Современные газовые котлы водяного отопления эффективные и экономичные, но, в отличие от старых, у них есть слабое место. Все новые котлы отопления оборудованы системой автоматики, а система включает в себя циркуляционный насос, требующие качественного и бесперебойного электропитания. Более того, котел может отключится по внутренней защите при пониженном напряжении сети. Если проблему импульсных помех и перепадов напряжения можно решить подключением котла и оборудования системы отопления через стабилизатор, то в случае отключения электричества стабилизатор уже не поможет - автоматика отключит котёл, и запустить его будет возможно только после появления электроснабжения. Отключение системы отопления может быть фатальным для всей системы, особенно в сильный мороз. И даже если у Вас нет проблем с электроснабжением, ни кто не застрахован от сюрпризов природы, порывов линий и прочих аварийных ситуаций. А пониженное напряжение в некоторых населенных пунктах бывает чуть ли не нормой. Поэтому настоятельно рекомендуется подключение котла газового отопления через источник бесперебойного питания — ИБП (UPS).
Надо отметить, что альтернативой ИБП является автономная дизельная или бензиновая электростанция. Но и такие системы автономного электроснабжения целесообразно использовать в связке с UPS, при больших отапливаемых мощностях и возможностью установки такого генератора. В подавляющем большинстве случаев оптимальным решением будет источник бесперебойного питания, правильно подобранный по мощности и техническим параметрам. Намного выгоднее это будет и по цене, к тому же не требует поточных затрат на топливо (бензин, дизтопливо). А современных аккумуляторов в ИБП хватает на 10-15 лет эксплуатации. Есть еще вариант автономной энергосистемы на солнечных батареях - довольно перспективно, но пока дороговато.
Сразу отметим, что подключить обычный автомобильный аккумулятор напрямую к газовому котлу не получится, т.к аккумулятор выдает только постоянный ток напряжением в 12 В или 24 В. Поэтому для подключения автономного электропитания к котлу необходимо устройство, которое преобразует постоянное напряжение аккумулятора на переменное сетевое 220В. К тому же преобразование должно быть достаточно качественным (форма синусоиды), для питания электронных компонентов системы. Вот такие устройства и называются источником бесперебойного питания, сокращенно ИБП или UPS.
Функции таких устройств - инвертировать постоянное напряжение от аккумулятора в 220В переменного тока при отсутствии напряжения в сети, стабилизация выходного в 220 В, при наличии на различного на входе (например от 100 В до 300 В), Исключить броски перенапряжения, а также зарядка аккумулятора при необходимости. Такое устройство полностью автоматическое и обеспечивает безударный переход на автономное питание без разрыва питания котла и системы отопления. При появлении питания, автоматически отключает батарее и переходит в режим зарядки аккумуляторов. Зарядка аккумуляторов происходит по определенному алгоритму, позволяющему намного увеличить срок эксплуатации батарей.
Но не все UPS обеспечивают все эти функции. ИБП есть двух типов:
Первый тип - это ИБП типа off-line. Автоматически переключают питание от батареи при пропадании электричества в сети и автоматически заряжают аккумулятор, когда это необходимо. Т.е. при наличии напряжения в сети устройство никак не задействовано, ток идет через него транзитом и, соответственно, не стабилизируется. Если на входе 180 В, то и на выходе будет 180 В. Самые дешевые бесперебойники для компьютера именно такого типа. Стоит отметить, что импульсные блоки питания компьютеров, телевизоров позволяют нормально работать в широком диапазоне входного напряжения (140В-250В, и более широком диапазоне). Газовые котлы, в основном, намного требовательны в этом плане и при напряжении меньше 190-200В могут отключаться. В инструкциях не указывают это предел - смотрите по форумах или узнавайте у специалистов касаемо марки Вашего котла.
Второй тип - это ИБП on-line, которые задействованы все время. Напряжение в ИБП типа on-line стабилизируется с помощью инвертора двойного преобразования: сначала переменное напряжение в 220В преобразуется в постоянное 12 В или 24 В, затем постоянное напряжение трансформируется в переменное напряжение 220В. Поскольку постоянное напряжение в 12 В или 24 В всегда стабильно, то при преобразовании этого напряжения в переменный ток 220В также никаких колебаний, проседаний или бросков напряжения не происходит. В результате, ИБП on-line на выходе всегда дают стабильную синусоиду и напряжение. Различаются еще по качеству сформированной синусоиды. Кроме того, ИБП со встроенным стабилизатором напряжения позволяет обеспечить стабильное напряжение для потребителей без перехода в режим работы от аккумулятора. Это позволяет существенно сэкономить ресурс батареи. Источник бесперебойного питания со стабилизатором напряжения двойного преобразования являются на сегодня самыми точными и надежными, и к сожалению, самыми дорогими.
Еще несколько замечаний по выбору UPS для системы отопления
- Недорогие компьютерные ИБП имеют прямоугольную форму сигнала на выходе, что недопустимо при работе насосов, вентиляторов и другой индуктивной нагрузки. Для работы котла необходимо напряжение с чистой синусоидой на входе (обеспечение плавного крутящего момента двигателя).
- Стартерные аккумуляторные батареи предназначены для работы на кратковременных мощных нагрузках (запуск стартера), требуют обслуживания и выделяют пары серной кислоты в процессе работы (не допускаются к использованию в закрытых помещениях в непосредственной близости от людей). Средний срок службы автомобильного аккумулятора в системе ИБП не более одного года.
При выборе ИБП для газового или другого котла следует учесть, что форма выходного напряжения бесперебойника должна быть синусоидальной, поскольку котел содержит устройства-потребители, критичные к форме входного тока (вентилятор, циркуляционный насос, газовый клапан, электронный блок).
Правильно рассчитанная и подобранная система бесперебойного питания для котла позволит избежать проблем, связанных с отключением котла или выходом его из строя из-за перепадов напряжения, а также обеспечить его автономную работу в течение необходимого расчетного времени.
В классическом варианте электрическая мощность оборудования отопления (не путайте с тепловой ) состоит из потребляемой мощности самого котла и циркуляционного насоса. Эти данные можете взять из документации или на шильдиках оборудования.
В газовых котлах до 25 кВт по теплу, как правило, находится один насос. В более мощных, промышленных котлах, может быть два и более насосов. В большинстве случаев котел с одним насосом потребляет при включенном насосе 90-150Вт электроэнергии и такому котлу достаточно стабилизатора или ИБП мощностью до 300 Вт. Соответственно, если в Вашей системе отопления применяется два насоса - то необходимо брать ИБП как минимум 400-500Вт. В целом же мощность ИБП должна соответствовать совокупной мощности всех устройств, запитанных от него. И не забывайте также о запасе по мощности, хотя бы в 20-30%.
Очевидно, что чем больше емкость аккумулятора - тем дольше время автономной работы ИБП. Приблизительное время беспрерывной работы ИБП можно определить согласно ниже приведенной таблице.
| Количество / ёмкость АКБ | 1х12В / 60 Ач | 1х12В / 75 Ач | 1х12В / 100 Ач | 2аккум. х12В / 60 Ач | 2аккум. х12В / 75 Ач | 2аккум. х12В / 100 Ач |
| Мощность нагрузки, Вт | Время работы, ч | |||||
| 90 | 4,0 | 5,4 | 6,7 | 8,9 | 10,8 | 13,4 |
| 200 | 3,0 | 3,6 | 4,9 | 6,0 | 7,2 | 9,8 |
| 290 | 2,0 | 2,5 | 3,3 | 4,0 | 5,0 | 6,6 |
| 400 | 1,4 | 1,8 | 2,4 | 2,8 | 3,6 | 4,8 |
| 500 | 1,0 | 1,4 | 1,5 | 2,0 | 2,8 | 3,0 |
Еще один важный показатель у ИБП - это мощность зарядного устройства. Как известно, чем больше емкость аккумулятора - тем большая сила тока необходима, чтобы зарядить аккумулятор полностью. Приблизительное соотношение - 1 к 10. Т.е. для зарядки аккумулятора емкостью 60 А/ч потребуется ток заряда 6А. Можно заряжать и большими токами, но это приводит к быстрому износу аккумулятора. Если ток заряда будет меньше положенного, то аккумулятор не дозарядится, в результате чего будет "закоксовываться" (технический термин - сульфатизация), что также приведет к снижению срока службы.
Упрощенная формула
Расчет времени автономной работы можно осуществить по упрощенной формуле. Для этого: Емкость аккумулятора в Ампер-часах, умножаем на напряжение аккумуляторов, в вольтах, делим на постоянную нагрузку в ваттах и получаем = Количество часов непрерывной автономной работы.
Например, котел, который потребляет 180 В, с батареей на 50 Ампер-часов будет непрерывно работать в течении 3,3 часов (50*12/180).
Уточненный расчет
Если Вы решили углубиться в технические характеристики ИБП и самостоятельно рассчитать время непрерывной автономной работы Вашего котла и системы отопления - пожалуйста! Чтобы произвести расчет воспользуемся единственным верным методом, но для этого необходимо знать не только мощность котла, но и несколько важных параметров ИБП для котла:
Т - время автономной работы ИБП при отключении сети, ч;
Uаб - напряжение одной аккумуляторной батареи, В;
Сак - емкость аккумуляторной батареи, А* ч;
К - количество аккумуляторов в батарее;
h - КПД преобразователя (h=0,75-0,8);
Кр - коэффициент глубины разряда 0,8 –0,9 (80%-90%);
Кg - коэффициент доступной емкости, зависит от режима разряда и температуры:
- при одночасовом режиме разряда, tокр=20°С 0,7 (70%)
- при двухчасовом режиме разряда, tокр=20°С 0,85 (85%)
- при десятичасовом режиме разряда, tокр=20°С 1,0(100%);
Т = Uаб * Сак * К * h * Кр * Кg / Рнагр
где Рнагр - мощность нагрузки.
Чтобы детальней рассмотреть расчет источника бесперебойного питания для котла подставим примерные значения:
Uаб = 12 В;
Сак = 84 А* ч;
К = 1,0;
h = 0,8;
Кр = 0,9;
Кg = 1,0.
Pнагр = 150 ВА.
T = 12 x 84 x 1,0 x 0,8 x 0,9 x 1,0 / 150 ? 4,84 часа
Таким образом, если Ваш отопительный котел имеет мощность 150 ВА и питается при помощи источника бесперебойного питания с аккумулятором емкостью 84А*ч на 12В, то срок автономного питания составит 4,84 часа.
Какой самый продаваемый ИБП для котла?
Исходя из самых запрашиваемых исходных данных, самой распространенной конфигурацией ИБП для котла является УПС с двойным преобразованием (имеет постоянное, стабильное напряжение на выходе), рабочей мощностью 300Вт и кратковременной пиковой нагрузкой до 1000 Вт.
Наилучшее соотношение цена \ качество имеет батарея 12В 100А. Разница в стоимости между аккумуляторами 50 ампер и 100 ампер всего 30-40%, а между АКБ 100 ампер и 120 ампер уже около 50%. Таким образом в качестве одной или нескольких резервных батарей имеет смысл смотреть в сторону АКБ 12В 100А.
Это справочные данные, а Вам не составит труда по любой формуле определить необходимы параметры ИБП для конкретного котла и системы отопления, а по известным параметрам уже будете выбирать модель UPS - которых сейчас на рынке довольно много, как говорится на любой карман и вкус.
Главная || НАЧАЛО РАЗДЕЛА ||| Rabotaite.io.ua - сайт о работе и карьере |
| Бизнес и Работа |