Как выбрать источник бесперебойного питания для газовых котлов?

Сегодня в независимых системах отопления загородных домов содержится циркулярный насос для поддержания необходимого давления в контуре, а также элемент управления, работающий от электрической сети. В связи с этим при возникновении коротких замыканий и прочих перебоев электроэнергии работа всей отопительной системы прекращается.

Самым простым выходом из ситуации является источник бесперебойного питания для газовых котлов. Стоит рассмотреть каждый нюанс, возникающий при подборе аппарата.

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.

Предлагаемые на рынке ИБП для газового котла отопления условно возможно разделить на следующие виды:

• резервные (off-line);
• линейно-интерактивные;
• ИБП с двойным преобразованием.

Отличительная черта резервных бесперебойников – это низкая цена, простота устройства и эксплуатации.

В параметрах прибора указаны пограничные значения потенциала сети (от 170 до 270 вольт). При выходе из этих пределов агрегат переводит нагрузку на аккумулятор, в противном случае питание снова переключается в сетевой режим. При этом емкость батарей составляет примерно 5–10 Ач, что позволяет им работать до получаса, после чего работа прибора и всей системы отопления прекращается. Перевод питания с сетевого режима на аккумулятор происходит практически мгновенно – за 15 миллисекунд.

Среди прочих преимуществ резервного ИБП – это отсутствие шумов при работе, а также высокий КПД в режиме питания от сети.

В состав резервных бесперебойников также входят такие элементы, как:

• выпрямитель, преобразующий переменное значение потенциала 220 вольт в постоянное (12 вольт) для подзарядки батарей;
• инвертор, возвращающий напряжение в переменные 220 вольт, обладающий идеальной гармоникой (синусоида) для обеспечения питания котла;
• элемент, контролирующий значение питания.

Кроме того, в таких устройствах не предусмотрена возможность изменения граничных значений напряжения, а время работы аккумуляторов сравнительно мало из-за небольшой емкости. Для предотвращения скачков напряжения и продления работы батарей до 10–12 часов существует режим работы с внешним аккумулятором. Однако его стоимость сравнительно велика, а иногда даже превышает цену самого устройства.

Кроме того, при интенсивном использовании внешние и внутренние батареи требуют регулярных проверок (раз в два года) и замен (раз в четыре года). Стоит учесть, что емкости и уровни заряда всех аккумуляторов в цепи должны быть одинаковы для равномерной разрядки и эффективного использования времени работы. При подключении внешних батарей следует ознакомиться со значением максимального зарядного тока, указанного в паспорте прибора.

При умножении этого числа на 10 получается предельная емкость аккумулятора, который способен заряжаться от данного ИБП. Желательно, чтобы аккумуляторы были заряжены полностью, что повысит износоустойчивость аппарата.

В отличие от резервного ИБП, в линейно-интерактивном присутствует элемент, стабилизирующий напряжение и препятствующий возникновению его скачков.

Граничные пределы питания остаются прежними (170–270 вольт), а переключение между режимами происходит автоматически и уже с меньшими рисками износа или перебоев.

Неприятности могут возникнуть при эксплуатации линейно-интерактивных ИБП на жидком топливе. Чаще всего линейно-интерактивные ИБП устанавливают при входе в частные дома, при этом к ним подключаются внешние батареи с высокой емкостью. А также возможно применение солнечной батареи в качестве аккумуляторной нагрузки, что делает использование ИБП на улице более экономным.

Среди преимуществ таких приборов можно выделить малое время переключения (2–10 миллисекунд), которое практически не влияет на работу системы, высокий КПД в состоянии сетевого питания, а также возможность регулировки помех без задействования аккумулятора.

Неизменной остается и проблема наличия временной задержки при переходе между режимами, которая, несмотря на сокращение по сравнению с резервными ИБП, понижает износоустойчивость прибора. Линейно-интерактивные бесперебойники обладают большим спросом, чем резервные в связи с наличием стабилизатора потенциала, но их стоимость повышается по той же причине.

Эта система способствует предотвращению всяческих помех и скачков потенциала во всех приборах отопительной системы, так как питание проходит только через сам ИБП. Стоимость такого агрегата существенно возрастает по сравнению с аналогами в силу сложности устройства и эксплуатации.

Еще одной отличительной чертой таких ИБП является то, что при низком значении постоянного напряжения происходит подзарядка аккумулятора, подключенного ко второму инверторному входу. Таким образом, при исчезновении переменного напряжения питания аккумулятор, всегда подключенный к линии, не прекращает свою работу, и время на его включение не затрачивается.

Выходная синусоидальная гармоника устройства имеет идеальную форму в сравнении с линейно-интерактивными приборами, где форма сигнала в основном ступенчатая. Более того, ее частота и напряжение уже подвержены регуляции, при этом диапазон напряжений расширяется до 100–300 вольт.

А также присутствует возможность подключения генератора на жидком топливе, например, на бензине или к газовым котлам. Однако здесь необходимо обращать внимание на потребляемую мощность, поскольку при запуске генератора происходит скачок электрического тока. В связи с этим к основной системе отопления прилагается автоматизированный котловой комплекс.

Среди явных недостатков агрегата можно выделить высокие шумы, вызванные работой вентилятора для предотвращения перегревов, сравнительно низкий КПД (80–95%), а также высокая цена.

В целом в комплекте источников бесперебойного питания можно выделить такие два основных блока, как:

• стабилизатор, обеспечивающий постоянную подачу электричества;
• аккумуляторный модуль, включающийся при перебоях в основном режиме.

В основном блоке источника всегда содержатся выпрямитель и инвертор, производящие манипуляции с переменным и постоянным токами, преобразуя один в другой. В более современных видах присутствует корректор напряжения, а также специальная система охлаждения (вентилятор).

Что касается аккумуляторных батарей, в продаже встречаются две разновидности: гелевые и стекловолоконные. В первом случае элемент заполнен проводящим веществом, содержащим кремниевые соединения, добавляющие ему вязкости. В результате электролит не выплескивается при сильных колебаниях или падении агрегата.

Безопасность аккумулятора также обеспечена за счет преобразования выделяемого кислорода и водорода в воду.

Стекловолоконные батареи содержат внутри себя плотную прослойку пористых «подушек» из волокна, препятствующих реакции образования воды. Преимущество гелевых аккумуляторов здесь отсутствует – жидкий электролит способен вытечь при механических повреждениях системы.

Таким образом, гелевые батареи из-за большей безопасности дороже стекловолоконных на 10–20% при условии одинаковой емкости. Однако второй вариант приемлем, если прибор не будет подвержен тряске и будет находиться в безопасном месте.

При установке источников бесперебойного питания следует помнить, что агрегат оснащает энергией отопительную систему частного дома, поэтому условия окружающей среды должны быть оптимальными во избежание перегревов или охлаждений. Требуемые диапазоны влажности и температуры помещения, в котором будет находиться ИБП, всегда указаны в паспорте прибора. Кроме того, в окружающей среде не должно находиться едких или горючих химических соединений в газообразном состоянии.

Средняя температура воздуха должна составлять от +20 до +25 градусов Цельсия. Избыток влажности также должен быть устранен – он может привести к конденсации воды на поверхности электронного прибора.

Бесперебойник не следует накрывать тканью, что может препятствовать работе охладительной системы. Не стоит забывать про заземление, которым оснащено большинство современных приборов. Сечение кабелей при подключении также должны соответствовать сечению подключаемого газового котла. Желательно, чтобы агрегат был постоянно включен в сеть для предотвращения частых включений и выключений, выводящих его из строя.

Чтобы выбрать лучший вариант источника бесперебойного питания, стоит рассмотреть оптимальные характеристики для конкретных условий использования – как окружающей среды, так и непосредственных нужд.

Следует рассмотреть самые популярные модели ИБП и отзывы потребителей.

• Линейно-интерактивный бесперебойник «Энергия ПН-1000» отечественного производства – это простой и надежный агрегат, оснащенный заземлением, а также системой стабилизации напряжения и защиты от коротких замыканий. Внутренний аккумулятор прибора имеет емкость 75 Ач, а диапазон допустимого потенциала составляет 155–275 вольт. Время переключения между режимами работы – 8 миллисекунд. Стоимость источника в среднем составляет тринадцать тысяч рублей.

• «Ресанта УБП-400» – это один из самых дешевых экземпляров на рынке, который часто используется в офисных помещениях или квартирах. В аппарате отсутствует система балансировки напряжения, что повышает риск перебоев. Кроме того, время переключения между режимами сравнительно велико – четыре тысячных секунды.

• Источник Teplocom-300 от российской фирмы «Бастион» – это более дешевый вариант, чья цена находится в районе девяти тысяч рублей. Прибор позволяет подключать всего одну внешнюю батарею емкостью 25–65 Ач и имеет гарантию 5 лет. Согласно отзывам покупателей, недостатком ИБП является долгое время переключения (3 секунды), а также недопустимое реальное значение выходного переменного напряжения (245 вольт при максимально разрешенных по ГОСТу 242 вольт). Кроме того, система подвержена полной разрядки аккумулятора и внезапного аварийного выключения. Вдобавок работая в штатном режиме, аппарат издает сильные шумы, вызванные системой охлаждения.

• «Исток ИДП-1-1/1-1-220-А» с двойным преобразованием отличается устойчивостью к скачкам напряжения в связи с оснащенностью герметичными внутренними батареями с высокой емкостью. Диапазон напряжений при максимальной нагрузке на аккумуляторный блок при этом может достигать 160–300 вольт. В отличие от аналогов, в системе предусмотрен предупредительный механизм sms-оповещений, оповещающий о необходимости подзарядки батареи, но недостатком этой функции является то, что клиенту придется приобретать дополнительную SNMP плату. В силу преимуществ стоимость агрегата существенно возрастает и стремится к двадцати пяти тысячам рублей.

• Inelt Intelligent 500LT2 – это малогабаритный и качественно укомплектованный прибор средней ценовой категории (порядка шестнадцати тысяч рублей), имеющий в комплекте мощное устройство для быстрой подзарядки, встроенным аккумулятором емкостью 38 Ач, рассчитанной на 55 минут автономной работы, и предельной емкостью внешних батарей 250 Ач. Диапазон потенциалов также велик – от 165 до 275 Вольт, что позволяет прибору с большей вероятностью работать без переключения на аккумуляторный режим. Кроме того, в устройстве присутствует функция «холодный старт», дающая возможность запускать ИБП с отсутствием напряжения на входе. Из недостатков – сильные шумы охладительной системы при подзарядке аккумулятора и потребность устанавливать прибор в отапливаемое помещение на время заряда батареи. Переключение между режимами по отзывам происходит почти моментально, но дискомфорт может принести громкое и не всегда нужное звуковое оповещение. Аппарат совместим только с гелевыми аккумуляторами.

• Ecovolt ECO 612E 800BA – это недорогое устройство, в районе десяти тысяч рублей, российского производства с внутренним стабилизатором потенциала и широким допущением погрешности в диапазоне переменных напряжений (-35%, +25%). Интересная особенность – это наличие дисплея, на котором выводятся текущие значения напряжения и уровня заряда аккумулятора. Кроме того, критическое состояние батареи вовремя предупреждается благодаря звуковому оповещению. Согласно отзывам покупателей, за вычетом несущественных недостатков этот агрегат является одним из лучших в своей ценовой категории.

• «ИБПС-12-350К. 2 OnLine» – это аппарат средней ценовой категории (в районе пятнадцати тысяч рублей), имеющий явный и существенный недостаток – это неаккуратная сборка комплектующих. Более того, длина соединительных проводов устройства составляет всего лишь 30 сантиметров, что делает ИБП сильно зависимым от места расположения. Достоинством агрегата является то, что большинство комплектующих приобретаются в Южной Корее или Китае, что в реальности делает покупку менее выгодной на фоне валютных кризисов. А также ИБП снабжен системой трехуровневого заряда батареи, который своевременно меняет режим подзарядки на более интенсивный. Среди жалоб потребителей встречается то, что, несмотря на заявленный в документации режим работы On-line, устройство работает с мелкими перебоями, проявленными в виде мигания индикатора.

• Inelt Monolith K10000LT – это дорогое устройство высокого качества, гарантирующее бесперебойную подачу входного напряжения с мгновенной коррекцией, подключение к персональному компьютеру, а также работу в аккумуляторном режиме на протяжении трех часов. Мощности ИБП хватит не только на обеспечение электричеством жилого дома, но и на питание целого комплекса серверов. Среди недостатков: небольшая вероятность брака, выраженного в отсутствии переключения на автономный режим, а также управление параметрами, в частности, при выводе информации на монитор. Стоимость такого агрегата составляет сто девятнадцать тысяч рублей.

Некоторые тонкости выбора источника бесперебойного питания для газовых котлов вы сможете узнать из этого видео.