Выбираем ибп для газового котла: как найти качественный бесперебойник?

Система работы

Главной задачей источников бесперебойного питания является сохранение постоянной подачи электрической энергии в систему отопления, даже при коротких замыканиях.Принцип работы агрегатов заключается в своевременном подключении к аккумуляторному питанию при возникновении подобных неполадок. Далее, схема и функциональность устройств могут различаться в зависимости от разновидности.

В целом при выборе подходящего прибора необходимо смотреть на следующие характеристики:

• вид гармоники, соответствующей выходному напряжению, должен иметь форму идеальной синусоиды без искажений для повышения износоустойчивости;
• потребляемая мощность источника бесперебойного питания должна вдвое превышать мощность газового котла в силу высоких энергозатрат на пусковые токи отдельных частей системы;
• время переключения между основным и аккумуляторным режимом источника должно стремиться к нулю во избежание перебоев;
• емкость батарей прямо пропорциональна времени их работы;
• каждый вид ИБП обладает своим диапазоном входного напряжения, который расширяется при повышении качества устройства;
• важным атрибутом агрегата является наличие заземления для повышения безопасности.

В целях предосторожности не следует подключать к газовому котлу источник питания, используемый для стационарных компьютеров. Длительность их работы составляет порядка 15 минут и рассчитана на выключение компьютера, но для отопительного комплекса этот период мал

Что касается выходной синусоиды, искажения ее формы (трапециевидные скачки, ступенчатые гармоники), прежде всего, отражаются на работе насоса – он начинает производить неестественные шумы и движения в виде рывков.

Для расчета оптимальной потребляемой мощности бесперебойников с газовым котлом необходимо суммировать мощности электронного блока, циркулярного насоса, а также системы охлаждения (при наличии). При этом в документации прибора указана тепловая мощность в ваттах.

Суммарная мощность ИБП с газовым котлом считается по следующей формуле:

A = B/C*D, где:

• А – это мощность исследуемого прибора;
• В – это мощность системы, указанная в паспортных данных;
• С – это коэффициент реактивной нагрузки;
• D – это объем энергии для пускового скачка тока (тройная мощность циркулярного насоса).

Таким образом, для задокументированной мощности котла, равной 45 Ватт, суммарная мощность составит 192 Ватта, и для такого устройства подойдет потребляемая мощность источника 250 Вт.

Популярные модели

Компания Бастион поставляет серию оборудования под маркой Teplocom. Изделия рассчитаны на подключение к 1-фазной сети переменного тока напряжением 220 В. Оборудование оснащается металлическим корпусом, допускается монтаж на стену или пол (при помощи съемных регулируемых опор).

В конструкции предусмотрен двойной преобразователь, на выходе формируется синусоидальное напряжение частотой 50 Гц. Поддерживается установка 2 аккумуляторов напряжением по 12 В, мощность внешнего оборудования достигает 1000 VA.

Оборудование Штиль относится к линейно-интерактивным установкам, в конструкции предусмотрены светодиодные индикаторы состояния. Корпус собран из пластиковых и металлических элементов, предусмотрена только горизонтальная установка.

Завод выпускает несколько модификаций оборудования, рассчитанных на коммутацию к бытовой или промышленной сети (напряжение 220 и 380 В соответственно). Батареи в состав комплекта не входят, поддерживаются элементы емкостью от 17 до 100 А*ч.

Линейно-интерактивное оборудование Ресанта находится на верхних ступенях рейтинга . Выпускаются 2 модификации мощностью 100 и 400 VA, предусматривается напольный монтаж.

В конструкции применены реле со сниженным до 0,004 секунды временем переключения питания от внешней сети на встроенные аккумуляторы. Источник постоянного тока имеет емкость до 100 А*ч, предусмотрен жидкокристаллический экран, на котором отображаются параметры работы установки.

Установки под маркой Исток выпускаются предприятием, принадлежащим компании Русэлт. Изделия отличаются применением штатных необслуживаемых источников постоянного тока Delta, смонтированных в герметичном кожухе.

Электронный контроллер предотвращает глубокий разряд батарей, поддерживается установка модуля для управления при помощи сотового телефона. Предусмотрены разъемы стандарта RS-232 и USB, предназначенные для подключения к компьютеру (для управления или сбора информации).

Изделия серии Энергия Гарант с интерактивным принципом работы допускают эксплуатацию при температуре до -5°С. Оборудование оснащается дисплеем, на котором отображается текущее напряжение в цепях, предусмотрен звуковой сигнализатор включения резервного питания.

В конструкции используется 2 источника тока суммарным напряжением 24 В (емкость до 400 А*ч). Для подключения внешнего оборудования нужны 2 розетки, предусмотрен отдельный штекер для коммутации устройств с повышенной чувствительностью.

Оборудование Helior Sigma относится к категории On-Line c 2 и более аккумуляторами. Модель Sigma 1 KL поддерживает автономное питание установок мощностью до 1000 VA, источники постоянного тока расположены внутри корпуса прибора. В конструкции предусмотрен контроллер нагрузки, установка допускает 2-минутную перегрузку на 10%.

При длительной перегрузке происходит автоматическое отключение внешней цепи. Из-за малой емкости батарей оборудование применяется только для защиты от кратковременных провалов напряжения в сети.

Для цепей с повышенной мощностью (более 2000 VA) используется оборудование Stark Country, оснащенное 6 свинцово-кислотными элементами. Установка отличается повышенным током зарядки (до 8 А). Из-за высокой мощности предусмотрен вентилятор охлаждения, повышающий уровень шума при работе.

Правила использования ИБП

Приобретая бесперебойник для организации резервного питания, необходимо понимать, совместно с какими приборами его можно использовать. Иногда обойтись только ИБП невозможно и тогда нужно принимать дополнительные меры по обеспечению дома электричеством.

Подключение бытовых приборов

Компьютеры, модемы, роутеры, видео- и аудиоаппаратура – типичные домашние или офисные приборы, к которым подключают бесперебойники. Если эта техника содержит обыкновенные импульсные блоки питания, то достаточно будет приобрести относительно дешевые модели, которые не выдают чистую синусоиду.

Современные модели компактны и имеют привлекательный дизайн, который гармонично вписывается совместно с другой техникой в интерьер жилой комнаты

Для освещения также не нужно приобретать дорогие изделия. Здесь главное правильно рассчитать максимальную мощность и время автономной работы.

При частых отключениях актуальна проблема незапланированной разморозки холодильников и порчи продуктов питания. При защите такого оборудования с асинхронными двигателями понадобятся ИБП более сложного устройства, так как потребуется “чистый” синусоидальный сигнал.

Кроме того, необходимо учесть наличие стартовых токов, возникающих при пуске двигателя. Упрощенно для холодильного оборудования их величину можно определить, умножив значение мощности на 5.

Если, например, на кухне есть холодильник с полной мощностью 300 Вт (при запуске – 1500 Вт) и морозильная камера на 200 Вт (при запуске – 1000 Вт), то нужен блок питания с чистой синусоидой и максимальной мощностью не менее 1700 Вт. Это значение получено на случай, когда будет работать морозильник, а в это время произойдет включение холодильника. Одновременный пуск обоих моторов маловероятен, да и такой ИБП выдержит односекундный всплеск в 2,7 кВт.

Блок онлайн типа с максимальной мощностью 2000 Вт сможет проработать около получаса при суммарном потреблении 500 Вт. Так как режим охлаждения занимает около 5 минут, то бесперебойника гарантированно хватит на 6 запусков обоих устройств.

В частных домах и коттеджах также актуально использование ИБП для поддержки системы отопления с принудительной циркуляцией. Насосам тоже необходим чистый синус

Бесперебойники также активно используют для работы газовых отопительных котлов. Учитывая стоимость подключаемого оборудования, экономить на качестве ИБП в этом случае не следует.

Резервное и дополнительное электропитание

Для многих бытовых приборов невозможно подобрать недорогой ИБП, так как будет необходима значительная максимальная мощность при длительном периоде автономной работы. Стиральные машины, электрические духовки, системы распределенного кондиционирования потребляют много электричества.

Можно, конечно, обойтись без этих устройств на время отключения электроэнергии. Это целесообразно в том случае, если такие перебои происходят редко и на короткое время. Но если все же будет принято решение по обеспечению мощных потребителей автономным питанием, то лучше использовать бензиновый или дизельный генератор. Для их быстрого запуска при отсутствии напряжения используют систему автоматического ввода резерва (АВР).

При наличии дополнительного источника питания, ИБП все же стоит использовать, хотя бы для компьютеров. Мгновенного запуска генератора и восстановления электроснабжения добиться невозможно.

Стабилизация пониженного напряжения

Проблема пониженного напряжения актуальна для объектов, подключенных к старым или маломощным электросетям. Если такая ситуация возникает постоянно, то лучше использовать входной стабилизатор.

При наличии стабилизатора, напряжение внутридомовой сети будет приведено к нормативным показателям. Это затронет и приборы, которые не подключены к ИБП

При пониженном напряжении возрастает сила тока, проходящего по внутридомовой сети. Например, пусть общая мощность подключенных к ИБП потребителей будет 1,5 кВт, а подаваемое напряжение равно 190 В.

Тогда по закону Ома:

• I₁ = 1500 / 190 = 7,9 A – сила тока в цепи до ИБП без стабилизатора;
• I₂ = 1500 / 220 = 6,8 A – сила тока в цепи до ИБП со стабилизатором.

Таким образом, внутридомовая сеть без стабилизатора будет испытывать повышенную нагрузку, что могло быть не учтено при выборе сечения проводки.

Поэтому при постоянном пониженном напряжении лучше установить стабилизатор. В этом случае и нагрузка на автотрансформатор ИБП будет меньше, что продлит срок его службы. Кроме того, с учетом выравнивания вольтажа, можно приобретать более дешевые бесперебойники.

Выбор аккумуляторов

Аккумуляторы в ИБП используются внутренние, внешние и комбинированные.

ИБП с внутренними аккумуляторами рассчитаны на 10-20 минут непрерывной работы.

Внешние аккумуляторы дают возможность работы в течение нескольких часов. Кроме того, срок службы аккумуляторов меньше, чем срок работы самого ИБП. Внешние аккумуляторы проще заменить при необходимости.

Необходимую емкость батарей проще всего определить по таблицам или калькулятору на сайте производителя. Непосредственный расчет слишком сложный, необходимо учесть КПД, реактивную мощность и другие факторы.

Использование автомобильных аккумуляторов не рекомендуется. Они, в отличие от специальных, не герметичные, за исключением необслуживаемых. При работе в воздух выделяются пары кислоты, водород и кислород. Это недопустимо для закрытых, а тем более жилых помещений. Однако много специалистов подключают автомобильные аккумуляторы и они прекрасно работают. Это  зависит от типа ИБП и встроенных аккумуляторов. Иногда автомобильные батареи заряжают отдельным зарядным устройством и необходимо следить за уровнем заряда. При хранении в отключенном состоянии происходит саморазряд аккумулятора и через некоторое время ИБП не сможет работать. Потребуется предварительная зарядка. Кроме того, хранение в разряженном состоянии вредно для аккумулятора.

Автомобильные аккумуляторы или AGM, гелевые

Многие потребители часто используют для бесперебойника автомобильные аккумуляторные батареи, что делать категорически нельзя. Данные аккумуляторы пожаро и взрывоопасны.

Они рассчитаны на пусковые стартерные токи, и соответственно не дают той автономной работы, которая от них требуется. Поэтому здесь нужно применять специализированные аккумуляторы по технологии AGM или GEL-гелевые.

AGM имеют срок службы от 6 до 10 лет, а гелевые от 10 до 15 лет.

Также гелевые не боятся глубокого разряда.

Кроме того, обе модели пожаро и взрывобезопасны для любых помещений и не выделяют никаких газов. Стоят они конечно дороже, но если раньше цены отличались в разы, то сегодня можно найти модели с разницей всего в пару тысяч.

Автомобильные виды не рассчитаны на большое количество циклов заряда-разряда, а специализированные при регулярном разряде в 30% можно безболезненно подзаряжать до 700 раз!

То есть, обычного от машины, вам хватит максимум на полгода или один отопительный сезон, а AGM или гелевые, по идее должны прослужить не менее 10 лет.

Более того, в качественных ИБП изначально встроена защита от глубокого разряда. Соответственно это еще больше увеличит срок службы аккумулятора и обеспечит долговечность работы всей системы.

Только будьте внимательны и заранее, еще в магазине проверяйте дату выпуска АКБ. Она может быть явно не указана цифрами, и продавцы скромно умолчав об этом моменте, продадут вам старую залежавшуюся модель.

Вот например, таблица расшифровки даты выпуска батарей марки Ventura. Код GF11PJB6VVK3EA и его расшифровка по первым символам. Другие марки могут отличаться. Получается день выпуска: 2017-июнь-11.

2 группа: ИБП для продолжительных (от 2 ч) и частых (от 5 раз в год) отключений

Эти бесперебойники будут незаменимы, если вы живете в доме с нестабильным напряжением, а электричество отключают в самый неподходящий момент.

АКБ для 2 подгруппы

АКБ	Энергия АКБ 12-100	Энергия АКБ 12-200
Ёмкость, А*ч	100	200
Цена, руб.	13 900	27 400

Они обеспечат бесперебойную работу от 3 до 7 часов: например, этого хватит, чтобы переждать ремонт упавшего столба ЛЭП или оборванных проводов после сильного ветра. Для первых двух ИБП рекомендуем использовать АКБ на 200 А*ч. Для третьего вполне подойдет АКБ на 100 А*ч.

Остальные характеристики ИБП Pro 1000 совпадают с ИБП Pro 500. Исключением будут более высокая масса и габариты, что не повлияет на установку прибора: его можно поставить на поверхность или повесить на стену.

Основные характеристики Энергии ИБП Pro 1000 12В

Параметр	Характеристики
Мощность	300 Вт
Входное напряжение	170-280 В
Время переключения на аккумулятор	6 мс
Форма напряжения	синусоида
КПД	98%
Рабочая температура	от -5 до +40 °С
Охлаждение	естественное+принудительное
Подключение аккумулятора к инвертору	клеммы
Подключение котла к ИБП	розетка 220 В
Размеры	405х385х250 мм
Масса	9,3 кг

Судя по отзывам, бесперебойник Энергии можно эффективно использовать для любых приборов — газовых котлов, автоматических входных ворот и сигнализации. Покупатели ценят быструю доставку при онлайн-заказе, универсальную установку прибора и повышенную точность выходного напряжения — погрешность не более 5%.

Познакомьтесь с техническим паспортом линейки ИБП Pro: здесь можно подробно рассмотреть, насколько информативный дисплей у инвертора.

Когда подключённая мощность к Энергии ПН-1000 выше заявленной, срабатывает защита. Например, если мощность достигает примерно 720 Вт, инвертор будет работать 30 секунд, после чего выключится. У линейки Pro при аналогичной перегрузке защита сработает через 1 минуту. Чем выше перегрузка, тем быстрее срабатывает отключение прибора — это можно проследить в характеристиках.

Скорости переключения инверторов с сети на АКБ тоже разная. У линейки ПН он происходит за 8 мс против 6 мс у линейки Pro. Поэтому для дорогих котлов с чувствительной электроникой больше подходит вторая линейка.

Основные характеристики Энергии ИБП ПН-1000 12В

Параметр	Характеристики
Мощность	600 Вт
Входное напряжение	155-275 В
Время переключения на аккумулятор	8 мс
Форма напряжения	синусоида
КПД	98%
Рабочая температура	от -5 до +40 °С
Охлаждение	естественное+принудительное
Подключение аккумулятора к инвертору	клеммы
Подключение котла к ИБП	розетка 220 В
Размеры	210х160х340 мм
Масса	7,8 кг

Главное, что привлекает покупателей в этом инверторе — качественная сборка от отечественного производителя, адекватная цена и высокий КПД. Из минусов — 10% погрешность выходного напряжения 220 В, что впрочем регламентируется нашими законами как норма.

В видеообзоре владелец Энергии ПН-1000 тестирует работу прибора под нагрузкой. Также он демонстрирует информацию на дисплее — какое напряжение даёт инвертор при работе от сети, а какое — от АКБ.

Инвертор быстро переключается на АКБ — для этого ему нужно не больше 4 мс. Поэтому производители разрешают подключать его к приборам любого типа, и котлы с насосами не исключение. Инвертор заряжает севшие батареи до 100% за 8-12 часов: это один из лучших показателей среди рассматриваемых моделей в статье.

Основные характеристики ELTENA (INELT) Intelligent 500LT2

Параметр	Характеристики
Мощность	300 Вт
Входное напряжение	145-275 В
Время переключения на аккумулятор	4 мс
Форма напряжения	синусоида
Рабочая температура	от 0 до +40 °С
Охлаждение	принудительное
Подключение аккумулятора к инвертору	клеммы
Подключение котла к ИБП	розетка 220 В
Размеры	129х189х359 мм
Масса	11 кг

Какое зарядное устройство предпочесть?

Зарядное устройство (ЗУ) заряжает АКБ, а потому от того, как ЗУ это делает, зависит срок службы батареи

Хорошее зарядное устройство бесперебойника продлит срок службы аккумулятора, что важно, если взять в расчёт его стоимость. Стоит предпочесть многоуровневые зарядные устройства, а ещё лучше те, у которых есть возможность изменения не только тока и напряжения заряда, но и глубины разряда, что понадобится для подстройки параметров ЗУ ИБП к любому типу аккумуляторов, какой бы вы не купили

Дело в том, что обслуживаемые АКБ сейчас редко встретишь в продаже, а герметичные AGM батареи требуют строгого соблюдения параметров заряда, в то время как гелевые АКБ ещё более требовательны. Зарядные устройства с изменяемыми параметрами заряда позволяют выбрать тот заряд, который необходим для вашей АКБ. Большинство бесперебойников выпускается с универсальным зарядными устройствами, поэтому стоит удостовериться в том, что параметры заряда подходят для вашего аккумулятора.

Для того чтобы сохранить батарею заряженной, требуется поддерживающий заряд. При поддерживающем заряде ток заряда большинства ЗУ падает и достигает уровня 1А. Казалось бы, немного, но выкипание электролита всё же происходит, хотя и на малом уровне. В идеале ток поддерживающего заряда должен равняться току саморазряда АКБ. В таком случае аккумулятор сохраняет своё заряженное состояние и не разряжается, в таком случае он консервируется на неограниченное время.

Ток разряда АКБ есть всегда, и он постоянно меняется, поэтому требуется измерять его постоянно, чтобы компенсировать его встречным током заряда. Инженерам ECOVOLT удалось сделать невозможное! Ток саморазряда измеряется 1000 раз в секунду и формируется встречный ток равный по величине току саморазряда. Такой режим работы ЗУ позволяет увеличить ресурс аккумуляторов в отличие от ИБП других производителей.

Типы ИБП

Внешне все источники похожи друг на друга и используются одинаково. Это пластмассовая коробка, на которой установлена одна или несколько розеток. В них включаются электроприборы, нуждающиеся в защите от исчезновения напряжения, и из которой выходит шнур с вилкой для подачи напряжения на прибор.

В зависимости от мощности и конструкции могут оснащаться разными индикаторами или вольтметром. Имеют встроенный или внешний, а иногда оба, аккумулятора.

При исчезновении напряжения прибор питает розетки, установленные на корпусе, от аккумулятора. После его разрядки ИБП отключается.

Мощные ИБП иногда имеют встроенный вентилятор (кулер).

Отличия ИБП  по принципу действия

Все источники бесперебойного питания делятся на три группы

1. off-line.  Самые простые и дешевые приборы. Предназначены для не очень ответственного и бытового оборудования. Время срабатывания от 4 до 10 миллисекунд.
2. line interactive (линейно-интерактивные). Отличаются от off-line наличием встроенного стабилизатора. Дороже, чем ИБП off-line, но более бережно относятся к аккумулятору. Время срабатывания 2-5 миллисекунд. Это оптимальный выбор ИБП для дома.
3. online, double-conversion (двойного преобразования). Время срабатывания — нулевое. Самые дорогие, но обеспечивают наилучшую защиту.

Подробнее о типах ИБП, их предназначении и отличиях будет рассказано в статье «Типы ИБП«.

Различия по форме синусоиды

ИБП могут выдавать как ступенчатую (аппроксимированную), так и чистую синусоиду. Последние дороже, но только через них можно запитать холодильник или котел отопления со встроенным насосом. Электродвигатели переменного тока плохо работают при нарушениях формы синусоиды.

Если вы планируете подключать только освещение, компьютерную технику или другую с импульсными блоками питания, то можно выбрать более дешевые ИБП. В импульсных блоках питания входящее напряжение выпрямляется и в схему поступает постоянное напряжение 220V. В этом случае форма синусоиды не имеет значения.

Виды ИБП и принцип их работы

Источники аварийного электроснабжения, используемые в отопительных системах, могут быть следующих типов:

• Резервные блоки;
• Линейно-интерактивные устройства;
• Приборы с двойным преобразованием напряжения.

Каждый из них имеет определённые достоинства и недостатки. Кроме того, они отличаются по некоторым электрическим параметрам.

Любой источник резервного питания должен обеспечивать следующие функции:

• Автоматическое переключение на аккумулятор;
• Выдачу нормального напряжения на выходе;
• Фильтрацию сетевых помех.

В случае отключения напряжения сети автоматика должна в самое короткое время подключить аккумуляторные батареи для питания системы отопления. При появлении сетевого напряжения осуществляется обратное переключение.

Резервные источники питания

Источники питания такого типа считаются самыми простыми. Они состоят из следующих частей:

• Сетевой фильтр;
• Плата управления;
• Аккумулятор;
• Преобразователь.

При наличии сетевого напряжения, нагрузка напрямую подключена к сети. В тот момент, когда внешнее напряжение отключается по технически причинам, плата управления подключает аккумулятор. Напряжение 12 или 24 вольта поступает на преобразователь, где оно конвертируется в переменное напряжение 220 В.

Основным достоинством такого устройства является его низкая стоимость, зато все остальные параметры намного хуже, чем у других источников аварийного электропитания:

• Малый диапазон напряжения на входе;
• Искажённая форма сигнала;
• Большой промежуток времени при переходе на резерв;
• Небольшое время автономной работы.

Бесперебойник для газового котла резервного типа имеет в своей конструкции простейший преобразователь постоянного напряжения в переменное, поэтому на выходе блока получается ступенчатая или аппроксимированная синусоида, которая вызывает перегрев электромоторов и их полный отказ.

Некоторые системы управления газовым отопительным оборудованием очень чувствительны к пропаданию напряжения питания. Если время превысит определённый предел, газовый котёл перейдёт в режим «Ошибка» и прекратит свою работу. Перезапустить его самостоятельно неспециалисту не представляется возможным и потребуется вызов мастера из сервисной службы.

Линейно-интерактивные устройства

Работа линейно-интерактивного блока аварийного питания базируется на том же принципе, что и резервного источника, но с одним важным дополнением. В схеме этого устройства предусмотрен стабилизатор напряжения. Напряжение сети поступает на пассивный фильтр, где происходит подавление импульсных помех и высоковольтных коротких выбросов, которые могут повредить электронике, подключенной к выходу устройства.

После фильтра напряжение подаётся на стабилизатор, поэтому потребитель получает более качественное напряжение. Оно, благодаря стабилизатору, выдерживается в жёстких пределах, а время переключения на аккумулятор намного меньше, чем у резервных источников.

Бюджетный источник бесперебойного питания для котла отопления, выполненный по линейно-интерактивной схеме, работает с простым инвертором, поэтому форма сигнала на выходе может сильно отличаться от идеальной синусоиды.

Более дорогие устройства имеют в своём составе схему формирователя, который обеспечивает напряжение на выходе вполне подходящее для питания циркуляционных насосов, вентиляторов и других приборов, использующих асинхронные двигатели.

Инверторные источники аварийного электропитания

Принцип работы этих устройств использует двойное преобразование напряжения. При работе от сети, напряжение фильтруется и поступает на выпрямитель с корректором мощности. Часть напряжения через зарядное устройство  поступает на аккумуляторы.

Сама батарея постоянно подключена ко входу второго инвертора, который преобразует постоянное напряжение в переменное с очень высокими характеристиками. Такие приборы так же называются «On-line», поскольку никакого времени на переключение на резервное питание им не требуется. Бесперебойник для газового котла, работающий по принципу двойного преобразования, можно считать самым оптимальным вариантом.

Такой ИБП обладает прекрасными техническими характеристиками:

• Идеальная синусоида на выходе;
• Нулевое время перехода на резерв;
• Большой диапазон напряжения на входе;
• Коррекция напряжения и частоты.

Из-за высокой стоимости бесперебойников двойного преобразования, их широкое применение в частном секторе пока ограничено.