Источник бесперебойного питания для котла: обзор видов

Современные котлы в системе отопления в основном являются энергозависимыми. Так при отключении сети 220 V прекращается работа и котлов в системе отопления. Данная ситуация ведет к нежелательным результатам. Во-первых — со временем становиться холодно; а во-вторых происходит неправильное отключение системы отопления, что может привести к выходу из строя оборудования. Обычно, в современных котлах все элементы обеспечения системы отопления уже встроены. Для обеспечения непрерывной работы систем отопления применяют источник бесперебойного питания для котла.

Типы ИБП

Источники бесперебойного питания для котлов бывают построены по трем схемам:

  1. Off-line (резервная схема)
  2. Line-Interactive (линейно-интерактивная схема)
  3. On-line (схема двойного преобразования)

Off-line источники бесперебойного питания

Off-line ибп для котлов является самым простым из устройств и обеспечивающий минимально нужную защиту.

Питание от сети отфильтрованное пассивными фильтрами (электромагнитные помехи и высоковольтные импульсы) подается непосредственно на котел.

При выходе напряжения за установленные параметры (или отключение сети вообще) происходит переключение на питание от аккумуляторной батареи с помощью инвертора. Как только напряжение вернется в нужные показатели происходит переключение на питание от сети.

В состав прибора не входит стабилизатор напряжения поэтому при нестабильном напряжении в сети происходит частое переключение на питание от аккумулятора и обратно.

Стабилизатор для котла в этом случае ставится отдельно.

Off-line ИБП

Off-line ИБП

Преимущества:

  • Высокий уровень КПД (порядка 99%) при наличии питания от сети.
  • Низкий уровень шума (также при наличии сетевого питания).
  • Самая низкая ценовая категория в этом сегменте.

Недостатки:

  • Несколько большое время (4-12 мили секунд) на переход питания от аккумулятора.
  • Отсутствие возможности корректировки напряжения и частоты.
  • Зачастую имеют не чистую синусоидальную форму напряжения.

Line-Interactive источники бесперебойного питания

Линейно-интерактивные ибп для котлов построены по той же схеме что и Off-line тип, но на входе присутствует стабилизатор напряжения.

Линейно-интерактивные ИБП

Линейно-интерактивные ИБП

Наличие стабилизатора позволяет ему работать в более широком диапазоне напряжений без использования батареи.

Если батарею к нему не подключать, то он будет работать просто как стабилизатор напряжения для котла.

Время переключения на работу от аккумулятора у него ниже чем у Off-line типа. Фактически это улучшенная модель котлов первой группы (реализована по той же схеме).

Преимущества:

  • Наличие стабилизатора напряжения.
  • Время переключения ниже чем у Off-line типа.
  • Невысокая цена.

Недостатки:

  • Более низкий КПД чем у резервных.
  • Отсутствие корректировки частоты.
  • Также зачастую имеют не чистую синусоидальную форму напряжения.

On-line источники бесперебойного питания

On-line источник бесперебойного питания для котла построен по совсем другой схеме. В его принципе лежит схема двойного преобразования, а также встроен стабилизатор для котлов. Переменное напряжение преобразуется в постоянное, а потом с помощью инвертора обратно в переменное. Этот принцип позволяет получать требуемое напряжение на выходе, что делает их наиболее лучшим вариантом ибп для котла отопления.

On-line ИБП

On-line ИБП

Преимущества:

  • Переход на питание от батарей без задержки по времени.
  • На выходе чистая синусоидальная форма напряжения, что дает возможность подключить любую отопительную технику.
  • Корректировка частоты и напряжения в нужный параметр (именно этот прибор и является лучшим вариантом стабилизатора напряжения для котла)

Недостатки:

  • Невысокий уровень КПД (80-94%)
  • Повышенный уровень шума и тепловыделения.
  • Стоимость выше в два-три раза, чем у линейно-интерактивных источников бесперебойного питания для котлов отопления.

Характеристики ИБП

  • Вид выходного питающего напряжения (чистая синусоида или ее имитация разного рода). Чистая синусоида характерна в бесперебойниках для котлов отопления собранных по схеме двойного преобразования (On-line) и некоторых линейно-интерактивных схемах (Line-Interactive).
  • Полезная мощность (измеряется в вольт-амперах или в ваттах). Необходимо учесть, что при запуске циркуляционного насоса (входит в состав котла) он может кратковременно потреблять токи, которые превышают заявленные в 3-6 раз. Бесперебойник с аккумулятором для котла должен отвечать этим требованиям.
  • Требуемое время для переключения на питание от аккумуляторов (измеряется в миллисекундах). Чем меньше это время, тем лучше для подключенного оборудования.
  • Время непрерывной работы от аккумуляторов, которое напрямую зависит от емкости аккумуляторов и мощности подключенного оборудования. Необходимо чтобы источник бесперебойного питания для котлов отопления и аккумуляторы, работающие с ним в паре, обеспечивали требуемое вам время автономной работы.
  • Диапазон входного сетевого питания, при котором ибп для котлов отопления способен работать без переключения на аккумуляторные батареи. ИБП в которых встроен стабилизатор напряжения будут иметь более широкий диапазон входного напряжения.
  • Диапазон частоты входящего питания сети. Характеризуется отклонением от заданного параметра, а именно: 50 ± 0,4 Гц для стандартной сети питания.
  • Срок службы подключенных аккумуляторных батарей. Зависит от типа подключенных батарей, а также в некоторой степени от цепи заряда АКБ.
  • Сквозной ноль. Некоторые котлы требовательны к наличию сквозного ноля. Соответственно: бесперебойник для котла в этом случае обязан иметь схему сквозного ноля. Данная схема необходима для работы системы электроподжига.
как выбрать ибп для котла

Схема подключения ибп к котлу отопления

[ads-pc-1]

Требования к ИБП для эффективной работы

На современном рынке производителями представлены все описанные выше типы ИБП. В таком количестве оборудования очень тяжело разобраться. Даже в одном и том же типе ИБП разнятся цены у разных производителей.

Возникает несколько вопросов при выборе источника бесперебойного питания для котлов отопления.

Вопрос первый – почему при одинаковых заявленных параметрах цена разная?

Вопрос второй – нужен ли вообще дорогой бесперебойник для котлов (классом повыше)?

Вопрос третий – а не подойдет ли ИБП подешевле для нормальной работы системы отопления?

Требования ибп для котла

Схема подключения ибп в системе отопления

Для того чтобы определиться с выбором необходимо учесть все требования для эффективной работы в конкретной системе.

  1. Определяем требования подключенного оборудования к качеству питающего напряжения.
  2. Требуется ли наличие сквозного ноля.
  3. Требуется ли стабилизатор напряжения для котла. В простых моделях он отсутствует.
  4. Очень желательно чтобы ИБП выдавал чистую синусоиду на выходе. Без этого параметра оборудование отопления обычно не работает в силу своей специфики.
  5. Необходимо обозначить параметры для котла электрической мощности и мощности с учетом пусковых токов (обычно информация о них записана в паспорте устройства).
  6. В паспорте циркуляционного насоса уточнить его рабочую мощность и мощность с учетом пусковых токов (если не указана, то умножаем где-то в 3-5 раз). В этом случае, обычно, в системе отопления циркуляционный насос вынесен за котел.
  7. Длительность работы ибп. Тут лучшим выбором будут бесперебойники для котлов отопления с подключаемыми внешними аккумуляторами. В таком устройстве встроено мощное зарядное устройство, а требуемая емкость набирается необходимым количеством аккумуляторов.
  8. Требуемое время работы. Определяем из характера проблем с электросетью в месте работы котла: нестабильность напряжения, перебои в работе электросети (частота и продолжительность).
  9. Требуемое время работы ИБП (УПС для котлов) возьмем из таблицы зависимости от емкости аккумулятора и мощности нагрузки:
Время работы ИБП в зависимости от емкости аккумулятора и мощности нагрузки:
Емкость в А/Ч Мощность нагрузки в ватах
100 150 200 300 500
60 6 ч 4 ч 3 ч 2 ч 70 мин
75 7 ч 30 мин 5 ч 3 ч 40 мин 2 ч 30 мин 90 мин
90 9 ч 6 ч 4 ч 30 мин 3 ч 1 ч 50 мин
100 10 ч 6 ч 45 мин 5 ч 3 ч 30 мин 2 ч
150 15 ч 10 ч 7 ч 40 мин 5 ч 3 ч
180 18 ч 12 ч 9 ч 6 ч 3 ч 40 мин

Исходя из требуемых характеристик выбираем бесперебойник питания для котлов. Например: при несистематических отключениях электричества не более чем на два часа и электрической мощностью котла в 150 Вт аккумулятора в 60 А/Ч хватит с запасом в два раза. Он также обеспечивает нужную мощность с учетом пусковых токов. Такого ИБП (УПС для котла) будет вполне достаточно.

Ценовая политика ИБП

Зачастую ценовая категория прибора определяется: качеством сборки, применяемыми деталями, наличием необходимых схем в составе изделия, страной-производителем. Какой бесперебойник для котла лучше для вас вы можете определить сами на основе приведенных ниже выводов. В любом случае решение за вами!

  1. Дешевый вариант. Чтобы сделать очень дешевый прибор необходимо все удешевить. Это приводит не только к применению низкокачественных деталей для сборки, а и к тотальному упрощению всех существующих схем. В следствии этого при тестировании, например, ИБП (УПС для котлов) получаем что параметры выходят за допустимые нормы:
  • Напряжение с зарядного устройства выходит выше нормы- приводит к быстрому износу аккумулятора.
  • Напряжение ниже нормы- не полностью заряжается аккумулятор.
  • Форма выходящего напряжения имеет высокую степень нелинейных искажений.
  • При подключению к такому ИБП котла отопления существует большой риск что он выйдет из строя, либо он просто не включится. Как бесперебойное питание для котла этот вариант лучше не использовать.
  1. Оптимальный вариант (средняя цена). В таких приборах уже используются нормальные детали. Есть необходимые функции для работы с соответствующим типом нагрузки. Такие ИБП (UPS для котла) имеют гарантию производителя и сервисный центр для обслуживания и ремонта.
  • Напряжение с зарядного устройства выходит в пределах нормы, что позволяет аккумулятору функционировать в нормальных условиях.
  • Форма выходящего напряжения имеет среднюю степень нелинейных искажений. Подходит для питания не требовательных нагрузок.
  • Форма выходящего напряжения имеет низкую степень нелинейных искажений, близко приближенную к синусоиде. Начиная с этого параметра ИБП (UPS для котлов) начинает подходить для требовательных нагрузок. В этом сегменте такой ИБП имеет самую высокую цену (обычно линейно-интерактивный ИБП с близко приближенной синусоидой со встроенным стабилизатором напряжения для котла).
  1. Дорогие устройства. В таких приборах используются наиболее качественные схемы и детали, а также имеют дополнительные параметры защиты. Высокая степень надежности таких ИБП (УПС для котла) предполагает длительное время эксплуатации без сбоев и поломок. Обычно это ИБП с двойным преобразованием. Такие условия для котла являются наиболее приближенными к идеальным.
  • Напряжение с зарядного устройства имеет наиболее точный параметр и низкий коэффициент отклонений от установленного.
  • Форма выходящего напряжения имеет чистую синусоиду и очень низкую степень нелинейных искажений.
  • Частота выходного напряжения находится в норме, без критических кратковременных отклонений возможных в сети 220 V.

ИБП для котла своими руками

Этот вариант подойдет для тех кому, во-первых, нравиться копаться в технике, а во-вторых хочется сэкономить. Соответственно у него будет «разобранный вид» и отсутствовать некоторые нужные функции, при этом сохранится работоспособность. Первое с чем необходимо согласиться — отсутствие автоматики включения и отключения АКБ (специалистам в электронике будет по силам и этот момент). Нет питания от внешней сети- необходимо пойти и самостоятельно подключить бесперебойник для котла отопления. Такое устройство нельзя подключать на постоянной основе в сеть, чтобы на розетку не пришло одновременно два питания. И самое главное необходимо разобраться: как и из чего его собрать. Для этого понадобятся три устройства:

  1. Инвертор (12/220V). Этот прибор преобразует постоянное напряжение 12V в переменное 220V. Как и бесперебойники для котлов они имеют в своих характеристиках такие параметры: полезная нагрузка (мощность) и форма питающего напряжения. Инвертор, который отвечает нашим требованиям должен обладать мощностью в 300W (пиковая при этом 600W), а форма выходного питающего напряжения, наиболее приближенная к синусоиде.
  2. Зарядное устройство для аккумуляторов. Зарядный ток обычно в десять раз меньше чем емкость аккумулятора в ампер часах (А/ч). Например, для АКБ емкостью 200 А/ч необходим зарядный ток не менее 20 ампер. Использование низко амперных зарядных устройств приведет к очень длительному времени зарядки, а также к возможной не полной зарядки батареи.
  3. АКБ. Чем выше емкость АКБ, тем большее время будет работать ибп для котлов отопления. При этом также необходимо учитывать параметры зарядного устройства (зарядный ток). Самый простой вариант в этом случае это свинцово-кислотные аккумуляторы (автомобильные), однако их не рекомендуют применять из-за выделения кислотных паров, которые являются вредными. Наиболее часто в этих целях применяют гелиевые аккумуляторы.
ИБП для котла своими руками. Принципиальная схема

ИБП для котла своими руками. Принципиальная схема

Приступаем к сборке всего выше перечисленного. Здесь ничего сложного нет.

Подключаем к инвертору аккумулятор (соблюдая полярность) проводом сечением не меньше 4 мм². Подключаем вилку котла к инвертору и нажимаем кнопку включения питания. Бесперебойник для котла своими руками собран и работает. После того как появилось питание в сети подключаем аккумулятор к зарядному устройству и заряжаем его.

Если Вам понравился наш сайт или пригодилась информация на этой странице поделитесь ею с друзьями и знакомыми - нажмите одну из кнопок соц сетей внизу страницы или вверху, ведь среди кучи ненужного мусора интернете достаточно сложно найти действительно интересные материалы.