Выбираем ибп для газового котла: как найти качественный бесперебойник?

Принцип работы бесперебойника

Главная задача работы ИБП – подача в сеть напряжения достаточной мощности при отключении света. Перевод на электропитание от аккумуляторных батарей (АКБ) должен произойти за доли секунды, чтобы подключенное оборудование не успело выключиться.

Бесперебойники также способны стабилизировать напряжение, выпрямлять синусоиду и поддерживать частоту тока в пределах нормы. Но дополнительными функциями обладают не все модели.

При выборе бесперебойника для отопительной системы можно взять более мощное устройство, чтобы можно было при необходимости дополнительно подключать к нему другие приборы

Устройство ИБП неодинаково. В максимальной комплектации бесперебойник состоит из следующих элементов:

• корпус;
• аккумуляторная батарея;
• преобразователи тока и напряжения (инверторы, выпрямители и пр.);
• переключатель;
• управляющая микросхема.

Для работы подключенного оборудования важны такие характеристики ИБП:

1. Вид кривой выходного напряжения: аппроксимированная или обычная синусоида. Первый вариант менее предпочтительный, потому что является непривычным для большинства электронных устройств и приводит к их повышенному износу.
2. Потребляемая мощность. Двигатели насоса и вентилятора имеют высокие пусковые токи, поэтому максимальная производительность ИБП должна минимум в 2 раза превышать уровень потребления электроэнергии котлом.
3. Скорость переключения на резервный источник питания. Чем она выше, тем лучше для подключенного оборудования.
4. Электрическая емкость. От неё зависит время автономной работы всей отопительной системы. Для увеличения емкости к ИБП могут подключаться дополнительные внешние аккумуляторы.
5. Срок службы. Он зависит от режима эксплуатации и внутренней структуры батарей.
6. Диапазон входящих параметров сети, позволяющих бесперебойнику выдавать приемлемые напряжение, частоту и синусоиду без переключения на АКБ.
7. Наличие заземления («сквозного» ноля).

В автономном режиме ИБП способны выдавать 2 вида синусоиды:

• плавную;
• аппроксимированную.

Плавная синусоида является более приемлемой и всегда гарантирует нормальную работу подключенного оборудования.

Указанные сроки работы оборудования от бесперебойника являются ориентировочными. Точное время можно узнать путем тестирования конкретного комплекта оборудования

Стоимость бесперебойников напрямую зависит от емкости аккумуляторов, дополнительного функционала, а также соответствия выходящих параметров тока и напряжения нормативным значениям. Однако даже самый дешевый ИБП лучше, чем его полное отсутствие.

Как выбирать источник бесперебойного питания для котла

ИБП, которые применяются для электропитания газовых котлов, отличаются следующими особенностями:

• Синусоидальная форма выходного напряжения при работе от электросети и от АКБ – достигается технологией on-line («двойное преобразование»);
• АКБ повышенной емкости – обеспечивают длительную работу при отсутствии электропитания (десятки часов);
• Широкий диапазон входного напряжения, при котором ИБП не подключает аккумуляторную батарею;
• Фильтрация входного напряжения, обеспечивающее снижение искажений на выходе до уровня менее 3%;
• Система защиты от глубокого разряда АКБ – увеличивает срок службы ИБП;

Наличие режима By-Pass – препятствует повреждению ИБП при поломке, сопровождающейся коротким замыканием и превышением максимально допустимой нагрузки.

Преимущество On-Line ИБП

Стоимость комплекта зависит от типа ИБП. Их три: OFF-Line, Line-Interactiv, On-Line. Золотой середины нет. Неверный выбор типа ИБП может испортить электронику котла, замена которой дорого и всегда не вовремя (зимой).

Пояснение: Line-Interactiv ИБП дешевле, но их можно применять для газовых котлов только в стабильных электросетях. Наличие внутри таких ИБП стабилизатора напряжения не преимущество — а недостаток, т.к. этот стабилизатор, на самом деле грубый и является причиной появления на выходе ИБП скачков напряжения, опасных именно для газовых котлов. Эти ИБП смогут помочь, только при отключении электричества. От помех, резких скачков напряжения они не спасают. Подробнее это описано в нашей статье: противопоказания при использовании с газовыми котлами. Этот вид ИБП идеален для твердотопливных систем отопления. Сделать сеть стабильной можно установив на вводе в дом или локально в котельной тиристорный или инверторный стабилизатор напряжения.

Виды ИБП

На рынке существуют десятки производителей, которые выпускают бесперебойники для различного ценового сегмента. Однако, в бюджетных моделях функционал и автономная работа в разы уступает дорогим устройствам.

По принципу действия оборудование делится на 3 категории:

• Резервные (offline);
• Непрерывные (online);
• Линейно-интерактивные.

Теперь подробно о каждой группе.

Резервные

Если в сети присутствует электроэнергия, то этот вариант выступает в роли посредника.

Как только электричество отключают, ИБП автоматически переводит подключенное устройство на питание от АКБ.

Такие модели оснащены батареями емкостью от 5 до 10 Ач, что является достаточным для корректной работы на протяжении получаса. Главная функция этого прибора – не допустить мгновенную остановку отопительного прибора и дать достаточно времени пользователю для правильного отключения газового котла.

К достоинствам такого решения относится:

• Бесшумность;
• Высокий КПД, если питание осуществляется посредством электрической сети;
• Стоимость.

Однако у резервных ИБП имеется ряд недостатков:

• Продолжительное время переключения, в среднем 6-12 мс;
• Пользователь не может изменять характеристики напряжения и тока;
• Маленькая емкость.

В большинстве устройств подобного типа поддерживается установка дополнительного внешнего питания. Поэтому время автономной работы в разы увеличивается. Однако эта модель, так и останется переключателем питания, большего от нее требовать нельзя.

Непрерывные

Этот тип работает независимо от выходных параметров сети. Питание газового котла осуществляется за счет питания от батареи. Во многом это стало возможно, благодаря двухэтапному преобразованию электрической энергии.

Напряжение от сети поступает на вход бесперебойника. Здесь оно понижается, а переменный ток выпрямляется. За счет этого происходит подзарядка АКБ.

При отдаче электроэнергии процесс осуществляется следующим образом. Происходит преобразование тока в переменный, а напряжение увеличивается, после чего движется на выход ИБП.

В конечном результате, прибор исправно работает при отключенном электричестве. Также непредвиденные скачки напряжения или искажение синусоиды не вызовут отрицательного воздействия на отопительное устройство.

К достоинствам относится:

• Непрерывное питание даже при отключении света;
• Правильные параметры;
• Высокая степень защищенности;
• Пользователь может самостоятельно изменять значение выходного напряжения.

Недостатки:

• Шумный;
• КПД в районе 80-94%;
• Высокая стоимость.

Линейно-интерактивные

Этот тип является усовершенствованной моделью резервного устройства. Так, кроме аккумуляторных батарей, в нем присутствует стабилизатор напряжения, поэтому на выходе всегда 220 В.

Более дорогие модели способны не только стабилизировать напряжение, но и производить анализ синусоиды, а в случае, когда отклонение составит 5-10%, бесперебойник автоматически переключит питание на батарею.

Достоинства:

• Перевод происходит за 2-10 мс;
• КПД – 90-95%, если прибор работает от домашней сети;
• Стабилизация напряжения.

Недостатки:

• Отсутствует корректировка синусоиды;
• Ограниченная емкость;
• Нельзя изменять частоту тока.

Чистый синус и его влияние на котел

В первую очередь при выборе ИБП для котла обращайте внимание на форму выходного напряжения. Существует 2 типа выходного напряжения:

Существует 2 типа выходного напряжения:

чистый синус

квазисинус (меандровый сигнал)

При выборе всегда делайте акцент на модели с чистым синусом

Почему это важно?. Котлы и его оборудование не любят как перепады напряжения, так и изменение частоты выходного сигнала

Если вы купите ИБП с квазисинусом, котел может определить данное напряжение как ошибку, и будет уходить в аварию

Котлы и его оборудование не любят как перепады напряжения, так и изменение частоты выходного сигнала. Если вы купите ИБП с квазисинусом, котел может определить данное напряжение как ошибку, и будет уходить в аварию.

Электронике конечно неправильный синус не страшен. А вот насосы отопительного оборудования, типа RS или UPS начинают гудеть.

Двигатель в насосах асинхронный и этот псевдосинус дает много гармоник, которые значительно понижают КПД и вызывают нагрев и гудение.

Кроме того, в самом котле имеется свой встроенный циркуляционный насос, а иногда и не один, отсюда и такие жесткие требования.

Всегда обращайте внимание на способность ИБП выдерживать большие пусковые токи (двух-трехкратные). Кроме самого котла, есть же еще и другое оборудование которое нужно запитать, например погружной насос

Как выбрать подходящий ИБП?

Перед тем как покупать питающее устройство, следует уточнить несколько моментов.

• Общую мощность котла и циркуляционного насоса.
• Требуемое время работы.
• Тип топлива нагревателя.

Начнем с 1 пункта. Каждый насос обладает пусковым током. По этой причине указанную в инструкции мощность необходимо умножить на 3. К примеру, нагреватель (50 Вт) насос (150 Вт), умножим на коэффициент, получим 500 Вт. Следовательно, Мощность ИБП должна быть больше этой цифры, иначе нагреватель не запуститься.

По второму пункту все просто. В вашей местности отключения электроэнергии кратковременные? подойдет бесперебойник со встроенной батареей. Хотите подстраховаться или света не бывает по 3—4 часа? Стоит купить аппарат с возможностью подсоединения дополнительных батарей.

Установлен котел на газу — предпочтение стоит отдать устройствам двойного преобразования. Твердотопливные нагреватели менее прихотливы, ставьте «интерактивный» или «резервный» ИБП.

Виды ИБП

Всегда стремитесь покупать те инверторы, в которых изначально встроен стабилизатор напряжения.

По данному параметру ИБП можно разделить на 3 вида:

off line – какое напряжение в них подается, такое и выходит

Переменное 200В подали, такое же переменное 200В и получили на выходе. При отклонении параметров сети за минимальные или максимальные диапазоны, он просто включит инвертор и начнет забирать энергию с аккумулятора.

Некоторые удивляются, почему их АКБ так быстро разряжаются. Хотя никаких отключений вроде бы и не было. Просто проверьте входное напряжение и все станет ясным.

on-line – в них переменное напряжение сначала преобразуется в постоянное, исправляется, а затем опять выдается переменное

То есть, все плохие параметры сети (синусоида, перепады напряжения, частота) выравниваются и сглаживаются до номинальных значений.

линейно-интерактивные – в них не преобразуется частота, а есть только встроенный стабилизатор

Самые лучшие и совершенные модели на сегодняшний день это онлайн.

Их обязательно нужно устанавливать в том случае, если у вас возможно временное или длительное питание от генератора.

Там зачастую наблюдаются проблемы с частотой отличной от 50Гц.

Виды

Производители отопительного оборудования представляют много разных устройств. Это позволяет подобрать вариант для любых финансовых возможностей и технических требований. В зависимости от принципа действия бесперебойники бывают резервные, линейно-интерактивные, онлайн. Каждый из них рассмотрим подробно.

Резервные (standby)

Это простой, недорогой, а потому распространённый тип оборудования. В нормальном режиме котёл запитывается напрямую от бытовой розетки, а переход на аккумуляторы происходит на протяжении нескольких миллисекунд после отключения электросети.

Плюсы и минусы

доступная цена
простота обслуживания и ремонта

несинусоидальная форма выходного сигнала негативно влияет на оборудование, но есть модели с чистым синусом на выходе, и их цена заметно выше
невозможность регулировки напряжения
ёмкость встроенного аккумулятора для котла отопления невысока, но есть возможность подключения внешних батарей

Линейно-интерактивные (line-interactive)

Преимуществом этой схемы относительно предыдущей будет способность стабилизировать напряжение питания нагрузки в случае повышения или снижения напряжения в электросети. Аккумуляторами, вернее, их энергией система пользуется только при отсутствии основного питания, что увеличивает срок их эксплуатации. Устройства выпускают в двух группах в зависимости от формы выходного напряжения в батарейном режиме.

Наибольшее распространение получили аппараты, имеющие аппроксимированную синусоиду. Их назначение — работа с импульсными источниками питания, предусмотренными в персональных компьютерах. Если вам нужен источник для обеспечения питания электрических двигателей вкупе с циркуляционными насосами, в большей мере подойдут вторые.

Плюсы и минусы

высокий КПД
встроена функция стабилизации напряжения
быстрый переход в автономный режим при отключении напряжения в питающей сети

напряжение сети не фильтруется полностью от ВЧ помех
на переход с режима на режим необходимо до 20 мс., правда, это справедливо не для всех моделей

Онлайн (on-line UPS)

Беспрерывные источники электропитания с двойным преобразованием напряжения — самые технологически продвинутые — не только обеспечивают бесперебойное снабжение током, но и повышают качество электроэнергии. Потому и стоят они несколько больше, чем предыдущие аналоги. Их использование оправдано только потребностью в электропитании очень высокого качества.

Плюсы и минусы

отсутствует временной промежуток между отключением сети и началом работы аккумулятора
стабилизированное напряжение на выходе

сложное устройство
относительно большая цена
в некоторых моделях вентиляторы для охлаждения инвертора сильно шумят

ИБП или генератор – что выбрать?

Бензогенератор используется в случае пропадания электроэнергии. Нужно переключить систему электроснабжения на генератор, запустить его и подождать, пока он выйдет на режим и подключить нагрузку.

Средняя цена оборудования — 30 000 рублей, но есть и более дорогостоящие экземпляры. Их преимущества в возможности использования энергоснабжения в любой период. Недостатком является необходимость контроля работы системы.

ВАЖНО!
Лучшим решением является ИБП. Достоинство системы заключается в наличии режима онлайн для автоматического переключения режима.. Присутствие человека при работе ИБП не требуется

Прибор прекрасно справляется с перебоями в питании

Присутствие человека при работе ИБП не требуется. Прибор прекрасно справляется с перебоями в питании.

Рейтинг ИБП для котлов

В ТОП котлов включены приборы с лучшими, по мнению специалистов, характеристиками. Они имеют различные типы конструкций.

Helior Sigma 1 KSL-12V

ИБП оснащено одним внешним аккумулятором. Прибор адаптирован к российским электрическим сетям. Масса 5 кг. Рабочее напряжение 230 Вт. По типу конструкции модель относится к On-Line приборам. На передней панели Helior Sigma 1 KSL-12V находится русифицированный ЖК-дисплей, отображающий показатели сети. Диапазон входных напряжений от 130 до 300 Вт. Мощность 800 Вт. Средняя стоимость бесперебойника 19300 рублей.

Достоинства:

• Предусмотрен специальный режим работы с генераторами.
• Компактность.
• Надёжность, длительный срок эксплуатации.
• Бесшумная работа.
• Наличие функции самотестирования.
• Низкое электропотребление.
• При длительной работе не перегревается.
• Длительный режим автономной работы.
• Возможность самостоятельной установки.
• Доступная цена.

Недостатки:

• Входящее напряжение имеет узкий диапазон допустимых значений.
• Небольшая ёмкость батареи.

Eltena (Intelt) Monolith E 1000LT-12v

Изделие китайских производителей. Относится к On-Line приборам. Полностью адаптирован к работе с российскими электрическими сетями. Диапазон входного напряжения от 110 до 300 В. Мощность 800 Вт. Выбор мощности напряжения происходит в автоматическом режиме. Вес 4,5 кг. Есть русифицированный ЖК-дисплей. Средняя стоимость модели 21500 рублей.

Достоинства:

• Актуальность зарядного тока для подключения к АКБ ёмкость 250 Ач.
• Оптимальный диапазон входного напряжения.

Недостаток – высокая цена.

Stark Country 1000 online 16A

Прибор выпускается в Тайвани. Обновление модели произошло в 2018 году. Мощность 900 Вт. ИБП предназначен для работы с двумя внешними контурами. Бесперебойник обеспечивает полную защиту котла при аварийном отключении электроэнергии. Вес 6,6 кг. Средняя стоимость прибора 22800 рублей.

Достоинства:

• Автоматический выбор рабочей мощности.
• Возможность работать в автономном режиме 24 часа.
• Защита АКБ от глубокого разряда.
• Широкий диапазон входного напряжения.
• Возможность самостоятельной установки и простота эксплуатации.

Недостатки:

• Короткий провод.
• Средний уровень шума.
• Высокая цена.

HIDEN UDC9101H

Страна производитель Китай. ИБП приспособлен к работе с российскими электрическими сетями. Считается самым тихим бесперебойником в своём классе. Имеет автоматическую систему настройки работы системы охлаждения, поэтому никогда не перегревается при длительной работе. Мощность 900 Вт. Вес 4 кг. Средняя стоимость 18200 рублей.

Достоинства:

• Длительный срок эксплуатации.
• Надёжность в работе.
• Широкий диапазон входного напряжения.

• Интеллектуальная система управления.
• Компактность.

Недостаток— необходимость стартовой настройки.

Lanches L900Pro-H 1kVA

Страна производитель Китай. Мощность 900 Вт. Бесперебойник отличается высоким КПД. Модель приспособлена к нагрузкам российских электрических сетей, имеет LCD-дисплей. На нём отображаются параметры входного напряжения сети и другие показатели рабочих режимов, включая уровень зарядки АКБ. В комплект поставки входит программное обеспечение. Вес 6 кг. Средняя цена продажи 16600 рублей.

Достоинства:

• Устойчивость к скачкам напряжения сети.
• Доступная цена.
• Надёжность работы.

• Простота эксплуатации.
• Длительный период автономной работы.

Главный недостаток – низкий ток заряда.

Энергия ПН-500

Отечественная модель имеет функцию стабилизатора напряжения. Выпускается в настенном и напольном исполнении. Режимы работы имеют звуковую индикацию. Для защиты от короткого замыкания установлен специальный предохранитель. Графический дисплей отличается многофункциональностью. Средняя стоимость 16600 рублей.

Достоинства:

• Стабилизация входного напряжения.
• Защита от перегрева.

• Надёжность конструкции.
• Длительный срок эксплуатации.

Недостаток – высокий уровень шума.

SKAT-UPS 1000

Прибор отличается повышенной надёжностью в работе. Мощность 1000 Вт. Имеет функцию стабилизатора входного напряжения. Диапазон входного напряжения от 160 до 290 В. Средняя стоимость продажи 33200 руб.

Достоинства:

• Высокая точность работы.
• Автоматическое переключение режимов работы.

• Надёжность в работе.
• Длительный срок эксплуатации.

Недостаток – высокая цена.

Критерии выбора резервного источника питания

Резервные источники питания, предназначенные для работы с насосами системы отопления должны выбираться по нескольким характеристикам:

• Мощность;
• Ёмкость аккумуляторной батареи;
• Время допустимой автономной работы;
• Возможность использования внешних батарей;
• Разброс входного напряжения;
• Точность напряжения на выходе;
• Время перехода на резерв;
• Искажения напряжения на выходе.

Выбирать ИБП для циркуляционного насоса следует по нескольким основным параметрам, определяющим из которых является мощность.

Определение требуемой мощности ИБП

Электродвигатель, являющийся составной частью насоса системы отопления, представляет собой реактивную нагрузку индуктивного типа. Исходя из этого следует рассчитывать мощность ИБП для котла и насоса. В технической документации на насос может быть указана мощность в ваттах, например, 90 W (Вт). В ваттах обычно указывается тепловая мощность. Чтобы узнать полную мощность требуется значение тепловой мощности разделить на Cos ϕ, который так же может быть указан в документации.

Например, мощность насоса (Р) равна 90W, а Cos ϕ 0,6. Полная мощность вычисляется по формуле:

Р/Cos ϕ

Отсюда полная мощность ИБП для нормальной работы насоса должна быть равна 90/0,6=150Вт. Но это ещё не окончательный результат. В момент запуска электродвигателя, его потребляемый ток возрастает примерно в три раза. Поэтому реактивную мощность следует умножить на три.

В итоге мощность ИБП для циркуляционного насоса отопления будет равна:

P/Cos ϕ*3

В приведенном примере мощность блока питания будет равна 450 ватт. Если косинус фи в документации не указан, тепловую мощность в ваттах следует разделить на коэффициент 0,7.

Емкость батарей

Ёмкость аккумуляторной батареи определяет время, в течение которого насос системы отопления будет работать при отсутствии сети. Встроенные в ИБП аккумуляторы обычно имеют небольшую ёмкость, определяемую, прежде всего, размерами устройства.  Если источник резервного питания будет работать в условиях частых и длительных перебоев в электроснабжении, следует выбирать модели допускающие возможность подключения дополнительных внешних аккумуляторов.

Очень познавательный ролик о личном опыте человека, который столкнулся с приобретением инвертора для котла и насоса отопления, смотрите:

https://youtube.com/watch?v=-CrXgfcWRpQ

Входное напряжение

Стандарт сетевого напряжения 220 вольт предполагает допустимые отклонения ± 10%, то есть от 198 до 242 вольт. Это означает, что все устройства, используемые на территории Российской Федерации должны корректно работать в этих пределах. На самом деле в различных регионах, а особенно в сельской местности, отклонения и скачки напряжения могут значительно превышать эти величины. Перед приобретением ИБП для насоса отопления очень полезно будет выполнить замеры напряжения сети неоднократно, в течение суток. В паспорте на источник резервного питания указываются допустимые пределы напряжения на входе, при которых устройство обеспечивает напряжение на выходе близкое к номиналу.

Напряжение на выходе и его форма

Если параметры напряжения на выходе бесперебойника укладываются в допустимые 10 процентов, то для питания насоса системы отопления это устройство вполне подойдёт. Время, которое требуется плате управления, чтобы переключиться на питание от аккумулятора обычно не превышает десятков микросекунд. Для электродвигателя этот параметр не критичен.

Очень важным параметром ИБП, необходимым для корректной работы насоса системы отопления, является форма выходного сигнала. Электродвигатель насоса требует гладкой синусоиды, которую из всех моделей источников резервного питания может обеспечить только устройство двойного преобразования или on-line ИБП. Кроме идеальной синусоиды на выходе, данный источник так же выдаёт точную величину напряжения и частоты.

При установке ИБП для насоса отопления следует руководствоваться некоторыми правилами:

• Температура в помещении должна соответствовать величинам, указанным в документации;
• В помещении не должно быть паров едких реагентов и горючих жидкостей;
• Контур заземления должен быть выполнен в соответствии с правилами эксплуатации электроустановок.

Как правильно установить и эксплуатировать

Установить ИБП довольно просто – достаточно прочитать инструкцию и подключить все внешние устройства по описанной в ней схеме.

КПД мощных бесперебойников снижается за счет постоянной работы вентилятора, который обеспечивает охлаждение расположенных внутри преобразователей тока и батарей

Работа бесперебойников проста и не требует вмешательства человека.

Однако существуют неописанные в инструкциях нюансы эксплуатации, с которыми необходимо обязательно ознакомиться:

1. Нельзя располагать ИБП и внешние аккумуляторы вблизи друг друга и источников тепла. Оптимальная температура для работы этого оборудования 20-25 °C.
2. Помещение с бесперебойниками не должно быть влажным, особенно опасно образование в нем водяного конденсата.
3. Нежелательно использование на выходе ИБП сетевых фильтров и тройников.
4. Если конструкцией бесперебойника предусмотрено наличие заземления корпуса, то его необходимо обеспечить.
5. ИБП после ввода в эксплуатацию должен быть постоянно подключен к сети.

Источник резервного питания в системе отопления

Любой обогрев, особенно в зимнее время, должен происходить без сбоев и остановок. Дело в том, что кроме электронной системы управления, электрическая энергия требуется циркуляционному насосу, который прокачивает теплоноситель по системе отопления.

Остановка циркуляционного насоса в сильные морозы может привести к самым серьёзным последствиям. Поэтому питание отопительной системы частного дома должно осуществляться с обязательным подключением источника аварийного питания.

ИБП с аккумуляторной батареей должен обеспечивать корректную работу системы отопления в течение нескольких часов. Для нормальной работы насоса и вентилятора, блок аварийного электропитания должен выдавать  синусоиду правильной формы без ступеней и искажений. В противном случае асинхронные электродвигатели будут  работать в жёстком режиме и могут выйти из строя.

В системах теплоснабжения могут использоваться разные типы источников аварийного питания, которые могут отличаться по техническим характеристикам.

Как вам статья?