Как выбрать бесперебойник для котла отопления
Как выбрать ИБП для газового и твердотопливного котла
Закрытая водяная система не работает без электричества, поскольку циркуляцию теплоносителя обеспечивает насос. Отопительные агрегаты с микропроцессорными блоками управления тоже питаются от электросети. Отсюда вывод: хозяину частного дома желательно обзавестись источником бесперебойного питания (сокращенно – ИБП) на случай аварийного отключения электроэнергии. Мы подскажем, как выбрать ИБП для котла отопления любого типа – газового, твердотопливного, пеллетного или дизельного.
3 критерия выбора блока питания
Начнем с постановки задачи. При отключении света «бесперебойник» для котла должен моментально взять на себя функцию внешнего источника питания и поддерживать работу отопительного оборудования, пока электроснабжение не возобновится.
Упрощенно принцип работы ИБП выглядит так: в обычном режиме блок преобразует переменный ток в постоянный и заряжает аккумулятор. Когда напряжение в сети исчезает, происходит обратный процесс – постоянный ток батареи преобразуется в переменный, который подается на котел.
Принцип действия аппарата бесперебойного питания
В интернет-магазинах продается несколько разновидностей устройств резервного электропитания, цена блоков колеблется в широком диапазоне. Чтобы выбрать подходящий ИБП без лишних переплат, учитывайте 3 фактора:
Примечание. Некачественное электроснабжение подразумевает частые отключения, сильные перепады напряжения в сети либо применение бензинового генератора.
Теперь разберем перечисленные факторы подробнее.
Как определить мощность ИБП
Поскольку во всех современных системах отопления задействовано от 1 до 10 циркуляционных насосов, «бесперебойник» обязан выдерживать высокие пусковые токи. В момент включения агрегата данный показатель возрастает минимум в 2 раза (на более мощных насосах системы водоснабжения – в 3 раза). Мощность блока питания считаем так:
Если подходить скрупулезно, то надо бы удваивать только мощность двигателей насосов и вентиляторов, ведь электроника не создает пусковых токов. Но доля электронных систем в общем энергопотреблении настолько мала, что считать ее отдельно нет смысла.
Справка. Потребляемая мощность газового настенного котла прописана в паспорте агрегата либо на табличке, прикрепленной к корпусу. У большинства насосов параметр указан на торце, рядом с винтом, как показано ниже на фото.
Пример. Газовая котельная установка потребляет 130 Вт, дополнительный перекачивающий агрегат – 82 Вт. Минимальная мощность источника бесперебойного питания составит (130 + 82) х 2 = 424 Вт.
Для расчетов берется значение мощности, потребляемой насосом на самой высокой скорости вращения ротора
Продолжительность работы
Сколько времени будет продолжаться работа газового котла от ИБП, определяет домовладелец из личного опыта. Только вы знаете длительность отключений электроэнергии в месте проживания. Основываясь на этих данных, выбирайте 1 из 2 видов «бесперебойников»:
Совет. Если электричество отсутствует сутками, «бесперебойник» с аккумуляторами обойдется слишком дорого. Дешевле приобрести бензиновый электрогенератор + стабилизатор напряжения. Более кардинальный способ – смонтировать самотечное отопление с энергонезависимым газовым/дровяным котлом.
Как нетрудно догадаться, длительность работы отопления зависит от 1 показателя – емкости батареи, мощность блока не играет роли. Например, ИБП с внешним аккумулятором 60 ампер-часов сможет поддерживать наш теплогенератор с насосом (212 Вт) в течение 2 ч. Возьмем батарею на 75 Ач – получим около 3 ч рабочего времени.
Четко рассчитать продолжительность работы котла от «бесперебойника» с аккумулятором довольно сложно. Причина – непостоянное потребление энергии:
Чтобы подобрать емкость аккумуляторной батареи, предлагаем воспользоваться таблицей, в ней указано приблизительное время автономной работы в зависимости от энергопотребления и величины заряда. При выборе делайте запас 10…20% на пусковые токи электромоторов.
Качество электроснабжения
Прежде чем выбирать ИБП для газового котла или теплогенератора другого типа, замерьте перепады напряжения в домовой электросети. Проблема заключается в следующем: далеко не всякий «бесперебойник» может нормально функционировать при падениях ниже 180 вольт. В подобных случаях наблюдается 2 сценария (зависит от модели аппарата):
Вывод. При наличии глубоких просадок сетевого напряжения следует выбирать ИБП со встроенным инверторным стабилизатором, способным выравнивать перепады в диапазоне 140…300 вольт. Если вы уже приобрели обычный «бесперебойник», придется докупать отдельный стабилизатор.
Требование также относится к бензиновым/дизельным генераторам. Эти агрегаты плохо поддерживают частоту тока 50 Гц (исключая дорогие модификации), то есть, выдают неправильную синусоиду на выходе. Электрогенератор подключается к котлу через ИБП с инверторным стабилизатором и отдельное устройство автоматического пуска (блок АВР). Электростанция должна запускаться сама – вдруг хозяев не окажется дома, когда отключат свет.
Как выбирать ИБП для газового котла
Когда мы выяснили потребляемую мощность, величину заряда аккумулятора и способы выравнивания напряжения, можно переходить к выбору самого «бесперебойника». Интернет-магазины предлагают источники питания с 3 видами архитектуры:
Принцип работы офлайн «бесперейбоника» простой – какое напряжение входит в блок, такое и выходит. Если сеть сильно падает, прибор использует энергию батареи. Онлайн-аппарат работает иначе: сначала входной ток выпрямляется, «загоняется» в строгие рамки – 220…230 В, 50 Гц, затем снова преобразуется в переменный и направляется потребителю. Линейно-интерактивный ИБП – это блок off line со встроенным стабилизатором.
Справка. Стоимость «бесперебойников» зависит от архитектуры, мощности и диапазона входного напряжения. Пример: китайский ИБП «Люксеон» (Luxeon) 0.3 кВт типа онлайн стоит около 60 у. е., аналогичный интерактивный – 100 у. е. Если нужна мощность 700 Вт, то стоимость увеличивается до 210 и 160 у. е. соответственно.
Какой «бесперебойник» лучше выбрать для газового котла:
Разъяснение по поводу компьютерных ИБП. Аппроксимированная синусоида на выходе таких аппаратов хорошо воспринимается электроникой, а вот асинхронные двигатели насосов сильно греются, гудят и быстро выходят из строя. Вот почему необходим «бесперебойник» с правильной синусоидой.
Новый блок резервного питания лучше сразу проверить. Подключите аппарат к газовому котлу согласно инструкции и попробуйте запустить агрегат в режим отопления. Если автоматический розжиг не сработает, блок нужно менять на другую модель.
Бытовой ИБП для твердотопливного котла выбирается аналогичным образом – определяется мощность электроустановок и контроллера, качество электроснабжения и длительность автономного режима. Дальше следуйте нашим советам или рекомендациям, озвученным на видео:
«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:
Отсюда вывод: не эксплуатируйте ИБП для газового котла с аккумулятором от авто, разве что в крайнем случае, как временный источник питания. Лучше приобрести специализированные тяговые батареи и не беспокоиться.
Заключение
Чтобы успешно выбрать ИБП для котла, надо выявить все проблемы, связанные с электроснабжением вашего загородного дома. Выясните заранее диапазон перепадов напряжения, зафиксируйте длительность и частоту отключений. Решить задачу поможет реле напряжения с дисплеем – недорогой прибор, отключающий электричество при скачках во внешней сети.
Дальше посчитать мощность и подобрать «бесперебойник» гораздо проще. Если используете автономную электростанцию (генератор), узнайте параметры выходного напряжения, которое должен обрабатывать блок резервного питания.
10 лучших ИБП для газовых котлов
Выбираем лучший источник бесперебойного питания для газового котла
Современные системы отопления сложны и не терпят отключения электричества и скачков напряжения. Уберечь газовый котел от поломок, обеспечить работу циркуляционных насосов в случае проблем с электричеством поможет источник бесперебойного питания. Лучшие ИБП для газовых котлов представлены в нашем рейтинге.
Как выбрать ИБП для котла?
Тип ИБП
При выборе типа ИБП для автономной системы отопления следует учитывать два момента. Во-первых, для длительной работы с циркуляционными насосами принципиально непригодны модели с меандром или аппроксимированной синусоидой на выходе, т.е. резервные и недорогие линейно-интерактивные бесперебойники. Их выбор может быть оправдан лишь в случае систем отопления гравитационного типа (включая отсутствие встроенных моторизованных агрегатов подачи теплоносителя в самих котлах). Во-вторых, многие котлы фазозависимы, и они просто не желают включаться без наличия в электрической сети «правильной» нейтрали (а большинство Smart UPS при переходе на батарею отсекает соответствующую внешнюю цепь и формирует выходное напряжение неподходящим образом). Технически, эта проблема решаема, но лучше обойтись без дополнительных элементов в схеме питания.
Таким образом, из трех типов источников бесперебойного питания для обеспечения автономной работы газового котла и сопутствующего насосного хозяйства (а также коммутационного с электроприводом) пригодны лишь продвинутые линейно-интерактивные и On-Line модели.
Линейно-интерактивные ИБП имеет смысл выбирать, если в системе резервирования нет и не планируется в будущем установка генератора. Как правило, такие бесперебойники достаточно чувствительны к изменению частоты напряжения на входе, и даже небольшие отклонения от номинала они воспринимают как аварийную ситуацию (с переходом на батарейное питание). Если с параметрами электрической сети все в порядке и возможны лишь ее случайные отключения, имеет смысл обратить внимание на простые преобразователи постоянного напряжения в переменное. Кстати, под ИБП для газовых котлов многие специалисты как раз и подразумевают совокупность инвертора со встроенным зарядником и внешней аккумуляторной батареи. Кроме того, среднестатистический инвертор более терпим к нестабильности частоты входного напряжения, чем типичный интерактивный UPS и, как правило, оптимизирован для сценариев с продолжительным резервированием.
Во всех остальных случаях рекомендуем ориентироваться на бесперебойники с двойным преобразованием напряжения.
Выходная мощность
После того, как вы определились с типом будущего ИБП для котла, нужно посчитать, какую совокупную мощность потребляет оборудование, нуждающееся в защите. Чрезмерный запас здесь излишен, но стоит «заложиться» на вероятность форс-мажора. Скажем, на одновременный пуск всех подключенных насосов.
В подобных расчетах большую роль играет энергоэффективность таких потребителей. Если в паспорте на моторизованное устройство указан любой класс, кроме ‘A’, номинальную мощность умножают на 5. В противном случае — на 1,3. Наконец, выходную мощность источников бесперебойного питания принято указывать в вольт-амперах. Чтобы перейти к привычным ваттам, соответствующий показатель ИБП делят на коэффициент 1,4.
Продолжительность автономной работы
Задача обеспечения бесперебойного функционирования отопительной системы изначально предполагает высокую автономность (время резервирования). Автономность достигается за счет подключения внешних аккумуляторов требуемой емкости. Важными здесь являются следующие моменты:
Во-первых, это величина зарядного тока, которую может обеспечить ИБП. В идеальном случае, она должна быть регулируемой в широких пределах, иначе батареи малой емкости будут заряжаться излишне быстро, а большой — слишком медленно. Еще лучше, если контроллер бесперебойника будет способен на трехступенчатую зарядку, а возможности настройки ИБП позволят задавать величину тока и напряжение накопления/поддержания. Как минимум, с таким UPS вы не будете привязаны к единственной линейке аккумуляторов (их производителю).
Во-вторых, чем мощнее ИБП, тем емче у него должен быть батарейный кабинет (чтобы обеспечить должную автономность). По разным причинам, его часто организовывают, соединяя аккумуляторы последовательно по 2-3-4 банки. А постольку абсолютно одинаковых вещей в природе не существует, то рано или поздно происходит разбалансировка такого накопителя энергии и ускоренная деградация его отдельных элементов. Опять же, эта проблема решаема с помощью дополнительных приспособлений, а наш совет для неготовых к ритуальным пляскам — ориентируйтесь на модели ИБП с единственным внешним аккумулятором / минимальным их количеством и, по возможности, выбирайте батареи из одной партии.
Свой рейтинг источников бесперебойного питания для котлов мы постарались составить максимально представительно из моделей, активно обсуждаемых на специализированных форумах, и получивших высокую оценку владельцев или профильных специалистов.
Выбор источника бесперебойного электропитания для системы отопления загородного дома
Статья подготовлена при участии компании CyberPower Systems
В преддверии нового отопительного сезона многие владельцы загородных домов задумываются над вопросом, что будет с системой отопления в случае отключения электропитания. Независимо от того, что явилось причиной блэкаута — обрыв проводов, перегрузка подстанции или масштабная авария, запоминаем главное правило. Современной системе отопления необходим надёжный источник бесперебойного электропитания, который, в случае необходимости, сможет заменить основную сеть.
Итак, из этой статьи вы узнаете:
Особенности выбора ИБП для котельной
Котельная современного загородного дома — это сложная энергозависимая инженерная система. Для бесперебойной работы системы отопления требуется постоянное обеспечение электроэнергией котла и насосов, которые обеспечивают циркуляцию теплоносителя по трубам. В случае отключения электричества, циркуляционные насосы перестают работать, отключается блок управления котла, а система отопления останавливается.
При длительном отключении электроэнергии зимой это, помимо существенного снижения уровня комфорта в загородном доме, может привести к заморозке системы отопления или к возникновению аварийной ситуации. Например, если сердцем системы отопления является энергонезависимый твердотопливный котёл, то при исчезновении электричества сразу отключатся циркуляционные насосы.
Дровяной или угольный котёл, в силу своей конструкции, продолжит работу и будет нагревать теплоноситель, который уже не прокачивается по трубам системы отопления. В случае, если циркуляция жидкости в системе отопления осуществляется принудительным способом (теплоноситель прокачивается насосом), а не смонтирована система отопления с естественной циркуляцией (гравитационного типа), теплоноситель может закипеть или, в худшем случае, просто взорваться.
Избежать подобных неприятностей можно, если смонтировать систему резервного питания отопительного оборудования.
Надёжная и бесперебойная работа современных отопительных котлов, например газовых, пеллетных или дизельных, так же, как и всей системы отопления, полностью зависит от наличия в доме электроэнергии. Электричество запитывает важнейшие узлы котла – циркуляционный насос и блок электронного управления. В случае отключения электроэнергии подача тепла прекращается.
На первый взгляд кажется, что смонтировать систему резервного питания для котельной — не очень сложно. Например, достаточно подключить к котлу недорогой «компьютерный» бесперебойник или смастерить систему на основе обычных автомобильных аккумуляторов. Это мнение ошибочно, т.к. для работы котла от ИБП нужно, чтобы он отвечал определённым требованиям.
Выбор правильного источника бесперебойного питания
Как уже говорилось выше, современный котёл — это сложное оборудование, снабженное микропроцессорным блоком управления, чувствительным к скачкам напряжения и, что особенно важно, — к качеству электроэнергии.
В зависимости от конструкции, бесперебойники обеспечивают выходное напряжение двух форм — чистый синус и аппроксимацию синусоиды. Причём, последнюю форму синусоиды — т.н. меандр (прямоугольная форма выходного сигнала) выдают недорогие бесперебойники, предназначенные, например, для использования с простым оборудованием, не чувствительным к форме входного напряжения.
ИБП этого типа, помимо малой ёмкости встроенной батареи, неспособной обеспечить долговременную работу котельного оборудования, совершенно не подходят для запитки микропроцессорных плат котлов, т.к. блок управления воспринимает меандр (или квазисинусоиду), как ошибку. Циркуляционный насос если и запустится, то будет работать с перебоями и повышенным шумом, также существенно сократится его ресурс. Кроме этого, дорогостоящее оборудование может просто выйти из строя.
И это лишь один из нескольких важных нюансов, которые необходимо учесть при выборе ИБП для котельной. Помимо формы выходного сигнала, надо учесть возможность ИБП выдерживать высокие пусковые токи. Это связано с тем, что многие приборы, к примеру, погружные насосы, сами по себе уже являющиеся достаточно мощными потребителями электричества, при старте увеличивают потребление в 2-3 раза превышающее свою номинальную мощность.
Отсюда: одна из важнейших характеристик, это возможность ИБП выдерживать 2-х/3-х кратное превышение мощности от номинала в течение 15-30 секунд. А в целом, всегда подбирайте ИБП для котельной с необходимым запасом как по мощности ИБП, так и по ёмкости аккумуляторов, исходя из расчёта достаточного обеспечения электричеством всех потребителей.
Идём дальше. Принцип действия резервного питания можно описать простым алгоритмом. При включении в сеть, через встроенное в ИБП зарядное устройство происходит зарядка аккумулятора или аккумуляторов (если используется несколько батарей). Одновременно через ИБП ведётся подача электроэнергии на потребители — котёл, циркуляционные насосы и т.д. При полной зарядке аккумулятора зарядник автоматически отключается, и питание системы происходит напрямую от электросети, через ИБП в т.н. штатном режиме.
В случае отключения электричества бесперебойник обеспечит подачу электроэнергии от аккумулятора (преобразовав его из постоянного в переменный 220 В, 50 Гц) на котельное и на другое подключенное оборудование. Подача энергии будет осуществлять до тех пор, пока не будет восстановлено электроснабжение дома, или пока не разрядятся аккумуляторы.
В отличие от бензинового или дизельного генератора, ИБП могут быть установлены в любом помещении, практически не требуют обслуживания, кроме замены раз в несколько лет аккумуляторных батарей, мгновенно восстанавливают электропитание и бесшумны в работе.
Также, выбирая бесперебойник для котла, нужно определиться с рядом ключевых требований, которые предъявляются к этому оборудованию. По принципу работы все ИБП делятся на три больших группы.
Чтобы сделать осознанный выбор, необходимо разобраться в отличиях между этими ИБП.
Офф-лайн бесперебойники не имеют встроенного стабилизатора, а в настройках аппарата зафиксирован диапазон допустимого напряжения сети, например от 180 до 250 В. При понижении или скачках напряжения за рамки диапазона входного напряжения (а это часто бывает в загородных поселениях), устройство расценит это как сигнал к переключению питания котельной от аккумуляторов. При возвращении уровня напряжения к установленным номиналам бесперебойник снова переключится на питание от основной сети. Т.е. при любых скачках будет происходить излишне частое переключение ИБП: сеть/аккумуляторы.
Помимо отсутствия защиты подключенного оборудования от перепадов напряжения, работа бесперебойника в этом режиме приведёт к частому циклу заряд/разряд аккумуляторов, что снизит срок их службы. Кроме этого, при выборе ИБП этого типа, к нему дополнительно придётся приобретать стабилизирующее устройство для защиты оборудования.
В отличие от off-line, линейно-интерактивные устройства, хотя и имеют граничные показатели допустимого напряжения, дополнительно снабжены стабилизатором напряжения, защищающим оборудование от скачков напряжения. Кроме простой подачи напряжения, ИБП этого типа позволяют скорректировать его в определенных пределах (около 20%), но обычно эта регулировка ступенчатая.
Он-лайн бесперебойники, или ИБП непрерывного действия, являются, на первый взгляд, самым оптимальным оборудованием, подходящим для использования в связке с отопительным котлом, требовательным к качеству напряжения и его частоте. ИБП этого типа, за счёт своих конструктивных особенностей, «вытягивают» напряжение до нужного нам качества, подавая на потребитель 220 В 50 Гц.
В таком бесперебойнике установлен инвертор, который работает по схеме двойного преобразования поступающего тока. Т.е. сначала переменный ток преобразуется в постоянный, далее он преобразуется ещё раз в нужный для работы оборудования переменный ток стабильного качества. При всех плюсах он-лайн топологии, есть один существенный минус, на который обязательно нужно обратить внимание.
Из-за того, что система работает по принципу двойного преобразования, подключенные батареи все время задействованы. Это в разы по сравнению с линейно-интерактивной топологией снижает ресурс батарей, а батареи, в свою очередь, являются достаточно дорогим удовольствием, в малых мощностях перекрывая по стоимости сам ИБП.
Для полноценной работы системы бесперебойного электропитания, для котельной, будет, более чем достаточно линейно-интерактивного устройства, так как по сумме потребительских характеристик это представляется оптимальным выбором.
Важный момент: обычно у ИБП начальной мощности с внешними батареями напряжение питания составляет 12 В или 24 В и далее по нарастающей — 36, 48 В, в зависимости от мощности, т.е. при 24 В требуется подключение как минимум 2-х батарей, что не всегда экономически целесообразно. Поэтому, выбирая качественный бесперебойник, смотрим в его технических характеристиках, сможет ли он работать на необходимом минимуме, т.е. от 1-й батареи на 12 В.
Выбор аккумулятора для источника бесперебойного питания
Стоимость аккумуляторов может составлять свыше 50% от цены всей системы бесперебойного питания. Поэтому к их выбору нужно относится так же ответственно, как и к выбору бесперебойника. При этом к батареям для построения системы резервного питания предъявляются особенные требования.
Обычные стартерные аккумуляторные батареи, требующие периодического обслуживания и выделяющие в процессе работы пары серной кислоты, не предназначены для использования в закрытом помещении в непосредственной близости от людей. Более того, стартерные АКБ не предназначены для автономного питания и моментально выйдут из строя после 2-3 раз разряда.
Возникает вопрос, что же выбрать? Запоминаем второе правило: для использования с ИБП лучше всего подходят гелевые батареи GEL (Gelled Electrolite) или аккумуляторы, построенные на технологии AGM (Absorptive Glass Mat). Несмотря на малопонятную на первый взгляд аббревиатуру, оба типа аккумуляторов являются свинцово-кислотными, но отличаются друг от друга типом использованной технологии.
В AGM аккумуляторах между свинцовыми пластинами находятся плотно сжатые с двух сторон стекловолокнистые маты — сепараторы (они действуют, как губка, не позволяя кислоте растекаться), пропитанные электролитом.
В GEL батареях электролит также находится между пластинами, но за счёт добавления двуокиси кремния он доведён до желеобразной массы — геля.
Отсюда — электролит в этих необслуживаемых батареях не расплёскивается. В ходе химической реакции газов, вода распадется на водород и кислород, но, при рекомбинации, ионы этих химических элементов не испаряются, а остаются в замкнутом герметичном пространстве батареи, «возвращаясь» обратно в электролит, который сохраняет свои свойства на протяжении 5-10 лет.
Это увеличивает срок службы резервной системы электроснабжения котельной, а оба типа аккумуляторов можно использовать в закрытых помещениях, снабжённых только естественной системой вентиляции.
Технология AGM новее, чем GEL. Надо учесть, что гелевый аккумулятор весьма чувствителен к перезаряду и выходит на номинальную ёмкость только спустя 15-20 циклов разряд/заряд, но, в отличие от AGM, выдерживает большее количество этих циклов, а также лучше выдерживает разряд при недозарядке. Например, если случилось повторное отключение электричества, а также полностью восстанавливают емкость после глубокого разряда.
В активе AGM аккумуляторов (при одинаковой ёмкости) – более низкая цена, чем у гелевых, более высокая мощность отдачи тока (что важно при запуске мощного оборудования, например насоса), высокая скорость зарядки. Но при этом аккумуляторы данного типа не «переносят» недозарядку и меньше работают при глубоком разряде. В случае разрядки недозаряженного аккумулятора (например, повторно отключили свет, и котёл снова работает от ИБП) ёмкость батареи необратимо снижается.
Выводы: при построении индивидуальной системы бесперебойного электроснабжения системы отопления коттеджа необходимо учесть множество нюансов, начиная от выбора оборудования, расчёта мощности ИБП и заканчивая монтажом оборудования. Всё это требует профессиональных знаний, которые можно приобрести, придерживаясь советов наших экспертов и изучая советующие темы на портале.