Блок бесперебойного питания в системе отопления

Простейшее решение проблем отопления

Наши зимы — снежные, лютые — это хорошая проверка на прочность для любого дома и всех его систем. И ладно, если в доме тепло, светло и уютно. А если где-то что-то не учли и не продумали? Холодная зимняя ночь — не лучшее время для устранения недоделок.

Итак, проверяем: котёл работает — тепло, насос работает — есть вода, и вдруг свет погас. Что-то работает? В большинстве случаев ничего. Берём свечку и начинаем ждать. Если ждём долго, можем замёрзнуть. А ведь простейшее решение этой проблемы — источник бесперебойного питания, или ибп для газовых котлов. Возможно, что он продаётся в магазине через дорогу. Нужно сделать только шаг.

Зачем котлу «бесперебойник», или о целесообразности

Для нас практически всё понятно: чтобы работал котёл, нужен источник бесперебойного питания, или «бесперебойник». Но вот ведь в чём вопрос: всегда ли этот выход помогает? Нет не всегда.

Если свет отсутствует столько же, сколько присутствует, или меньше, то никакой источник резервного питания не поможет. Он попросту не будет успевать зарядиться. Есть ещё некоторые частные случаи, в которых такое устройство попросту не нужно. Но в стандартных условиях большинства домов оно порой незаменимо.

Источник бесперебойного питания (ИБП) UPS (англ. Uninterruptible Power Supply) — вторичный источник электроэнергии. Ведь для большинства потребителей ее отключение нежелательно по различным причинам.

Принцип работы ИБП основан на первоначальном накоплении электрической энергии в аккумуляторных батареях и последующей её отдаче по мере необходимости. Все процессы в таких устройствах происходят автоматически.

Для современных газовых котлов электрическая сеть необходима только для работы небольшого насоса и управления модулем автоматики. Суммарно мощность такого оборудования составляет 100-200 Вт, что эквивалентно 1-2 лампам накаливания.

Если электричество пропадает нечасто и не более, чем на 10-30 минут, то для такого котла подобрать оборудование резервного питания проще простого. И цена будет не слишком высока.

Как это работает?

Как подключаются ибп

В состав источника резервного (бесперебойного) питания входят сам блок бесперебойного питания и один или несколько аккумуляторов (АКБ) 12 Вольт. Работает это так.

В штатном режиме (питание от сети 220) идёт зарядка аккумулятора. Переменное напряжение 220 В преобразуется в 12 В и подаётся во встроенное зарядное устройство. Параллельно питание 220 В идет на электрооборудование котла непосредственно из сети. По мере полной зарядки АКБ происходит отключение. Питание продолжает поступать транзитом из сети, минуя автоматику прибора.

При отсутствии входящего тока от сети прибор начинает преобразование постоянного напряжения 12 В от батарей в переменное напряжение 220 В. Оно подаётся на вход котла и других подключенных потребителей.

Напрашивается вывод: длительность работы котла зависит от общей ёмкости аккумуляторов и мощности электрического оборудования котла.

Выбор блока бесперебойного питания для котла

Тип ИБП

В рассмотренном примере мы остановились на ИБП типа «off-line». Автоматика таких приборов включается по мере необходимости зарядки АКБ или при преобразовании постоянного тока в переменный при отключении общей сети.

В остальное время питание котла идёт по транзитной линии, минуя автоматику прибора. Поэтому выходящее напряжение в штатном режиме полностью соответствует параметрам сети. Если эти параметры не стабильны, то такими они поступают и в котёл.

Это и есть, пожалуй, недостаток таких приборов. Ведь для работы насосов особенно важны стабильные и строго определённые параметры тока.

Существующие ИБП типа «on-line» не имеют транзитной линии. Напряжение, независимо от режима, проходит трансформацию в инверторе двойного преобразования. Сначала переменное напряжения 220 В из сети преобразуется в постоянные 12В, затем наоборот, после чего подаётся на выход.

В таких приборах напряжение всегда имеет стабильные параметры и не зависит от параметров сети на входе.

Стоимость такие приборов выше, но в условиях нестабильного напряжения в сети они обеспечат котёл электрическим током со стабильными параметрами.

Подбор АКБ и мощность зарядки

ИБП для подсоединения дополнительных АКБ должен иметь возможность подключения внешних аккумуляторов. Внутренние аккумуляторы редко имеют ёмкость более 20 А/ч, но зачастую этого не достаточно.

При подборе АКБ и зарядки в приборе необходимо руководствоваться простой формулой: соотношение тока зарядки к ёмкости АКБ должно быть равно 1:10. То есть, зарядное устройство с током заряда 5 А сможет эффективно зарядить АКБ ёмкостью 50 А/часов.

Цифровые электронные блоки имеют автоматически регулируемые зарядные устройства, но и у них есть диапазон токов заряда. Например, указанный диапазон тока заряда 4,5-6,0 А. Это означает, что с данным прибором можно использовать АКБ ёмкостью 45 -60 А/ч.

Нельзя размещать аккумуляторные батареи далеко от преобразователя. Это существенно снижает показатели тока.

Расчёт времени резервного питания

Расчёт времени работы котла в зависимости от ёмкости аккумуляторов

Максимальное время, в течение которого котёл сохранит свою работоспособность — это наиболее важный параметр и главная цель установки этого дополнительного оборудования.
Для точного расчёта существуют специальные таблицы. Мы же остановимся на приблизительных, «плюс – минус» 30 минут. Руководствоваться такой таблицей проще.

Для справки: газовые котлы тепловой мощностью до 25 кВт обычно имеют один встроенный насос, поэтому вместе с простейшей электроникой потребление такого котла будет в районе 90-150 Вт. Соответственно, с учётом запаса, мощность необходимого источника бесперебойного питания должна быть 300 Вт.

Из таблицы видно, что для обеспечения бесперебойной работы небольшого котла мощностью 150 Вт в течение 10 часов необходим аккумулятор 150 А/ч. А это не маленький, а довольно мощный аккумулятор.

ИБП в общем комплексе

Конечно же, ибп для газовых котлов решает основную задачу — обеспечение электрической энергией теплового оборудования на непродолжительный период отсутствия тока во внешних электрических сетях.

При постоянных и продолжительных отключениях электроэнергии источники бесперебойного питания для газовых котлов следует рассматривать как вспомогательную систему в общей концепции резервного питания.

Обычно такие системы строятся на основе генераторов резервного питания. В этом случае нет необходимости устанавливать большую и дорогостоящую систему резервного питания только для одного котла. Достаточно небольшого блока бесперебойного питания, необходимого только на время переключения автоматики с основного питания на резервное.