Блок бесперебойного питания для котла отопления: принцип работы + особенности выбора устройств

Вам знакомо чувство, когда у вас заканчивается электричество в самый неподходящий момент? Согласитесь, сложно найти удобное время для выхода из электросети. Многие частные дома уже оснащены автономными генераторами на случай длительного отключения электроэнергии. Было бы неплохо иметь блок питания и для котла, так как в этом оборудовании есть чувствительные компоненты. От этого зависит функциональность и безопасность котельной системы.

Качественный ИБП сохранит спокойствие – вам не придется сталкиваться с непонятными ошибками, ждать мастеров, оплачивать ремонт. Из этой статьи вы соберете информацию о работе блоков питания, их типах, критериях правильного выбора устройства в любых условиях.

Источники бесперебойного питания появились в связи с необходимостью защиты от нестабильности электрических сетей, от случаев отключения электроэнергии. В других случаях требуется ИБП какого-то типа, а от остальных можно отказаться. Подробнее об этом читайте в нашей статье.

Назначение и принцип работы источников бесперебойного питания

В индивидуальных домах котлы часто являются единственным устройством для нагрева воды и отопления. Проблемы в электросетях, обслуживающих эти сооружения, доставляют большие неудобства.

В то же время котельные щиты и блоки управления, а также их автоматика нуждаются в качественном электроснабжении.

Схема работы ИБП в «сетевом» и автономном режимах на примере on-line модели: в первом случае срабатывает стабилизатор, во втором аккумулированная энергия подается от АКБ на инвертор, а оттуда – на инвертор выход

Источник бесперебойного питания (ИБП, источник бесперебойного питания, источник бесперебойного питания) решает эту проблему: простое устройство, обеспечивающее определенный период стабильной работы от батарей.

Вспомогательный источник питания активируется после неисправностей и аварий и обеспечивает электроэнергией всю систему управления котлом. ИБП может делать это в течение нескольких десятков минут или даже более половины дня.

Основная цель ИБП – обеспечить питание и напряжение для оборудования в том случае, если основное питание его не подает. Особенно зимой бывает много перерывов, иногда из-за морозов, иногда для экономии. В связи с этим источники бесперебойного питания для котлов будут очень актуальны в многодетных семьях. Из-за частых отключений электроэнергии в частном секторе ИБП становятся все более востребованными.

Вторая основная функция ИБП – защита от колебаний и аномальных параметров сети. Если произойдет сбой питания или были изменены многие параметры, ИБП переключится на работу от батареи.

ИБП часто используют с твердотопливными котлами. Насосы таких котлов обеспечивают движение и циркуляцию в радиаторах. Поскольку топливо продолжает гореть после отключения электроэнергии, оставшаяся в котле жидкость может закипеть. Без использования источника бесперебойного питания такая ситуация закончится выходом из строя или полным выходом из строя котла, также возможен взрыв.

Твердотопливным котлам больше нужен ИБП – эти котлы более мощные и хороши как в качестве основного, так и резервного источника тепла

Постоянная работа твердотопливного или газового котла, его розжиг и пульт управления обеспечивают не только нагрев или нагрев самой воды, но и защищают теплоноситель от замерзания в трубах, что может повредить всю систему отопления.

В большинстве современных моделей котлов циркуляция теплоносителя регулируется электронасосами. Термостат контролирует наружную температуру. Насос начинает подачу охлаждающей жидкости, как только она упадет ниже допустимого предела. Затем включается газовый вентиль, включается горелка, энергия сгорания наполняет теплоноситель и включается вентилятор. Управление котлом на все это время доступно в электронном блоке.

Практически все структурные элементы этого цикла требуют качественной электроэнергии с идеальной формой тока:

  • поклонник;
  • газовый клапан;
  • электронный блок.
  • насос;

В некоторых устройствах неправильная форма волны тока будет иметь критические последствия.

Источники бесперебойного питания имеют другой принцип действия и устройство. ИБП котла обычно имеет батарею (аккумулятор, аккумулятор) и переходит на аварийное питание.

Типы резервных источников питания

Специальных ИБП для газовых или твердотопливных котлов нет. В зависимости от режима работы существует всего 3 типа ИБП, и все они представляют 3 разные ценовые категории.

Любые небольшие изгибы синусоиды изнашивают котел и его компоненты, и в большинстве ИБП он отличается от классического плавного

В котельные системы отопления входят следующие ИБП:

  1. Offline (офлайн, резервное копирование).
  2. Line-interactive (линейно-интерактивный).
  3. Онлайн (онлайн, двойная конверсия).

Автономный ИБП – это группа недорогих устройств, которые переключают питание на аккумулятор и не выравнивают параметры напряжения. В их состав входят коммутационные устройства и аккумулятор. В режиме от сети насос и контроллер котла получают энергию непосредственно от сети.

Резервный источник питания запускается с помощью переключателя. Off-line – наименее надежный и дешевый. Автономный ИБП имеет такую ​​же форму волны напряжения, что и сеть, и довольно длительное время перехода на работу от батареи. Главный нюанс – нет стабилизации сетевого напряжения.

Линейно-интерактивные ИБП имеют встроенный стабилизатор. Благодаря ему устройство даже при заметных колебаниях напряжения продолжает работать от сети и поэтому является более надежным. Эти устройства не переключаются на резервное питание после небольших скачков напряжения, например автономные устройства. Линейно-интерактивные устройства делятся на 2 основные подкатегории: ИБП с правильными и неправильными синусоидальными волнами.

Экономичный линейно-интерактивный ИБП Luxeon со встроенным стабилизатором, временем переключения батареи 0,5 секунды и точностью стабилизации 10

Линейно-интерактивные функции:

  • длительный транзитный период работы без переключения на аккумулятор;
  • многолетняя работа;
  • большая продолжительность;
  • выравнивание напряжения со стабилизатором.
  • выходной сигнал может быть ступенчатым или ровным;

Онлайн-устройства имеют принципиально отличную структуру от автономных и линейно-интерактивных. Встроенные устройства преобразуют переменный ток в постоянный, а затем обратно в переменный ток.

Их аккумулятор заряжается при постоянном пониженном напряжении. Он постоянно активен, не требует переключения и сразу начинает работать, как только пропадает напряжение в сети. Батарея также питает котел, если напряжение в сети присутствует, но слишком низко.

Параметры онлайн:

  • выходной синусоидальный сигнал практически идеален.
  • выравнивание частоты и напряжения;
  • мгновенное резервное питание;

Что касается синусоиды, то в линейных устройствах она плавная, не ступенчатая и не имеет заметных искажений. При этом для многих газовых котлов стабильность частоты имеет первостепенное значение.

Встроенные модели обеспечивают 100% защиту в любом режиме работы. Это касается безопасности котла, его частей и самого ИБП, связанного с проблемами в электрической сети. Защита работает при любых нарушениях в любой части сети.

Устройство включает выпрямитель, инвертор и байпас. Выпрямитель делает переменный ток постоянным, инвертор – наоборот, а байпас – это резервная линия питания, которая используется в случае выхода из строя частей ИБП.

Упрощенная схема on-line ИБП: источник питания, вход и выход, аккумулятор, специальные элементы: выпрямитель, инвертор, реле

Линейные модели незаменимы при критических или чувствительных нагрузках, которыми являются многие котельные системы. Благодаря низкой эффективности и надежности, линейные ИБП являются самыми мощными.

Конструктивно линейные ИБП способны взаимодействовать с батареями и генератором. Обычно с обоими источниками в одной модели. Встроенный ИБП имеет постоянно работающий инвертор, что является его главной особенностью. Все мощные ИБП теперь стремятся использовать именно эту онлайн-схему.

Сравнение характеристик разных ИБП для котла

Резервные ИБП использовались со старыми настольными компьютерами, и их обычно было достаточно. В промышленных и частных сетях были и должны быть более мощные и совершенные источники бесперебойного питания. Современные котлы и все котлы с насосами плохо или несовместимы с автономными ИБП.

Практически все автономные ИБП имеют скромную мощность. КПД этих ИБП в случае проблем с питанием достигает 60 %.

Коммутационное устройство линейно-интерактивных ИБП стабилизирует напряжение, и в этом случае существенные отклонения напряжения от нормы не должны приводить к переходу на автономную работу. Кроме того, линейно-интерактивные устройства поддерживают два режима: при нестабильных параметрах и при полном отключении питания.

Powerman Smart UPS для питания помпы Oasis CN, результат 3,5 часа от аккумулятора и постоянного напряжения 220 В

Эти ИБП работают с отклонением входного напряжения до 20%. При этом выходное напряжение практически всегда соответствует норме. Эффективность линейно-интерактивного режима выше, чем он-лайн и офф-лайн, а уровень защиты достигает 85 %.

Встроенный ИБП обеспечивает на выходе высококачественный переменный ток. Нет времени переключения между аккумулятором и сетью. Инвертор онлайн-ИБП может работать без сетевого питания.

Помимо этих достоинств, есть и недостатки. Срок службы батареи при работе в сети, как правило, меньше, как и эффективность всего устройства. Цены на онлайн-модели значительно выше. В сети он имеет значительный уровень шума и значительное тепловыделение.

Наиболее популярны линейно-интерактивные. У них есть стабилизатор, правда, не самый точный. Если напряжение в сети соответствует диапазону ИБП (например, в пределах 130 вольт), ИБП стабилизирует показания прибора с точностью приблизительно 10%. Этот показатель считается приемлемым в повседневной жизни. Переключение на работу от батареи всегда будет происходить, когда стабилизатор не может обеспечить эти 10 %.

Gewald Electric бесперебойно для защиты системы отопления, горелки, автоматики котла, системы автоматического отключения газа, циркуляционных насосов, фильтров для очистки воды

Линейно-интерактивные по своему смыслу ближе к автономным устройствам – у них также есть определенный диапазон, в котором устройство работает в обычном режиме питания от сети, а не в режиме резервного копирования. Разница в том, что допустимый диапазон напряжений для автономных устройств намного уже. В автономных устройствах упор делается на защиту от внезапных отключений электроэнергии, а не от скачков напряжения.

Критерии выбора источника бесперебойного питания для котла

Всего существует более 5 принципов для успешного выбора ИБП. В целом предпочтение следует отдавать более новым и продвинутым устройствам. Помните об особенностях российских электрических сетей – они крайне нестабильны.

Обратите внимание на основные особенности:

  1. Власть.
  2. Ток зарядного устройства.
  3. Емкость батареи.
  4. Возможность подключения внешних батарей.
  5. Продолжительность работы в автономном / аварийном режиме.
  6. Время перехода на аккумулятор.
  7. Форма выходного сигнала (напряжения), т.е выходной синусоидальной волны.
  8. Наличие проходящего нуля.

Власть. Для двухконтурных котлов, которые нагревают много водопроводной воды, источник бесперебойного питания будет бесполезен или прослужит короткое время и только при очень большой мощности. Необходимо учитывать количество циркуляционных насосов (чем оно больше, тем больше требуется мощность) и мощность самого котла.

Помните, что ИБП мощностью до 200 Вт подходят для небольших котлов. Если котел работает на газе, он имеет мощность порядка 80-300 Вт и более. Следует приобретать источник бесперебойного питания мощностью более 25% от номинала котла. Обычно мощность ИБП для котла ограничивается до 600 Вт.

ИБП можно модернизировать и модернизировать по мощности: увеличить пропускную способность, увеличить сечение проводов, поменять розетки

Мощность ИБП рассчитывается по формуле A = B / C × D, где:

  • C – коэффициент реактивной нагрузки (0,7);
  • Б – мощность котла (Вт, Вт);
  • D – Тройной пусковой ток резерва (3).
  • А – мощность аккумулятора (Вт, Вт);

Результатом будет минимальная необходимая мощность батареи, но при этом 30% следует добавить в качестве резерва.

Расчеты также должны включать мощность всех насосов, если они присутствуют в системе. Вставьте этот показатель в числитель, прибавив его к мощности котла.

Что касается тока зарядного устройства, то 1А будет достаточно для работы 10Ач аккумулятора. На ток 8 А можно разрядить аккумулятор емкостью 80-100 Ач. Если вы ошиблись при выборе батареи, батарея и ИБП прослужат меньше установленного периода.

Величина тока ограничивает возможность использования емкости больше определенного показателя, поэтому следует сразу выбирать мощное зарядное устройство. Выбор ИБП на основе текущего параметра является одновременно выбором, основанным на продолжительности автономной работы.

Следующий главный параметр – емкость аккумулятора. Исходя из этого, подходят устройства резервного копирования с возможностью подключения внешних аккумуляторов. Такие ИБП намного дольше работают в аварийном режиме, то есть после отключения от сети. Рекомендуется полностью заряжать внешние батареи, так как неполная зарядка сокращает срок их службы.

Если гелевый аккумулятор перестал заряжаться, можно попробовать восстановить его дистиллированной водой, его нужно налить через шприц и дождаться, пока он впитается в стеклоткань

Важный параметр – автономность. Максимальный срок службы аккумулятора зависит от аккумулятора или аккумуляторного блока. ИБП со встроенной батареей иногда предлагает всего 10-20 минут автономной работы.

Чтобы рассчитать время автономной работы, необходимо умножить количество внутренних и внешних батарей на емкость каждой. В идеале вам следует приобрести ИБП для многих батарей с подключением внешней батареи, а затем покупать батареи отдельно. Таким образом, можно будет продлить самостоятельную занятость до нескольких часов, что также позволит избежать полной разрядки.

Учитывайте емкость зарядного устройства ИБП. Ограничьте возможности в плане автономного режима. Некоторые линейные ИБП выдают ток более 20 А, что позволяет использовать блоки на 200–300 Ач.

Общая емкость батарей увеличивается за счет параллельного подключения, последовательное подключение добавляет напряжение, и это может быть необходимо для источников бесперебойного питания, которые не требуют подключения постоянного тока 12 В. ИБП высокой мощности требует цепи с более высоким напряжением для правильное функционирование устройства.

Время автономной работы достигает 10 часов и более, и здесь многое зависит от мощности котла, тока зарядного устройства и емкости аккумуляторов. Необходимо учитывать регулярность колебаний сети и отключений электроэнергии. В этом случае обратите внимание на качество системы защиты от колебаний сети.

Таблица срока службы батарей для некоторых моделей ИБП с учетом количества одновременно работающих батарей и мощности котла

Одноразовый срок службы батареи рассчитывается по формуле T = Q × U / W, где:

  • U – его напряжение (В, вольт);
  • Q – емкость аккумулятора (Ач, ампер час);
  • W – полная мощность нагрузки (Вт, Вт).
  • Т – время (часы);

Скорость переключения на батарею показывает, как быстро ИБП переключится на работу от батареи в случае сбоя в электросети. Интернет-устройства переключаются в режим «бронирование» мгновенно, остальные – с задержкой не менее 0,002-0,015 секунды, а иногда и нескольких секунд.

Форма выходного напряжения. Сигнал, который выходит из ИБП и поступает в котел, влияет на его работу. Движение электродвигателей циркуляционных насосов зависит от параметров электричества. ИБП средне-низкого качества в режиме работы от батарей и нестабильного сетевого питания с током в виде прямоугольной волны, то есть в виде нерегулярной или модифицированной синусоидальной волны. Котел будет работать неравномерно, что еще больше увеличит нагрузку на него и потребление электроэнергии.

Форма волны выходного напряжения ИБП имеет фундаментальное значение. Это может выглядеть как приблизительная синусоида или трапеция. Эти параметры плохо переносятся циркуляционными насосами. Вязкий шум и рывки дадут вам знать. Следует выбирать ИБП с лучшими характеристиками, иначе насос со временем выйдет из строя.

Более легкие и компактные бестрансформаторные ИБП должны иметь более высокое напряжение на выходе, поэтому в устройстве есть бустеры

ИБП с двойной инверсией не только обеспечивают синусоидальную волну, близкую к идеальной, но также имеют эффективную систему против шума сетевых импульсов. Line-interactive идеально подходит для дорогих котлов и оборудования, которое часто выходит из строя.

Для надежных сетей стабилизаторы нужны в меньшей степени. Благодаря высокому качеству сетевого напряжения и его стабильной работе с редкими прерываниями недорогой автономный ИБП становится выгодным вариантом.

При частых прыжках стабилизатор просто необходим. В паспорте на источники бесперебойного питания со стабилизаторами идеально упоминается форма напряжения. Без таких данных покупать ИБП не стоит.

Нулевой проход. Котлы бывают фазозависимыми и фазозависимыми. Для фазозависимых котлов потребуется выбрать ИБП с нулем и под котел. Фазонезависимые могут работать даже от ИБП компьютера, если он обеспечивает чистую синусоидальную волну.

Следует уделить внимание всем характеристикам, учитывая, какой у вас котел – газовый или твердотопливный. На месте следует поинтересоваться, противопоказано ли использование конкретного ИБП для газового котла.

Принимая во внимание все критерии, лучшим вариантом с точки зрения соотношения цены и качества, надежности, долговечности и автономности является линейно-интерактивный ИБП с правильной синусоидой.

Для удачного выбора ИБП с точки зрения КПД необходимо учитывать не только тип ИБП, но и мощность самого устройства и подключенную нагрузку

Установка и эксплуатация:

  1. Источники бесперебойного питания устанавливаются рядом с системой отопления, в местах, где условия окружающей среды не влияют на качество ИБП.
  2. В документации указаны оптимальная температура и влажность – следуйте этим инструкциям.
  3. Проверить условия помещения: в нем не должно быть взрывоопасных и легковоспламеняющихся жидкостей, паров агрессивных реагентов.
  4. Подключите ИБП к котлу с помощью кабелей правильного сечения.
  5. Заземлите все оборудование.

Интересуйтесь возможностями оборудования. Хорошие устройства имеют защиту от полной разрядки аккумулятора, перегрева, коротких замыканий и различных перегрузок. Встроенные релейные стабилизаторы обеспечивают плавную синусоиду при нестабильном напряжении.

Выводы и полезные видео по теме

Как выбрать ИБП для котла, расчет параметров:

Капитальный ремонт ИБП Volter UPS-300 для котла, инструкция по эксплуатации:

Взаимодействие ИБП с насосом системы отопления, проверьте ИБП Powerman Smart:

Источники бесперебойного питания повышают безопасность котлов. Еще недавно ИБП практически никто не использовал. Сейчас во многих частных домах и на предприятиях, куда часто подается некачественная электроэнергия, все чаще используются источники бесперебойного питания. ИБП доступны в автономном, линейно-интерактивном и интерактивном режимах. Автономный режим – дешевый вариант, и во многих случаях их достаточно. Онлайн-ИБП сводит к минимуму вероятность отказа. Линейные интерактивы идеальны в большинстве ситуаций.

Пишите комментарии, задавайте вопросы по теме статьи. Поделитесь информацией с другими читателями. Ваш опыт может быть полезен. Расскажите, как вы выбрали или приобрели ИБП. Контактная форма находится под статьей.

Источник – https://sovet-ingenera.com/otoplenie/o-drugoe/blok-pitaniya-dlya-kotla.html
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все об инженерных системах
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: