Безперебійник для газового котла опалення з зовнішньої АКБ

Резервні джерела живлення необхідні при експлуатації пристроїв, які небажано піддавати відключення. До одного з таких типів приладів відноситься газовий котел. Якщо пропадає електроенергія, разом з нею відключається опалення і радіаторні батареї остигають. Знадобляться додаткові витрати енергії і часу, щоб приміщення набрало оптимальну температуру знову. Уникнути цього можна, якщо використовувати бесперебойник для котла опалення.

Види і принцип роботи

Джерело безперебійного живлення (ДБЖ) – це пристрій, призначений для забезпечення підключеною до нього навантаження електроенергією навіть у разі зникнення її в електричній мережі. Принцип дії приладу заснований на здатності працювати в двох режимах: прямому і автономному.

Якщо напруга в електричній мережі знаходиться в межі 205-235 вольт ДБЖ працює в режимі ретранслятора. Як тільки напруга виходить з-за допустимих меж, пристрій відключає вхідний ланцюг, А навантаження живиться від резервного джерела живлення. Як його найчастіше використовуються акумуляторні батареї.

Таким чином, ДБЖ за своєю суттю є інвертором із зарядним пристроєм. Коли є напруга в мережі, одночасно відбувається живлення навантаження і підзарядка акумуляторних батарей. Але якщо напруга 220 вольт на вході пропадає, він миттєво переключається на роботу від акумуляторів. Так як для блоку живлення котла потрібно змінну напругу 220 вольт, а на акумуляторі воно постійне, то для отримання потрібної форми сигналу і використовується інвертор.

Пристрій резервного живлення

Пристрої безперебійного живлення (УПС) випускають в різних виконаннях і видах, але основні вузли у всіх моделях одні й ті ж. Принцип дії же залежить від конструктивного типу вироби, але основні його положення такі: напруга змінної величини через випрямний блок перетвориться в постійне, після чого знижується до необхідного значення для заряду акумуляторних батарей.

У разі перемикання на автономний режим ланцюг заряду відключається, а напруга з батареї починає надходити на інвертор. Він перетворює постійний сигнал в змінний, який потім підвищується до 220 вольт і подається на вихід ДБЖ.

Тому виділяють наступні блоки:

1. Вхідний фільтр. У пристрої зазвичай використовується фільтр найпростішого типу, що складається з котушки і конденсаторів. Його призначення не допускати проникнення перешкод в електричну мережу і згладжувати коливання частотного перетворювача.
2. Випрямляч. В ДБЖ використовується двуполуперіодного схема. Вона складається з чотирьох напівпровідникових діодів, включених мостом і згладжують сигнал електролітичного конденсатора, розрахованого на напругу 450 вольт.
3. Зарядний. У його склад входить перетворювач і контролер заряду, що забезпечують потрібні параметри для накопичення акумулятором енергії.
4. Інвертор. Перетворює ток постійної величини в змінний, змінюючи при цьому і рівень напруги. Тобто фактично це генератор сигналу. Згенеровані ним імпульси надходять на трансформатор, з якого вже і підводяться до навантаження.
5. Коммутірованіе. Призначено для перемикання режимів роботи ДБЖ. В якості перемикачів використовуються швидкодіючі реле або польові транзистори, що працюють в ключовому режимі.
6. Вихідний фільтр. Складається з індуктивностей і конденсаторів. Його завдання – очистити вихідний сигнал від паразитних гармонік, щоб наблизити форму сигналу до синусоїди.

типи приладів

Всі УПС діляться на три великі групи. Тому при виборі ДБЖ для газового котла з акумулятором в першу чергу необхідно підібрати правильний його тип. Пов'язано це з тим, що електроніка, застосовувана в нагрівальних пристроях, чутлива до форми і якості сигналу.Через те, що бесперебойник виконує перетворення сигналу не всі його типи можуть забезпечити на виході чисту синусоїду.

Існує три типи пристроїв безперебійного живлення:

1. Off-line (резервний). Це найпростіший з усіх типів приладів і, відповідно, дешевий. Характеризується при роботі від батареї формою вихідного сигналу далекій від синусоїди. Не має можливості коригувати частоту і стабілізувати напругу. Щоб перейти з одного режиму роботи в іншій відбувається близько шести мілісекунд. З його достоїнств виділяють: безшумність і малий нагрів. Основне призначення цього типу – використання в комп'ютерних системах домашнього рівня. У системах опалення цей вид УПС не застосовується.
2. Line-Interactive (лінійно-інтерактивний). Покращений тип резервного бесперебойніка через включення в його схему стабілізатора напруги. Стабілізація сигналу відбувається ступінчастим чином за допомогою автотрансформатора. Вихідний сигнал наближений до синусоидальному увазі, але також існують моделі з трапецеидальной і прямокутної його формою. Характеризується прийнятним часом перемикання режимів роботи. Має високий коефіцієнт корисної дії. Але через застосування в схемі класичного вигляду трансформатора для підключення до цього типу ДБЖ потужних пристроїв доводиться збільшувати частоту сигналу. А такий підхід робить його застосування небажаним спільно з опалювальними системами.
3. On-line (з подвійним перетворенням). В основі роботи використовується подвійне перетворення сигналу. Спочатку змінний струм перетвориться в постійний, а потім знову в змінний. Схема роботи цього пристрою побудована так, що акумуляторні батареї включені постійно. Тому при пропажі вхідного сигналу пристрою немає потреби перемикатися в інший режим роботи. Головне достоїнство цього типу – чиста синусоїдальна форма вихідного сигналу. Крім цього, до переваг відносять можливість коригування як напруги, так і частоти. Тобто він може виконувати функції повноцінного стабілізатора. Недоліки полягають в невисокому КПД, що не перевищує 94%, шумності і відчутному нагріванні. Ціна на такі пристрої в 2-3 рази вище, ніж на попередні типи. Але при цьому таке джерело безперебійного живлення для котлів опалення буде найкращим варіантом.

критерії вибору

При виборі необхідно звернути увагу на потужність УПС планованого до покупки і час його автономної роботи. Сучасні котли в обов'язковому порядку комплектуються насосом, а потужні моделі, що дають тепло більше 25 кВт, навіть кількома.

Нагрівальний прилад при нормальному режимі своєї роботи з одним нагнітає пристроєм споживає близько 150 Вт енергії. Тому з урахуванням загальноприйнятих рекомендацій, що потужність ДБЖ повинна перевищувати граничне значення споживання котла на 25-30%, знадобиться бесперебойник на 250-300 Вт. Відповідно, якщо в котлі використовується два насоси, то потужність УПС вже повинна становити близько 400-500 Вт.

Час автономної роботи залежить від типу і кількості використовуваних акумуляторних батарей, а також від потужності котла. Якщо відбуваються тільки короткочасні відключення енергії, то увагу слід звернути на моделі з двома акумуляторами з ємністю не менше 30 ампер-годин. Це дозволить при споживаної потужності близько 150 Вт пропрацювати пристрою без харчування від електромережі протягом 10 хвилин. А якщо пропажа електроенергії буває досить часто і на тривалий час, то тут найкращим виходом буде придбати бесперебойник для котла з зовнішнім акумулятором.

Розрахунок часу автономного живлення можна провести за такою формулою: T = C * Ub / Pk, де:

• C – ємність батарей, A / h.
• Ub – напруга батарей, В.
• Рk – потужність обігрівального котла, ВА.

Для перекладу електричної потужності з Ватт в вольт-ампер (ВА) потрібно Примор'ї розділити на 0,7.

Але при цьому слід знати, що хоч і не існує спеціальних акумуляторів для ДБЖ, будь-яку батарею підключити до нього буде неправильно.

Пов'язано це з тим, що він повинен не тільки підходити по напрузі, але і дозволяти зарядного пристрою зарядити його в прийнятні терміни. Адже чим більше ємність, тим знадобиться велика сила струму для повного заряду батареї. Так, для ємності акумулятора 100 Ah потрібно струм заряду дорівнює 10 А, при цьому час повного заряду складе близько семи годин.

Крім цього, необхідно підбирати пристрій у якого на виході форма сигналу буде якомога ближче наближена до синусоїді. Виробники зазвичай це вказують в документації на свій виріб. Якщо раптом в інструкції буде написано «квазісінус» або «апроксимувати синусоїда», то такий ДБЖ для роботи з котлом непридатний.

додаткові характеристики

Крім основних параметрів, існують ще другорядні, при цьому для деяких користувачів вони також можуть виявитися важливими. Наприклад, наявність функції холодного старту в виробі дозволить запустити котел навіть в разі, якщо немає напруги в мережі.

Ця функція дуже корисна при використанні ІБП для газового котла з зовнішнім акумулятором. Так як дає можливість при тривалому відключенні електроенергії підключити додатковий комплект акумуляторів в разі розряду основного і знову запустити систему підігріву. Природно, що додатковий комплект перед цим повинен бути попередньо заряджений.

До додаткових характеристик відносять:

1. Діапазон напруги. Цей параметр характеризує межі, вихід за які призведе до перемикання УПС в автономний режим роботи. При цьому слід зауважити, що якщо стрибок напруги буде досить великим, то хороший бесперебойник просто відключиться, перейшовши в режим захисту, а не дуже якісний – згорить. Тому для захисту від перенапруг застосовуються спеціальні пристрої, наприклад, автоматичні вимикачі або реле напруги.
2. Число розеток. Якщо потужність ДБЖ дозволяє, паралельно з котлом можна підключити ще який-небудь пристрій. Але тут слід розуміти, що час автономної роботи знизиться.
3. Наявність індикації. Основна маса джерел безперебійного живлення містить в своїх конструкціях індикацію переходу на режим роботи від батареї. Вона може бути: світловий, звуковий або комбінованої. Найкраще купувати пристрої, що дозволяють регулювати ступінь індикації, так як в нічний час доби сигналізація ДБЖ може доставляти незручності.
4. Тип виконання. Розрізняють підлогового і настінного типу.

Популярні виробники

Асортимент пристроїв резервного живлення в торгових точках дуже великий. При виборі часто звертають увагу на країну-виробника, але це не зовсім правильно. Набагато важливіше вибирати не по країні, а саме на ім'я бренду і моделі.

Слід враховувати, що навіть у лідируючих компаній можуть бути невдалі серії виробів. Хоча відомі компанії бережуть свою репутацію і гарантують відповідність заявленим характеристикам реальним. Вони повною мірою здійснюють гарантійну і післягарантійне підтримку, маючи офіційні представництва в багатьох країнах світу.

Найбільш популярними компаніями є: Phantom, Volter, Teplocom, Vir-Electric, LogicPower, SVEN. Але при цьому є й інші виробники, у яких моделі УПС також знаходяться на належному рівні. Компанії з відомими іменами намагаються удосконалювати свою продукцію, застосовують якісні деталі і проводять ретельну передпродажну настройку.

Ось список для прикладу добре зарекомендували себе моделей з можливістю підключення зовнішнього акумулятора:

1. Teplocom-300 – для котлів з енергоспоживанням до 200 Вт.
2. LPM PSW-500 – надійний бесперебойник з дворічної гарантією.
3. Phantom UPS-0512 – якісний ДБЖ з чистою синусоїдою.
4. SVEN RESERVE HOME-500 – для систем опалення із середнім електроспоживання балансується.
5. VIR-ELECTRIC NB-T102 – для котлів потужністю до одного кіловата.

Звичайно, в магазинах можна зустріти і досить дешеві варіанти, але, швидше за все, це будуть китайські «нонейма», зібрані з комплектуючих низької якості.