Надежная система отопления является одной из важнейших вещей в жилом частном доме. Ее стабильная и правильная работа – это гарантия комфортного и безопасного проживания, поскольку нарушения в работе отопительной системы могут нанести жилью серьезный ущерб. Поскольку с энергосетью часто возникают определенные проблемы, специалисты рекомендуют использовать бесперебойник для насоса отопления (ИБП). Сам насос гарантирует нормальное движение жидкости по трубам, препятствует ее застаиванию, а в системе с бесперебойником обеспечит защиту от перепадов напряжения или отключения электроэнергии.
Что такое бесперебойник для насоса отопления
Все частные жилые дома оснащены автономной отопительной системой, где газовые и твердотопливные котлы работают в автоматическом режиме. Но в холодное время года довольно часто случаются перебои с подачей электроэнергии.
Содержание:
- Необходимость ↓
- Виды ↓
- Плюсы и минусы ↓
- Как выбрать ↓
- Ориентировочная стоимость ↓
- Как сделать бесперебойник – пошаговая инструкция ↓
- Возможные проблемы в работе бесперебойника ↓
- Советы ↓
Чтобы система отопления не выходила из строя из-за этих обстоятельств и правильно функционировала долгое время, следует использовать источник бесперебойного питания (ИБП), он не только обеспечит постоянную работу котла, но и защитит его двигатель от негативных последствий из-за возможных перебоев с электричеством. В систему входит блок, который обеспечивает бесперебойное питание, батареи различной мощности и комплект кабелей.
Необходимость
Если что-то чрезвычайное происходит с линией электропередач (обрывы, аварии и пр.), отопительный котел перестает работать в автоматическом режиме. Такие ситуации могут не просто повредить двигатель газового или твердотопливного котлов, но и полностью вывести оборудование из строя.
Насос перестает работать, теплоноситель перегревается, последствием может быть крупнейшая авария в отопительной системе. ИБП обеспечит электроэнергией не только насос, но и всю систему отопления. Как правило, бесперебойник приобретают для работы с газовыми котлами, но котлы, работающие на твердом топливе тоже могут выйти из строя в результате перебоев с подачей электричества.
Виды
Бесперебойники насоса отопления бывают двух типов: линейные и линейно-интерактивные.
- Линейные. Это самые простые устройства такого вида, в них отсутствует стабилизатор напряжения. Если оборудование отключить от питания, оно самостоятельно станет заряжаться от аккумуляторной батареи.
- Линейно-интерактивные, их еще называют ИБП двойного преобразования. Такое оборудование оснащено системой, стабилизирующей напряжение, его можно подключить к генератору. Линейно-интерактивные системы без вмешательства контролируют уровень заряда в аккумуляторе. Если возникают перебои в снабжении электроэнергией, аккумулятор автоматически запускается. При возобновлении подачи энергии системы автоматически начинают работать в обычном режиме. Линейно-интерактивные бесперебойники стоят дороже.
Оба вида устройств всегда подключены к электросети, кроме заряда аккумуляторов, оборудование также контролирует уровень заряда батареи.
Плюсы и минусы
Среди преимуществ при использовании ИБП можно выделить следующие:
- оборудование обеспечивает непрерывную работу насоса, независимо от возможных проблем с подачей электроэнергии;
- энергозависимые приборы защищены от неполадок с сетью, вся система эффективно работает;
- простота в установке;
- удобство и надежность в использовании;
- отсутствие шума в процессе работы оборудования.
Недостатки использования бесперебойника:
- высокий уровень потребления электроэнергии от аккумуляторных батарей;
- часто встречающаяся слабая мощность встроенных в ИБП зарядных устройств.
Как выбрать
При приобретении бесперебойника для насоса отопления необходимо учитывать следующие нюансы:
- Потребляемая мощность отопительного котла. При выборе ИБП прежде всего учитываются характеристики оборудования, с которым он будет работать. Для определения мощности ИБП нужно учитывать «пусковой момент» двигателя, поскольку во время выключения бесперебойника мощность, которую потребляет двигатель, неизменно возрастает. Если она будет больше мощности ИБП, устройство автоматически перестанет работать.
- Время автономной работы бесперебойника. Эта величина зависит от емкости аккумулятора. Специалисты советуют остановить свой выбор на ИБП с подключением батарей извне. Это позволит подобрать необходимое количество батарей и обеспечить нужное время независимой работы оборудования. Устройства с внутренними батареями используют реже, поскольку они не могут обеспечить резервное питание на длительное время. Бесперебойники с внутренними батареями обеспечат более длительную работу оборудования в случае проблем с подачей электроэнергии. У моделей такого типа есть маркировка Long Time — «долгое время».
- Время, которое потребуется оборудованию для перехода в автономный режим. Чем быстрее восстановится подача электроэнергии, тем меньше будет нагрузка на основную систему отопления.
- Параметры выходного напряжения. Их указывают в стандартной инструкции, приложенной к устройству. Следует выбирать ИБП с данными – чистый синус, другие указанные характеристики могут привести к сбою в работе всей системы и даже к выходу из строя самого насоса.
Ориентировочная стоимость
Самые бюджетные варианты обойдутся покупателю в 100-150 долларов, оборудование более дорогое и качественное будет стоить порядка 250-300 долларов. Не стоит экономить при выборе данного устройства, ведь бесперебойник приобретается не на один год.
Лучше приобрести качественное оборудование, чтобы обезопасить себя от возможных проблем в дальнейшем.
Как сделать бесперебойник – пошаговая инструкция
Прежде всего стоит понять, что самостоятельно собрать ИБП вполне возможно, но для этого потребуются определенные знания. Если человек не обладает познаниями в данной области, заниматься созданием бесперебойника своими руками не стоит, зря будет потрачено время и денежные средства.
Кроме того, стоит понимать, что система, созданная таким образом, будет иметь довольно непрезентабельный вид, в ней будут отсутствовать ряд функций, а работать она будет не автоматически, а в ручном режиме.
Для создания бесперебойника потребуется:
- Инвертор 12 на 220 вольт. Инверторы бывают разные, отличаются они мощностью и формой выходного сигнала, в конкретном случае будет нужен аппарат с пиковой мощностью 600 Вт, а рабочей – минимум 300 Вт.
- Аккумуляторные батареи. Чем больше емкость батареи, тем дольше проработает бесперебойник в автономном режиме. Оборудование емкостью 45А/час будет работать примерно 8 часов, емкостью 95А/час – сутки. Лучше всего выбрать гелиевые аккумуляторы, они служат гораздо дольше, но и стоят дороже.
- Зарядное устройство для батареи. Разумеется, оно должно соответствовать емкости самого аккумулятора.
Процесс создания бесперебойника своими руками можно разделить на следующие этапы:
- На инверторе указано два обозначения + и -, их нужно соединить мощным проводом с соответствующими обозначениями на аккумуляторе.
- Вилку котла следует включить в сеть питания на инверторе, после нажатия кнопки «включить», оборудование начнет работать.
- Инвертор и котел работают, а аккумуляторная батарея постепенно разряжается. После того как батарея сядет или возобновится подача электроэнергии, нужно подсоединить к аккумулятору зарядное устройство.
Стоит обратить внимание при сборке на следующие нюансы:
- для скрепления деталей использовать толстые провода из меди;
- места соединений проводов с оборудованием должны быть очень надежными, поэтому им стоит уделять особое внимание;
- соединения проверять через какое-то время, поскольку есть риск окисления металла в этих местах, что может ухудшить работу системы.
Если собирать ИБП самостоятельно из указанных деталей, экономия составит примерно 30-50%.
Возможные проблемы в работе бесперебойника
Во время эксплуатации оборудования могут возникнуть следующие нарушения в его работе:
- загрязнение внутренней поверхности ИБП, оседание на ней пыли (особенно во время проведения строительных работ в помещении);
- частые перегрузки в работе бесперебойника могут привести к тому, что инвертор выйдет из строя;
- окончание срока службы аккумуляторных батарей (при длительном многолетнем использовании прибора);
- на вентиляторах охлаждения может засохнуть специальная смазка, это также может спровоцировать выход устройства из строя.
Советы
При приобретении ИБП и вводе устройства в эксплуатацию также важно обратить внимание на следующие моменты:
- Не нужно экономить на приобретении данного оборудования и выбирать устройство подешевле, аккумуляторы хорошего качества обеспечат долгую автономную работу ИБП и увеличат срок его службы.
- Бесперебойник предназначен для подключения к наносу для системы отопления, не нужно подсоединять к нему другие приборы и устройства, поскольку его мощность не рассчитана на это.
- Специалисты советуют приобретать модели, работающие с фазозависимым оборудованием.
- Устанавливать ИБП лучше в подвале или полуподвальном помещении, там они не займут часть жилой площади. Однако, устройству и аккумуляторным батареям необходимо обеспечить сухое пространство, чтобы надежно защитить от влажности. Для этого оборудование можно установить в небольшом шкафу, который будет герметично и надежно закрываться.
Постоянная подача электрической энергии обеспечит полноценную и эффективную работы системы отопления. Бесперебойник для насоса будет отличным решением проблем, связанных со сбоями в подаче электроэнергии. Стоит качественное оборудование недешево, однако, эти затраты быстро окупятся, тем более установка ИБП будет менее затратной, чем ремонт или замена всей системы отопления.
Перепады энергоснабжения или его полное отключение доставляет не только немало дискомфорта жильцам домов и квартир, но и наносит вред всем электроприборам. В продаже имеется богатый ассортимент источников бесперебойного питания, которые отличаются по характеристикам и стоимости. Но если есть время и желание сделать что-то самостоятельно, то ИБП для котла отопления можно смастерить своими руками.
Виды и принцип работы ИБП
Прежде чем приступить к изготовлению источника бесперебойного питания для котла отопления, следует разобраться, какие имеются их разновидности. Все ИБП можно разделить на три типа:
- Back UPS – не преобразовывает и не стабилизирует энергию. При отсутствии электричества просто начинает его вырабатывать. Это самый простой тип устройства и самый дешевый. Применяется, если проблемы с энергией возникают крайне редко, и защищает оборудование от перегорания.
- Smаrt UPS – наиболее популярная модель источника бесперебойного питания, поскольку стоит недорого, но способна принести большую пользу, чем предыдущий представитель приборов. Данный тип ИБП способен стабилизировать незначительные перепады напряжения, а при отсутствии энергии некоторое время подпитывает оборудование, а потом плавно отключает. Это позволяет обезопасить отопительную систему от выхода из строя.
- Online – имеет двойной преобразователь напряжения благодаря мощным встроенным инверторам. При наличии такого источника бесперебойного питания качество поставляемой электроэнергии не имеет значения. Такой вид ИПБ преобразовывает и стабилизирует 100% входящего потока электричества. Стоимость такого прибора достаточно высока и резонно его применять в районах, где есть систематические перепады напряжения.
Выбор типа ИБП в первую очередь зависит от качественного уровня поставляемой энергии. При применении источника бесперебойного питания для котла отопления можно сделать простую модель, которая будет препятствовать выходу из строя отопительного оборудования при резком отключении электроэнергии. Кроме того, ИБП еще какое-то время будет питать систему, что даст время для устранения аварийной ситуации, сохранив тепло в доме.
APC Back-UPS 650VA (BX650CI-RS).APC Smart-UPS 1500VA USB.Онлайн ИБП СИПБ2КА.8-11 (ДЕШК.435241.017-01).Teplocom-300.SKAT-UPS 1000 (24V).ИБП серии Ecovolt PRO.Mustek PowerMust 1000 Offline 1000VA (600W).SVEN Reserve Home-800.
Для справки! Некоторые современные модели отопительных котлов оснащены стабилизаторами напряжения, но, как правило, стоимость таких приборов достаточно высокая. Поэтому дешевле купить котел без данной опции и самостоятельно оснастить его источником бесперебойного питания.
Изготовление ИБП
Чтобы сделать такой прибор самостоятельно, необходимо подготовить основные узлы. Для комплектации самодельной конструкции понадобится следующее:
- Пришедший в негодность компьютерный источник бесперебойного питания.
- Два автомобильных аккумулятора, поскольку одного будет недостаточно, ведь в ИПБ должно быть напряжение не менее 24 вольт. Лучше взять самые мощные, например те, которые используются в машинах КАМАЗ, на 140 ампер-часов.
- Вентилятор для охлаждения, поскольку самодельный ИБП будет сильно нагреваться при длительной работе и может перегореть. Можно использовать самый простой маленький вентилятор.
Далее из аккумуляторов следует достать старые батареи и установить новые. От их состояния будет зависеть период работы всего прибора. Для того, чтобы правильно подключить внешний источник энергии, следует сделать зажимы на контактах с проводами разного цвета, например, черного на плюс и красного на минус. На зафиксированные зажимы припаиваются провода из аккумулятора.
Особое внимание уделяют подключению охлаждения. Вентиляторы монтируются к задней решетке компьютерного ИБП. Чтобы определить работу источника бесперебойного питания, используют светодиод, припаяв его на обмотки маленького реле. После этого следует выбрать любой контакт и припаять входной плюс от аккумулятора (черный проводок). Второй контакт реле соединяется с входящим минусом (красный провод). Таким образом, при работе источника бесперебойного питания от аккумуляторной батареи система охлаждения будет включаться в автоматическом режиме.
Аналогичным способом изготавливают бесперебойники для насоса системы отопления.
Монтаж готового ИБП
Бесперебойник для котла отопления установить несложно. Для этого необходима индикаторная отвертка и розетка. В первую очередь следует определить выходную фазу прибора, выполнив следующие действия:
- Включить ИБП в автономном режиме, приложив индикатор напряжения.
- Подсоединить прибор к электросети и снова проверить. Если никаких изменений нет, то приступают к подключению котла.
После этого следует еще раз протестировать уровень напряжения, при этом теплоисточник должен находиться в режиме работы без пламени.
При наличии источника бесперебойного питания, система отопления будет в безопасности, ведь лучше потратиться на его приобретение, чем потом полностью менять дорогостоящую систему отопления.
2018-04-25<index>
Каждый человек, использующий в своём доме электрическое отопление, сталкивался с тем, что в самый нужный момент оно может отключиться. Решают такую проблему бесперебойники — источники электричества, которые работают даже тогда, когда выключается полное электроснабжение. ИБП для отопительных систем вполне реально не только приобрести в магазине, но и изготовить самостоятельно для своего дома, дачи или квартиры, и ниже подробно рассматривается, как это сделать.
Подробнее про самостоятельное изготовление
Стоимость деталей будет примерно 10-12 тысяч рублей (в то время как уже готовый прибор стоит минимум вдвое больше). Это одна из причин сделать устройство самому, а не приобретать его в магазине.
Что потребуется?
Если вы изготавливаете бесперебойник для газового котла или для циркуляционного насоса отопления своими руками, то одна из самых важных его частей — инвертор.
Инвертор — это и есть устройство, преобразовывающее постоянное напряжение аккумуляторной батареи в переменное напряжение 220 B. Понятно, что сам бесперебойник лучше делать из аккумуляторных батарей, они куда дешевле, чем разнообразные генераторы.
Чтобы котёл, зависящий от электрического тока, нормально функционировал, лучше всего ставить инверторы типа CPS (самые лучшие варианты индексов — 3500, 7500 и 5000 PRO).
Пошаговые инструкции
Про выбор инвертора было сказано ранее.
Читайте так же: Разберем, как выбрать ИБП для газового котла
Батареи выбираются с наибольшей ёмкостью — чем больше она будет, тем дольше прослужит и бесперебойник. Если ёмкость оборудования 45 ампер-часов, то оно будет действовать 8 часов, а вот при 95 ампер-часах — уже до 24 часов.
Зарядник должен соответствовать ёмкости батарей.
Если вы приобрели уже в готовом виде инвертор, батареи и зарядник, то остаётся сделать следующее:
- Два обозначения «+» и «-«, которые отмечены на инверторе ИБП для газового котла, присоединить друг к другу мощным проводом с аналогичными отметками на аккумуляторе.
- Вилку котла вставить в инвертор.
- Нажать «Включить». Всё, устройство работает.
Но, конечно, не всё так просто, и следует учесть такие нюансы:
- Провода для соединений лучше использовать толстые и медные;
- Места, где эти провода присоединяются к устройствам, должны быть крайне надёжными — следует тщательно следить за этим;
- Соединения в дальнейшем следует проверять, т.к. существует риск окисления металла и ухудшения работы системы.
На что обращать внимание?
Большая часть современных отопительных систем в качестве топлива использует метан. Но чтобы система работала стабильно, она должна иметь источник тока, выдающий непрерывное напряжение без каких-либо перебоев. Если устройство питания резко отключить, то теплоносители станут постепенно остывать, а это весьма неприятно, так как на них в некоторых местах могут в итоге появиться трещины — сперва маленькие, а потом большего размера.
Нюансы сборки фильтра внешних гармоник
А поможет нам в этом так называемая гармоничная система для фильтров напряжения.
Вы и здесь можете проявить инициативу и сделать её самостоятельно, но лучше всё-таки хотя бы для начала установить и найти проверенную схему. Такие фильтры состоят из различных резисторов, трансформаторов и других вспомогательных устройств.
Читайте так же: Обзор бесперебойников для насоса отопления
Правильно собранная система должна гарантированно стабилизировать любой из источников электрического тока.
Впрочем, схема такого фильтра несложна, её можно увидеть ниже.
Главная трудность здесь заключается в расчёте параметров. Элементы же контура рассчитываются и делаются идентично, лишь собираются разными способами — один последовательный, другой параллельный, однако в обоих случаях настраиваются на частоту 50 Гц.
Следует выполнить расчёт параметров катушек индуктивности под имеющийся в наличии сердечник.
Формулы для расчёта параметров следующие:
- Зазор в миллиметрах = 1,257E-3 * макс. сила тока в амперах * количество витков.
- Количество витков = 1,257E6 * макс. сила тока в амперах * индуктивность дросселя в Гн * площадь сечения сердечника в квадратных миллиметрах — результат округляем до большего
- Для последовательного контура: максимум силы тока в амперах равен 1,4 * {мощность нагрузки, Вт} / 220 В.
- Для параллельного контура: максимум силы тока в амперах равен 1,4 * 220 В/ 28 * {частота сигнала, Гц – 50 Гц} * { индуктивность дросселя, Гн}.
Меры предосторожности и возможные ошибки
- В первую очередь, если вы решили сделать бесперебойник для насоса отопления именно своими руками, нужно надеть перчатки, чтобы не получить разряд током от оголённых проводов или контактов.
- Следует внимательно рассмотреть провода — у них не должно быть даже небольших повреждений, т.к. короткое замыкание очень опасно и может не только навредить человеческому здоровью, но и стать причиной пожара.
- Для системы следует подключать несколько аккумуляторов (лучше всего будет брать 2-4 полностью заряженных) и присоединять их параллельно.
- Ни в коем случае не следует экономить и брать устройства подешевле, так как качество и срок службы обычно оказываются соответствующими цене.
- Не присоединяйте к устройству всё подряд, используйте его именно для тех приборов, на которые он рассчитан по своей мощности. Впрочем, для компьютеров, как правило, этой мощности вполне хватает, главное, чтобы общая мощность не была выше максимально допустимой.
- Лучшим выбором, как советуют специалисты, будут модели с фазозависимым оборудованием.
Читайте так же: Большой обзор бесперебойников с аккумулятором для газового котла
Самостоятельное обслуживание
Если удалось собрать ИБП для котла своими руками, то обслуживать его чаще всего уже нетрудно. Придётся только менять аккумуляторные батареи через некоторые временные промежутки и периодически проверять целостность всей системы.
Посмотрите видео на эту тему
Вывод
Собрать и использовать данное устройство самостоятельно не так уж сложно и совсем недорого, но важно соблюдать элементарную внимательность.
</index>Поделиться:Рекомендованное вамРазберем, как выбрать ИБП для газового котлаОбзор бесперебойников для газового котлаОбзор бесперебойников для насоса отопленияБольшой обзор бесперебойников с аккумулятором для газового котла
С каждым годом энергонезависимых моделей становится все меньше, заменяют их котлы с более сложной автоматикой, более эффективной закрытой камерой сгорания, встроенным циркуляционным насосом и прочими модулями, требующими подключения к электросети. При временном отключении электроснабжения или даже сильном падении напряжения, работать энергозависимые котлы не могут. Кроме того, нестабильное электроснабжение может привести к серьезной неисправности электронной платы и прочих модулей котла или вовсе к аварийной ситуации.
Чтобы в случае проблем с электроснабжением отопительный котел без вмешательства человека продолжил свою работу, используется инвертор, он же – преобразователь напряжения – в большинстве случаев наиболее дешевый, но эффективный способ обеспечения автономности системы отопления.
Что собой представляют и для чего нужны инверторы для котла отопления
Инвертор – это преобразователь постоянного тока в переменный с изменением величины напряжения. Он питается от встроенного или внешнего аккумулятора с напряжением 12, 24 или 48 В и генерирует на выходе напряжение 220 В, характерное стандартной однофазной бытовой электросети. Современные инверторы для котлов отопления также выдают стабильную синусоиду частотой 50 Гц, именно такая частота требуется для работы энергозависимых котлов.
Хотя оборудование не является обязательным, его важность часто недооценивают. Инвертор необходим, чтобы:
- в автоматическом режиме, без перебоя в работе обеспечить нормальное питание любому энергозависимому котлу в случае перебоя в электроснабжении;
- восстановить нормальное напряжение 220 В в случае падения напряжения в сети ниже критической отметки, необходимой для работы котла;
- предотвратить замерзание системы отопления и ее повреждение вследствие отключения котла (если в качестве теплоносителя не используется антифриз);
- предотвратить выход из строя комплектующих котла вследствие скачка или падения напряжения, чаще всего это электронная плата управления (автоматика). Особенно уязвимы дорогостоящие котлы со сложной автоматикой такие, как Viessmann, Vaillant, Lamborgini, Ferroli, но также это касается и котлов российского производства, например энергозависимых моделей Лемакс. В таком случае инвертор отключит внешнее питание от электросети и на определенное время обеспечит нормальные характеристики электрического тока.
Многие производители оснащают современные модели инверторов дополнительными модулями: зарядным устройством, контроллером и т.д.. Это стирает многие отличия от ИБП (источников бесперебойного питания, имеющих более широкий функционал) и вызывает путаницу. В зависимости от модели, современный инвертор может иметь даже больший функционал, чем ИБП, хотя в классическом виде преобразователь напряжения – это лишь один из элементов источника бесперебойного питания.
Поэтому выбор между приборами неоднозначный, мы рекомендуем всегда сравнивать не разницу между приборами в целом, а возможности и стоимость конкретной модели преобразователя с возможностями и стоимостью конкретной модели источника бесперебойного питания.
Но в целом главное знать, что самый простой инвертор обеспечивает более длительное питание (от 2-4 часов и более), чем самый простой ИБП (от 20 до 30 мин). При этом стоимость бюджетного преобразователя даже с учетом покупки аккумулятора в среднем в 2 раза ниже, чем стоимость бюджетного бесперебойника.
Устройство и принцип работы
Принцип действия инвертора как отдельного элемента довольно прост. Чтобы обеспечить питание работающего от переменного напряжения потребителя (котла), подключив источник постоянного тока (аккумулятор), необходимо подключить источник сначала одной полярностью, затем отключить и подключить его уже обратной полярностью. Соответственно, чтобы получить требуемую частоту 50 Гц, необходимо произвести алгоритм переключения 50 раз в секунду, что и делают современные инверторы.
Функции переключения выполняет электронная плата с набором транзисторов или тристоров, работающих в ключевом режиме. Преобразователи мощностью свыше 300 Ватт выделяют при такой работе большое количество тепловой энергии, поэтому дополнительно оснащаются системой охлаждения.
Рассмотрим принцип работы инвертора на примере схематического изображения выше. Слева изображен аккумулятор UА с клеммами 1—2 и котел RHLH1 активно-индуктивного характера с клеммами 3—4. В момент времени I котел клеммами 3—4 подключается к клеммам 1—2UА, при этом напрвление тока – от UА к LHRH1. В следующий момент времени II клеммы 3—4 изменяют свое положение и направление тока меняется на противоположное относительно котла – потребителя электрической энергии.
Как грамотно выбрать и подключить генератор для газового котла
Просто и доступно о видах преобразователей напряжения
Вид инвертора – это основной критерий при выборе, с которым необходимо определиться в первую очередь. Каждый из видов обладает определенными свойствами, алгоритмом работы и характеристиками.
Off-line
Off-line инверторы также называют резервными, они имеют наиболее простую конструкцию и алгоритм работы:
- При нормальном напряжении в электросети, инвертор бездействует, а котел работает в штатном режиме, исключительно от электросети.
- Как только напряжение в электрической сети снижается ниже критической отметки (обычно 175-190 В) или пропадает вовсе, инвертор мгновенно переключает питание котла на подключенный к преобразователю аккумулятор. Переключение происходит незаметно, в современных моделях за 4-8 мс, чего достаточно для бесперебойной работы котлоагрегата.
- Как только напряжение в электрической сети восстанавливается, инвертор переключает питание на основную сеть и переходит в режим ожидания.
Также большинство приборов рассчитаны и на превышение напряжения, обычно они срабатывают при значениях свыше 260-300 В. Off-line инверторы наиболее простые и недорогие, цены на них начинаются от 4 тыс. руб.
Однако их лучше не использовать, если напряжение в электросети скачет слишком часто или постоянно. При такой нестабильности преобразователь производит переключения с основного источника питания на резервный слишком часто, что приводит к очень быстрому износу аккумуляторов.
Line-interactive
Линейно-интерактивные (Line-interactive) преобразователи напряжения являются наиболее оптимальными и универсальными для современного котла отопления. Помимо преобразователя и переключающего реле, как в Off-line приборах, в линейно-интерактивных моделях используется стабилизатор напряжения.
В стандартном режиме котел все так же потребляет электроэнергию из основной сети, однако напряжение выравнивается встроенным стабилизатором, некоторые более технологичные модели оснащены дополнительными фильтрами, сглаживающими шумы, устраняющими помехи в сети и т.д. При такой работе аккумулятор используется реже, а эффективность использования электроэнергии (КПД) гораздо выше.
Линейно-интерактивные модели часто имеют встроенный аккумулятор, способный обеспечить работу котла на протяжении 20-120 минут, при этом также возможно и подключение внешних дополнительных аккумуляторов, способных продлить автономность до нескольких дней.
Line-interactive инвертора достаточно всегда будет достаточно для любого газового, твердотопливного или маломощного электрического котла. Однако недостатки у такого оборудования также есть – слабое сглаживание синусоиды при помехах, нарушение ее равномерности при глубоких просадках или перепадах (время переключения 4-6 мс не защищает слишком чувствительные модули).
Как выбрать комнатный термостат и экономить до 30% в месяц на отоплении
On-line
Наиболее технологичные и дорогостоящие инверторы с двойным преобразованием. Упрощенный алгоритм работы выглядит так:
- На входе инвертор преобразует переменное напряжение электрической сети в постоянное, величиной 12 В.
- На выходе инвертор преобразовывает 12 V в 220 V с идеально чистой синусоидой частотой 50 Гц.
Аккумуляторы в таком устройстве выполняют роль буферной емкости, необходимой для выравнивания параметров тока. Преимуществом технологии является то, что котел не контактирует с электрической сетью напрямую и при любых параметрах тока в сети получает идеальную, чистую синусоиду, выдаваемую инвертором. Однако в виду двойного преобразования, КПД такого оборудования ниже, до 90%.
Как выбрать инвертор для котла отопления
Определившись с видом, необходимо подобрать подходящие параметры преобразователя и определиться с необходимостью дополнительных возможностей.
Критерий выбора | Оптимальные параметры | Описание |
1. Минимально необходимая мощность | 300-600 Ватт (от 3 кВт для электрокотлов) | Максимальная потребляемая мощность котла всегда указывается в его паспорте. Например, для газовых котлов это в среднем 130-140 Вт. Большие всего электроэнергии используется при розжиге, в этот момент потребление может вырасти еще на 100 Ватт свыше максимального. Также мы рекомендуем закладывать 25-30% запаса мощности. Итого, для газового котла нужен инвертор мощностью 300, лучше – 600 Ватт. |
2. Диапазон входного напряжения | От 180-190 до 250-260 В | Диапазон входного напряжения определяет критические значения, при достижении которых преобразователь будет переключать питание на аккумуляторы. Соответственно, чем меньше отклонения от 220 В, тем безопаснее такие параметры для работы котла. |
3. Амплитуда искажения синусоиды и выходного напряжения | Частота: 50 Гц +- 0,5-1%
Напряжение: 220 В +-8-10% |
Амплитуда отклонений на выходе определяет качество работы инвертора, встроенного стабилизатора и фильтров помех. Соответственно, чем меньше отклонение, тем более «чистым» и «безопасным» будет питание котла. |
4. Коэффициент полезного действия при преобразовании | КПД – 80-90% | Указывается в технических характеристиках далеко не всегда и отображает насколько эффективно прибор использует электроэнергию. |
5. Наличие дополнительных защит | Защита от перегрузки
Защита от всплесков напряжения Защита от молнии Фильтрация |
Базовой и необходимой считается защита от перегрузки, которая реализована во всех современных инверторах, дополнительные защиты повышают безопасность и расширяют возможности, но и повышают стоимость прибора. |
Также стоит обратить внимание на наличие встроенного аккумулятора и возможность подключения внешних источников питания (также их количество). Некоторые инверторы имеют возможность подключения солнечных панелей с напряжением 12 или 24 В.
Лучшие известные производители и модели: характеристики и цены
CyberPower SMP550EI
Один из наиболее распространенных и известных, проверенных производителей. Модель SMP550EI является одной из лучших в соотношении «цена-качество», представляет собой резервный инвертор с оптимальными для отопительного котла параметрами, необходимым минимумом защит. Имеется встроенный аккумулятор, возможность подключения внешних. Согласно отзывам покупателей работает практически бесшумно. Также отличается приятным дизайном.
Стоимость: 6 200-7 900 руб.
Exmork NB-Y300W LCD DC12V
Линейно-интерактивная модель российского производства, совмещающая в себе достаточной широкий функционал и оптимальные параметры за крайне доступную цену. Встроенный стабилизатор подразумевает чистый, хотя и не идеальный в сравнение с on-line моделями синус. Оснащен зарядным устройством. Отличается наличием большого количества защит: от перегрузки, короткого замыкания, перенапряжения, низкого напряжения, избыточного нагрева и т.д. Имеются версии мощностью 300, 600, 800 и 1000 Ватт
Стоимость: 6 100-6 500 руб.
POWERMAN ONLINE 1000
On-line преобразователь напряжения, один из лучших инверторов для котла отопления. Форма выходного напряжения – всегда чистая синусоидальная, не зависящая от параметров электросети. Имеются два встроенных аккумулятора по 9 Ач. Также отличается очень большим диапазоном работы – 115-295 В, поэтому отлично подходит в случаях, если частный дом расположен в проселочной местности с очень слабой и нестабильной, часто перегруженной подстанцией.
Единственные недостатки – высокий уровень шума (около 45 дБ) и отсутствие моделей мощностью менее 900 Ватт, но инвертор даже такой мощности стоит довольно недорого как для On-line вида.
Стоимость: 12 900-15 500 руб.
СибКонтакт ИС2-12-300
Недорогой и очень простой, но надежный и проверенный off-line инвертор российского производства. Отличается хорошими параметрами и возможностью кратковременного двойного форсирования по мощности, отдаваемой в нагрузку. Это подразумевает возможность подключать к прибору устройства, потребляющие на этапе включения мощность, которая превышает номинальную потребляемую мощность устройства. Т.е. – идеальное свойство для котлов, потребляющих при включении в среднем на 100 Ватт свыше номинала, даже самой недорогой модели Вт будет достаточно для любой системы отопления с одним насосом.
Также за такую сумму имеется немало встроенных защит: от короткого замыкания, перегрузки, перегрева, повышения напряжения, защита аккумулятора от полной разрядки.
Стоимость: 3 900-5 000 руб.
Цены: итоговая таблица
Модель | Вид | Доступные номинальные мощности, Вт | Диапазон входного напряжения, В | Цена, руб. |
CyberPower SMP550EI | Off-line | 200, 300, 375 | Расширенный: 100-280
Обычный: 190-260 |
6 200-7 900 |
Exmork NB-Y300W LCD DC12V | Line-interactive | 300, 600, 800, 1000 | 140-280 | 6 100-6 500 |
POWERMAN ONLINE 1000 | On-Line | 900, 1800, 2700 | 115-295 | 12 900-15 500 |
СибКонтакт ИС2-12-300 | Off-line | 300 | 220-300 | 3 900-5 000 |
Год назад я попытался понять, почему обычные автомобильные аккумуляторы нельзя использовать вместо специализированных в источниках бесперебойного питания. В той статье были рассмотрены несколько страшилок от продавцов специализированных аккумуляторный батарей, а так же произведены замеры ёмкости двух батарей, каждая из которых состоит из четырёх автомобильных аккумуляторов, проработавших в ИБП год. К сожалению, я не догадался сделать подобный замер сразу же после установки свежих батарей, но пообещал спустя год повторить замер, чтобы можно было понять, насколько за год уменьшилась ёмкость батарей. Планировал я это сделать в форме комментария с обновлёнными данными, но в процессе замера заметил, что пока ИБП работает от батарей — котёл подключенный к нему — не работает.
Немного предыстории
Год назад, когда был установлен ИБП, газовый котёл был максимально простым, минимум электроники, ручной поджиг. Собственно, ручной поджиг был единственный минусом котла, ведь при отключении электричества котёл тушил факел в целях безопасности, а обратно его зажечь был не в состоянии. Эту проблему решил ИБП, но была ещё проблема: при сильном порыве ветра факел могло просто задуть. Это случалось не часто, но доставляло некоторые неудобства. И примерно полгода назад решено было заменить котёл на чуть более «умный», с возможностью автоматического поджига горелки, а также с турбиной, которая создаёт необходимую для работы котла тягу, в результате чего отпала необходимость в использовании длинной вытяжной трубы. Между старым и новым котлом была одна принципиальная разница — фазозависимость. У нового котла обязательно нужно было подключать фазу на L, ноль на N, в противном случае котёл будет разжигать горелку и практически сразу же её тушить, выдавая ошибку «Невозможно зажечь горелку». Появилось предположение о том, что во время перехода на АКБ, ИБП меняет местами фазу и ноль, поэтому котёл перестаёт работать. Индикаторная отвёртка с неонкой показала, что на обоих проводах, выходящих с ИБП присутствует фаза. Вольтметр показал, что между фазой и землёй напряжение 150В, а между нулём и землёй 90В, ну и между фазой и нулём соответственно их сумма. Такой расклад явно не устраивал котёл.
Пусть говорят
Стало интересно, что же об этом пишут продавцы специализированных ИБП для котлов. Ведь со стороны разница между ИБП для котла и для компьютера выглядят примерно так же, как аккумулятор для автомобиля и для ИБП. Основное их отличие, наверное, в том, что у одних провода для подключения АКБ длинные, рассчитанные на внешние батареи, а у других короткие. Но разве это повод поднимать цену в 2-3 раза за ту же мощность? Не говоря уже о том, что для целей DIY можно приобрести бу ИБП, списанный по причине окончания гарантийного срока, по цене раз в 10 дешевле, чем аналогичный по мощности специализированный ИБП для котла.
Для питания котла можно использовать только On-line бесперебойник
Довольно часто можно прочитать о том, что off-line (line-interactive) ИБП не подходят для питания котлов из-за того, что у них слишком большое время переключения с внешнего питания на АКБ. Но в действительности это легко проверить. Достаточно вытащить вилку питания котла из розетки и вставить обратно. Время переключения заняло пол секунды, но котёл не только не сообщил об ошибке, но даже и не заметил, что отключение вообще было. А за какое время line-interactive ИБП выполнил переключение? 5-10, может даже 50мс, но в любом случае это будет меньше, чем сделанное вручную отключение. Но off-line ИБП не имеют функции стабилизации напряжения. Не смотря на то, что некоторые модели имеют 1-2 ступени для коррекции выходного напряжения, но переключение обычно выполняется с использованием реле и хорошо подходит для ситуаций, когда напряжение стабильно повышенное или пониженное. Но если напряжение постоянно гуляет, то ИБП довольно быстро израсходует ресурс реле, особенно если они работают на пределе мощности. В этом случае необходимо установить стабилизатор напряжения до ИБП, либо поставить сразу on-line ИБП, который вне зависимости от входного напряжения всегда будет стараться держать на выходе стабильное напряжение.
Для питания котла отопления необходим «чистый синус»
Самые дешёвые и простые компьютерные ИБП, при работе от батарей генерируют на выходе не синусоидальную форму сигнала, потому что импульсным блокам питания не сильно важна форма и частота входного напряжения. Но газовый котёл содержит в своей конструкции как минимум циркуляционный насос, которому почти наверняка не понравится «модифицированная синусоида», и он хоть и будет работать, но со страшным гулом. Мне не известно, насколько такой режим работы сказывается на сроке его службы, но звучит устрашающе, и появляется сильное желание его выключить. Но тем ни менее, в продаже имеются не мало ИБП для ПК, которые генерируют на выходе «правильный синус». Некоторые производители добавляют в название «Smart» таким моделям, но в любом случае стоит обратить внимание на характеристики устройства, а именно на графу «Форма выходного сигнала». Но даже если ИБП типа off-line и на выходе у него «аппроксимация синусоиды», то можно приобрести инвертор достаточной для работы котла мощности, и подключить его к аккумулятору ИБП, в результате получится дешёвый on-line ИБП с подходящей формой сигнала. При этом вместо ИБП можно взять зарядное устройство для аккумуляторов подходящего типа.
Для корректного питания котла отопления необходима правильная фазировка
А теперь самое интересное. Котлы с автоматическим поджигом имеют датчик пламени, чтобы отключить газ в случае если зажигалка сломалась и не смогла его воспламенить. Эти датчики могут быть как механическими (в случае с котлами с ручным запуском), так электрическими, причём во втором случае они могут реагировать на нагрев, излучение или ионизацию. И вот в случае с ионизационными датчиками пламени и возникают проблемы при питании их от ИБП. В общем случае проблема решается очень просто: нужно соединить ноль до ИБП с нолём после ИБП. И это всё. Правда есть один нюанс: если ИБП подключается к сети вилкой, то ноль желательно провести отдельным проводом прямо из розетки, ибо в противном случае имеется возможность вставить вилку не той стороной (можно конечно поставить автомат небольшого номинала на перемычку между нулями, но это будет скорее костыль, чем фикс). Ну и конечно же предполагается, что если это частный дом, то у него выполнен контур заземления, и он соединён с нулевым проводом (до УЗО, если оно имеется), т.е. выполнено повторное заземление нуля (если схема не ТТ!), и конечно же заземлён сам котёл. После ИБП в качестве нуля выбирается тот провод, который при питание от сети выполняет функцию нуля.
UPS для питания котла отопления должен иметь длительный резерв
Почему-то вместе с этим пунктом постоянно приводится в пример компьютерный ИБП типа %Company% Back Power 500, у которого АКБ имеет ёмкость 7Ач, а время работы от батарей специально ограничено перемычкой до 5 минут, из-за того, что используемый трансформатор при работе от батарей раскаляется настолько, что пластиковый корпус деформируется. Не смотря на это, даже такой слабый ИБП может работать длительное время от батарей, всего лишь нужно заменить батарею на более ёмкую и добавить активное охлаждение. В моём случае подобный ИБП проработал от автомобильного аккумулятора 20 часов поддерживая работу ПК с потреблением в районе 150Вт. Проще говоря, время резерва зависит не от ИБП, а от ёмкости батарей.
Зарядное устройство ИБП не рассчитано на такую большую ёмкость АКБ
Из предыдущего пункта часто выплывает следующий: раз в ИБП из коробки стоял АКБ на 7Ач, а теперь поставили на 70Ач, то зарядное устройство не в состоянии будет дать большим ток и полностью зарядить аккумулятор. Отчасти утверждение верно, зарядное устройство в ИБП действительно имеет ограничение по максимальному току, которым оно может заряжать аккумулятор, но это вовсе не означает то, что оно не сможет зарядить аккумулятор. Просто время зарядки увеличится. Конечно же это может стать проблемой в случае, если электричество дают по расписанию, несколько часов в день, и аккумуляторы просто не будут успевать заряжаться. Но в таком случае ничего не мешает параллельно с ИБП подключить к тому же аккумулятору более мощное зарядное устройство (или контроллер солнечных батарей, например). Главное помнить, что в инструкции к зарядному устройству, инвертору и ИБП наверняка написано, что так делать нельзя.
Лучше соединить батареи параллельно, чем последовательно
Бытует мнение, что лучше взять ИБП с напряжением аккумуляторов 12В и соединить параллельно несколько батарей для увеличения общей ёмкости, чем взять ИБП на 24/48В и соединить те же батареи последовательно. В качестве аргументации обычно приводится необходимость балансировки батарей в случае если они соединены последовательно, но упускается из виду то, что каждая батарея состоит из 6 элементов, балансировка которых в принципе не предусмотрена конструкцией батареи, и ведь работает же как-то. В моём случае к двум ИБП подключены 4 АКБ по 12В, после двух лет использования разница в напряжениях на батареях составила менее десятой доли вольта.
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.
Заключение
В качестве заключения хотелось бы привести результаты замера ёмкости батарей. В новой табличке количество циклов разряда-заряда заменено на время работы от батарей, но ввиду того, что мониторинг параметров ИБП вёлся не 100% времени, в скобках приведено время работы от сети по мнению мониторинга, всё остальное время данные не писались. От первого ИБП были отключены холодильная и морозильная камера, которые при одновременном запуске, пусковым током превышали максимальную мощность ИБП и приводили к его отключению. Ко второму ИБП было подключено два ПК, один из которых работает круглосуточно, потому назван сервером.
Параметр | АКБ №1 | АКБ №2 |
---|---|---|
Модель | BRAVO 6CT-90VL | Tyumen Batbear 75 |
Ёмкость, макс. ток | 90Ач, 760А | 75Ач, 610А |
Стоимость на момент покупки (за штуку) | 2200 руб | 2400 руб |
Дата установки | 9 ноября 2014 | 11 ноября 2014 |
ИБП | APC Smart-UPS 3000VA, 2700Вт, 230В, чистый синус 50Гц | |
Нагрузка | газовый котёл, насос тёплого пола, насос скважины с водой, освещение | освещение, холодильник, сервер, ПК |
Время работы от батарей за год | 25 часов (из 238 дней) | 120 часов (из 182 дней) |
Производилась калибровка | нет | да |
Дата контрольного замера | 24 сентября 2016 | 28 сентября 2016 |
Контрольный разряд | 18 часов 30 минут, 42.7Ач | 7 часов 30 минут, 58.2Ач |
Напряжение после разряда | 46.6В под нагрузкой, 48.8В без нагрузки | 45.6В под нагрузкой, 46.8В без нагрузки |
Контрольный заряд | 12 часов, 42.9Ач | 14 часов, 54.0Ач |
Напряжение после заряда | 55.2В плюс-минус 0.05В по АКБ | |
Уровень электролита | Незначительное уменьшение уровня, по прежнему выше пластин |
Измерения производились слегка обновлённой версией китайского ваттметра, который с виду похож на тот же, с помощью которого производились измерения в прошлый раз, но в отличии от него имеет чуть большую точность за счёт применения качественного шунта вместо стопки SMD резисторов. Из-за того, что разрядка АКБ первого ИБП происходила слишком долго, принял решение под конец подключить в качестве дополнительной нагрузки холодильную камеру, но во время её запуска на АКБ резко просело напряжение и ИБП решил что «всё», хотя по напряжению «под» и «без» нагрузки видно, что без мощных потребителей ИБП смог бы ещё работать от батарей, возможно так же сыграло то, что ватт-метр был подключен не шибко толстыми проводами (18 AWG), и из-за падения напряжения на них ИБП «видел» напряжение на батареях ниже, чем оно было на самом деле. Со вторым ИБП так же не обошлось без косяков, правда причина была банальней, не смог дождаться пока ИБП разрядится, потому что сильно хотелось спать, а оставалось не так много ёмкости, и не хотелось, чтобы всю оставшуюся ночь сервер был выключен. В целом можно отметить, что ёмкость не только не уменьшилась, но даже увеличилась в случае с первым ИБП. Отчасти это связано с тем, что в этом году он работал в щадящем режиме, почти всё время был подключен в сеть (в первый год его каждый день отключали от сети), и с него были сняты две мощные нагрузки. В целом статья получилась слегка сумбурной, но надеюсь для кого-нибудь она окажется полезной, и конечно же я с удовольствием выслушаю критику, а также отвечу на вопросы в комментариях.Используемые источники:
- https://homehill.ru/otoplenie/boiler/besperebojniki.html
- https://rusolymp.ru/stroitelstvo/ibp-dlya-kotla-otopleniya-svoimi-rukami
- https://generatorexperts.ru/istochniki-besperebojnogo-pitaniya/ibp-dlya-doma/dlya-otopleniya/svoimi-rukami.html
- https://gradusplus.com/kotly/invertor-dlya-kotla-otopleniya/
- https://habr.com/post/398015/