Источник бесперебойного питания для котла отопления

ИБП для котла отопления на пеллетах

Итак, в свете рассмотренной выше ситуации, каким должен быть ИБП для котла отопления на пеллетах?

Во-первых, такой источник бесперебойного питания должен питать циркуляционный насос, а значит иметь на выходе чистый синус, что очень важно для электромотора насоса.
Во-вторых, такой ИБП должен питать лампу или запал котла, а значит иметь мощность до 500-600 ватт на выходе.
И, в-третьих, бесперебойник для котла отопления на пеллетах должен не давать «сбиться» электронике котла. А значит должен иметь время переключения на питание от АКБ до 0,5 мс.. В итоге, имеем ИБП для котельной, тот же Inelt или Бастион Теплоком на 0,8-1,0 кВа с чистым синусом и малым временем перехода на питание от батарей

В итоге, имеем ИБП для котельной, тот же Inelt или Бастион Теплоком на 0,8-1,0 кВа с чистым синусом и малым временем перехода на питание от батарей.

Схема работы ИБП

При включении в отопительный модуль ИБП состоит из нескольких частей:

• Блок питания;
• Накопители энергии на 12 Вольт.

Итак, источник бесперебойного питания при обычном режиме происходит его зарядка. После этого переменное напряжение превращается в 12 Вольт поступает во внутренне приспособление для зарядки. Одновременно происходит функционирование котла. При аккумулировании энергии, в накопителе будет происходить его отключение, однако питание других приборов непосредственно из сети будет продолжаться.

Схема работы ИБП

Когда электроснабжение отключено, то будет происходить обратная процедура: превращение постоянного напряжения в переменное. Энергия будет поступать для функционирования нагревательных приборов и прочих потребителей, если они подключены к ИБП. Таким образом, после консультации со специалистами, становится понятно, как работает ИБП для всей системы отопления дома или квартиры.

Необходимость использования

Источник бесперебойного питания для котла очень важно для постоянного функционирования отопительного модуля. Однако его включение в цепь не сможет справиться со всеми возникающими трудностями

Если отключение электричества будет происходить слишком часто и на продолжительное время, то он не справится с такой загрузкой, и просто не будет иметь времени для полной подзарядки.

Аппарат ИБП

ИБП для системы отопления представляет собой дублирующий источник питания. Как ни печально, но отключение электричества в наше время не редкость. В связи с возможными неблагоприятными ситуациями приобретение и включение в цепь источника бесперебойного питания для котлов отопления весьма и весьма желательна.

Схема действия источника бесперебойного питания достаточно проста: она базируется на аккумулировании энергии в специальных батареях, а затем всё накопленное расходуется на нужды подключённых к нему устройств. Эти приборы обычно работают самостоятельно (автоматизация сети), без участия человека. Главное правило работы ИБП: процесс зарядки всегда больше по времени, чем непосредственной работы.

Надо отметить, что для существующего отопительного газового оборудования отопления, электричество требуется непосредственно при функционировании напорной оснастки и работы автоматических приборов. Потребляемая электроэнергия равна примерно 100-200 Вт, что равняется работе одной-двух обычных осветительных ламп.

Зачем нужен

Во время продолжительных выключений дом остается без обогрева, если циркуляция теплоносителя осуществляется насосом. Неудовлетворительное качество питания, скачки или проседания в сети отражаются на состоянии электрооборудования, в том числе на котле с циркуляционным насосом.

Запитать насос и управление котлом следует из резервного источника, которым становится либо генератор, либо источники бесперебойного питания (ИБП/UPS). Однако генераторы зависят от наличия запасов топлива и требуют внимания пользователя для запуска и обслуживания. Использование бесперебойников нивелирует проблемы с электричеством и спасает от охлаждения дома в отсутствии электричества в сети.

Самодельные ИБП

Давайте посмотрим, можно ли собрать блок бесперебойного питания для котла отопления своими руками. Здесь мы выделим два способа решения поставленной задачи:

• Собираем самодельный ИБП для газового котла из отдельных деталей;
• Собираем ИБП для котла своими руками на базе готовы модулей.

Самодельные ИБП всегда будут уступать в надежности заводским.

Первый вариант доступен для людей, обладающих знаниями в области электроники и электротехники. Им без труда удастся собрать бесперебойник для газового котла своими руками. Для этого нужно найти подходящую схему, приобрести необходимые детали и аккумуляторные батареи, проверить работоспособность системы, тщательно проверить ее технические характеристики. Недостатки подобных самосборных ИБП для газовых котлов:

• Низкая надежность – что ни говори, но заводская техника работает гораздо стабильнее;
• Трудность в сборке – продвинутые схемы, обеспечивающие максимальную эффективность, строятся на основе сотен деталей;
• Трудность в настройке – для того чтобы обеспечить правильную работу схемы, необходимо измерительное оборудование.

Проще всего собрать ИБП для газового котла из отдельных модулей. Для этого вам понадобятся контроллер заряда, преобразователь и аккумуляторы. Приобрести данные модули вы сможете в специализированных магазинах. Там же реализуются схемы контроля заряда, предназначенные для работы с солнечными панелями.

Как выбрать

Подбор источника бесперебойного питания выполняется в первую очередь по выдаваемой мощности. Все подключение к ИБП оборудование в сумме должно потреблять меньше номинально выдаваемой мощности, притом желательно на 10%. В документации к котлу указывается потребляемая мощность для работы насоса и блока управления. Не стоит путать с тепловой мощностью. Чаще потребляемая мощность находится в пределах 150-400 Вт, соответственно и ИБП должен выдавать не меньше.

Второй характеристикой является емкость подсоединяемых аккумуляторов. Однако часто бесперебойники поставляются без аккумуляторов, тогда следует ориентироваться на максимальную емкость и тип аккумулятора, на работу с которыми рассчитано оборудование. Ограничения в данном случае касаются мощности зарядного устройства в ИБП, максимального тока заряда. Если подключить несколько аккумуляторов большой емкости к устройству с небольшим током зарядки, то работать он все равно будет, однако время полной зарядки существенно возрастет, а также не будут соблюдаться оптимальные условия для обслуживания накопителей.

AGM VRLA – свинцово-кислотные герметичные аккумуляторы, способные выдержать до 800 циклов глубокой разрядки и зарядки. Долговечность по заявлениям производителей от 5 до 15 лет при активном использовании.

GEL VRLA – свинцово-кислотные аккумуляторы, в которых электролит выполнен в виде геля. Такое решение улучшает ряд эксплуатационных характеристик, в том числе долговечность и количество циклов разрядки/зарядки вплоть до 1000 раз. Герметичны и подходят для использования внутри помещений.

Время работы ИБП от аккумуляторов в автономном режиме зависит именно от емкости аккумуляторов и подключаемой нагрузки по потребляемому току. Опираться лучше на данные, указанные производителем в инструкции к устройству. Примерное соотношение представлено в таблице.

Аккумуляторы, Кол-во х Напряжение/Емкость (Ач)	1х12В/60	1х12В/75	1х12В/100	2аккум. х12В/60
Мощность, Вт	Время автономной работы, ч
90	4	5,4	6,7	8,9
200	3	3,6	4,9	6
290	2	2,5	3,3	4
400	1,4	1,8	2,4	2,8
500	1	1,4	1,5	2

Лучшие источники бесперебойного питания с двойным преобразованием

ИБП с двойным преобразованием («online») обеспечивают лучшее качество снабжения сети. Здесь аккумуляторная батарея постоянно работает, исключая провал напряжения при переходе на резерв. Многозадачность заключается в выпрямлении входящего тока, снижении напряжения до оптимального значения. Такие аккумуляторные источники бесперебойного питания будут стоить дороже в силу стабильности работы при любых помехах.

Ippon Innova G2 1000

Первого ИБП с двойным преобразованием представляет уже заявленная российская марка «Ippon». Но в отличие от предыдущих номинантов этот гарантирует наивысшую степень защиты от неисправностей.

Источником питания выступает генератор выходного напряжения. Ровный постоянный показатель от выпрямителя следует к заряженному аккумулятору и на выход к инвертору. Если электроэнергия пропадает, инвертор выполняет задачи, питаясь от аккумулятора. Допустимый показатель напряжения на входе 100-300В.

Показатель мощности этого устройства – 900 кВт/1000 ВА. При этом погрешность не превышает 1%. Внутри конструкции вмонтировано сразу две батареи емкостью по 12В/9Ач. Этого хватит, чтобы техника проработала без электричества 3.5 минуты.

Габариты корпуса – 14.4×22.8×35.6 см при весе 10 кг. Что касается интерфейсов, здесь слот для подключения к ПК RS232, USB, контакты EPO, разъем для карт расширения SNMP/AS400, выход IEC C14 и вход IEC C13 (4 штуки).

Достоинства:

• Ровное напряжение с двойным преобразованием;
• Активное охлаждение;
• Звуковое оповещение;
• Подключение SNMP карты;
• Мгновенное переключение на работу от батареи;
• Информативный LCD дисплей.

Недостатки:

• Ощутимое тепловыделение;
• Постоянно работающий вентилятор.

Эта модель надежная, производительная, удобная в эксплуатации

Важно учитывать, что здесь нет возможности отключать вентиляторы, что сопровождается характерным звуком. Тепловыделение – это недостаток всех устройств с двойным преобразованием

FSP Group Knight Pro+ TW 1K IEC

Вторым в этой категории обзора представлен номинант тайваньского производства с двумя аккумуляторами и интерфейсом USB. За надежность функционирования отвечает микропроцессорное управление.

Аппарат защищает технику от перегрузки. Выходная полная мощность – 1000 ВА/900 Вт, при этом допустимые параметры однофазного напряжения на входе 120-300 В. Обо всем происходящем будет оповещать ЖК экран со светодиодной, звуковой индикацией.

Погрешность не превышает 1%. Уровень шумности 50 дБ. Из функционала стоит отметить автоматический режим Bypass, «холодный пуск», возможность замены аккумулятора.

Размеры конструкции – 28×14.5×22 см при весе 9 кг. Список предложенных интерфейсов – RS-232, USB, Ethernet 10/100, компьютерный IEC 320 C13. Также модель поддерживает SNMP карты расширения.

Достоинства:

• Качественная сборка;
• Хорошие аккумуляторы;
• Охлаждение;
• Режим байпас;
• Информативный экран;
• Актуальные интерфейсы.

Недостатки:

• Шум;
• Инструкция на английском.

Чаще всего такой аппарат используют в нескольких сферах банковского дела, ATMs, офисных зданиях, где крайне важно поддерживать постоянное функционирование техники

CyberPower OLS2000EC

Завершает обзор универсальный девайс домашнего/коммерческого использования. Производитель – американская компания «CyberPowerPC». Это одно из самых эффективных решений при ограниченности бюджета.

Этот номинант является непосредственным лидером по причине высокого показателя мощности на выходе – 2000 ВА/1600 Вт. При этом указанный инструкцией параметр входного напряжения 160-300 В.

Девайс не допускает выхода из строя по причине перегрева, перегрузки, всплесков напряжения. Емкость батареи здесь 12V/7Ah, конструкция оснащена сразу 4 такими источниками питания.

Среди интерфейсов производитель внедрил вход под компьютер IEC 320 C13 (6 штук), RS-232, USB. Уровень шума не превышает 45 дБ. Габариты 39.4×15×22.5 см, вес 14 кг. Дополнительно есть режим байпас, светодиодные индикаторы, энергосберегающий ЭКО режим.

Достоинства:

• Высокий параметр мощности;
• Защита аккумуляторов от выхода из строя раньше срока;
• Энергосберегающий режим;
• Совместимость с генераторами;
• Качество комплектующих;
• Цена.

Недостатки:

• Невысокая автономность;
• Управление/контроль с ПК.

Создатели не экономили на качестве сборке и комплектующих. Бюджетная цена связана со скромной емкостью батареи, базовыми возможностями дисплея. Для настройки такого устройства потребуется компьютер.

Источник бесперебойного питания (ИБП)

ИБП обеспечивает стабилизацию напряжения и питание от аккумулятора/-ов (АКБ), когда отключается электричество, например при обрыве проводов и других авариях. Наиболее распространены два вида ИБП: линейно-интерактивные и онлайн.

Линейно-интерактивные ИБП (Line-interactive) со встроенным стабилизатором, при наличии сетевого напряжения (даже значительно пониженного), в отличии от онлайн-ИБП, стабилизируют напряжение не задействуя АКБ, экономя их ресурс и значительно продлевая срок службы аккумуляторов. Прибор не требователен к частоте питающего напряжения (допускает отклонение ±10% без перехода на АКБ) и может, в отличии от онлайн-ИБП, питаться от обычного бюджетного генератора без электронного управления частотой (как вариант).

Онлайн ИБП

Стоит уточнить, что бережливое отношение к АКБ со стороны линейно-интерактивных и постоянная работа через батареи онлайн-ИБП не означает, что во втором случае придется менять аккумуляторы каждый год. Примерный срок службы АКБ в первом случае ~8-12 лет, в зависимости от интенсивности эксплуатации, во втором ~5-7 лет.

Энергия ИБП Pro 80019 000 руб.

Рис.3. Внешне Энергия ИБП Pro 800 похож на стабилизатор напряжения, но для функционирования нужен, как минимум один аккумулятор на 12 В.

Рис.4. Для работы ИБП Штиль SW1000L нужен модуль с батареями внутри (справа), на заводе в данный модуль уже установлено 6 небольших АКБ по 9 А·ч.

Рис.5. ИБП Штиль Штиль SW1000SL уже оснащен 3-мя АКБ по 9 А·ч, они установлены в корпусе прибора (совокупная емкость АКБ дает возможность автономной работы котла до 1,5 часов).

Почему не подходят компьютерные ИБП / UPS

Примечание 3. Обычные (компьютерные) ИБП не подходят для работы с газовыми котлами по двум причинам: ёмкость их встроенных аккумуляторов, чаще всего, рассчитана лишь на 10-15 мин. автономной работы (чего явно недостаточно). А выходное напряжение имеет форму «модифицированной синусоиды», что вызывает сбои в работе котлов и отрицательно сказывается на работе циркуляционных насосов системы отопления. Поэтому, для котлов используются комплекты ИБП, состоящие из инвертора и внешнего аккумулятора (-ов). Инверторы обладают чистой синусоидой, а внешние аккумуляторы можно выбирать любой емкости, исходя из необходимого времени автономной работы.

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.

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.

ИБП или генератор

Серийный бесперебойник для котла отопления не предназначен для подключения мощных нагрузок с индуктивными характеристиками.

Не рекомендуется применять подобное оборудование для аварийного питания:

• насосов;
• вентиляторов;
• компрессоров;
• станков.

Однако вполне допустимо подключение:

• ПК, ноутбуков;
• планшетов и смартфонов (через ЗУ);
• телевизоров;
• аудио аппаратуры;
• светильников.

Бензиновый (дизельный) генератор приспособлен для выполнения сложных задач. С учетом сопоставимой мощности к нему подключают любые нагрузки. Для увеличения длительности автономного режима достаточно поддерживать запас топлива.

Автоматизацию режимов обеспечивают специализированным блоком управления в комплекте с переключающими реле. Чтобы исключить проникновение шума в жилую зону технику этой категории устанавливают в отдельном помещении с эффективной изоляцией.

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.

Аккумуляторные бесперебойники

В эту категорию входят все бесперебойники для котлов отопления, дающие на выходе чистую синусоиду. В зависимости от емкости аккумулятора, они обеспечивают питание котлов в течение 0,5-10 часов. Чаще всего в таких УПС (UPS) применяются необслуживаемые аккумуляторные батареи, годные для эксплуатации в замкнутых помещениях с плохой вентиляцией. Рассмотрим основные преимущества систем бесперебойного питания с внешними аккумуляторами:

Аккумуляторные бесперебойники, в сравнении с выше рассмотренными вариантами, требуют не так много места для их установки.

• Могут работать в непроветриваемых помещениях – современные АКБ гелевого типа не выделяют никаких опасных газов;
• Не требуют применения бензина или солярки – в отличие от генераторов;
• Автоматически переключаются на питание от аккумуляторов при пропадании напряжения в сети – аккумуляторные ИБП для газовых котлов не нуждаются в участии пользователей;
• Подходят для любых типов котлов – то есть, ИБП для твердотопливного котла, используемый для насоса отопления, будет таким же, как и для газового агрегата.

Есть и недостатки:

• Аккумуляторы требуют периодической замены – срок их службы не безграничен;
• Емкие ИБП для котла характеризуется высокой стоимостью – покупать устройства с небольшими АКБ, как в компьютерных ИБП, не имеет особого смысла.

Недостатки не самые выраженные, на них можно не обращать особого внимания.

Чем питать котел при отключении света

Аббревиатура ИБП расшифровывается как источник бесперебойного питания. Это небольшой прибор, обеспечивающий какое-либо оборудование заранее накопленной электроэнергией при отключении питающей сети. Многие газовые котлы сегодня являются энергозависимыми агрегатами. В них располагаются многочисленные датчики, циркуляционный насос, вентилятор принудительного удаления продуктов сгорания (для моделей с закрытой камерой сгорания), трехходовой клапан и многие другие узлы, работающие от электроэнергии.

Если вы используете схему отопления с естественной циркуляцией теплоносителя и энергонезависимый котел, то ИБП вам конечно ни к чему.

При отключении питания такие газовые котлы не смогут продолжать свою работу. Здесь отключится циркуляционный насос, перестанут работать горелка и различные электронные модули. Если электричество пропадет на несколько минут, то в этом нет ничего страшного. Но если отключение носит длительный характер, есть риск замерзнуть. Да и без горячей воды в доме прожить достаточно тяжело – ни помыть посуду, ни сходить в душ. Поэтому ИБП в системах автономного отопления является незаменимым устройством.

Отключение электроэнергии может носить следующий характер:

• Временное – «свет» отключается на несколько минут, после чего снова включается;
• Длительное – как правило, это делается для проведения ремонтных работ, о чем потребители предупреждаются через СМИ и прочие каналы;
• Веерное – когда электроэнергия отключается каждый день, в строго определенное время, на несколько часов.

Веерные отключения сегодня не практикуются – этот способ экономии электроэнергии не является самым эффективным.

ИБП для газового котла позволит сохранить работоспособность отопительной системы на срок от нескольких минут до нескольких часов – все зависит от потребляемой мощности и емкости используемых аккумуляторных батарей. Давайте посмотрим, чем вообще можно реализовать автономное питание газовых котлов.