Как выбрать ИБП для газового и твердотопливного котла

Советы профессионалов при выборе ИБП для котлов

Самое главное при правильном подборе ИБП рассчитать мощностные характеристики

Для расчета, пусковую мощность электронасоса и вентилятора находят в техпаспорте, обращая внимание на класс энергоэффективности от A до G. Профессионалы советуют увеличивать мощность потребления на пять для всех классов, за исключением A – для него показатель увеличивается в 1.3

Далее суммируется общая потребленная мощность котлоагрегата и вспомогательного оборудования и умножается с запасом на 1.2.

Например:

• Котлоагрегат -200 Вт;
• электронасос с класса C – 40 Вт;
• вентилятор с классом А – 30 Вт.

200+ 40х5 +30х1.3 = 403.3 Вт

Минимальное значение мощности ИБП:

403.3х1.2= 484 Вт

Можно ли устанавливать On-line ИБП для электропитания котла

Бытует мнение о том, что off-line ИБП не могут применяться для аварийного электропитания котлоагрегатов по той причине, что у них чрезвычайно большой период переключения на АКБ. Вообще-то это не совсем правильно, что можно легко доказать. Для этого нужно вынуть вилку электропитания котла из сети. Обычно время переключения такого устройство не превышает полусекунды, а агрегат не сообщает о сбое, поскольку не способен уловить такое мгновенное отключение. Даже если оно составит 50мс, то при любых обстоятельствах, это будет намного меньше, чем выполненное ручным способом.

Единственно чем действительно огорчает система off-line ИБП — она лишена функции стабилизации. Притом, что отдельные модификации обладают 2-мя ступенями для корректировки выходного напряжения, тем не менее, переход, как правило, производится с применением реле и оптимально подходит для вариантов, когда напряжение устойчиво высокое или низкое. В том случае, когда оно непрерывно скачет, то очень скоро выработается ресурс реле прибора, в особенности, когда он работает на предельной мощности. В данном случае рекомендуется встроить стабилизатор напряжения в схему электропитания котла до ИБП.

Почему недопустимо применять компьютерный ИБП для аварийного электропитания котлов

Базовые моменты, которые препятствуют использованию ИБП компьютера для аварийного электропитания отопительного котла:

1. Резерв UPS является преградой для функционирования котлоагрегатов из-за малой емкости внутренних батарей, и как следствие вызывают ограничение аварийного периода работы отопительной системы. Кроме того в этом приборе отсутствует требуемая защита трансформаторов от перегрева. Урегулировать проблему возможно использованием внешних мощных АКБ с системой активного охлаждения.
2. Слабое зарядное устройство. Установка наиболее мощных АКБ продлевает период заряда, что сможет стать неувязкой при подаче электричества по разному котловому электрооборудованию.
3. Параллельное либо последовательное подсоединение аккумуляторов. Существует мнение, что последовательность соединения предполагает предварительную балансировку аккумуляторов.
4. Необходимость калибровки ИБП впоследствии смены батарей на наиболее мощные. В определенных модификациях калибровка допускается нажатием клавиши, в иных – через меню управления. Ошибочная калибровка воспроизводит неточное представление процентов оставшегося заряда, что скажется на работоспособности устройств, присоединенных к интерфейсным разъемам корпуса.

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.

Требования к бесперебойнику

Чтобы узнать, какой бесперебойный агрегат подойдет к газовому котлу, заранее нужно определиться с требованиями, которые предъявляются к устройству. Поможет знакомство с основными показателями ИБП, характеризующими эффективность его работы. Некоторые из них:

• Активная и полная (с учетом реактивной составляющей) мощность, определяемая как произведение напряжения питания на силу тока в нагрузке.
• Коэффициент гармонических искажений, указывающий на качество выходного напряжения – на отклонение формы синусоиды от идеального вида.
• Наличие внешнего аккумулятора, позволяющего не прерывать работу котла при полном отсутствии сетевого питания в течение нескольких часов.
• Длительность функционирования в автономном режиме.
• Границы допустимых колебаний входного напряжения в Вольтах.

Длительность работы от АКБ зависит в большей степени от его емкости.

Когда по условиям эксплуатации котельного оборудования предполагаются длительные перерывы в энергоснабжении, следует предусмотреть возможность подключения дополнительных батарей. Также желательно, чтобы приобретаемый прибор обладал функцией автоматического отслеживания состояния электросети и восстановления нормального режима питания.

Необходимость ИБП для отопительных котлов

Большинство современных газовых котлов требуют постоянного подключения к источнику электропитания. От сети работает циркуляционный насос, управляющий блок, система розжига, принудительная вентиляция, поэтому при отключении электроэнергии работа всего оборудования прекращается, а отапливаемое помещение начинает охлаждаться.

Проще установить ИБП и предотвратить возгорание электронных компонентов газового котла вследствие перегрузок, чем оплачивать последствия масштабного пожара

Электронные компоненты газовых котлов привередливы также к параметрам напряжения. Большая протяженность электросетей в загородных домах зачастую приводит к его понижению в сети, а также к ухудшению частотных характеристик тока. В результате котел может работать с перебоями или вообще не включаться.

Все электрические проблемы решаются путем установки ИБП, некоторые модели которых способны не только обеспечить резервное питание оборудования, но и исправить недостатки напряжения и частоты.

Автоматическая стабилизация напряжения бесперебойником позволяет снизить нагрузки на электропреобразователи платы газового котла и увеличить срок их службы

Преимуществами установки бесперебойника для газового котла являются:

1. Защита от перепадов напряжения. Стоимость ИБП в разы ниже, чем цена новой электронной платы для котла.
2. Простота монтажа, не требующая специальных навыков.
3. Автоматический контроль над электрическими параметрами сети.
4. Срок службы до 5-7 лет.
5. Отсутствие потребности в сервисном обслуживании.
6. Бесшумность работы.

При сильных морозах остановка отопительного оборудования даже на несколько часов может привести к разрыву труб, расположенных близко к улице. Поэтому обеспечение беспрерывности работы котла с помощью ИБП является не прихотью, а рациональным решением по экономии времени и средств.

Выбираем аккумулятор

Давайте посмотрим, как выбрать аккумулятор для газового котла отопления (а точнее, для нашего бесперебойника). Для начала нужно посмотреть, аккумуляторы какой емкости поддерживает купленный ИБП (помним про ток заряда). В соответствии с этим приступаем к подбору батарей. Они подразделяются на два типа:

Мы рекомендуем выбрать для газового котла необслуживаемые батареи, так как их можно устанавливать и дома.

• Обслуживаемые – они требуют периодического долива воды или электролита;
• Необслуживаемые – используют гелевый электролит, поэтому не нуждаются в каком-либо обслуживании.

Необслуживаемые батареи не нуждаются в возне с электролитом и водой, не выделяют в воздух опасных газов (водород). Поэтому их можно смело ставить в непроветриваемых помещениях. А вот обслуживаемые аккумуляторы в ИБП можно использовать только тогда, когда они устанавливаются в технических проветриваемых помещениях (например, подвалах, где можно поставить и сам газовый котел).

Обратите внимание, что обслуживаемые аккумуляторные батареи представляют собой не что иное, как АКБ для автомобилей – с напряжением 12 или 24 В. Устанавливая бесперебойник для газового котла отопления, следует позаботиться об экономии средств

Мы не рекомендуем покупать два АКБ по 50 А/ч в каждый, так как выгоднее выбрать и приобрести одну батарею для ИБП емкостью 100 А/ч. А если вы хотите сэкономить и купить АКБ на 75 А/ч вместо 100 А/ч, то лучше отдать предпочтение последней батареи, так как разница в емкости будет минимальной

Устанавливая бесперебойник для газового котла отопления, следует позаботиться об экономии средств. Мы не рекомендуем покупать два АКБ по 50 А/ч в каждый, так как выгоднее выбрать и приобрести одну батарею для ИБП емкостью 100 А/ч. А если вы хотите сэкономить и купить АКБ на 75 А/ч вместо 100 А/ч, то лучше отдать предпочтение последней батареи, так как разница в емкости будет минимальной.

ИБП с внешними аккумуляторами

В них отсутствие внутренних аккумуляторов компенсируется наличием мощного зарядного устройства. При полной «сборке» бесперебойника мы получаем автоматизированный комплект, состоящий из инвертора, зарядного устройства, блока управления и цепочки аккумуляторов (одного аккумулятора).

Принцип действия предельно прост: при наличии электричества в сети он стабилизирует напряжение в заданных параметрах, при его отсутствии – производит переключение на питание от АКБ. Как только напряжение появилось или пришло в норму – происходит обратное переключение и реализуется зарядка подсевших аккумуляторов. Именно эта простота и является залогом надежности работы бесперебойников с внешними АКБ.

Устройства разделяются на 2 вида по типу работы:

• On-Line (более дорогой вариант), преобразует переменное напряжение в постоянное, а потом проводит обратную операцию, выдавая «чистую» и стабильную синусоиду на выходе. Характеризуется очень малым временем переключения на АКБ и высоким стандартом напряжения;
• Line-Interactive – в схему включен автотрансформатор, позволяющий регулировать входное напряжение в широком диапазоне.

Для защиты электроники котла от скачков напряжения, а также для длительной автономной работы источников тепла, используют только ИБП с внешними аккумуляторами. Это обусловлено тем, что встроенные аккумуляторы способны обеспечить питание на очень малое время, порядка 20–30 минут, а затем произойдет отключение и в худшем случае, заморозка системы отопления. Устройства с внешними аккумуляторами (индекс в маркировке LT (Long Time – долгое время)), могут поддерживать работоспособность котла 10–12 часов.

Во время перехода на питания от аккумуляторов бесперебойные устройства контролируют уровень заряда батарей и при достижении предельного значения разрядки (как правило, около 20%), прекращают работу. При возобновлении подачи электроэнергии работа системы восстанавливается и аккумуляторы подзаряжаются в установленном режиме.

Мощность, которая указывается в паспорте на устройство, показывает разрешенную нагрузку подключения. Количество подключенных аккумуляторов к системе регулируется мощностью встроенного зарядного устройства.

Единственным недостатком приборов с внешними АКБ можно считать высокую стоимость аккумуляторов, которая может превышать стоимость самого бесперебойника. Кроме того, раз в 3–5 лет следует менять аккумуляторы на свежие, а раз в 2 года – проводить их проверку на соответствие начальным параметрам. Срок «жизни» АКБ зависит от интенсивности их использования, но батареи изнашиваются и в отсутствие эксплуатации, теряя качество напряжения и способность зарядки.

Перед просмотром моделей, рекомендуем посмотреть короткое видео, в котором вы узнаете, какой мощности должен быть ИБП:

Как выбрать ИБП для газового котла

Газовый котел отопления оснащен «капризной» электроникой, поэтому ИБП должен быть надежным и функциональным. Но выбрать его не так просто ввиду разнообразия технических параметров и того факта, что производят такие устройства многие компании.

Тип

ИБП для газового котла делятся на две разновидности: с аккумулятором и без. Первые легко устанавливаются и подключаются, но выбор энергоемкости АКБ ограничен, и если выбирать, то с более емким источником питания.

Резервные

Классификация ИБП.

Когда с подачей электроэнергии все в порядке, резервный ИБП, который еще называют off-line, работает как посредник – передает напряжение и ток с теми же параметрами, что и на входе. Если свет отключат, или на выходе изменятся параметры, бесперебойник переводит котел на работу от аккумуляторной батареи.

Энергоемкость АКБ, устанавливаемых в резервные ИБП, в среднем 5 – 10 Ач. Это 10 – 30 минут автономной работы отопительного оборудования. У них есть полезная функция – не дают выключиться подключенной технике, и дают время на ручную остановку.

Плюсы off-line устройств:

• не шумят;
• высокий КПД, если работают от сети;
• доступны.

Минусы:

• переключаются на АКБ за 4 – 12 минут;
• нельзя корректировать параметры напряжения и тока;
• энергоемкость батареи.

Офлайн модели – переключатели питания котла с сетевого на автономное.

Линейно-интерактивные

Более продвинутые устройства, оснащенные аккумулятором и стабилизаторами напряжения, поэтому на выходе дают 220 В. Модели подороже умеют «читать» синусоиды, и если она отклоняется на 5 – 10%, переключают оборудование на работу от батареи. А вот корректировать синусоиду ИБП не умеет.

Плюсы:

• переводят оборудование в автономный режим за 2 – 10 мс;
• КПД;
• стабилизируют напряжение и без АКБ.

Минусы:

• не корректируют синусоиду и частоту тока;
• предельная энергоемкость – 5 кВА.

Непрерывные

Это on-line ИБП, обеспечивающие стабильные выходные параметры сети независимо от входящих

Неважно, есть напряжение на входе или нет – котел        всегда будет работать от аккумулятора. Принцип: двухэтапное преобразование электроэнергии. На первом этапе входящее напряжение снижается, переменный ток выравнивается, и энергия идет на зарядку аккумулятора

Второй этап – обратный процесс, когда электричество отдается. Оно снимается с контактов АКБ, ток делается переменным, напряжение поднимается и идет на выход ИБП

На первом этапе входящее напряжение снижается, переменный ток выравнивается, и энергия идет на зарядку аккумулятора. Второй этап – обратный процесс, когда электричество отдается. Оно снимается с контактов АКБ, ток делается переменным, напряжение поднимается и идет на выход ИБП.

Что все это дает – котел работает от бесперебойника, полностью автономно, с установленными параметрами. Перепады напряжения, изменения синусоиды и даже удары молнии оборудованию не страшны. Из-за внешних факторов может испортиться ИБП, но не котел.

Плюсы:

• подключенные устройства продолжают получать питание, даже если отключают свет;
• стабильные электропараметры;
• подзаряжаются от бензинового генератора;
• можно корректировать выходное напряжение.

Минусы:

• шумные и выделяют много тепла;
• КПД – 80 – 94%;
• в 2 – 3 раза дороже линейно-интерактивных бесперебойников.

On-line модели дорогие, и актуальны, если к ним подключается высокомощное оборудование и аккумуляторы повышенной энергоемкости.

Компьютерный УПС для газового котла не подойдет по следующим причинам:

• малая энергоемкость батареи, что дает немного времени автономной работы;
• нет защиты от перегрева;
• аппроксимированная синусоида повлияет на нормальную работу оборудования.

Мощность

В описаниях встречается два параметра – полная и активная мощность. Смотрят на второй – он должен в два раза превышать суммарную линейную мощность подключаемого оборудования. Так ИБП сможет без проблем выдержать пусковые токи электронасоса и вентилятора. Это компенсация возможной перегрузки.

По советам профессионалов, надо учитывать не только пусковую мощность насоса и вентилятора, но и класс их энергоэффективности (от A до G). Для всех, за исключением A, мощность потребления увеличивают в пять раз (для A – в 1.3).

Классы энергоэффективности.

ИБП обеспечивает котлоагрегату резервное питание на определенный промежуток времени. Его должно хватать, чтобы котел смог работать какое-то время, пока не будет устранена неисправность электросети или не запустится генератор. Время работы источника бесперебойного питания зависит от двух факторов: количества и энергоемкости аккумуляторов, и потребляемой мощности подключенного оборудования. При этом одна и та же модель ИБП, в зависимости от нагрузки, характерна разным временем автономности.

Стабилизатор для котла

Это самый простой и бюджетный вариант защиты от скачков напряжения. Приобретается стабилизатор, чаще всего релейный (ступенчатая регулировка), вешается на стену (бывают напольные) рядом с котлом, включается в розетку сам стабилизатор, а в розетку на его корпусе включается котел. Все. Какие модели сейчас самые популярные?

Бастион TEPLOCOM ST-888 — релейный, мощность 888 В·А (~620 Вт), диапазон работы 145 — 260 В, погрешность 10% (Рис. 1.), цена примерно 4 700 руб.

Рис.1. Внешний вид стабилизаторов Ресанта LUX АСН-1000Н/1-Ц, Энергия АРС-1000, Бастион TEPLOCOM ST-888 и Rucelf КОТЁЛ-1200 отличается значительно, начинка приборов не на столько, но тоже отличается.

Рис.1-а. У Энергии АРС-1000 есть специальная шпилька для правильного подключения фазо-зависимых котлов (защита по полярности).

Примечание. ЭкспертКотел.ру не рекомендует стабилизаторы и ИБП мощностью ниже 500 В·А, особенно для двухконтурных котлов. При просадке напряжения, снижается и выходная мощность стабилизатора или ИБП, например, рассмотренный выше Ресанта LUX АСН-1000Н/1-Ц при падении напряжения до 140 вольт будет выдавать ~350 Вт (~50% от номинала). Если суммарная мощность нагрузки будет выше, чем то, что выдает стабилизатор в данный момент, то он отключится и отключит котел. Поэтому лучше учесть запас на случай падения напряжения, оптимальная мощность 1 кВ·А, 1,5 кВ·А или 2 кВ·А. Это касается и ИБП.

Как выбирать ИБП для газового котла

• аппараты типа off line;
• линейно-интерактивные ИБП;
• блоки непрерывного действия типа on line.

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.

ИБП, предназначенный для отопительного оборудования, должен выдавать правильный синусоидальный сигнал на выходе. Онлайн «бесперебойник» фирмы Luxeon соответствует этому требованиюКакой «бесперебойник» лучше выбрать для газового котла:

Для поддержания работы теплогенератора лучше всего подходят ИБП непрерывного действия (онлайн) с возможностью подключения внешних аккумуляторов. Приборы off line не годятся. Если мощность потребления не превышает 0.5 кВт, а продолжительность отключения – 1 час, подойдет линейно-интерактивный блок со встроенной батареей

Резервный источник должен давать на выходе чистую синусоиду, это важно для нормальной работы электродвигателей насосов. ИБП для бытовой техники или компьютеров не подойдут для котлов, поскольку выдают так называемую аппроксимированную синусоиду или квазисинусоиду

Чтобы не покупать отдельный стабилизатор, выбирайте аппарат, способный сгладить перепады напряжения в электросети. Существуют модели, выравнивающие напряжение в широком диапазоне – от 120 до 300 вольт, правда, такие ИБП стоят дороже обычных. При использовании генератора нужно стабилизировать не только напряжение, но и частоту тока. Здесь нужен «бесперебойник» типа онлайн с инвертором, другие использовать бессмысленно. Импортные настенные котлы нередко чувствительны к расположению фазы. Если вставить вилку в розетку неправильно, агрегат уходит в ошибку. Для такого отопителя присматривайте блок питания со сквозным «нулем».

Ступенчатая и аппроксимированная форма выходного сигнала не подходит для отопительной техникиРазъяснение 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:

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.

Аккумуляторы для ИБП

Можно подсоединить к бесперебойнику несколько аккумуляторов и тем самым повысить срок его автономной работы. Но при этом нужно проследить, чтобы все аккумуляторы в батарее имели одну и ту же емкость и одинаковый уровень заряда. Иначе они будут разряжаться неравномерно, и длительного срока автономной работы добиться не удастся.

Включать аккумуляторы можно как последовательно, так и параллельно. При последовательном включении емкость аккумулятора не меняется, а напряжение складывается. При параллельном включении наоборот – напряжение не меняется, а емкость аккумуляторной батареи пропорционально увеличивается.

Есть соблазн использовать вместе с ИБП автомобильные аккумуляторы ради экономии. Делать это не стоит, так как неправильное подключение аккумуляторов выведет прибор из строя, и по гарантии его замены не будет. Лучше использовать герметичные аккумуляторы, предназначенные специально для этих устройств. Так как аккумуляторные батареи греются при работе, не стоит нагревать их дополнительно друг от друга. Поэтому, подключив несколько аккумуляторов, поставьте их так, чтобы между ними был воздушный зазор. Не рекомендуется ставить аккумуляторы вблизи источников тепла, так как они в тепле гораздо быстрее разряжаются. Нахождение аккумуляторов при отрицательной температуре так же сильно их разряжает, оптимально держать батареи при комнатной температуре.