Блок бесперебойного питания для котла отопления: принцип работы + тонкости выбора бесперебойников

Как выбрать ИБП для газового и твердотопливного котла

Закрытая водяная система не может работать без электричества, ведь циркуляцию теплоносителя обеспечивает насос. Все отопительные агрегаты с микропроцессорными блоками управления также питаются от электросети.

Приобретая отопительный котел с насосом и электронным управлением мы рекомендуем сразу приобрести источник бесперебойного питания (ИБП). Этот девайс продолжить согревать помещения даже при отсутствии электроэнергии.

Мы расскажем, как грамотно подобрать ИБП для газовых котлов. В статье описаны популярные на практике разновидности, а также приведен рейтинг лучших моделей бесперебойников. С учетом наших рекомендаций вы сделаете правильный выбор.

Критерии выбора блока питания

Начнем с постановки задачи. После отключении электричества ИБП для котла должен мгновенно подключится и взять на себя функцию внешнего источника питания и поддерживать работу отопительного оборудования, до возобновления подачи электроснабжения.

Принцип работы ИБП: в обычном режиме блок преобразует переменный ток в постоянный и заряжает аккумулятор. Как только напряжение в сети пропадает, происходит обратный процесс – постоянный ток батареи преобразуется в переменный, который подается потребителю тока.

Источник бесперебойного питания для бытового котла

В интернет-магазинах продается несколько разновидностей устройств резервного электропитания, цена блоков колеблется в широком диапазоне. Чтобы выбрать подходящий ИБП без лишних переплат, учитывайте 3 фактора:

• потребляемая мощность котла и другого оборудования — дополнительных насосов, вентиляторов, электроприводов на смесительных клапанах, терморегуляторов;
• длительность автономной работы;
• качество электроэнергии в районе проживания.

Примечание. Некачественное электроснабжение подразумевает частые отключения, сильные перепады напряжения в сети либо применение бензинового генератора.

Как определить мощность ИБП

Поскольку во всех современных системах отопления задействовано от 1 до 10 циркуляционных насосов, «бесперебойник» обязан выдерживать высокие пусковые токи. В момент включения агрегата данный показатель возрастает минимум в 2 раза (на более мощных насосах системы водоснабжения — в 3 раза). Мощность блока питания считаем так:

1. Выясняем энергопотребление каждой единицы оборудования — котла, отдельно стоящих циркуляционных насосов, вентиляторов либо дымососов ТТ-котла, электроприводов, пеллетных/дизельных горелок.
2. Суммируем полученные данные, результат умножаем на 2.
3. Подбираем ИБП, чья мощность равна или больше полученной цифры.

Если подходить скрупулезно, то надо бы удваивать только мощность двигателей насосов и вентиляторов, ведь электроника не создает пусковых токов. Но доля электронных систем в общем энергопотреблении настолько мала, что считать ее отдельно нет смысла.

Потребляемая мощность газового настенного котла прописана в паспорте агрегата либо на табличке, прикрепленной к корпусу. У большинства насосов параметр указан на торце, рядом с винтом.

Пример. Газовая котельная установка потребляет 130 Вт, дополнительный перекачивающий агрегат — 82 Вт. Минимальная мощность источника бесперебойного питания составит (130 + 82) х 2 = 424 Вт.

Особенности выбора для газовых котлов

Источник бесперебойного питания для газового котла подбирать надо с таким условием, чтобы он подавал напряжение правильной формы — максимально приближенной к нормальной синусоиде. При этом еще важна синхронизация синусоиды по фазе.

Все эти требования необходимы для обеспечения нормальной работы блока управления. В большинстве импортных газовых котлов автоматика собрана на основе электроники, а она требовательная к качеству электропитания. Чтобы оценить насколько это требование важно, стоит сказать, что по статистике сервисных центров около 40-55% поломок газовых котлов связаны с выходом из строя платы управления. При этом платы практически никогда не ремонтируются. Они просто подлежат замене.

Примерно так выглядит блок-схема подключения ИБП

Запомните, выход платы управления из строя из-за нестабильного питания — случай негарантийный (практически у всех производителей). Так что стоимость платы и ее замены приходится оплачивать самому. Причем многие платы поставляются «под заказ», а это — долгие дни ожидания. Как в это время отапливать дом — вопрос интересный. Если еще вспомнить, что стоимость платы — это около 40-50% стоимости агрегата, поневоле задумываешься о приобретении качественного и надежного источника бесперебойного питания для газового котла.

Хорошая новость в том, что на один ИБП достаточной мощности можно «повесть» остальную технику, которая требует качественного и гарантированного питания или вы просто желаете обеспечить ее бесперебойную работу. Чаще всего это компьютеры, телевизоры и пара лампочек аварийного освещения.

Виды бесперебойников

Сегодня торговая сеть предлагает ИБП трех видов:

• off-line (он-лайн) ;
• on-line (оф-лайн);
• Line-Interactive (лайн-интерактив ли линейно-интерактивные).

Ofline ИБП (резервного типа)

Это самые простые и дешевые источники бесперебойного питания. Off-line с английского можно перевести я как «не в линии», что отображает принцип работы данного устройства. В бесперебойнике данного типа выставляется верхний и нижний предел напряжения, при котором котел работает нормально. Пока параметры сети находятся в этих рамках, питание подается напрямую — с линии.

Если напряжение становится больше или меньше, срабатывает реле переключения, питание подается через ИБП от аккумуляторов. Когда параметры сети возвращаются к норме, снова срабатывает реле, отключая источник бесперебойного питания. Для газового котла подобная защита, конечно, лучше чем ничего, но при включении/отключении в сети наблюдаются существенные скачки напряжения. Так что стабилизация в данном случае не полная — нет больших провалов или пиков, но напряжение питание далеко не идеально. Второй недостаток бесперебойников офлайн типа — они не могут исправлять форму синусоиды.

Схема работы оффлайн ИБП (UPS)

Потому оф-лайн источники бесперебойного питания для газовых котлов стоит использовать только в том случае, если у вас уже установлен стабилизатор на ломе или квартире. Он выдает идеальное напряжение, а ИБП в данной схеме просто при отсутствии напряжения подключает аккумуляторы. Эта схема является дорогой, но создает нормальные условия для работы оборудования, требовательного к качеству электропитания.

On-line ИБП (постоянного типа)

Данный тип называют еще блоками бесперебойного питания с двойным преобразованием. Все из-за принципа работы:

• Поступающее на вход переменное напряжение преобразуется в постоянное и используется для заряда подключенных к устройству аккумуляторных батарей.
• Постоянное напряжение преобразуется в переменное с синусоидой идеальной формы.

Получается электропитание преобразуется дважды. Этим гарантируется стабилизация напряжения и идеальная форма синусоиды.

Схема работы онлайн бесперебойника

Он-лайн бесперебойники подключаются в разрыв цепи питания. Пока напряжение нормальное, преобразуется линейное питание, при пониженном напряжении его недостаток восполняется за счет заряда батарей, при отсутствии электропитание подается от АКБ.

Недостаток данного оборудования — высокая цена и быстрой разряд аккумуляторов, который обусловлен тем, что он расходуется на выпрямление скачков. Тем не менее, если вам нужен лучший источник бесперебойного питания для газового котла — покупайте оборудование онлайн типа.

Line-Interactive (линейно-интерактивные)

Свойства и характеристики бесперебойников этого типа не так хороши как у онлайн моделей, но и не настолько плохи, как у агрегатов оффлайн. Имеются все те же аккумуляторные батареи и переключатель, который при понижении напряжения подключает ИБП. Но для стабилизации напряжения имеется специальный блок — автоматический регулятор напряжения (АРН на рисунке выше).

Как работает интерактивный источник бесперебойного питания

Недостаток линейно-интерактивных источников бесперебойного питания для газового котла — немоментальное переключение при изменении напряжения. Но оно намного меньше чем в аппаратах оффлайн, зато напряжение поддерживается постоянным (в определенных пределах). Это оборудование — оптимальный выбор, так как при относительно небольшой цене гарантирует неплохие результаты.

Определение параметров ИБП

Определить какого типа источник бесперебойного питания для газового котла вам необходим — это еще не все. Надо знать еще как минимум два параметра: мощность ИБП и емкость аккумуляторов, которые он может зарядить.

Пример технических характеристик источника бесперебойного питания для газового котла

Как определить мощность бесперебойника

Чтобы определиться с тем, какой мощности вам нужен источник бесперебойного питания, ищите в паспорте газового котла строку «потребляемая мощность». В среднем она составляет 150-170 Вт. Если в системе стоит второй циркуляционный насос, его потребляемую мощность надо прибавить к этой цифре.

Бесперебойники надо подбирать по мощности подключаемого оборудования

Чтобы работало все без проблем необходим запас по мощности не менее 20-30%. Если есть возможность, при выборе ИБП полученный результат можно удвоить — на всякий случай. Рано или поздно вам захочется добавить в нагрузку пару приборов, так как это действительно удобно — когда при отсутствии электричества у вас хоть что-то работает. Это и будет минимальная мощность источника бесперебойного питания для газового котла.

Определяемся с емкостью АКБ

Многие модели бесперебойников имеют встроенные АКБ. В этом случае вам нет необходимости что-то считать. Если же батареи подключаются отдельно, необходимо найти в технических характеристиках строчку «максимальный ток заряда». Данную цифру умножаем не 10, получаем емкость АКБ, которые может зарядить этот UPS. Подключить батареи большей можно, но в таком случае они не будут заряжаться полностью, что сокращает срок их службы.

Зависимость емкости аккумуляторных батарей и длительность работы котла

Как же подобрать ИБП со встроенными батареями? По времени автономной работы, которая вам необходима. Зависимость времени работы от емкости аккумуляторов и потребляемой мощности приведена в таблице. По ней подбирать источник бесперебойного питания для газового котла вообще несложно.

Критерии выбора ИБП для газового котла

Из всего сказанного можно вывести следующие требования к источнику бесперебойного питания для котла, работающего на газе:

• Необходимы специальные ИБП с выходным напряжением в форме синусоиды. Бесперебойники для компьютеров непригодны. Они на выходе выдают не синусоиду, а меандр — напряжение тоже переменного, но не округлое, как синусоида, а со срезанной верхушкой. Для компьютеров такое напряжение не помеха, а для системы отопления — еще какая. Подобное напряжение плохо влияет на циркуляционные насосы — они гудят, работают рывками. В результате — быстро снашивается крыльчатка, приходится насос менять.
• Мощность ИБП выбирается с запасом. При возможности необходимо двукратное превышение потребляемой мощности.
• Желательно выбрать тип онлайн, неплохой вариант — интерактивный тип.
• Емкость аккумуляторных батарей надо подбирать так, чтобы при отключении электроснабжения отопление могло работать несколько часов (как минимум). Данное требование некритично, если имеется генератор. В этом случае АКБ должны продержаться достаточно для того, чтобы он завелся. Кстати, это еще одна причина, по которой не следует для котла ставить компьютерные бесперебойники — она рассчитаны на работу оборудования в течение 10-15 минут. За это время можно корректно завершить работу всех программ и выключить оборудование. Для котла эти минуты — слишком малое время.
• Желательно чтобы была возможность подключения дополнительных внешних аккумуляторов (должны быть разъемы). Это пригодится, если решите увеличить время работы отопления от резервного источника питания или при подключении другой аппаратуры.
  Схема подключения газового котла к источнику бесперебойного питания (ИБП)

Требования не самые жесткие, но придерживаться их желательно. При подключении источника бесперебойного питания, соблюдайте фазировку (фаза ИБП должна соединяться с фазой котла, ноль и минус — с соответствующими проводниками). Иначе котел не будет работать. Проверяется правильность фазировки просто: выдергиваете вилку котла из сети. Котел должен продолжать работать. Если пламя погасло — проверяете правильность подключения, работоспособность заземления. Если все в норме, но котел по-прежнему не работает, значит ваш ИБП построен без «сквозного нуля». Чтобы запустить котел, вам необходимо соединить на бесперебойнике клеммы нейтрали N (нуля) на входе и выходе. Для большинства котлов такая переделка решает проблему. Но есть некоторые марки котлов, например — Buderus (Будерус), которым необходимо между входами PE и N (земли и ноля) установить сопротивление номиналом от 1 до 10 МОм (Будерус даже предлагает купить их фирменный резистор).

Собственно, это все по поводу выбора и даже подключения источника бесперебойного питания для газового котла.

ИБП и бытовая техника — зачем газовому котлу нужен бесперебойник?

Бесперебойник — незаменимая вещь в хозяйстве любого масштаба. К ИБП подключают мелкую бытовую технику или что-то посерьезнее, например, газовый котел. Это правильно с точки зрения надежности: бесперебойники не только удерживают технику включенной, но и защищают от перепадов напряжения и других «электрических» проблем. Но такие «пары» живут долго и счастливо только в том случае, если они верно подобраны друг к другу. Об этом далее.

ИБП (источник бесперебойного питания) — автономная система, которая следит за напряжением в электросети и мгновенно переключается на аккумуляторы при его отсутствии. Эта технология не нова, она давно используется в промышленных масштабах. Распространение ИБП среди домашних юзеров началось с рынка компьютерной техники. Качество электроснабжения во многих населенных пунктах до сих пор оставляет желать лучшего, поэтому пользователи стараются обезопасить дорогостоящую электронику от разных факторов.

Технология бесперебойного питания быстро прижилась в этом сегменте, и пытливые умы домашних энтузиастов загорелись идеей перенести цивилизацию в сегмент бытовой электроники. Телевизор, холодильник и даже дежурное освещение можно подключить к мощному ИБП и радоваться жизни, пока остальные коротают время при свечах. Идея стала по-настоящему народной после того, как на рынке появилось несколько типов ИБП.

Какие ИБП бывают

Резервные. Это упрощенные модели бесперебойников, которые умеют переключаться между «розеткой» и внутренним аккумулятором в течение десятков миллисекунд.

Резервные ИБП не защищают подключенную к ним электронику от сетевых помех. Из-за простоты электрической схемы рекомендуется подключать только устройства с импульсными блоками питания. Это компьютеры и мониторы — техника, которая умеет работать с сигналом, далеким по форме от идеальной синусоиды.

Линейно-интерактивные. ИБП резервного типа, имеющие усовершенствованную схему работы. Теперь устройство не только переключается на батареи во время сильной просадки или полного отключения электричества, но и умеет фильтровать ток.

Во-первых, встроенный стабилизатор удерживает напряжение в рекомендуемых стандартами рамках. Во-вторых, система фильтрации, несмотря на свою примитивность, частично снижает уровень шума сигнала и делает выходящее напряжение более пригодным для употребления капризной электроникой.

Двойное преобразование. Системы, выполненные по типу Double Conversion, работают иначе. Если предыдущие ИБП просто пропускают входящий ток через ряд примитивных фильтров и «улучшайзеров», то выходящее напряжение из систем сложного типа оказывается гальванически развязанным со входным сигналом.

То есть, переменный ток поступает на вход бесперебойника, преобразуется в постоянный ток и направляется к аккумулятору. После чего ток аккумулятора снова преобразуется в переменный и уже поступает на выход ИБП. В таком случае система не просто фильтрует напряжение, а создает его заново — уже с предсказуемыми и правильными характеристиками.

Дельта-преобразование. То же самое, что и двойное преобразование, но с повышенными мощностными характеристиками и увеличенным КПД. Этого удалось достигнуть благодаря модернизированной схеме работы: ток может поступать не только через батарею, но и напрямую от конвертера AC-DC к инвертеру DC-AC.

Эффект тот же, а скорость работы и эффективность оказываются намного выше. Как результат — плавная синусоида и полное отсутствие паразитных примесей в выходном токе. То, что нужно для точной и сверхчувствительной электроники.

Что такое синусоида и частота

В домашних розетках течет переменный ток — это изначальная форма сигнала, который вырабатывается электростанциями. Если представить его в виде фигуры на системе координат, то получится идеальная синусоида.

Такая форма тока появляется благодаря электромагнитной индукции. Это отдельная история с электромагнитными полями, намагничиванием, полюсами, вращением и другими физическими и электрическими явлениями. Для домашнего пользователя важно понимать основное — переменный ток, которым питаются «розеточные» приборы, должен соответствовать неким стандартам.

Частота смены направлений или перехода тока от положительного к отрицательному полупериоду и обратно называется частотой тока. Она измеряется в герцах и влияет на работу электроприборов. Чем чаще колеблется ток, тем выше частота. Европейская и российская техника рассчитана на работу от напряжения 220 В с частотой 50 Гц. Соответственно, правильный ИБП и любой другой питающий элемент должны поддерживать ток в рамках этих стандартов.

Чистый или модифицированный

Компьютерный бесперебойник выдает переменный ток, который проходит базовую систему фильтрации и стабилизации. Но это не значит, что любой ИБП одинаково хорошо подходит для всей техники, работающей от переменных 220 В.

Ток, поступающий из розеток обычного бесперебойника, тоже считается синусоидой. Но если рассмотреть форму подробно, окажется, что ИБП выдает не чистый синус, а меандр. Это приближенная к синусоиде фигура, которая отличается менее плавными переходами. Еще ее называют модифицированным синусом.

К такому току спокойно относится компьютер, ноутбук и другая техника с импульсным питанием. В список всеядных девайсов входят лампы накаливания или даже диодные источники освещения.

Зато напольный вентилятор начнет возмущаться при подключении к ИБП. Так же поведут себя холодильники, морозилки, стиральные машины, пылесосы и другая техника, в которой используются электродвигатели переменного тока и подобные им устройства.

Электродвигатель приводится в движение благодаря электромагнитной индукции. Создать эту индукцию может ток с чистым синусом. Если же на двигатель попадает модифицированный синус, то он начинает работать с перебоями, будто кто-то очень часто подает и прекращает питание. Такая работа двигателя сопровождается гудением, излишним нагревом и приводит к быстрому износу частей.

Какой ИБП нужен газовому котлу

Для каждой категории техники подходят только определенные типы бесперебойников. Они отличаются по характеристикам и имеют на выходе напряжение разного качества.

Для компьютерного блока питания достаточно примитивного ИБП с пороговой регулировкой напряжения и невысокой скоростью срабатывания. Для чувствительных потребителей эти характеристики выделяют в первую очередь. Например, к таким приборам относятся газовые котлы и циркуляционные насосы.

Во-первых, от «неправильного» тока страдает циркуляционный насос. Он может быть как встроенным в котел, так и внешним, который вручную устанавливается в систему отопления. Мы уже разобрались, что подключение устройств с электродвигателями к обычному бесперебойнику может влиять на работу и долговечность техники.

Во-вторых, современные газовые котлы требуют подключения к электрической сети для работы электроники, датчиков и защитных механизмов. Каждый из этих узлов щепетильно относится к качеству тока и может глючить, если вместо чистого синуса на вход котла подать меандр. Тем более, современные газовые котлы являются фазозависимыми — это важно для правильной работы датчика пламени. Если ток перестает течь от фазы к нулю, то автоматика прекращает подачу газа. Обычный компьютерный ИБП не имеет выраженного разделения фазы и нуля, поэтому даже в связке с линейно-интерактивным бесперебойником котел может просто не запуститься.

В-третьих, перебои с электричеством могут длиться от нескольких минут до нескольких часов. Как правило, стандартный компьютерный ИБП способен продержаться на заводском аккумуляторе 5-10 минут, после чего благополучно отключится в ожидании «розетки». Естественно, котел и встроенная в него автоматика отключатся вместе с ним. Чтобы такого не произошло в суровый зимний вечер, производители котлов настоятельно рекомендуют использовать специальные ИБП с двойным преобразованием и объемными аккумуляторами.

ИБП, предназначенные для подключения необычной техники, рассчитаны на долговременную работу от аккумулятора и способны работать с большей нагрузкой, нежели компьютерные аналоги. Кроме чистого синуса и надежности, специализированные бесперебойники имеют нулевое время переключения, поэтому при отключении электроэнергии успевают подхватить котел до того, как газовая автоматика заметит неладное.

Дополнительные аккумуляторы

Даже специализированные ИБП не способны работать без зарядки более 5-6 часов при максимальном энергопотреблении. Чтобы подключить сразу несколько приборов и использовать их хотя бы сутки, необходимо установить дополнительные батареи. Резервные и линейно-интерактивные ИБП не позволяют использовать внешние аккумуляторы без внесения изменений в конструкцию, поэтому сразу выбывают из игры. В дело снова вступают Online-системы.

При установке аккумуляторных сборок нужно помнить, что ИБП могут иметь разные характеристики. Например, в некоторых бесперебойниках преобразователи могут работать только с напряжением 12 В, а другие «понимают» только 24 В или даже 48 В. Поэтому аккумуляторы можно подключить двумя способами:

• Последовательно — когда источники питания соединяются друг с другом разными полюсами, а оставшиеся клеммы используются как выходы для ИБП. В таком случае две батареи по 12 В дадут 24 В при неизменной емкости.
• Параллельно — батареи подключаются друг за другом. То есть, минус к минусу, а плюс к плюсу. При этом напряжение остается заводским, а емкость увеличивается кратно количеству соединенных аккумуляторов.

ИБП — не панацея

Через ИБП можно подключать любую технику. Конечно, для каждого типа потребителя необходимо подбирать бесперебойник не только по типу, но и по мощностным характеристикам. Например, учитывать пусковые токи, а также максимальную мощность ИБП. Но не стоит гнаться за аккумуляторным питанием везде и во всем.

Тем более, при подключении различной техники через ИБП необходимо учитывать пусковые токи. Например, домашний холодильник может потреблять всего 300 Вт, но при включении он способен потребовать в два или три раза больше энергии. Это необходимо для запуска компрессора, который легче поддерживать в рабочем состоянии, но намного сложнее привести в движение после простоя. Даже для серьезного ИБП такой ток может стать критическим. Поэтому бесперебойник в домашней среде — это не панацея.

На самом деле ИБП важен не столько компьютеру, а сколько пользователю. Человек защищает себя от внезапного отключения компьютера и потери важных документов, которые он не успел сохранить. Однако защищать технику от перепадов, всплесков и других токовых неприятностей просто необходимо. И для этого не нужен сложный и дорогостоящий ИБП с комнатой из аккумуляторов. Достаточно установить качественный стабилизатор на вход и обезопасить всех потребителей разом. А ИБП лучше оставить для локальных целей — например, для котла.

ИПБ для котла отопления

Схемы отопления с естественной циркуляцией планомерно заменяются под использование принудительной циркуляции, где не нужно подолгу ждать прогрева всего контура и портить свой интерьер вертикальными стояками труб. У современных котлов, работающих на газу или твердом топливе, все чаще управление отдается электронным контроллерам, которые способны оптимизировать их работу. Однако все эти новшества зависят от электричества, если его нет, то и обогрева в доме не будет. Мириться с этим не нужно, есть решение – источники бесперебойного питания для котла отопления, с помощью которых можно пережить даже суточные отключения электроэнергии и обогревать дом, как и положено.

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.

Принцип работы и виды

Источник бесперебойного питания включается между оборудованием и питающей линией от распределительного щитка, являясь своего рода буфером, реагирующим на состояние питающей линии.

Не просто так выпускаются источники бесперебойного питания для котлов отопления и другого бытового и промышленного оборудования. Привычные офисные ИБП для компьютерной техники не подходят для питания циркуляционного насоса и электронных блоков управления. Все дело в форме выходного сигнала. В оргтехнике и компьютерах имеются свои собственные блоки питания, которые выполняют дополнительное преобразование напряжения и им не критична форма сигнала в питающей сети. Для питания насоса желательно иметь идеальную синусоиду без искажений и провалов, так как от этого зависит режим работы электропривода.

Когда электричество в доме есть, то на входе и на выходе ИБП присутствует 220В, оборудование работает, и все довольны.

Как только электричество отключается, и на входе устройства напряжения нет, то включается преобразователь из 12-ти вольт в 220. Именно он подается на выход. Преимущество ИБП перед генераторами в том, что конечный потребитель электричества продолжает работать, не ощущая разницы и перехода на резервное питание. Переключение происходит за доли секунды.

Пока хватает заряда аккумуляторных батарей, продолжается работа насоса. Если электричество вновь появилось, то блок коммутирует его на выход и начинает восполнять потери заряда на аккумуляторе, готовясь к новому отключению. Если же электричества нет слишком долго, то после исчерпания собственного запаса энергии ИБП отключает питание оборудования, предварительно предупредив пользователя об этом звуковым сигналом или индикатором.

По внутреннему устройству и способу преобразования напряжения источники бесперебойного питания делятся на три типа:

• On-line – с постоянным двойным преобразованием 220-12-220 и стабилизацией выходного напряжения.
• Line-Interactive – отдельным блоком внутри устройства имеется стабилизатор напряжения, способный предупредить проблемы при низком или завышенном напряжении на входе
• Off-line – простой и надежный в эксплуатации вариант с непосредственным коммутированием входного напряжения, при его наличии на выход или переход на питание от аккумулятора и преобразователя при отсутствии электричества.

Простые и надежные Off-line UPS заодно и доступные по цене и распространенности. В них не используется сверхдорогих компонентов, схема преобразования из 12(24)В в 220 переменного тока не происходит постоянно, а только в моменты отключения внешнего питания, соответственно это сказывается на их долговечности.

Даже в простом варианте исполнения входное напряжение фильтруется, но не стабилизируется. Это говорит о том, что в линию питания котла отопления не пройдут высокочастотные помехи и кратковременные всплески, способные внести дисбаланс в работу насоса, но постоянные проседания или завышенное напряжение не будет нормализировано. Этого достаточно при незначительных искажениях в питании дома или если имеется общая стабилизация на входе в дом или квартиру, тогда попросту тратиться на более дорогую модель со встроенным стабилизатором не имеет смысла.

Со стабилизатором напряжения

Очень редко напряжение в сети соответствует требованиям стандартов. Вместо требуемых 220В и 50Гц замеряется что угодно в пределах от 175 до 270 В и огромное количество различных помех, скачков и импульсов, но только не нормированные показания. Часто эта проблема попросту игнорируется, однако оборудование, рассчитанное на нормальное питание, быстрее выходит из строя или работает неадекватно. Чтобы избежать этого, применяются различные схемы стабилизации, устанавливаемые на дом целиком или в цепи питания конкретного оборудования, например отопительного котла с циркуляционным насосом.

Источники бесперебойного питания on-line и Line-Interactive совмещают в себе схему резервного питания со стабилизацией выходного сигнала. Однако различаются способы стабилизации.

В On-Line UPS логика упрощена до предела, только это требует больших аппаратных затрат. Все время, пока работает блок, выполняется преобразование входного напряжения в 12 В постоянного тока, после чего опять формируется 220 В переменного тока только уже с правильной синусоидой. Данная схема получает выигрыш за счет возможности всегда получить постоянное напряжение 12 В без разницы, насколько искажена по сигналу питающая линия. Стабилизировать постоянное низковольтное напряжение не составляет проблем. Опираясь на него, уже с помощью инвертора создается выходная синусоида.

В случае отключения электричества в доме схема попросту коммутирует 12 (24)В, получаемых с первой ступени преобразования на аккумуляторе, и продолжает работу. При восстановлении электроснабжения все возвращается обратно, только часть потребляемой мощности теперь идет на восстановление заряда аккумуляторной батареи. Недостатком можно назвать меньшую надежность и долговечность схемы, все упирается в качество используемых компонентов.

В Line-Interactive UPS стабилизация выполняется отдельным блоком перед преобразованием. Фактически это объединение двух устройств в одном. Входная линия питания стабилизируется по мере возможности и коммутируется в нормальном режиме на выход. Если же электричества нет, то включается блок инвертора, питающийся от аккумуляторов. Разделение режимов между несколькими блоками дает выигрыш в производительности и долговечности.

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.

Использовать обычные обслуживаемые автомобильные аккумуляторы не рекомендуется, так как в них неизбежно часть кислоты из электролита просачивается наружу и виде тяжелых паров, способных нанести вред оборудованию и жизни человека.

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.

Схема подключения для газового котла

Устанавливается ИБП непосредственно возле котла отопления. Учитывая риск протечек, для установки электрического оборудования, следует предусмотреть настенную полку, поднятую повыше. Если котел подвесной, то электрическое оборудование располагается вровень с ним и в стороне.

Линия питания от распределительного щитка подводится к ИБП и подключается двумя способами по наличию соответствующих разъемов: клеммное соединение, вилка и розетка. Обязательно подводится заземление, причем из одной точки к Блоку бесперебойного питания и котлу в отдельности.

Чаще всего выходы у бесперебойника представлены стандартными розетками, не требующими переоборудования питания котла, достаточно вставить шнур с вилкой от котла в соответствующий выход ИБП и запустить все оборудование.

Схема подключения газового котла отопления к источнику бесперебойного питания типа Line-Interactive. через разделительный трансформатор. Если ИПБ типа On-Line, можно подключать и без трансформатора.

SMART устройства обладают расширенными настройками, где указываются пороговые значения срабатывания и требования к стабилизации напряжения. Это очень важно, тем более учитывая особенности каждого индивидуального случая. Если обычное напряжение в сети понижено и равно, например, 190В, а порог включения ИБП так же примерно равен этому значению, то бесперебойник будет часто безосновательно включаться и выключаться, снижая срок службы аккумуляторов и схемы коммутации. Устанавливать пороговые значения, желательно отталкиваясь от реальных показаний и замеров и в точности с рекомендацией производителя.

Блок бесперебойного питания для котла отопления: принцип работы + тонкости выбора бесперебойников

Вам знакомо чувство, когда вы остаетесь без электричества в самый неподходящий момент? Согласитесь, трудно найти удобное время для того, чтобы отказаться от электросети. Много частных домов уже оборудованы автономными генераторами на случай длительной потери электроснабжения. Было бы хорошо иметь и блок питания для котла, так как в этом оборудовании есть чувствительные узлы. От последних зависит исправность и безопасность котловой системы.

Бесперебойник высокого качества сохранит ваше спокойствие: вам не нужно будет разбираться с непонятными ошибками, ждать мастеров, платить за ремонт. Из этой статьи вы почерпнете информацию о работе блоков питания, их видах, критериях для безошибочного выбора устройства при каких-либо условиях.

Блоки бесперебойного питания появились в связи с потребностью защиты от нестабильности электрических сетей, случаев отключения электричества. При разных обстоятельствах нужен определенный тип бесперебойника, а от остальных можно отказаться. Узнайте подробнее об этом в нашей статье.

Что такое ИБП для котла, зачем он нужен?

ИБП для котла – прибор, который за счет аккумуляторных батарей (далее АБ) обеспечивает электропитание отопительного прибора в случае возникновения проблем с основным источником электроэнергии. Переход в автономный режим (то есть на питание от батарей) осуществляется автоматически как при полном отключении напряжения в электросети, так и при критическом снижении его значения.

Для применения с бытовыми котлами подходят ИБП малой и средней мощности (250-3000 ВА), они отличаются легкостью подключения и простотой в эксплуатации, имеют длительный срок службы и не требуют частого технического обслуживания.

Обратите внимание!

Общая стоимость владения ИБП, включающая в себя цену нового изделия и дальнейшие расходы на его содержание, меньше суммы, в которую может обойтись ремонт вышедшей из строя системы отопления.

Автомобильные аккумуляторы или AGM, гелевые

Многие потребители часто используют для бесперебойника автомобильные аккумуляторные батареи, что делать категорически нельзя. Данные аккумуляторы пожаро и взрывоопасны.

Они рассчитаны на пусковые стартерные токи, и соответственно не дают той автономной работы, которая от них требуется. Поэтому здесь нужно применять специализированные аккумуляторы по технологии AGM или GEL-гелевые.

AGM имеют срок службы от 6 до 10 лет, а гелевые от 10 до 15 лет.

Также гелевые не боятся глубокого разряда.

Кроме того, обе модели пожаро и взрывобезопасны для любых помещений и не выделяют никаких газов. Стоят они конечно дороже, но если раньше цены отличались в разы, то сегодня можно найти модели с разницей всего в пару тысяч.

Автомобильные виды не рассчитаны на большое количество циклов заряда-разряда, а специализированные при регулярном разряде в 30% можно безболезненно подзаряжать до 700 раз!

То есть, обычного от машины, вам хватит максимум на полгода или один отопительный сезон, а AGM или гелевые, по идее должны прослужить не менее 10 лет.

Более того, в качественных ИБП изначально встроена защита от глубокого разряда. Соответственно это еще больше увеличит срок службы аккумулятора и обеспечит долговечность работы всей системы.

Только будьте внимательны и заранее, еще в магазине проверяйте дату выпуска АКБ. Она может быть явно не указана цифрами, и продавцы скромно умолчав об этом моменте, продадут вам старую залежавшуюся модель.

Вот например, таблица расшифровки даты выпуска батарей марки Ventura. Код GF11PJB6VVK3EA и его расшифровка по первым символам. Другие марки могут отличаться.

Получается день выпуска: 2017-июнь-11.

Какие типы ИБП существуют и какой из них лучше всего подойдёт для котла?

Существуют три типа источников бесперебойного питания: резервные, линейно-интерактивные и онлайн (с двойным преобразованием энергии). Между собой они различаются схемой, принципом действия и основными характеристиками.

Резервные ИБП (или off-line) имеют ряд серьёзных недостатков: большую задержку при переключении на АБ, отсутствие коррекции входного напряжения и искажённую (несинусоидальную) форму выходного напряжения в автономном режиме. Область применения данных устройств ограничивается нагрузкой, нетребовательной к качеству входного напряжения и устойчивой к кратковременным провалам электропитания. Современный котёл отопительной системы нельзя отнести к подобному оборудованию, поэтому оff-line ИБП для котла — не лучший вариант.

Линейно-интерактивные ИБП более совершенны и могут применяться с газовыми котлами. Однако они не гарантируют им максимальный уровень защиты, особенно в случае котла, снабженного высокочувствительной автоматикой.

On-line ИБП являются наиболее эффективным решением для бесперебойного питания любого оборудования, в том числе и отопительного. Главные преимущества данных приборов: мгновенное переключение нагрузки на АБ, высокая точность и идеальная форма (чистый синус) выходного напряжения. Только онлайн ИБП обеспечивают по-настоящему непрерывное электропитание котла, полностью независимое от состояния основного источника электроэнергии. Кроме того, устройства этого класса нейтрализуют и различные сетевые воздействия, пагубно влияющие работу энергозависимых элементов отопительной системы.

Популярные модели

В настоящее время на российском рынке довольно большой выбор инверторов для котлов отопления. Они могут использоваться в отопительных системах с любыми типами обогревателей.

Самыми популярными моделями являются:

1. Энергия ПН-500 — напольный инвертор линейно-интерактивного типа, обладающий мощностью 250 Вт. Для бесперебойной работы необходимо наличие дополнительного аккумулятора. Агрегат обладает небольшими размерами и его вес составляет 4,8 кг.
2. Энергия ПН-700Н — считается лучшим настенным агрегатом со встроенным стабилизатором напряжения. Он позволяет обеспечивать бесперебойную работу системы отопления с циркулирующими насосами. Этот агрегат может работать при небольших, до минус 5°C, температурах.
3. Энергия Pro-1000 — инвертор с довольно широким функционалом. Кроме работы в системе отопления, может использоваться для питания другого оборудования. Например, для работы автоматических ворот и медицинского электрооборудования. Широко используется как в частном секторе, так и в промышленном производстве.
4. CyberPower SMP 350EI — кроме системы отопления, этот агрегат может обеспечить электроэнергией любое оборудование во время аварийного отключения. К нему можно подключить маломощную бытовую технику. Устройство обладает довольно быстрым переключением, равным 4 миллисекундам.

Можно также отметить следующие марки, выпускаемые под брендом Энергия: Pro-5000, Pro-3400, ПН-1500С и др.

Какие параметры имеют первоочередное значение при выборе ИБП для котла?

Грамотный выбор ИБП является гарантией надежной и качественной работы как самого прибора, так и подключенного к нему оборудования.

При выборе ИБП для котла необходимо обратить внимание на следующие параметры устройства:

• фазность – должна соответствовать фазности входной сети и нагрузки (большинство бытовых котлов рассчитаны на работу от однофазной сети с напряжением 220/230 В);
• номинальная выходная мощность – должна быть не меньше потребляемой мощности нагрузки, иначе ИБП не справится со своими задачами и потраченные на него деньги будут выброшены впустую. Рекомендуется выбирать ИБП для котла с номиналом, превышающим реальную мощность планируемой нагрузки на 20-30%, данный запас сможет компенсировать возможные перегрузки;
• время работы в автономном режиме – должно быть достаточным для обеспечения функционирования котла на период, необходимый для устранения неисправности входной сети или запуска резервного источника электроэнергии (генератора). Фактическая продолжительность работы ИБП в условиях отсутствия электроэнергии зависит, во-первых, от количества и емкости АБ, а, во-вторых, от потребляемой мощности подключенного к прибору оборудования. Следует понимать, что одна и та же модель ИБП при разной нагрузке имеет разное время автономии;
• конструкция корпуса – должна обеспечивать максимально удобное расположение ИБП. Рекомендуется заранее продумать способ крепления и убедиться, что габариты изделия соответствуют месту предполагаемой эксплуатации. Важно проследить, чтобы между расположенными на корпусе ИБП вентиляционными отверстиями и ближайшей поверхностью оставался зазор не менее 20 см.

Многие перед приобретением ИБП задумываются над тем, существует ли разница между выбором ИБП для газового котла и для твердотопливного котла. Следует понимать, что разницы нет! Смотреть нужно не на тип котла, а на его характеристики, главная их которых – потребляемая мощность.

Обратите внимание!

Разницы между выбором ИБП для газового котла и для твердотопливного котла нет. Важно учитывать не тип котла, а его характеристики, главная их которых – потребляемая мощность.

На что ещё обратить внимание при подборе?

Если в состав отопительной системы входят обладающие высокими пусковыми токами циркуляционные насосы, то ИБП для этой системы необходимо выбирать исходя из значения её максимальной (пусковой) мощности, превышающей номинальную минимум в 3 раза.

Для работы с котлом не подойдёт компьютерный ИБП. Он просто не обеспечит необходимую продолжительность автономной работы. Кроме того, прибор, рассчитанный на подключение персонального компьютера, чаще всего характеризуется выходным сигналом в виде модифицированной (аппроксимированной) синусоиды, а для корректной работы котла необходима именно чистая (идеальная) синусоида.

Аккумуляторные батареи могут располагаться как в корпусе ИБП, так и за его пределами, во внешних конструктивах: модулях, стеллажах, шкафах. Приборы с внутренними аккумуляторами имеют ограниченное время автономной работы и подходят для эксплуатации либо в системе электроснабжения, снабжённой генератором, либо в условиях отсутствия длительных (свыше 4-х часов) перерывов в электропитании.

Некоторые ИБП имеют опцию «холодного» старта – в случае отсутствия входного напряжения прибор включается за счёт энергии АБ. Такая опция позволит запустить систему отопления даже при отключении сетевой электроэнергии.

Важно после замены АКБ на более ёмкие произвести калибровку

В некоторых ИБП калибровка производится нажатием кнопки на переднейзадней панели, на других она может быть выполнена только из сервисного меню при подключении по RS232/USB к ПК, а где-то она в принципе не предусмотрена. Но считается, что если не выполнить калибровку, то ИБП будет расходовать заряд АКБ не полностью, и даже при увеличении ёмкости АКБ буде работать от них так же мало, как со старыми батареями. Хотя на самом деле это не так. Без калибровки ИБП будет не корректно отображать оставшуюся ёмкость АКБ в процентах, но это никак не повлияет на то, когда ИБП решит, что аккумуляторы разряжены полностью. Это может повлиять лишь на оборудование, подключение подключено к интерфейсному разъёму ИБП, и в зависимости от настроек, после определённого уровня процентного остатка ёмкости АКБ, по команде отключает это оборудование.
В моём случае на ИБП APC Smart 3000 примерно год назад производилась калибровка, но не смотря на то, что батареи не менялись, график зависимости ёмкости АКБ в процентах и напряжения показывает, что ИБП привирает по поводу первого. По нему можно увидеть, что со 100 до 23% ИБП просто линейно уменьшает процентаж вне зависимости от напряжения на батареях, затем на 23% заряд «зависает» на несколько часов, а затем плавно уменьшается до 11%. К сожалению, дождаться полной разрядки у меня не получилось, пришлось подать внешнее питание, и в этот момент началось нечто непонятное. Судя по графику напряжение на АКБ начало подниматься, пошёл заряд, а проценты заряда наоборот пошли вниз, пока не опустились до 1%, и только после этого начали плавно подниматься, уже в зависимости от напряжения на АКБ. Возможно, для того, чтобы ИБП не врал, калибровку требуется производить чаще, чем раз в год, но великого смысла в этом нет, потому что отключение самого ИБП произойдёт по напряжению на батарее (если не установлен лимит времени работы от батарей), а никак не по процентам.