ИБП для котлов отопления: особенности выбора прибора

Современная отопительная техника, независимо от того на какой вид топлива рассчитана, зависит от электричества в сети.

Например, газовые котлы имеют энергозависимое автоматическое управление, принудительную систему удаления газов (посредством вентилятора), а обеспечением циркуляции в трубах, занимается циркуляционный насос.

То же и в отношении некоторых твердотопливных, жидкотопливных и, конечно, электрических отопительных приборов. Во всех этих случаях обязательное условие – это установка ИБП для котлов отопления. О них и пойдёт речь.

Нужно ли покупать ИБП для котла

1. Страхует на случай отключения электроэнергии.
2. Улучшает качество подаваемого тока.

Жизненно важна первая функция. В суровые холода, отключение электричества может привести к замерзанию системы, и вылиться в дорогостоящий ремонт с заменой труб.

Это не говоря уже о вреде здоровью самих жильцов. На этот случай устанавливается (обычно возле котла) комплект: ИБП + АКБ. ИБП, он же бесперебойник, блок питания, или стабилизатор, а также специальные аккумуляторные батареи.

От того, какой ёмкости будут батареи, сколько их будет и какую нагрузку они получат от котла, будет зависеть, какое время Ваша система отопления сможет работать автономно.

Другая функция ИБП не так заметна людям, но ощутима для чувствительной электроники. Дело в том, что электроэнергия подаётся в наших сетях далеко не всегда идеального качества.

Бывают резкие скачки, повышения и понижения напряжения. Встроенный стабилизатор выровняет ток до оптимальных показателей.

Как работают источники бесперебойного питания для котлов отопления?

Суть работы источника бесперебойного питания (ИБП для газового котла) в следующем. В штатном режиме блок питания включается в розетку с одной стороны, а с другой – к тому оборудованию, которое питает (котлу, насосу и так далее).

Проходя сквозь встроенный стабилизатор, электрический ток преобразуется, выравнивается, и на выходе приобретает вид правильной синусоиды. В таком виде ток попадает к отопительному оборудованию. Параллельно с этим, происходит подзарядка аккумуляторов (обычно зарядка происходит несколько дольше, чем разрядка).

Схема работы ИБП для котла отопления

В критической ситуации, в момент, когда пропало электричество, бесперебойник для котла автоматически переходит на режим забора энергии у батарей и питает уже от них котёл и насос.

Так, однако, работают не все виды бесперебойников. Рассмотрим, какие они бывают и чем отличаются.

Если тепло в вашем доме обеспечивается электрозависимым прибором, вам не помешает приобрести бесперебойник для насоса отопления на случай отключения света. Поговорим об особенностях выбора прибора.

Принцип работы электрического двухконтурного котла отопления разберем тут.

Решили приобрести электрический котел отопления, но не знаете, какой выбрать? Тогда следующая статья – для вас: https://microklimat.pro/otopitelnoe-oborudovanie/kotly/elektricheskie-kak-vybrat.html. Виды электрокотлов, производители оборудования, особенности выбора.

Выбор ИБП

Сразу оговоримся, что бесперебойник для котла – это совершенно не одно и то же, что для компьютера, а аккумулятор от автомобиля не подойдёт, как заменитель АКБ для отопительной системы. Параметры этих агрегатов совершенно разные, и используя их не по назначению, можно потратить впустую деньги и навредить технике.

Итак, специальные блоки БП для отопительного оборудования могут быть:

1. Резервными (или Off-Line). Не производят стабилизацию напряжения, а значит, не удовлетворят прихотливую автоматику котла. Кроме того, понижение напряжения в сети, бесперебойник воспринимает, как сигнал к переходу на резервное питание. А поскольку падение напряжения бывает довольно часто, эти «холостые» смены режимов быстро изнашивают технику.
2. Линейно – интерактивными. Стабилизируют электричество и накапливают его впрок. Но чтобы перейти с режима на режим, такому прибору понадобится время – около 3 – 7 мсек. Ничтожно мало, но ощутимо для автоматики. Хотя КПД такого варианта выше всех (90 – 95%) и уровень шума самый низкий, всё же стоит остановить выбор на третьем типе бесперебойников.
3. Двойного преобразования, или Оn-line. Именно его принцип работы был описан выше. Электрический ток вначале превращается в постоянный (он может одновременно заряжать АКБ), и сразу преобразуется в переменный нужных параметров и питает технику. Под защитой такого ИБП, котёл всегда «на связи» – для перехода от сети на аккумуляторы не понадобится нисколько времени. Хотя такие преобразования требуют некоторых затрат ресурсов (от чего КПД снижается до 70 %), всё-таки именно данный вид считается наиболее совершенным и надёжным.

Определившись с разновидностью агрегата, переходят к выбору технических параметров. В продаже имеются приборы:

Для частных домовладений обычно приобретаются однофазные модели.

Бесперебойник для отопления

Рабочее напряжение – ещё один важный показатель, особенно там, где неудовлетворительное качество сетевого напряжения. Говоря просто, этот показатель – границы, в которых ИБП будет работать, не переключаясь на аккумуляторы. Если напряжение упадёт ниже установленного уровня, бесперебойник сочтёт это за отключение.

Как рассчитать диапазон:

• В течение длительного времени нужно снимать показания напряжения в конкретной сети и фиксировать все отклонения от нормы, чтобы найти максимальные.
• ИБП приобретается с запасом в обе стороны.

Например, если наблюдались скачки до 237 Вольт (+ 8 %), то покупается ИБП, с диапазоном 220 ± 10 %.

Аккумулятор и мощность зарядки

Аккумуляторы для бесперебойной работы котла должны медленно отдавать заряд, и выдерживать множество повторяющихся циклов «заряд – разряд».

Автомобильные этого не умеют, а специальные представлены на рынке двумя модификациями, отличающимися содержимым:

Гелиевые. Первые имеют в составе густой гель, который не вытекает, даже при опрокидывании. Циклов перезагрузок он выдержит около 600. Однако пригодным для жилья их можно назвать условно (разрабатывались для военных самолётов), поскольку при закипании могут взорваться.

Стекловолоконные, или AGM, чаще всего продают в паре с бесперебойниками. Они более безопасны (им не страшна перезарядка), хотя и служат в два раза меньше. Кроме того, от владельца потребуется иногда заглядывать в устройство и проверять уровень электролита.

Мощность самого блока БП

Это не то же самое, что ёмкость батарей, но мощность ИБП также должна быть рассчитана исходя из общей мощности всех агрегатов, подключённых к нему (например, котёл и насос). Суммировав мощность, добавляют около 20 % и приобретают бесперебойник с таким запасом.

Подбирают блок к аккумуляторам по принципу 1:10, то есть сила тока бесперебойника (в Амперах), может быть в 10 раз меньше, чем ёмкость аккумуляторной батареи. Например, для эффективной зарядки АКБ на 60 Ач, требуется блок с показателем 6 А.

Покупая более мощный бесперебойник, можно увеличить возможную нагрузку на него (подсоединяемых аккумуляторов). А чтобы увеличить время работы приборов, нужно приобретать аккумуляторы большей ёмкости.

Расчет времени резервного питания

Продолжительность автономной работы котла напрямую зависит от ёмкости аккумуляторных батарей. Как правило, в сопроводительной документации к АКБ, указывается, сколько времени она сможет поддерживать работу приборов при разной нагрузке.

Для того чтобы рассчитать время самостоятельно, нужно знать три величины:

1. Рабочее напряжение батареи (например, 12 Вольт).
2. Ёмкость батареи (указывается в Ампер-часах в документации).
3. Общую мощность всех приборов, которые будут к ней подключены.

Формула расчёта времени:

T = E × U ÷ P

• Т – Время независимой работы.
• E – Ёмкость АКБ.
• U– Напряжение батареи.
• P– Полная мощность в ВА (Вольт Амперах), а не Вт. Суммарную мощность приборов в Вт нужно разделить на 0,7 чтобы получить значение в ВА.

Результаты будут приблизительными (на практике время будет чуть меньше), поскольку нужно учитывать коэффициенты полезного действия, разряда аккумулятора и т.д.

Примерный расчёт к АКБ на 100 Ач показывает, что при нагрузке в 0,5 кВт, его работы хватит на 2 часа. Тот же аккумулятор при 300 Вт поддержит работу в течение почти 3,5 часов.

Важно помнить, что со временем ёмкость батарей падает. Хороший уход – это содержание в чистоте, температурный режим и проветривание. Особенно быстро батареи «садятся», при длительных простоях, без заряда-разряда.

Советуют раз в три – четыре месяца «тренировать» АКБ. Имитировать отключения электроэнергии, чтобы дать ей поработать.

Бесперебойник в системе

Причины, по которым люди задумываются о создании полностью автономной системы электроснабжения своего дома, могут быть самыми разными. Обсуждать их не будем, но тенденция на переход к альтернативным источникам энергии есть.

В случае с ветром и солнечными батареями встаёт общая для них проблема накопления электричества впрок, поскольку источники не стабильны. В этом случае в систему включают ИБП с AGM аккумуляторами. Он автоматически будет перераспределять потоки на подзарядку и питание электроприборов в доме.

ИБП для газового котла отопления

При длительных периодах без сетевого электричества, иногда используют тандем: генератор + бесперебойник. Первый обеспечит более длительную работу по обеспечению теплом и светом, а второй будет управлять системой, периодически включая и выключая генератор, сберегая тем самым топливо.

Стоимость ИБП для котлов отопления

Средняя цена на блок управления системой варьируются от 15 до 23 тыс. руб. Отдельно приобретаются аккумуляторные батареи нужной ёмкости. Слабенькие АКБ на 26 Ач будут стоить около 3000 руб. А если брать аккумулятор на 200 Ач, он обойдётся уже в 20 тыс. руб.

Где купить?

• Линейно – интерактивный ИБП Энергия ПН500. Мощностью 210 Вт. Диапазон напряжения 146 – 220 В. Стоимость в интернет-магазине larmana 9 тыс. руб. Для справок +7 495 215 09 63.
• Он-Лайн ИБП. LanchesЕа910 Lcdh 1kva. Мощностью 800 Вт. Диапазон напряжения (115 – 295) ±5. Стоимость в интернет-магазине Нова Энерджи -20 909 руб. Для справок +7 (495) 978-93-22.
• Он-Лайн ИБП Sigma 1 KSL. Мощность 800 Вт. Диапазон напряжения 138 – 300 В. Стоимость в интернет-магазине Helior 17600 руб. Для справок +7(499) 557-09-55.
• Готовый комплект: Он-Лайн ИБП Zenon Ultra 1000LT-24. И 2 батареи Delta DTM 12100L (вида AGM по 100 Ач каждая). Стоимость в интернет-магазине Tok-Shop 38 228 руб. Для справок 8 (495)979-02-298.
• Готовый комплект: Исток ИДП-1-1/1-1-220-Д (мощность 800 Вт. Диапазон напряжения 220 ± 2 %) и 2 батареи на 12 Ач. Стоимость на сайте Группы Русэлт (Ruselt) 21 150 руб. Для справок 8-800-555-52-12.
• Готовый комплект: P-Com PC 500 (Линейно – интерактивный, диапазон напряжения 220 ± 10 %) + 1 АКБ P-Com CT12-55 (55 Ач).

Источник бесперебойного питания обеспечит сохранность и длительную работу котельного оборудования, а также не позволит замёрзнуть при выключении электричества. Стоит приобретать ИБП с запасом мощности, на случай дальнейшего расширения системы. А батареи должны быть подобраны по ёмкости к блоку управления. Чем больше будет их суммарная ёмкость, тем дольше система отопления сможет обходиться без подпитки извне.

Электрическое отопления является самым дорогостоящим. Инвертор для котла отопления позволит существенно сэкономить на обогреве. Читайте, как это работает.

В чем преимущество отопительных котлов комбинированного типа, вы узнаете в этом материале.

Видео на тему

Как выбрать ИБП для газового и твердотопливного котла

Закрытая водяная система не работает без электричества, поскольку циркуляцию теплоносителя обеспечивает насос. Отопительные агрегаты с микропроцессорными блоками управления тоже питаются от электросети. Отсюда вывод: хозяину частного дома желательно обзавестись источником бесперебойного питания (сокращенно – ИБП) на случай аварийного отключения электроэнергии. Мы подскажем, как выбрать ИБП для котла отопления любого типа – газового, твердотопливного, пеллетного или дизельного.

3 критерия выбора блока питания

Начнем с постановки задачи. При отключении света «бесперебойник» для котла должен моментально взять на себя функцию внешнего источника питания и поддерживать работу отопительного оборудования, пока электроснабжение не возобновится.

Упрощенно принцип работы ИБП выглядит так: в обычном режиме блок преобразует переменный ток в постоянный и заряжает аккумулятор. Когда напряжение в сети исчезает, происходит обратный процесс – постоянный ток батареи преобразуется в переменный, который подается на котел.

Принцип действия аппарата бесперебойного питания

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.

Теперь разберем перечисленные факторы подробнее.

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.

При расчете производительности ИБП надо суммировать энергопотребление всех насосов в котельной

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.

Справка. 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, как показано ниже на фото.

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

Для расчетов берется значение мощности, потребляемой насосом на самой высокой скорости вращения ротора

Продолжительность работы

Сколько времени будет продолжаться работа газового котла от ИБП, определяет домовладелец из личного опыта. Только вы знаете длительность отключений электроэнергии в месте проживания. Основываясь на этих данных, выбирайте 1 из 2 видов «бесперебойников»:

1. Когда свет пропадает на 10–15 минут, достаточно иметь блок со встроенным аккумулятором. Если отключение затянется на 30–60 минут, вы сможете корректно завершить работу любого теплогенератора – газового или твердотопливного. Еще останется запас на остывание здания, ощущение холода появится через 1–1.5 часа.
2. При более длительных перерывах электроснабжения понадобится ИБП с внешним аккумулятором. Обратите внимание: обычно батарея не продается в комплекте с прибором, ее придется купить отдельно.

Совет. Если электричество отсутствует сутками, «бесперебойник» с аккумуляторами обойдется слишком дорого. Дешевле приобрести бензиновый электрогенератор + стабилизатор напряжения. Более кардинальный способ – смонтировать самотечное отопление с энергонезависимым газовым/дровяным котлом.

Как нетрудно догадаться, длительность работы отопления зависит от 1 показателя – емкости батареи, мощность блока не играет роли. Например, ИБП с внешним аккумулятором 60 ампер-часов сможет поддерживать наш теплогенератор с насосом (212 Вт) в течение 2 ч. Возьмем батарею на 75 Ач – получим около 3 ч рабочего времени.

Четко рассчитать продолжительность работы котла от «бесперебойника» с аккумулятором довольно сложно. Причина – непостоянное потребление энергии:

• газовый отопительный агрегат периодически останавливает и разжигает основную горелку;
• автоматика ТТ-котла управляет вентилятором, выполняет продувку топки, иногда отключает насос;
• в пеллетной горелке стоит 2 двигателя (шнек и нагнетатель) плюс элемент автоматического розжига, перечисленное оборудование управляется контроллером.

Чтобы подобрать емкость аккумуляторной батареи, предлагаем воспользоваться таблицей, в ней указано приблизительное время автономной работы в зависимости от энергопотребления и величины заряда. При выборе делайте запас 10…20% на пусковые токи электромоторов.

Качество электроснабжения

Прежде чем выбирать ИБП для газового котла или теплогенератора другого типа, замерьте перепады напряжения в домовой электросети. Проблема заключается в следующем: далеко не всякий «бесперебойник» может нормально функционировать при падениях ниже 180 вольт. В подобных случаях наблюдается 2 сценария (зависит от модели аппарата):

1. Прибор подает сигнал об отсутствии тока и начинает отнимать энергию у аккумулятора, хотя в действительности свет не отключался. Батарея быстро садится, ресурс сокращается.
2. ИБП просто отключается, показывая ошибку и подавая звуковой сигнал. Следом останавливается теплогенератор вместе с другим оборудованием.

Вывод. При наличии глубоких просадок сетевого напряжения следует выбирать ИБП со встроенным инверторным стабилизатором, способным выравнивать перепады в диапазоне 140…300 вольт. Если вы уже приобрели обычный «бесперебойник», придется докупать отдельный стабилизатор.

Требование также относится к бензиновым/дизельным генераторам. Эти агрегаты плохо поддерживают частоту тока 50 Гц (исключая дорогие модификации), то есть, выдают неправильную синусоиду на выходе. Электрогенератор подключается к котлу через ИБП с инверторным стабилизатором и отдельное устройство автоматического пуска (блок АВР). Электростанция должна запускаться сама – вдруг хозяев не окажется дома, когда отключат свет.

Как выбирать ИБП для газового котла

Когда мы выяснили потребляемую мощность, величину заряда аккумулятора и способы выравнивания напряжения, можно переходить к выбору самого «бесперебойника». Интернет-магазины предлагают источники питания с 3 видами архитектуры:

• аппараты типа off line;
• линейно-интерактивные ИБП;
• блоки непрерывного действия типа on line.

Принцип работы офлайн «бесперейбоника» простой – какое напряжение входит в блок, такое и выходит. Если сеть сильно падает, прибор использует энергию батареи. Онлайн-аппарат работает иначе: сначала входной ток выпрямляется, «загоняется» в строгие рамки – 220…230 В, 50 Гц, затем снова преобразуется в переменный и направляется потребителю. Линейно-интерактивный ИБП – это блок off line со встроенным стабилизатором.

Справка. Стоимость «бесперебойников» зависит от архитектуры, мощности и диапазона входного напряжения. Пример: китайский ИБП «Люксеон» (Luxeon) 0.3 кВт типа онлайн стоит около 60 у. е., аналогичный интерактивный – 100 у. е. Если нужна мощность 700 Вт, то стоимость увеличивается до 210 и 160 у. е. соответственно.

Какой «бесперебойник» лучше выбрать для газового котла:

1. Для поддержания работы теплогенератора лучше всего подходят ИБП непрерывного действия (онлайн) с возможностью подключения внешних аккумуляторов. Приборы off line не годятся.
2. Если мощность потребления не превышает 0.5 кВт, а продолжительность отключения – 1 час, подойдет линейно-интерактивный блок со встроенной батареей.
3. Резервный источник должен давать на выходе чистую синусоиду, это важно для нормальной работы электродвигателей насосов. ИБП для бытовой техники или компьютеров не подойдут для котлов, поскольку выдают так называемую аппроксимированную синусоиду или квазисинусоиду.
4. Чтобы не покупать отдельный стабилизатор, выбирайте аппарат, способный сгладить перепады напряжения в электросети. Существуют модели, выравнивающие напряжение в широком диапазоне – от 120 до 300 вольт, правда, такие ИБП стоят дороже обычных.
5. При использовании генератора нужно стабилизировать не только напряжение, но и частоту тока. Здесь нужен «бесперебойник» типа онлайн с инвертором, другие использовать бессмысленно.
6. Импортные настенные котлы нередко чувствительны к расположению фазы. Если вставить вилку в розетку неправильно, агрегат уходит в ошибку. Для такого отопителя присматривайте блок питания со сквозным «нулем».

Ступенчатая и аппроксимированная форма выходного сигнала не подходит для отопительной техники

Разъяснение по поводу компьютерных ИБП. Аппроксимированная синусоида на выходе таких аппаратов хорошо воспринимается электроникой, а вот асинхронные двигатели насосов сильно греются, гудят и быстро выходят из строя. Вот почему необходим «бесперебойник» с правильной синусоидой.

Новый блок резервного питания лучше сразу проверить. Подключите аппарат к газовому котлу согласно инструкции и попробуйте запустить агрегат в режим отопления. Если автоматический розжиг не сработает, блок нужно менять на другую модель.

Бытовой ИБП для твердотопливного котла выбирается аналогичным образом – определяется мощность электроустановок и контроллера, качество электроснабжения и длительность автономного режима. Дальше следуйте нашим советам или рекомендациям, озвученным на видео:

«Бесперебойник» и автомобильный аккумулятор

Использовать свинцово-кислотные батареи от легкового авто в паре с ИБП крайне нежелательно. Но многие домовладельцы все равно это делают, главный аргумент – более низкая цена источника питания. Почему нельзя эксплуатировать бесперебойный блок с автомобильным аккумулятором:

1. Батареи для автомобилей являются стартерными, их задача – выдать большой пусковой ток, потом снова зарядиться до максимума. Для ИБП нужны тяговые аккумуляторы, сделанные по технологии GEL либо AGM.
2. Автомобильная батарея боится глубокого разряда, случится 2–3 таких цикла и ее емкость значительно уменьшится.
3. В процессе зарядки кислотный аккумулятор выделяет в помещение вредные газы и водород. В определенных условиях он может взорваться – это общеизвестный факт.
4. Из свинцово-кислотного аккумулятора будет быстро выкипать электролит, придется постоянно следить за уровнем и доливать дистиллированную воду, проверять плотность и так далее.
5. Срок службы специализированных гелевых батарей составляет 6–10 лет, автомобильный не «проживет» и половины указанного срока.

Отсюда вывод: не эксплуатируйте ИБП для газового котла с аккумулятором от авто, разве что в крайнем случае, как временный источник питания. Лучше приобрести специализированные тяговые батареи и не беспокоиться.

Заключение

Чтобы успешно выбрать ИБП для котла, надо выявить все проблемы, связанные с электроснабжением вашего загородного дома. Выясните заранее диапазон перепадов напряжения, зафиксируйте длительность и частоту отключений. Решить задачу поможет реле напряжения с дисплеем – недорогой прибор, отключающий электричество при скачках во внешней сети.

Дальше посчитать мощность и подобрать «бесперебойник» гораздо проще. Если используете автономную электростанцию (генератор), узнайте параметры выходного напряжения, которое должен обрабатывать блок резервного питания.