Выбрать ИБП для газового котла

Подключение ИБП к газовому котлу

Для того чтобы обеспечить безопасное отключение электрооборудования, установите на выходных проводах защитные автоматы.

Если вы уже приобрели блок бесперебойного питания для котла отопления, следует приступить к его установке. Для этого необходимо докупить необходимые кабели и небольшой электрический щиток. Выход ИБП для котла подключается к клеммам подключения 220 В отопительного агрегата – загляните в технический паспорт и посмотрите, где располагаются данные клеммы.

Далее подключаем контроллер заряда к электрической сети, выбрав провода подходящего сечения. Подключение выполняем через защитные автоматы (их можно расположить в одном щитке с автоматами, которые устанавливаются на выход). Далее подсоединяем аккумуляторы, включаем питание и дожидаемся полного заряда батарей – на это уходит около 10 часов. Потом мы отключаем внешнее питание и смотрим, сколько часов сможет «протянуть» газовый котел с питанием от ИБП.

Если газовый котел находится на гарантии либо вы слабо разбираетесь в электротехнике, доверьте процедуру подключения специалистам.

Система работы

Главной задачей источников бесперебойного питания является сохранение постоянной подачи электрической энергии в систему отопления, даже при коротких замыканиях.Принцип работы агрегатов заключается в своевременном подключении к аккумуляторному питанию при возникновении подобных неполадок. Далее, схема и функциональность устройств могут различаться в зависимости от разновидности.

В целом при выборе подходящего прибора необходимо смотреть на следующие характеристики:

вид гармоники, соответствующей выходному напряжению, должен иметь форму идеальной синусоиды без искажений для повышения износоустойчивости;
потребляемая мощность источника бесперебойного питания должна вдвое превышать мощность газового котла в силу высоких энергозатрат на пусковые токи отдельных частей системы;
время переключения между основным и аккумуляторным режимом источника должно стремиться к нулю во избежание перебоев;
емкость батарей прямо пропорциональна времени их работы;
каждый вид ИБП обладает своим диапазоном входного напряжения, который расширяется при повышении качества устройства;
важным атрибутом агрегата является наличие заземления для повышения безопасности.

В целях предосторожности не следует подключать к газовому котлу источник питания, используемый для стационарных компьютеров. Длительность их работы составляет порядка 15 минут и рассчитана на выключение компьютера, но для отопительного комплекса этот период мал

Что касается выходной синусоиды, искажения ее формы (трапециевидные скачки, ступенчатые гармоники), прежде всего, отражаются на работе насоса – он начинает производить неестественные шумы и движения в виде рывков.

Для расчета оптимальной потребляемой мощности бесперебойников с газовым котлом необходимо суммировать мощности электронного блока, циркулярного насоса, а также системы охлаждения (при наличии). При этом в документации прибора указана тепловая мощность в ваттах.

Суммарная мощность ИБП с газовым котлом считается по следующей формуле:

A = B/C*D, где:

А – это мощность исследуемого прибора;
В – это мощность системы, указанная в паспортных данных;
С – это коэффициент реактивной нагрузки;
D – это объем энергии для пускового скачка тока (тройная мощность циркулярного насоса).

Таким образом, для задокументированной мощности котла, равной 45 Ватт, суммарная мощность составит 192 Ватта, и для такого устройства подойдет потребляемая мощность источника 250 Вт.

Безопасность и обслуживание

При сборке и эксплуатации готовой системы руководствуются следующими правилами:

Провода используют целые (без повреждений).
Ток зарядки не должен быть больше суммарной ёмкости батарей, иначе возможен их перегрев.
В помещении необходима достаточная вентиляция, так как при подзарядке автомобильных АКБ выделяются ядовитые газы.
Электрооборудование заземляют. Заземление с использованием приборов сантехники (труб, змеевиков, радиаторов отопления) не допускается.
Раз в месяц производят осмотр клемм АКБ, удаляют грязь и появляющиеся окисные плёнки, которые нарушают контакт между батареей и инвертором.
Периодически проверяют уровень заливки радиаторов, если они обслуживаемые и доливают дистиллированную воду. При малом количестве воды свинцовые пластины АКБ начинают «сыпаться».

Виды ИБП

На сегодняшний день на рынке выделяют три основных типа источников бесперебойного питания – линейные, линейно-интерактивные и устройства с двойным преобразованием.

Линейные

Линейные устройства (по-другому называются резервные или off-line) – самые простые и, соответственно, самые бюджетные. В конструкции таких ИБП не применяются стабилизаторы напряжения.

По сути, такие ИБП являются обычным «посредником», так как передают ток с одинаковыми характеристиками на входе и выходе. Линейные устройства имеют функцию аварийного отключения от электросети и перехода на работу от аккумуляторов, если свет резко отключили.

Аккумуляторы в таких моделях обычно имеют мощность 5-10 А/ч. Этого хватит, чтобы поддерживать работу газового котла от 10 до 30 минут после отключения света. Основная функция линейных ИБП – предотвращение моментального отключения газового оборудования. Это дает хозяину возможность спокойно выключить котел вручную, не нанося ему вреда.

Преимущества линейных агрегатов:

бесшумность;
высокий КПД при подключении к сети;
низкая стоимость.

Недостатки:

переключение на батарею занимает 4-12 минут;
характеристики напряжения и тока нельзя корректировать;
слабый аккумулятор.

Линейно-интерактивные

Бесперебойники такого типа отличаются от линейных тем, что наделены встроенным стабилизатором. Если линейные ИБП начинают работать от аккумуляторов даже при небольших входных скачках напряжения, то линейно-интерактивные благодаря стабилизатору могут работать при весьма больших колебаниях. Соответственно, они считаются более надежными.

Преимущества:

стабилизатор подравнивает напряжение в сети;
длительное время работы;
относительно небольшая стоимость.

Недостатки:

тратит немало времени для переключения на резерв;
при работе от сети нет корректировки формы выходного напряжения.

С двойным преобразованием

ИБП с системой двойного преобразования (другие названия – онлайн или инверторный) существенно отличается от двух первых типов. Этот прибор преобразует переменный ток в постоянный, а затем осуществляет вторичное преобразование постоянного в переменный. Аккумулятор, подключенный ко входу второго инвертора, при этом заряжается от пониженного постоянного напряжения.

Если в сети исчезает напряжение, время на подключение аккумулятора не тратится – он постоянно находится в готовности (отсюда и название «онлайн»).

ИБП с двойным преобразованием имеет следующие плюсы:

практически идеальная синусоида на выходе;
мгновенное включение резерва;
стабилизация напряжения и частоты.

Есть и пара минусов:

высокая цена;
низкий КПД (потому что прибор постоянно работает).

Параметры источников бесперебойного питания

Подбирать устройство под себя необходимо с учётом приведённых параметров, среди которых:

время работы;
время зарядки батареи;
выходная мощность;
защита от перегрузок и помех;
отображение информации;
цена.

Выбор конкретной модели зависит от индивидуальных потребностей к мощности и прочим вышеприведённым показателям, значимым для каждого домохозяйства.

Так, продолжительное время работы будет значимо при отключениях электричества на срок уже от 5–10 минут. Большинство устройств работают в режиме полной нагрузки именно такое время, а в режиме полузагрузки некоторые модели работают до получаса.

Время зарядки батареи определяет, насколько быстро и лучше устройство снова окажется в рабочем состоянии и сколько электроэнергии при этом потребит. А также может оказаться значимо наличие сменных батарей.

Внимание! Защита от перегрузок, помех, замыканий важна для сохранности устройства и соблюдения мер пожарной безопасности. Отображение информации на экране, наличие световых индикаторов и звукового оповещения не первостепенная, но полезная функция, позволяющая определить необходимость зарядки, замены аккумулятора и т

Отображение информации на экране, наличие световых индикаторов и звукового оповещения не первостепенная, но полезная функция, позволяющая определить необходимость зарядки, замены аккумулятора и т. д.

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).
Line-interactive (линейно-интерактивные).
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.

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.

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;
Тип АКБ;
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.

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.

Проверка работы компьютерного бесперебойника на котле

Проверку полученного ИБП можно разделить на две процедуры:

Проверка процесса зарядки АКБ.
Тест работы котла и насоса от батарей.

Для проверки зарядки следует включить блок питания и подождать минут 30—40. Если возможно, снять (выкрутить) пробки на АКБ и заглянуть внутрь: выделение пузырьков — нормальное явление, а кипение раствора говорит о том, что ток зарядки слишком высок. Придётся увеличить или ёмкость батарей, или уменьшить пусковой ток.

Для теста процесса работы всей системы нужно проверить работу котла и насоса с отключённой сетью, с питанием от предварительно заряженных аккумуляторов.

Важно при этом не подключать лишних потребителей, только все самое необходимое. При этом важно засечь время работы, которое оборудование будет работать автономно