБП аккумуляторы обычно имеют небольшую ёмкость, определяемую, прежде всего, размерами устройства.  Если источник резервного питания будет работать в условиях частых и длительных перебоев в электроснабжении, следует выбирать модели допускающие возможность подключения дополнительных внешних аккумуляторов.

Очень познавательный ролик о личном опыте человека, который столкнулся с приобретением инвертора для котла и насоса отопления, смотрите:

Входное напряжение

Стандарт сетевого напряжения 220 вольт предполагает допустимые отклонения ± 10%, то есть от 198 до 242 вольт. Это означает, что все устройства, используемые на территории Российской Федерации должны корректно работать в этих пределах. На самом деле в различных регионах, а особенно в сельской местности, отклонения и скачки напряжения могут значительно превышать эти величины. Перед приобретением ИБП для насоса отопления очень полезно будет выполнить замеры напряжения сети неоднократно, в течение суток. В паспорте на источник резервного питания указываются допустимые пределы напряжения на входе, при которых устройство обеспечивает напряжение на выходе близкое к номиналу.

Напряжение на выходе и его форма

Если параметры напряжения на выходе бесперебойника укладываются в допустимые 10 процентов, то для питания насоса системы отопления это устройство вполне подойдёт. Время, которое требуется плате управления, чтобы переключиться на питание от аккумулятора обычно не превышает десятков микросекунд. Для электродвигателя этот параметр не критичен.

Очень важным параметром ИБП, необходимым для корректной работы насоса системы отопления, является форма выходного сигнала. Электродвигатель насоса требует гладкой синусоиды, которую из всех моделей источников резервного питания может обеспечить только устройство двойного преобразования или on-line ИБП. Кроме идеальной синусоиды на выходе, данный источник так же выдаёт точную величину напряжения и частоты.

При установке ИБП для насоса отопления следует руководствоваться некоторыми правилами:

• Температура в помещении должна соответствовать величинам, указанным в документации;
• В помещении не должно быть паров едких реагентов и горючих жидкостей;
• Контур заземления должен быть выполнен в соответствии с правилами эксплуатации электроустановок.

Популярные модели ИБП для газовых котлов

В этом разделе мы рассмотрим самые популярные модели ИБП для газовых котлов. Составленные нами микрообзоры помогут вам сделать правильный выбор.

Teplocom 300

Перед нами самый простой ИБП для газовых и любых других отопительных котлов. Он обладает предельно упрощенной конструкцией и лишен каких-либо регулировок. На выходе ИБП дает чистую синусоиду, благодаря чему идеально подходит к газовым котлам и любому другому электрическому оборудованию. Подключение к сети осуществляется евровилкой, для подключения потребителей на борту предусмотрена розетка. АКБ подключается через винтовую клеммную колодку.

Преимущества и характеристики модели:

• Выходная мощность – 200 Вт;
• КПД – более 82%;
• Ток заряда – 1,35 А;
• Встроенная защита от глубокого разряда;
• Емкость АКБ – от 26 до 100 А/ч.

Если вы не нуждаетесь в тонких регулировках и прочих функциях, обратите внимание на данный ИБП для газовых котлов – при своей стоимости в 10-11 тыс. рублей он станет отличным решением для питания котельного оборудования с максимальной потребляемой мощностью до 200 Вт.

SVC W-600L

Представленный ИБП для газовых котлов обладает отличными техническими характеристиками. В нем присутствуют защита от высокочастотных помех и иных помех, полная гальваническая развязка от сети, защита от перегрузки. Устройство может использоваться для защиты компьютерных сетей и телефонных линий. Встроенного аккумулятора на борту нет, он приобретается и подключается отдельно. КПД прибора составляет 95%, это очень высокий показатель.

Время переключения на питание от батарей у данного ИБП составляет от 3 до 6 мс, газовый котел за такой ничтожный промежуток времени ничего и не заметит. Время полной зарядки АКБ составляет 6-8 часов, ток заряда составляет 6 А. Для подключения потребителей предусмотрены две стандартные розетки. Контроль параметров сети и выходного напряжения обеспечивается с помощью информативного жидкокристаллического табло. Оптимальная емкость подключаемой батареи составляет 45-60 А/ч, но можно и больше.

Данный ИБП подходит не только для питания газовых котлов, но и для любых других электронных устройств, чувствительных к качеству питающего напряжения. Стоимость модели составляет около 7000 руб. – отличный бесперебойник для домашнего использования.

Helior Sigma 1 KSL-36V

Перед нами предельной точный ИБП, который может использоваться не только с газовыми котлами, но и с другими приборами. Он обеспечивает питание от сети при внушительных колебаниях входного напряжения – от 138 до 300 В. То есть, это типичный ИБП-стабилизатор. Выходное напряжение составляет 220, 230 или 240 В (выбирается пользователями) с погрешностью всего 1%. Также предусмотрена возможность работы в режиме байпаса. Прочие возможности и характеристики:

• Переключение на аккумуляторы без прерывания питания;
• Защита от перегрузки;
• Ток заряда – 6А;
• Выходная мощность – до 600 Вт;
• Входное напряжение на клеммах АКБ – 36 В (нужны три батареи);
• Высокая отказоустойчивость;
• Высокий КПД;
• Самодиагностика;
• Управление с ПК;
• Русскоязычный интерфейс;
• Возможность работы с генераторами;
• Форма выходного напряжения – чистая непрерываемая синусоида.

ИБП для газового котла Helior Sigma 1 KSL-36V можно назвать идеальным решением. Он компактен, функционален и обладает отличными техническими характеристиками. Правда, за все это придется расплачиваться рублем – стоимость агрегата на рынке варьируется в пределах 17-19 тыс. рублей.

Среди рассмотренных ИБП для газовых котлов мы рекомендуем обратить внимание на последнюю модель – она самая функциональная и дает на выходе стабильные 220 В с чистой синусоидой.

Изготовление ИБП

Чтобы сделать такой прибор самостоятельно, необходимо подготовить основные узлы. Для комплектации самодельной конструкции понадобится следующее:

1. Пришедший в негодность компьютерный источник бесперебойного питания.
2. Два автомобильных аккумулятора, поскольку одного будет недостаточно, ведь в ИПБ должно быть напряжение не менее 24 вольт. Лучше взять самые мощные, например те, которые используются в машинах КАМАЗ, на 140 ампер-часов.
3. Вентилятор для охлаждения, поскольку самодельный ИБП будет сильно нагреваться при длительной работе и может перегореть. Можно использовать самый простой маленький вентилятор.

Далее из аккумуляторов следует достать старые батареи и установить новые. От их состояния будет зависеть период работы всего прибора. Для того, чтобы правильно подключить внешний источник энергии, следует сделать зажимы на контактах с проводами разного цвета, например, черного на плюс и красного на минус. На зафиксированные зажимы припаиваются провода из аккумулятора.

Особое внимание уделяют подключению охлаждения. Вентиляторы монтируются к задней решетке компьютерного ИБП

Чтобы определить работу источника бесперебойного питания, используют светодиод, припаяв его на обмотки маленького реле. После этого следует выбрать любой контакт и припаять входной плюс от аккумулятора (черный проводок). Второй контакт реле соединяется с входящим минусом (красный провод). Таким образом, при работе источника бесперебойного питания от аккумуляторной батареи система охлаждения будет включаться в автоматическом режиме.

Аналогичным способом изготавливают бесперебойники для насоса системы отопления.