Современные системы отопления, в том числе работающие на газе, работают непрерывно согласно инструкции по эксплуатации и должны быть защищены от аварий на линиях электропередач. Зависимость от электроснабжения еще больше для энергоблоков, оснащенных КИПиА и насосами. Частые перебои в электроснабжении нарушают нормальную работу устройства и иногда приводят к его поломке. Так как перебои с электричеством в электросети обычно происходят на короткое время (от 5 минут до суток) – для защиты линии электропередач используется типовой бесперебойный котловой ИБП.
Когда нужен ИБП для котла
Источник бесперебойного питания
Рассматриваемый вопрос особенно актуален в сельской местности, где нестабильное энергоснабжение в последнее время стало чуть ли не нормой. Летом в теплую погоду это не слишком беспокоит владельцев, а вот зимой, в отопительный сезон, потребуются кардинальные меры для защиты техники и поддержания ее работоспособности.
В значительной степени проблема нестабильности электропитания касается загородных домов и коттеджей, где покупка источника бесперебойного питания для котла является единственно правильным решением.
Источник бесперебойного питания для котла востребован в следующих типичных ситуациях:
- отопительное оборудование используется в районах с нестабильным электроснабжением;
- работа системы отопления вызвана необходимостью поддержания комфортной температуры воздуха в зимнее время года;
- на городских станциях постоянные отключения из-за неравномерного распределения нагрузки по обслуживаемым объектам.
Покупка ИБП для газового котла решит проблему нестабильного электроснабжения.
Принцип работы
Суть работы прибора применительно к котельному оборудованию ничем существенным не отличается от принципа защиты других электрических устройств. Она выражается в принятии специальных мер по стабилизации напряжения и возможности поддерживать какое-то время его на требуемом уровне. Для этих целей используется ИБП для котлов с подключенным внешним аккумулятором, постоянное напряжение с которого преобразуется в переменное посредством электронного инвертора.
Для сглаживания колебаний напряжения в сети или защиты от кратковременных потерь используется принцип двойного преобразования, заключающийся в следующем:
- Выпрямленное переменное напряжение подается на сетевой фильтр, который сглаживает резкие колебания за счет ограничения высокочастотных гармоник.
- Он поступает на диодный мост, который преобразует переменную составляющую в постоянную.
- При необходимости часть выпрямленного тока используется в цепи заряда резервной батареи, используемой в ситуации, когда напряжение исчезает на длительное время.
- Основная его часть поступает в преобразователь, где производится обратное преобразование постоянной составляющей в переменную.
- Полученное стабилизированное напряжение подходит для работы твердотопливного или газового котла.
Преимуществом схемы ИБП с двойным преобразованием является отсутствие громоздкого автотрансформатора. Устройство, работающее по этому принципу, гарантирует непрерывную мгновенную коррекцию напряжения. При необходимости он может работать за счет энергии, запасенной в аккумуляторах.
Требования к бесперебойнику
Чтобы узнать, какой блок бесперебойного питания подходит для газового котла, необходимо сначала определить требования, предъявляемые к агрегату. Поможет ознакомиться с основными показателями ИБП, характеризующими эффективность работы. Некоторые из них:
- Активная и полная (по отношению к реактивной составляющей) мощности, определяемые как произведение напряжения питания и тока в нагрузке.
- Коэффициент гармонических искажений, характеризующий качество выходного напряжения – отклонение формы синусоиды от идеальной формы.
- Наличие внешнего аккумулятора, позволяющего не прерывать работу котла при отсутствии сетевого питания в течение нескольких часов.
- Продолжительность автономной работы.
- Пределы допустимых колебаний входного напряжения в вольтах.
Продолжительность работы от аккумулятора зависит в большей степени от емкости.
Когда по условиям эксплуатации котельного оборудования ожидаются длительные перебои с электроснабжением, должна быть предусмотрена возможность подключения дополнительных батарей. Также желательно, чтобы приобретаемое устройство имело функцию автоматического контроля состояния блока питания и восстановления нормального режима питания.
Особенно «продвинутые» модели приветствуют возможность диагностики состояния аккумулятора. Однако такие образцы редко превышают популярность устройств защиты от бесперебойного питания, поскольку слишком дороги.
Какой ИБП выбрать для газового котла
При выборе ИБП для котла потребуется учесть ряд факторов, связанных с особенностями его применения на конкретном объекте. Исходят из следующих соображений:
- функциональность устройства (двойное преобразование, аккумулятор и т д.), а также простота установки;
- надежность производителя электронного преобразователя;
- гарантии на период безотказной работы бесперебойного электроснабжения газовых котлов – показатель не должен быть менее 5-7 лет;
- уровень шума при работе;
- выбранная модель имеет сертификат качества.
Принимая во внимание вышеперечисленные моменты, пользователь может зайти в магазин и выбрать модель инвертора, подходящую для его котла.
Расчет времени резервного питания
Длительность автономной работы ИБП с внешними аккумуляторами определяется исключительно общей емкостью всех подключенных к системе батарей. При этом энергия их заряда преобразуется в переменное напряжение 220 Вольт. Поскольку и сам инвертор (подобно всем электронным устройствам) обладает внутренними потерями, необходимо заранее учитывать их в виде отличного от 100% КПД. При определении нужного показателя принимается в расчет, что аккумуляторы также не идеальны и не «выдают» при работе всю запасенную в них энергию. В этом случае потребуется учесть коэффициент доступности батарей АКБ, входящих в комплект бесперебойника.
С учетом этих двух показателей формула расчета искомого периода времени имеет следующий вид:
T = E x U / P x KPD x KDE (в часах), где
- E – общая емкость подключенных аккумуляторов,
- U – рабочее напряжение батареи,
- P – активная мощность в нагрузке.
Коэффициент для преобразователя КПД близок к 0,8, а аналогичный показатель для аккумулятора (КДЭ) около 0,9. Они не являются фиксированными величинами и зависят от ряда эксплуатационных факторов: количества потребляемой энергии, а также температуры и влажности воздуха.
В качестве примера представлены несколько вариантов расчета времени автономной работы источника бесперебойного питания Штиль. При пусковом напряжении 12 Вольт и общей емкости 60 Ач ИБП используется для настенного котла с заявленной мощностью 150 Вт. При таком раскладе получается время его автономной работы: Т = 60 х 12/150 х 0,8 х 0,9 = 3,5 часа.
При рассмотрении варианта с емкостью аккумулятора 150 Ампер-часов этот показатель для котла с такими же энергозатратами составит: Т = 150 х 12 / 150 х 0,8 х 0,9 = 8,6 часов.
При наличии двух аккумуляторов одинаковой емкости время работы при отсутствии напряжения в сети составит: Т = 2 х 150 х 12/150 х 0,8 х 0,9 = 17,2 часа.
Приведенный выше метод расчета подходит для всех ИБП, включая распространенные модели Baxi, Bosch, Vaillant и Buderus.
С увеличением количества аккумуляторов требуемый временной интервал увеличивается. Расширению способствует выбор оптимального режима работы котла от автономных источников питания.
Особенности установки
Схема сборки
Тот, кто планирует установить ИБП для газового котла своими руками, должен предварительно ознакомиться с правилами установки и подключения. При выборе места для установки данного агрегата необходимо учитывать, что ИБП и аккумулятор для газового котла рекомендуется размещать в хорошо защищенных от сырых паров зонах хозяйственного помещения. Для этих целей лучше всего подходит герметичный шкаф, размещенный как можно ближе к вентиляционной шахте. Такое положение защитит запасное оборудование от избыточной влаги в виде конденсата и позволит поддерживать необходимый режим охлаждения.
Помимо выбора места, нужный микроклимат в помещении обеспечивается поддержанием температуры воздуха в пределах 18-25 градусов. При этом емкость батареи поддерживается на максимальном уровне, благодаря чему ИБП работает долго.
Ко всем этим функциям добавьте следующее:
- Уровень запыленности в помещении с ИБП и расположенным в нем котлом должен быть минимальным.
- Корпус источника подлежит обязательному заземлению с помощью полноценного зарядного устройства (схема защиты). При его отсутствии допускается организация заземления через ту же шину, к которой подключается сам отопительный агрегат. Для этого вам необходимо провести отдельную медную жилу от клеммы заземления ИБП до соответствующей розетки котла.
- в котельной потребуется система приточной вентиляции, обеспечивающая эффективную очистку воздуха от газовых выбросов (они образуются при протекании реакции электролиза в батарее).
Перед установкой вновь купленного оборудования, непосредственно перед его установкой следует сделать небольшой перерыв, чтобы температура корпуса сравнялась с комнатной. Такое воздействие позволит избежать образования конденсата на внутренних поверхностях ИБП и проникновения влаги в работающие узлы. При размещении выносных батарей и самого источника непосредственно на полу целесообразно использовать специальную поверхность в виде резинового коврика. При подключении дополнительных потребителей к модулю стабилизации необходимо рассчитывать их суммарную мощность таким образом, чтобы полученный показатель не выходил за допустимые пределы. Как правило, его выбирают из расчета так, чтобы он не превышал 50-60% от номинальной мощности.
При монтаже и эксплуатации комплекта оборудования категорически запрещается:
- подключите источник параллельно сети: эффект ИБП возможен при его включении между сетью и потребителем;
- закрыть корпус устройства посторонними предметами и предметами, ограничивающими доступ свежего воздуха;
- периодически перегружать устройство сверх допустимого предела мощности, указанного в сопроводительной документации (паспорте).
Необходимо внимательно следить за полярностью при подключении батареи к ИБП. Нарушение этого правила может привести к повреждению оборудования.
Для продления срока службы системы резервного питания не допускается подключение большего количества шлейфовых батарей, чем указано в технической документации.
