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.

Инверторная система отопления — выбор в пользу интеллекта

Избалованные безальтернативностью центрального отопления в городских жилищах, люди вдруг оказываются один на один с очень непростой проблемой обогрева индивидуальных загородных домов. Газ? Солярка? Электричество? Дорогое оборудование – дешевая эксплуатация? Дешевое оборудование — дорогая эксплуатация? Оптимальное решение находится на пути приобщения к современным энергосберегающим технологиям.

Недорогую с точки зрения монтажа и высокоэффективную с точки зрения эксплуатации полноценную систему отопления можно построить на основе инверторных конвекторов, выпускаемых Electrolux — одним из лидеров в этой области. И такая система имеет ряд преимуществ перед отоплением электрическим котлом и водяными радиаторами.

Минимальные энергопотери

В этом и заключается главное преимущество инверторной системы отопления перед другими системами отопления, например, обогрева с помощью электрического котла и водяных радиаторов. Управляющая системой «умная» электроника не позволяют энергии расходоваться попусту. Это показали эксперименты, проведенные научной группой Московского энергетического института.

Сравнение энергопотребления инверторной системы отопления с системой на электрическом котле и радиаторах для дома 118 кв. м., расположенного в Московской области показало, что в равных условиях, при поддержании заданной температуры инверторная система отопления потребляет на 40% меньше электроэнергии, чем система на электрическом котле и радиаторах.

Конвектор – это электрический обогреватель, сконструированный таким образом, чтобы обогревать помещение с помощью конвекции, то есть постоянного перемешивания воздуха. Конвектор отличается высоким КПД – до 99% использованной электроэнергии превращается в тепло.

Энергопотери могут возникать, когда работой прибора управляет автоматика на основе простейшего термостата. В этом случае прибор сначала перегревает воздух выше требуемого значения и тратит больше энергии, затем выключается, давая время воздуху заметно остыть. Следует новый цикл подогрева и так далее. В этих циклах изнашивается сам прибор и тратятся лишние киловатты. Этого недостатка лишен инвертор.

Инверторный блок управления конвектора, измеряя температуру специальным высокочувствительным датчиком, плавно изменяет мощность нагревательного элемента не только в зависимости от текущей температуры, но и от скорости её изменения. Датчик реагирует на температурные изменения с точностью до 0,1 ˚С. Для поддержания установленной температуры нагревательному элементу не нужно периодически включаться на полную мощность и выключаться. Достаточно постоянного небольшого потребления электроэнергии.

Трубопроводы не понадобятся

Одним из важнейших преимуществ инверторной системы отопления является и тот факт, что она сочетает в себе функции генератора тепла и его источника. У водяной системы – не так: котел и радиаторы разнесены в пространстве, между ними проложены трубы, которые становятся причиной дополнительных теплопотерь. Кроме того, монтаж системы с циркулирующим под давлением теплоносителем значительно дороже и сложнее прокладки электропроводов – необходимо уделять особое внимание надежности соединений, использовать большое количество разнообразной запорной и регулирующей арматуры.

На языке цифр

Монтаж отопления и закупка оборудования ‒ одни из самых затратных статей бюджета. Минимальная стоимость оборудования и комплектующих системы отопления с электрическим котлом и радиаторами для дома площадью 120 кв. м составит не менее 220 тыс. руб.

Стоимость инверторной системы отопления с 7-9 приборами и монтажом составит 90-100 тыс. руб. плюс расходы на провода и розетки.

Разная погода в доме

Построение отопительной системы на базе инверторных конвекторов дает пользователю в руки гибкий инструмент управления домашним климатом. Например, нет смысла поддерживать одну и ту же температуру во всем доме – правильнее разделить жилое пространство на зоны. Пусть в ванной будет погорячее, в гостиной и спальне – комфортная температура, а в хозяйственных помещениях достаточно поддерживать тепло. Этого легко добиться, управляя инверторной системой отопления через дополнительно устанавливаемые модули WiFi и выделяя зоны, для которых определяются температурные режимы.

«Умное» управление

Задавать параметры конвекторам можно тремя способами.

Способ 1

При помощи смартфона через приложение HOMMYN – можно объединять конвекторы в зоны, определять режимы для них, назначать расписание включений.

Способ 2

Установка в доме специального центрального пульта управления климатом HOMMYN. Процессоры в этом пульте управляют всеми конвекторами в системе, непрерывно рассчитывают энергию, необходимую для поддержания комфортной стабильной температуры, повышают энергоэффективность и сокращают потребления электричества. Пульт управления позволяет гибко настраивать работу системы отопления по календарю и обеспечивает стабильную связь с устройствами даже при отсутствии Интернета.

В центральном контроллере реализована революционная технология — распределение и ограничение максимальной мощности. Не редки случаи, когда выделенной электрической мощности не хватает на все приборы. Чтобы получить недостающие кВт придется собрать большое количество документов, а также перепроектировать и перестроить всю электросистему дома. Это дорого и хлопотно. Технология позволяет ограничить мощность, выделяемую для отопления, настроить через контроллер каскадные включения/выключения конвекторов, чтобы не допускать их одновременной работы и не создавать пиковую нагрузку на электрическую сеть выше допустимой.

Для большего удобства возможно установить в отдельных помещениях комнатные термостаты, которые управляют группой приборов. Благодаря термостатам конвекторы будут поддерживать температуру в помещении максимально точно и быстро среагируют на ее изменение.

Способ 3

Для домов большой площади и коммерческой объектов рекомендовано решение на базе контроллера HOMMYN Professional.

Выгодно и безопасно

Наконец важно отметить высокую надежность и неприхотливость системы. В отличие от водяного отопления, конвекторы не нуждаются в регулярном техобслуживании, высокий класс пылевлагозащиты позволяет использовать аппараты в помещениях с повышенной влажностью. Инверторные конвекторы прошли все необходимые испытания и имеют сертификат пожарной безопасности МЧС.

Анализ инверторной системы отопления Electrolux однозначно свидетельствует о явном выигрыше при ее использовании. Оборудование, равно как и его монтаж обойдутся дешевле, чем в случае с использованием водяного котла. Важным фактором является гибкость – из отдельных модулей легко собрать систему, подходящую для конкретного дома, разделить ее на зоны и управлять ими, в том числе с использованием технологии ограничения мощности. В плюс инверторной системе отопления необходимо также добавить ее длительный срок службы и высокий уровень комфорта, который обеспечивается постоянной тонкой подстройкой температуры в помещении.

Евгений Афанасьев главный редактор

Автор публикации 08.12.2020

Понравилась статья?
Сохраните, чтобы не потерять!