Инверторы для котла отопления

Автономная система отопления тем хороша, что для нее самостоятельно подбирается оборудование, все узлы согласованы, а пользователь настраивает обогрев исключительно по собственному желанию, и даже в каждой комнате отдельно. Если выбор останавливается на газовом котле, то, скорее всего, это современная модель, работающая под управлением микроконтроллера и с полным набором функций. Однако он помимо газа потребляет электроэнергию. Если ее нет, то и отопление будет простаивать.

Естественно следует озаботиться резервным источником питания, чтобы обезопасить себя от подобных конфузов. Отличным решением будет установка инвертора, способного преобразовать постоянное напряжение 12В в переменное 220В. К нему подключается в качестве источника аккумулятор большой емкости, и в случае отключения электричества в доме инвертор способен обеспечить питание котла отопления и циркуляционного насоса в течение многих часов, или пока не возобновится электричество.

Принцип работы

Сразу же стоит начать с определения. Инвертор – устройство, позволяющее преобразовывать постоянный ток в переменный с изменением амплитуды и формированием нужной частоты выходного сигнала. Это генератор переменного напряжения с фиксированной амплитудой и частотой.

На вход инвертора подается постоянное напряжение 12, 24, 120, 220 В от аккумулятора или другого источника. На выходе инвертора получается напряжение переменного тока с заданной амплитудой и частотой. В идеале форма колебаний стремится к синусоидальной, или близкой к синусоиде.

Второй важный момент. Любой источник бесперебойного питания, работающий от аккумуляторов, обязательно включает в себя инвертор. Однако кроме него он включает в себя блок зарядки аккумуляторов и в целом оптимизирован и настроен для использования конкретного типа аккумуляторов.

Готовые решения, инверторы, имеющиеся в продаже, по сути, являются устройствами, преобразующими постоянное напряжение, получаемое извне в переменное и только. Они не могут заряжать аккумулятор или контролировать его емкость. Однако часто инверторы комплектуются дополнительно зарядными устройствами и контроллером управления, становясь фактически ИБП, только с ограниченными возможностями.

Зачем нужен для газового котла

Если не ориентироваться на энергонезависимость, то полнофункциональный современный газовый котел требует подключения к электросети для питания платы управления с контроллером, циркуляционного насоса и группы блоков управления, которые можно распределить по дому. Подобная совокупность оборудования позволяет полностью и в точности контролировать обогрев дома, поднимая отопление на более высокую планку, обеспечивая высокий комфорт жизни в доме. Если все так и обстоит, то при отключении электричества отопление, к сожалению, полностью останавливается.

Чтобы не остаться без отопления, следует заранее предусмотреть резервный источник питания для газового котла и всего вспомогательного оборудования. В числе вариантов: газовый или дизельный (бензиновый) генератор, источник бесперебойного питания (ИБП) или инвертор.

Установка генератора требует больших капитальных вложений, потому ИБП и инверторы получили большее распространение. В них электричество запасается впрок в аккумуляторах и при необходимости отдается нагрузке, котлу. Чаще электричество если и отключается, то ненадолго, так что запасенной в аккумуляторах энергии вполне хватает, чтобы котел не остановился и теплоноситель не остыл.

Основное требование к любому резервному источнику питания для газового котла – стабильная синусоида и амплитуда по напряжению на выходе. Никаких собственных преобразователей или стабилизаторов газовый котел не имеет, потому любые скачки или отклонения будут влиять на качество работы контроллера, показания датчиков. Форма синусоиды критична для циркуляционного насоса. Чем правильнее форма синусоиды, чем стабильнее частота тока. Тем лучше работает насос.

Бытовые и компьютерные ИБП выдают сигнал лишь отчасти подобный синусоиде, больше похожий на чередующиеся прямоугольные импульсы. Для поставленных целей этого достаточно, в компьютерной и офисной технике имеются свои собственные блоки питания, преобразующие входное напряжение.

Что лучше – ИБП или инвертор

Принципиальных различий или набора характеристик, которые бы сильно разнились в данном сравнении, попросту нет. Среди инверторов и полноценных ИБП найдутся модели с нужной мощностью и емкостью.

Энергия ПН-500

ИБП – это готовое решение, способное поддерживать питание котла в то время, пока основное электропитание отсутствует. Аккумуляторы, их емкость, калибровка, схема управления и коммутации уже согласованы, что явно относится к преимуществам. Однако аккумуляторы имеют свой ресурс и через несколько лет работы их необходимо менять. Достать такие же по емкости и архитектуре источники питания может стать проблемой, особенно в глубинке.

Инвертор не привязан к определенному типу источника постоянного напряжения, потому его можно запитать от автомобильного аккумулятора, от генератора с простой схемой выпрямления или же от таких же аккумуляторных батарей, как и ИБП. Однако если в инвертере нет встроенного зарядного устройства, то состояние аккумуляторов придется контролировать самостоятельно.

В числе плюсов инвертора:

• Проще найти устройство с почти идеальной синусоидой на выходе;
• Работает с любым источником постоянного тока и номинального напряжения;
• Обойдется дешевле, чем ИБП той же мощности;
• Почти неограниченная возможность наращивать емкость источника и время автономной работы.

В числе недостатков:

• Нет контроля заряда аккумулятора;
• Нет возможности настраивать пороги срабатывания, условия работы;
• Чаще требуется внешняя схема коммутации, для автоматического включения при отсутствии электричества в доме;
• Устройства со встроенным зарядным, контроллером управления, схемой коммутации обойдутся примерно столько же, что и аналогичный по характеристикам ИБП.

Окончательный выбор следует делать строго в индивидуальном порядке. Если хочется меньше задумываться об оборудовании и больше наслаждаться комфортом, а бюджет не ограничивает, то предпочтительней взять ИБП. Тот же выбор разумен, если электричество не отключают больше, чем на полчаса-час.

Инвертор хорош тем, что можно использовать любой тип аккумуляторов, и возможностью наращивания емкости, следственно и продолжительности автономной работы. Незаменим в тех случаях, когда приходится ожидать долгих отключений, вплоть до нескольких дней. Достаточно запастись нужным количеством аккумуляторов и по мере выработки менять их, подключая к инвертору. Как только подача электричества возобновлена, их можно зарядить снова и впрок.

Как выбрать

• Входное напряжение/входной ток.
• Выходное напряжение.
• Искажение синуса выходного напряжения.
• Коэффициент преобразования.
• Выходная мощность.

Для газовых котлов чаще применяются инверторы 12-220, способные из постоянного напряжения от аккумулятора 12 В получить синусоидальное напряжение 220В с малыми искажениями. Можно использовать преобразователь 24-220 и соответственно аккумулятор на 24 В, однако такой вариант подразумевает повышение выходной мощности устройства, что в данном случае не актуально. Обязательно следует выяснить, на какой максимальный входной ток рассчитан инвертор. От этого зависит выбор аккумулятора или возможность объединения их последовательным подключением для повышения емкости батареи.

Союз PSU-500

Искажение синусоиды выходного напряжения не должно превышать в идеале 3%. Это значит, что форма сигнала максимально приближена к синусу с такими отклонениями, как более резкий спад или срезанные пики, но незначительно.

Коэффициент преобразования у хорошего инвертора стремится к единице, чем ближе, тем лучше.

У большинства газовых котлов потребляемая мощность контроллера и блока управления не превышает 150-200 Вт. Циркуляционный насос отбирает на себя еще дополнительно 130-150 Вт. Точные значения обязательно следует уточнить в техническом паспорте. Как только данные значения найдены, их следует просуммировать для получения общего потребления, умножить на 2,5, чтобы учесть стартовые токи запуска, и еще раз умножить на 1,2, чтобы учесть запас мощности 20%. Выбранный инвертор должен выдавать не меньше мощности, чем полученное ранее значение.

Выбираем надежный инвертор для котла

Инвертор для котла позволяет предотвратить простой всей системы в таких ситуациях, как аварийные отключения электричества или сбои. Длительная недееспособность отопительного оборудования в холодное время года обычно является основной причиной внепланового ремонта всей системы. В качестве средства защиты от подобных неприятностей выступает инвертор для отопительного котла.

Область применения и назначение

Техника, используемая для подогрева воды и перегонки ее по трубопроводу, является энергозависимой, то есть, эффективность работы напрямую определяется качеством напряжения электрических сетей. В таких условиях рекомендуется использовать инвертор для отопительного котла. В результате при любой непредвиденной ситуации, будь то отключение от сети питания, скачки напряжения или авария, оборудование будет защищено от поломки.

Смотрим видео, сфера применения прибора:

В качестве следствия подобной ситуации может иметь место выход из строя всей системы, если по причине отключения электроэнергии случился долговременный простой техники в зимние месяцы. Инвертор электрический для котла отопления используется как защита любого вида устройств: газовых, жидко- и твердотопливных.

Классификация аппаратов

Техника этого рода выполняет функцию аккумулятора, поддерживающего энергоснабжение котельного оборудования на протяжении отрезка времени от нескольких часов до нескольких суток. Различают следующие виды резервных источников питания:

1. «Off-line» — аппараты данного рода при допустимых значениях параметров электрической сети обычно «спят», то есть, не участвуют в работе отопительного оборудования, так как параметры электросети стабильны. Если имеют место довольно большие отклонения (скачки и колебания) или в случае, когда инверторные котлы для отопления электрические полностью отключились от сети, тогда ИБП, он же источник бесперебойного питания, моментально переходит на резервное питание оборудования.
2. «Line-interactive» — универсальный вариант, совместивший в себе «off-line» источник и стабилизатор напряжения. В результате котельная техника при допустимых значениях электрических параметров питается от сети, а выходное напряжение находится под контролем стабилизатора и дополнительных фильтров, задача которых сглаживать шумы и помехи сети, к которой подключен инверторный котел отопления.
3. «On-line» — устройство данного вида находится в действии постоянно, грубая схема подключения котла при этом будет иметь следующий вид: электрическая сеть – ИБП – инверторный котел для отопления.

Принцип действия последнего из вариантов основывается на повторном преобразовании параметров электросети. Сначала переменное напряжение на входе инвертора преобразовывается в постоянный эквивалент со значением 12 В, затем происходит обратное действие, в результате которого напряжение на выходе инверторного аппарата становится переменным с величиной 220 В. Огромный плюс такого устройства заключается в том, что инверторный котел системы отопления питается посредством напряжения высокого качества. Но есть и минус – существенная стоимость ИБП и небольшой уровень производительности.

Смотрим видео, работа различных видов резервных источников питания:

Также резервные инверторные источники энергоснабжения подразделяются на типы:

• Устройства без аккумуляторов – в этом случае предусмотрена возможность подключения батарей;
• Аппараты со встроенными аккумуляторами, в данном исполнении исключено наращивание емкости посредством внешних батарей, а инверторный котел системы отопления работает в автономном режиме не более 10 минут;
• Универсальный вариант – с возможностью наращивания емкости и со встроенным аккумулятором.

Каждый из вариантов предполагает определенный срок работы отопительного оборудования при подключенном ИБП. Наилучшим вариантом является возможность подключения внешних батарей, что увеличивает длительность работы источника бесперебойного питания.

Как подобрать инверторный аппарат

Прежде всего, необходимо определить, совместим ли инвертор для газового или твердотопливного котла с выбранным видом исполнения источника питания. Некоторые исполнения котельного оборудования конфликтуют при подключении устройства с механизмом действия «line-interactive», по причине отсутствия проходной нейтрали. Самым же популярным является вариант «on-line», что объясняется довольно просто: котел при этом обеспечивается напряжением высокого качества.

Смотрим видео, критерии выбора:

Дополнительно учитывается мощность отопительной техники, которая должна соответствовать емкости аккумулятора ИБП. Это обеспечит достаточное время работы оборудования в автономном режиме.

Кстати, продолжительность эксплуатации резервного источника энергоснабжения также важна, что следует учитывать при покупке, особенно если стоит задача подобрать инвертор для газового или твердотопливного котла, который сможет поддерживать работоспособность отопительного прибора несколько дней.

Обзор характеристик популярных моделей

В качестве примера системы «on-line» можно рассмотреть устройство Victron PracticVolt-0212-1/100. Его преимуществом является отсутствие задержки при переключении на резервное энергоснабжение. К тому же такой вариант способен обеспечить до 7 часов кряду автономного питания отопительного прибора. В комплектацию включен необслуживаемый аккумулятор, емкость которого 100 Ач, зарядное устройство и непосредственно сам инвертор для газового котла. Цена всего комплекта оборудования составляет 36 000 руб.

Другой вариант – модель CyberPower CPS 600 E. Его цена всего 11 500 руб., но по техническим характеристикам это исполнение ни в чем не уступает. Инвертор преобразует постоянное напряжение в переменный эквивалент и соответствует нагрузке 600 ВА. Диапазон напряжений на входе: от 170 до 270 В. Есть возможность повышать емкость устройства. В комплект входит аккумулятор емкостью 100 Ач. Другое решение этой же марки – CSP 1000 Е. Такое устройство питает инверторный котел отопления на протяжении 14 часов, цена его составляет порядка 22 000 руб.

Особенности установки

Основная проблема ИБП – это снижение продолжительности их эксплуатации при длительном воздействии высоких температур на устройство. Рекомендуется поддерживать режим в пределах 20-25 градусов. Основная ошибка пользователей – установка источников бесперебойного питания в непосредственной близости к нагревательному оборудованию.

Смотрим видео, правильное подключение к котлу:

При подключении инвертора к котлу следует особо тщательно соблюдать полярность и проследить за тем, заземлено ли оборудование. Если допустить ошибку при подключении фазы и нейтрали, тогда у электрической части оборудования возникнут проблемы в работе. Чтобы удостовериться в правильности соединения фазы, следует сначала запустить ИБП, не подключая его к сети, после чего с помощью специального инструмента определяется фаза и можно включать аппарат в электросеть.

Если предварительно определенная фаза по-прежнему остается на том же контакте, значит, действия по подключению инвертора произведены верно. Еще желательно использовать минимальную длину проводов между ИБП и котельной техникой.

Таким образом, польза от автономного источника питания довольно велика, что особенно заметно, когда речь идет о высокочувствительном оборудовании, которым является газовая отопительная техника. Инвертор подбирается в соответствии с мощностью отопительного устройства. Учитывается и вид самого ИБП: со встроенным аккумулятором или с внешней батареей. Каждый из вариантов имеет свои плюсы и минусы, что в результате повлияет на продолжительность работы в автономном режиме и на качество подаваемого напряжения на вход котельного оборудования.