Нужен ли ИБП для газовых котлов и в каких случаях

Современные отопительные системы, в том числе работающие на газу, согласно инструкции по применению функционируют в непрерывном режиме и нуждаются в защите от аварий на линиях энергоснабжения. Зависимость от электропитания еще в большей мере касается силовых агрегатов, оснащенных контрольно-измерительной аппаратурой и насосом. Частые перебои в подаче электричества нарушают штатный режим работы устройства, иногда становятся причиной его поломки. Поскольку пропадание напряжения в электросетях обычно происходит на короткое время (от 5 минут до суток) – для защиты линии питания применяется типовой бесперебойник для котла – ИБП.

Когда нужен ИБП для котла

Особую важность рассматриваемый вопрос приобретает в сельской местности, где нестабильное энергоснабжение в последнее время становится почти нормой. Летом в жаркую погоду оно не слишком беспокоит хозяев, но в зимнюю пору в отопительный сезон потребуется принятие кардинальных мер по защите оборудования и поддержанию его работоспособности.

В значительной степени проблема с нестабильностью питания касается загородных домов и коттеджей, где приобретение бесперебойника для котла отопления – единственно верное решение.

Блок бесперебойного питания для котла отопления востребован в следующих типовых ситуациях:

• отопительное оборудование используется в местностях с нестабильным энергоснабжением;
• эксплуатация отопительной системы вызвана необходимостью поддержания комфортной температуры воздуха в зимний сезон;
• на городских подстанциях наблюдаются постоянные отключения из-за неравномерного распределения нагрузок по обслуживаемым объектам.

Приобретение ИБП для газового котла позволит решить вопрос с нестабильным питанием.

Принцип работы

Суть работы прибора применительно к котельному оборудованию ничем существенным не отличается от принципа защиты других электрических устройств. Она выражается в принятии специальных мер по стабилизации напряжения и возможности поддерживать какое-то время его на требуемом уровне. Для этих целей используется ИБП для котлов с подключенным внешним аккумулятором, постоянное напряжение с которого преобразуется в переменное посредством электронного инвертора.

Для сглаживания колебаний напряжения в сети или защиты от его кратковременного пропадания используется принцип двойного преобразования, состоящий в следующем:

1. Корректируемое переменное напряжение подается на сетевой фильтр, сглаживающий резкие колебания за счет ограничения ВЧ гармоник.
2. Оно поступает на диодный мостик, преобразующий переменную составляющую в постоянную.
3. При необходимости часть выпрямленного тока расходуется на схему зарядки дежурного аккумулятора, используемого в ситуации, когда напряжение пропадает на длительное время.
4. Основная его часть поступает на инвертор, в котором осуществляется обратное преобразование постоянной составляющей в переменную.
5. Полученное таким образом стабилизированное напряжение пригодно для питания твердотопливного или газового котла.

Достоинством схемы ИБП с двойным преобразованием является отсутствие громоздкого автотрансформатора. Действующее по этому принципу устройство гарантирует непрерывную, мгновенную коррекцию напряжения. При необходимости оно может работать за счет энергии, накопленной в аккумуляторах.

Требования к бесперебойнику

Чтобы узнать, какой бесперебойный агрегат подойдет к газовому котлу, заранее нужно определиться с требованиями, которые предъявляются к устройству. Поможет знакомство с основными показателями ИБП, характеризующими эффективность его работы. Некоторые из них:

• Активная и полная (с учетом реактивной составляющей) мощность, определяемая как произведение напряжения питания на силу тока в нагрузке.
• Коэффициент гармонических искажений, указывающий на качество выходного напряжения – на отклонение формы синусоиды от идеального вида.
• Наличие внешнего аккумулятора, позволяющего не прерывать работу котла при полном отсутствии сетевого питания в течение нескольких часов.
• Длительность функционирования в автономном режиме.
• Границы допустимых колебаний входного напряжения в Вольтах.

Длительность работы от АКБ зависит в большей степени от его емкости.

Когда по условиям эксплуатации котельного оборудования предполагаются длительные перерывы в энергоснабжении, следует предусмотреть возможность подключения дополнительных батарей. Также желательно, чтобы приобретаемый прибор обладал функцией автоматического отслеживания состояния электросети и восстановления нормального режима питания.

У особо «продвинутых» моделей приветствуется наличие опции диагностики состояния аккумулятора. Однако такие образцы редко возглавляют рейтинги популярности защитных агрегатов бесперебойного питания, поскольку имеют слишком высокую стоимость.

Какой ИБП выбрать для газового котла

При выборе ИБП для котла потребуется учесть ряд факторов, связанных с особенностями его применения на конкретном объекте. Исходят из следующих соображений:

• функциональные возможности прибора (наличие двойного преобразования, аккумулятора и т. п.), а также простота монтажа;
• надежность производителя электронного преобразующего устройства;
• гарантии по сроку безаварийной работы источников бесперебойного питания для газовых котлов – показатель не должен быть менее 5-7 лет;
• уровень шума в процессе эксплуатации;
• наличие у выбираемой модели сертификата качества.

С учетом перечисленных моментов пользователь может отправляться в магазин и выбирать модель инверторного преобразователя, подходящую именно для его котла.

Расчет времени резервного питания

Длительность автономной работы ИБП с внешними аккумуляторами определяется исключительно общей емкостью всех подключенных к системе батарей. При этом энергия их заряда преобразуется в переменное напряжение 220 Вольт. Поскольку и сам инвертор (подобно всем электронным устройствам) обладает внутренними потерями, необходимо заранее учитывать их в виде отличного от 100% КПД. При определении нужного показателя принимается в расчет, что аккумуляторы также не идеальны и не «выдают» при работе всю запасенную в них энергию. В этом случае потребуется учесть коэффициент доступности батарей АКБ, входящих в комплект бесперебойника.

С учетом этих двух показателей формула для расчета искомого временного промежутка принимает следующий вид:

T = E х U / P х KPD х KDE (в часах), где

• E – суммарная емкость подключенных батарей,
• U – действующее напряжение АКБ,
• P – активная мощность в нагрузке.

Коэффициент для инвертора KPD близок к 0,8, а тот же показатель для АКБ (KDE) равен примерно 0,9. Они не являются фиксированными величинами и зависят от ряда эксплуатационных факторов: величины энергопотребления, а также от температуры и влажности воздушной среды.

В качестве примера представленно несколько вариантов расчета времени автономной работы бесперебойника «Штиль». При исходном напряжении в 12 Вольт и общей емкости в 60 Ампер-часов ИБП используются для настенного котла отопления с заявленной мощностью 150 Вт. В указанной ситуации получается время его независимой работы: T = 60 х 12 / 150 х 0,8 х 0,9 = 3,5 часа.

При рассмотрении варианта с емкостью АКБ, равной 150 Ампер-часов этот показатель для котла с теми же энергетическими затратами составит: T =150 х 12 / 150 х 0,8 х 0,9 = 8,6 часов.

При наличии двух аккумуляторов с одинаковой емкостью время его функционирования в отсутствии напряжения в сети будет равно: T = 2 х 150 х 12 / 150 х 0,8 х 0,9 = 17,2 часа.

Приведенная методика расчета подходит для любого ряда ИБП, включая распространенные модели Baxi, Bosch, Vaillant и Buderus.

При увеличении числа аккумуляторных батарей искомый промежуток времени возрастает. Его продлению способствует выбор оптимального режима работы котла от независимых источников питания.

Особенности установки

Всем кто планирует установить у себя ИБП для газового котла своими руками сначала потребуется ознакомиться с правилами его монтажа и подключения. При выборе места для установки этого агрегата необходимо учесть, что размещать ИБП и АКБ для газового котла рекомендуется в хорошо защищенных от влажных испарений зонах служебного помещения. Для этих целей оптимально подойдет герметичный шкаф, расположенный по возможности ближе к вентиляционной шахте. Такое его положение обеспечит защиту резервного оборудования от излишков влаги в виде конденсата и позволит поддерживать требуемый режим охлаждения.

Помимо выбора места нужный микроклимат в помещении обеспечивается за счет поддержания температуры воздуха в пределах 18-25 градусов. В этом случае емкость батарей сохраняется на максимальном уровне, благодаря чему ИБП работает длительное время.

Ко всем перечисленным особенностям необходимо добавить следующее:

• Уровень запыленности помещения с размещенным в нем ИБП и котлом должен быть минимальным.
• Корпус источника подлежит обязательному заземлению с использованием полноценного ЗУ (защитного контура). В его отсутствие допускается организовать заземление через ту же шину, к которой подключен сам отопительный агрегат. Для этого придется протянуть от заземляющей клеммы ИБП отдельную медную жилу до соответствующего контакта котла.
• в помещении котельной потребуется система приточной вентиляции, обеспечивающей эффективную очистку воздуха от газовых выделений (они образуются при электролизной реакции в АКБ).

Перед установкой только что купленного оборудования непосредственно перед его монтажом следует сделать небольшую паузу, чтобы температура корпуса сравнялась с комнатным показателем. Такая выдержка позволит избежать образования конденсата на внутренних поверхностях ИБП и попадания влаги в рабочие узлы. При размещении выносных аккумуляторов и самого источника непосредственно на полу желательно использовать специальную подложку в виде резинового коврика. При подключении к модулю стабилизации дополнительных потребителей необходимо рассчитать их суммарную мощность таким образом, чтобы полученный показатель не выходил за допустимые границы. Как правило, он выбирается из расчета, чтобы не превышать 50-60% номинальной мощности.

При монтаже и эксплуатации комплекта оборудования категорически запрещается:

• подключать источник в параллель с линией сетевого питания: эффект от работы ИБП возможен, когда он включен между сетью и потребителем;
• закрывать корпус прибора посторонними вещами и предметами, ограничивающими доступ свежего воздуха;
• периодически перегружать устройство сверх допустимой границы мощности, указываемой в сопроводительной документации (паспорте).

Нужно внимательно следить за полярностью подключения аккумулятора к ИБП. Нарушение этого правила может привести к поломке оборудования.

Для продления срока службы системы резервного питания не допускается объединять шлейфом большее число батарей, чем это оговорено в технической документации.