Источник бесперебойного питания для котла – устройство, которое обеспечивает бесперебойную подачу электроэнергии при отключении основного сетевого электричества. Современные газовые котлы имеют электронный блок управления, который не только включает вентилятор продува дымохода, открывает газовый клапан и поджигает газ, но и следит за тем как происходит горение газа в горелке и регулирует процесс горения.
Жидко топливные котлы имеют также продвинутую электронику управления горением, с той лишь разницей, что управляемым элементом является форсунка, а не газовый клапан. Твердотопливные имеют упрощенную электронику управления горением, где термостат управляет шнеком, но именно такие аппараты, выходят из строя при пропадании сетевого электропитания: повреждается теплообменник.
Для надёжной работы всем трём типам котлов требуется бесперебойное электропитание. Но для газовых и жидко топливных необходимо особо качественное синусоидальное напряжение питания для корректной и точной оценки параметров горения. Остановка их в зимнее время приведёт к замерзанию воды в сифонах раковин и ванн, сливных трапах душевой кабины, батареях и трубах, что приведёт к их разрыву. Замена системы водоснабжения повлечёт огромные затраты не сравнимые с ценой бесперебойника, купленного заранее.
Зачем нужен ИБП для котла?
Если котёл подключён к источнику резервного питания, то проблем с его электропитанием не возникнет, т.к. основной задачей блока бесперебойного питания является обеспечение постоянного электроснабжения котла. С такой задачей UPS справляется легко и непринуждённо, причём делает это бесшумно и мгновенно.
В тот момент, когда основное электропитание внезапно пропадает, ИБП для котла мгновенно формирует чистое синусоидальное напряжение за счёт энергии, запасённой в аккумуляторной батарее (АКБ). Переключение питания с сети на АКБ происходит настолько мгновенно, что электроника даже не заметит переключения источника энергии.
Три типа ИБП
Все системы бесперебойного электропитания переключаются на батарею, когда сетевое напряжение исчезает. Различие в том, что они делают с электричеством при наличии сети. Резервные обеспечивают ограниченное сглаживание помех, в то время как линейно-интерактивные, помимо фильтрации напряжения, корректируют его нестабильность. Онлайн ИБП постоянно обеспечивают чистое электропитание.
Для целей обеспечения непрерывного электропитания имеются 3 типа бесперебойников: резервные, интерактивные, с двойным преобразованием энергии.
Рассмотрим подробнее основные типы ИБП для котлов.
Резервный ИБП (Standby)
Резервный ИБП, также называемый “офлайн” (Off-Line UPS), является простейшим и наиболее распространенным типом источников бесперебойного питания, который можно встретить в компьютерных магазинах или магазинах электро товаров. Он питает нагрузку током из электрической розетки и переключается на батарею за несколько миллисекунд лишь после обнаружения сбоя в подаче электроэнергии. Форма выходного сигнала, как правило, несинусоидальная, что пагубно влияет на нагрузку.
Линейно-интерактивный ИБП (Line-Interactive)
Линейно-интерактивный ИБП “взаимодействует” с сетью, чтобы сгладить форму напряжения и “выправить” повышение или снижение напряжения. Энергия батарей используется только при выключении основного сетевого питания, что увеличивает срок службы аккумуляторов.
Линейно-интерактивный бесперебойник представляет собой «золотую середину» при выборе типа ИБП для дома или офиса, т.е. для тех случаев, когда необходимо получить резервное питание нескольких домашних или офисных приборов длительное время. Большинство останавливает свой выбор именно на этом типе ИБП, если не требуется получить параметры выходного напряжения высшего качества.
Онлайн ИБП (On-Line UPS)
Онлайн ИБП – самый технологически продвинутый и самый дорогостоящий, использует двойное преобразование энергии (AC-DC-AC). Инвертор непрерывно обеспечивает чистое синусоидальное напряжение в нагрузку от батареи, из-за чего резко снижается срок службы аккумуляторов.
Входное напряжение постоянного тока, как правило, в несколько раз больше, чем у линейно-интерактивных ИБП, в результате чего приходиться использовать большее число батарей.
Стоимость обслуживания резко возрастает, так как приходится чаще менять батареи. Устройства этого типа имеют встроенные вентиляторы охлаждения, которые непрерывно охлаждают инвертор, а соответственно постоянно шумят. Кроме того, бесперебойники онлайн-типа более громоздки по сравнению с остальными.
Выбор этого типа устройств оправдан только в том случае, когда требуется электропитание высочайшего качества. Обычно это требуется медицинской аппаратуре, телекоммуникационному, лабораторному и тестовому оборудованию.
ИБП со встроенными или внешними аккумуляторными батареями?
Если имеется автономный генератор на случай отключения сетевой электроэнергии, то на время его включения и выхода на рабочие обороты, ИБП со встроенной небольшой батареей ёмкостью 7-20 Ач обеспечит бесперебойность подачи электропитания, но лишь на короткое время (5-10 мин). А если генератора нет и время отключения электричества продолжительно, то потребуется АКБ большей ёмкости. Чем больше ёмкость АКБ, тем больше энергии в ней можно накапливать, в этом случае используются внешние аккумуляторы в необходимом колличестве.
Пример расчета емкости батареи ИБП (UPS)
Определяем емкость аккумуляторной батареи UPS (ИБП), нагрузкой которого является отопительный котел.
Электрическая мощность котла W = 200 Вт; напряжение батареи ИБП Vb = 24 В; требуемое время автономной работы от батареи H = 6 часов; КПД инвертора неизвестен.
Принимаем среднее значение КПД инвертора, равным 0,8 (80%) и рассчитываем ток разряда:
I = W / Vb / K = 200 Вт / 24 В / 0,8 = 10,4 А
И теперь теоретическую емкость одного аккумулятора:
E = I * H = 10,4 А * 6 час = 62,4 Ач
Так как требуемое время работы равно 6-ти часам (менее 10 часов), нужно увеличить рассчитанную емкость на 20%. Получаем итоговую емкость аккумулятора:
Е = 62,4 Ач + 20% = 75 Ач
Выбираем для батареи при DC = 24V – два аккумулятора по 75 Ач.
Какой тип ИБП требуется для котла?
ВАЖНО! Для котла можно использовать ИБП который имеет на выходе только ЧИСТУЮ СИНУСОИДУ формы переменного напряжения! Большинство ИБП представленных на рынке имеют на выходе форму переменного напряжения в виде модифицированного меандра (синуса). Для питания импульсных источников питания электроники котла модифицированный синус вполне подходит, но в котлах есть электродвигатели которые вращают насос и при питание переменным напряжением с формой в виде модифицированного меандра они будут греться, дёргаться и быстро выйдут из строя!
ИБП для котла должны быть универсальным и оптимальным по деньгам, а также стоимости обслуживания, является линейно-интерактивный тип систем бесперебойного питания. В связи с тем, что сетевая электроэнергия нестабильна, его встроенный стабилизатор корректирует напряжение в нагрузку по нормам ГОСТ. Батарею потребуется заменить через 5 лет, а если встроенное зарядное устройство продвинутое (как у цифровых моделей ECOVOLT), то через 10 лет.
Онлайн ИБП для домашних электроприборов избыточен и не оптимален как по цене первичной покупки, так и по цене последующего обслуживания АКБ. В общем, шумный и дорогой в обслуживании прибор, но необходимый для лабораторного и медицинского оборудования.
Какое зарядное устройство предпочесть?
Зарядное устройство (ЗУ) заряжает АКБ, а потому от того, как ЗУ это делает, зависит срок службы батареи. Хорошее зарядное устройство бесперебойника продлит срок службы аккумулятора, что важно, если взять в расчёт его стоимость.
Стоит предпочесть многоуровневые зарядные устройства, а ещё лучше те, у которых есть возможность изменения не только тока и напряжения заряда, но и глубины разряда, что понадобится для подстройки параметров ЗУ ИБП к любому типу аккумуляторов, какой бы вы не купили.
Дело в том, что обслуживаемые АКБ сейчас редко встретишь в продаже, а герметичные AGM батареи требуют строгого соблюдения параметров заряда, в то время как гелевые АКБ ещё более требовательны. Зарядные устройства с изменяемыми параметрами заряда позволяют выбрать тот заряд, который необходим для вашей АКБ. Большинство бесперебойников выпускается с универсальным зарядными устройствами, поэтому стоит удостовериться в том, что параметры заряда подходят для вашего аккумулятора.
Для того чтобы сохранить батарею заряженной, требуется поддерживающий заряд. При поддерживающем заряде ток заряда большинства ЗУ падает и достигает уровня 1А. Казалось бы, немного, но выкипание электролита всё же происходит, хотя и на малом уровне. В идеале ток поддерживающего заряда должен равняться току саморазряда АКБ. В таком случае аккумулятор сохраняет своё заряженное состояние и не разряжается, в таком случае он консервируется на неограниченное время.
Ток разряда АКБ есть всегда, и он постоянно меняется, поэтому требуется измерять его постоянно, чтобы компенсировать его встречным током заряда. Инженерам ECOVOLT удалось сделать невозможное! Ток саморазряда измеряется 1000 раз в секунду и формируется встречный ток равный по величине току саморазряда. Такой режим работы ЗУ позволяет увеличить ресурс аккумуляторов в отличие от ИБП других производителей.
Какую батарею выбрать для ИБП?
Батареи открытого типа редко покупают из-за трудностей при обслуживании, потому что требуется постоянная проверка уровня электролита. Он выкипает и требуется его доливка. Поэтому такие АКБ редко встретишь в продаже.
AGM батареи массово представлены в продаже и представляют собой хороший компромисс между ценой, сроком службы и удобством эксплуатации, потому что недороги, имеют 500 циклов заряд-разряд и не требуют контроля уровня и долива электролита.
GEL является модификацией AGM батареи, где электролит загущен. Цена немного дороже из-за несколько большего количества циклов. Но требования к соблюдению параметров заряда, что написаны на АКБ, намного строже.
Другие типы АКБ не столь распространены из-за дороговизны. Можно бесконечно расхваливать их энергетические показатели, но цена является определяющей при выборе.
При формировании батарейного банка (100 – 400 Ач) стоимость аккумуляторных батарей будет значительна, поэтому большинство покупателей выбирают батареи AGM типа для подключения к UPS для котлов различных типов.
Ёмкость батареи рассчитывается индивидуально, но обычно подключают АКБ 100 Ач,12 В. Если в процессе эксплуатации выясняется, что время резервного питания недостаточно, то параллельно подключают аналогичную по ёмкости АКБ, что увеличивает время резервного питания в 2 раза.
