Бесперебойник для котла отопления: аккумулятор для газового котла, ИБП, резервное питание, УПС, система бесперебойного питания

Устанавливая отопительный котел с циркуляционным насосом и электронным блоком управления, желательно сразу же позаботиться об обеспечении бесперебойного питания оборудования. Для этого используются различные источники бесперебойного питания (ИБП), которые позволяют оборудованию продолжать работу даже при отключении электроэнергии. В данной статье будут рассмотрены ИБП и их особенности.

Необходимость ИБП для котлов отопления

Подавляющее большинство современных отопительных котлов работает при условии подключения к электросети. За счет электричества работает насос, блок управления, система розжига и принудительная вентиляция. Разумеется, при внезапном отключении электричества все эти элементы прекращают работу, и температура в доме постепенно начинает падать, и ни о каком комфорте речи уже не будет.

Кроме того, электронная начинка газовых котлов плохо выдерживает перепады напряжения. Во многих частных домах, не говоря уж о загородных коттеджах, эта проблема более чем актуальна – в длинных и недостаточно мощных сетях изменения напряжения являются обыденным явлением. При нестабильной работе сети эффективность котла будет снижаться, да и на его срок службы этот фактор тоже повлияет негативным образом.

Бесперебойник для котла отопления: аккумулятор для газового котла, ИБП, резервное питание, УПС, система бесперебойного питания

Именно для избавления от вышеописанных проблем используются ИБП. Стандартные модели всего лишь позволяют котлу работать при отсутствии электричества, а дорогие современные устройства еще и выполняют функции стабилизатора, компенсируя нехватку напряжения и нарушение частотных характеристик тока.

Использование ИБП характеризуется следующими достоинствами:

Надежная защита от перепадов напряжения (замена вышедшей из строя электроники котла обойдется на порядок дороже установки ИБП);
Простой монтаж и подключение устройства;
Автоматическая регулировка параметров электросети;
Долговечность (хороший ИБП может прослужить около 5-7 лет);
Неприхотливость и простота эксплуатации;
Бесшумная и совершенно незаметная работа.

В условиях суровой зимы остановленная даже на небольшой период времени система вполне может выйти из строя в результате разрыва труб. Установленная система бесперебойного питания для котла позволяет отоплению продолжить работу и предотвращает выход системы из строя – ее ремонт обходится заметно дороже, чем установка простого ИБП.

Принцип работы ИБП

Основное назначение бесперебойника заключается в подаче на отопительное оборудование напряжение, которого будет достаточно для работы отопления при отсутствии электричества в сети. Важный момент – переключение на автономное питание должно происходить очень быстро, чтобы котел не выключился. У дорогих ИБП есть и дополнительные функции, которые заключаются в стабилизации напряжения и поддержании его на стабильном уровне.

Конструкция разных ИБП может иметь существенные отличия, но в наиболее полной комплектации бесперебойник для котла отопления включает в себя следующие элементы:

Корпус;
Аккумуляторная батарея (АКБ);
Преобразователи напряжения и тока;
Переключатель;
Электронный блок управления.

При выборе источника бесперебойного питания для отопительного котла должны учитываться следующие параметры:

Тип выходного напряжения. Есть два вида кривых выходного напряжения – синусоида обычного типа и аппроксимированная синусоида. Лучше всего использовать первый вариант – он лучше подходит для электронного оборудования и позволяет им прослужить намного дольше.
Мощность. Для запуска отопительного оборудования требуется довольно высокий ток. Чтобы его обеспечить, мощность ИБП должна превышать мощность котла в 2 раза или более.
Скорость переключения. Чем меньше времени уходит на подключение отопления к резервному источнику питания, тем лучше.
Емкость. Данная величина напрямую влияет на длительность работы оборудования в автономном режиме. Емкость ИБП можно увеличить, подключив к нему несколько дополнительных аккумуляторов.
Долговечность. При прочих равных стоит отдавать предпочтение устройствам с самым большим сроком службы. Эта величина зависит от режима эксплуатации ИБП и конструкции его аккумуляторных элементов.
Наличие заземления.
Способность устройства работать в определенных условиях эксплуатации, которые определяются индивидуальным образом.

Кроме того, при выборе нужно обратить внимание на стоимость устройства, которая формируется из сочетания указанных выше параметров. В любом случае, если есть возможность приобрести хотя бы самый дешевый УПС для котла, ей стоит воспользоваться – даже простое устройство повысит надежность отопительной системы.

Виды ИБП

Существует три основных вида ИБП, которые отличаются принципом работы:

Непрерывные;
Линейно-интерактивные;
Резервные.

В пределах каждой категории имеется масса устройств с очень разными характеристиками и стоимостью. О каждом виде бесперебойников стоит поговорить подробнее, чтобы иметь представление о возможностях их применения и выбора.

Резервные ИБП

Источник бесперебойного питания резервного типа (off-line) обеспечивает выход напряжения с теми же характеристиками, которые на него подаются. Функционировать подобные ИБП начинают только в том случае, если напряжение в электросети падает ниже определенного уровня, или же при полном отсутствии электричества.

В резервных бесперебойниках обычно используются батареи на 5-10 Ач, чего достаточно для автономной работы котла на протяжении 10-30 минут. О длительной работе при отсутствии электричества речь здесь не идет – основное назначение резервных ИБП заключается в том, чтобы пользователи имели возможность корректно остановить работу отопительной системы. В числе достоинств off-line устройств – бесшумная работа, высокая эффективность при работе от сети и низкая стоимость.

Недостатки тоже есть, и они довольно существенны:

Во-первых, на переключение устройства в автономный режим требуется несколько минут;
Во-вторых, рассматриваемое резервное питание для газового котла никак не влияет на характеристики входного напряжения;
В-третьих, аккумуляторы не отличается большой емкостью, поэтому рассчитывать на долгую автономную работу котла не приходится.

Последний недостаток можно отчасти компенсировать, установив несколько дополнительных внешних АКБ, но даже в этом случае отопительное оборудование не сможет долго проработать без электричества.

Линейно-интерактивные

Устройства линейно-интерактивного вида имеют несколько отличий от резервных ИПБ для котла. В частности, подобные бесперебойники оснащаются стабилизаторами, благодаря чему обеспечивается поддержание стабильной величины напряжения. В дорогих моделях есть функция анализа характеристик входного напряжения и автоматического переключения на аккумуляторное питание. Корректировка кривой синусоиды при питании от сети линейно-интерактивными ИБП не выполняется.

Устройства данного типа переключаются в автономный режим за несколько миллисекунд – а для отопительного оборудования такой период времени не очень велик. При работе от сети устройства имеют достаточно высокую эффективность, и даже при отсутствующем аккумуляторе ИБП будет стабилизировать входное напряжение.

Из недостатков стоит отметить невозможность влиять на форму кривой напряжения при работе от сети, ограниченную емкость и отсутствие воздействия на частотные характеристики тока. Несмотря на эти недостатки, линейно-интерактивные ИБП пользуются хорошим спросом и приобретаются гораздо чаще резервных, что во многом обуславливается наличием стабилизатора. Как правило, подобные устройства, имеющие большую мощность, устанавливаются на входе в здание и стабилизируют всю домашнюю сеть.

Непрерывные ИБП

Бесперебойники непрерывного типа (on-line) выдают стабильные показатели напряжения и тока на выходе, независимо от качества входящей электроэнергии. Работа оборудования при использовании непрерывных ИБП всегда обеспечивается батареей.

Все дело в особом принципе работы подобных устройств:

Поступающее в ИБП напряжение снижается, происходит выпрямление переменного тока, в результате чего батарея устройства заряжается;
Дальнейшая подача электричества происходит по обратному принципу – ток снова конвертируется в переменный, напряжение увеличивается и выходит из бесперебойника.

Благодаря такому принципу работы удается добиться стабильной эксплуатации отопительного оборудования. Любые изменения напряжения при использовании непрерывных ИБП никак не скажутся на работе котла. Кроме того, наличие бесперебойника обеспечивает надежную защиту самого котла от повреждений.

Достоинства ИБП непрерывного типа очевидны:

Подключенное к устройству оборудование продолжает работать в штатном режиме даже при отключении электричества;
Характеристики входящей в устройство электроэнергии стабилизируются, и котел совершенно не чувствует перепадов частоты и напряжения;
Отопительное оборудование надежно защищено от повреждений, спровоцированных резким повышением напряжения;
Характеристики выходного напряжения можно корректировать;
При необходимости непрерывный ИБП можно подключить к генератору для восстановления энергии в батареях.

Из недостатков можно отметить разве что снижение КПД, наличие шума и тепловых выделений из-за работающего вентилятора, а также высокую стоимость.

В итоге можно сказать, что on-line ИБП, несмотря на их недостатки, являются самым надежным и лучшим вариантом защиты котла от любых проблем с электричеством. Если дополнить непрерывный источник бесперебойного питания мощным аккумулятором, то даже в случае длительного отсутствия света причин для беспокойства не будет – отопление продолжит работать в штатном режиме.

Виды аккумуляторных батарей

В ИБП используются только свинцово-кислотные аккумуляторы (СЛА). Они отличаются от литиевых большим весом и габаритами, но при этом себестоимость таких элементов на порядок ниже. СЛА имеют герметичную конструкцию, вследствие чего подобные элементы не подлежат ремонту и абсолютно безопасны для человеческого здоровья.

Существует два вида аккумуляторов для ИБП:

Гелевые. Данный вид аккумуляторов заполняется кремниевыми соединениями, благодаря которым электролит получается довольно густым. Это качество позволяет содержимому батареи не выливаться, даже если конструкция перевернется, и в результате повышается безопасность аккумулятора.
Стекловолоконные. Подобные аккумуляторы для котлов отопления заполняются специальными матами со стекловолокном, которые выступают в роли ингибиторов для кислорода и водорода, снижая скорость их реакции. Впрочем, электролит в таких устройствах все же жидкий, поэтому при неосторожном обращении с аккумулятором он может вытечь.

АКБ гелиевого типа безопаснее в эксплуатации, но обходятся примерно на 15% дороже. Если ИБП, укомплектованный аккумулятором, будет стоять на ровном труднодоступном месте, то при прочих равных вполне подойдет и стекловолоконное устройство.

Большинство бесперебойников имеют разъемы для подключения дополнительных аккумуляторов, что позволяет увеличивать их суммарную емкость. Подключать параллельно несколько АКБ можно только в том случае, если их характеристики полностью совпадают, иначе устройства в процессе эксплуатации начнут конфликтовать и выйдут из строя гораздо раньше положенного срока.

Выбор ИБП

Электронная начинка газовых отопительных котлов очень плохо выдерживает негативные внешние воздействия, поэтому на бесперебойнике экономить не стоит. Выбор наиболее подходящего для конкретной ситуации ИБП – задача непростая, поэтому к ней нужно подходить всесторонне, изучая все возможные характеристики.

На рынке представлена масса моделей бесперебойников, имеющих широчайший диапазон характеристик и цен. Чтобы не столкнуться с проблемами при выборе, нужно иметь представление об условиях эксплуатации устройства и характеристиках, которые от него требуются.

В первую очередь стоит обращать внимание на следующие параметры:

Время работы котла при переключении на ИБП;
Показатели полной и активной мощности;
Тип кривой синусоиды на выходе бесперебойника;
Рабочий диапазон напряжений;
Возможность увеличения емкости устройства за счет дополнительных АКБ.

Чем больше емкость встроенной в ИБП батареи, тем больше будет длительность работы устройства при отключении света. Для повышения надежности бесперебойника лучше приобрести такой вариант, в котором имеется возможность подключения резервных аккумуляторов.

В документации к ИБП есть значения полной и активной мощности. Последнее значение является рабочим показателем, который и нужно учитывать. Для нормальной работы бесперебойника его активная мощность должна в два раза превышать суммарную нагрузку всего отопительного оборудования – это обеспечит ему нормальный запуск.

Диапазон рабочего напряжения нужно изучать всегда, но особое значение он приобретает в том случае, если источник бесперебойного питания будет использоваться в загородном доме. Напряжение в электросети за пределами города может опускаться до 160 Вт, и устройство должно быть готово к таким перепадам. Лучшим выбором в таком случае будет ИБП с интегрированным стабилизатором.

О характере синусоиды напряжения можно сказать следующее: аппроксимированная синусоида менее предпочтительна, поскольку в таком случае аккумулятор для газового котла сильно шумит и не может работать на полной мощности. Кроме того, газовый котел в таком случае тоже будет функционировать нестабильно. Решается такая проблема просто – достаточно приобрести устройство с плавной кривой синусоиды.

Обобщая все вышесказанное, можно прийти к следующим выводам:

Оптимальным вариантом для большинства ситуаций будет ИБП непрерывного типа, к которому подключен внешний аккумулятор емкостью более 50 Ач – вполне подойдет, например, ИБП «Штиль» для газового котла. Такое устройство позволит отопительному оборудованию работать в автономном режиме на протяжении 3-5 часов, в зависимости от конкретных параметров бесперебойника и котла.
Дальше идут линейно-интерактивные бесперебойники, имеющие хороший диапазон рабочих напряжений, плавную синусоиду и возможность увеличения емкости за счет внешних аккумуляторов. В подобных устройствах обычно имеется встроенный АКБ, рассчитанный примерно на 10-15 минут автономной работы, но это мало для полноценного автономного режима. Стоимость линейно-интерактивных моделей не очень велика, и даже при покупке дополнительных аккумуляторов эта сумма вырастет незначительно.
Последний вариант, который стоит приобретать только при очень ограниченном бюджете – резервные бесперебойники, которые характеризуются низкой мощностью, незначительной емкостью и аппроксимированной синусоидой. При резком скачке напряжения в сети такое устройство никак не защитит электронику котла, поэтому она может выйти из строя. АКБ резервных бесперебойников работают не более получаса, после чего отопительное оборудование выключается.

Приобретая ИБП, нужно обязательно узнать, когда он был выпущен. Емкость встроенных в бесперебойники батарей постепенно снижается, и если такое устройство находится в продаже достаточно давно, то его эффективность будет снижена. Не будет лишним изучить отзывы пользователей о конкретной модели и обратить внимание на рекомендации специалистов.

Правила эксплуатации ИБП

Когда источник бесперебойного питания для газового котла приобретен, остается только установить его и подключить к отопительному оборудованию. Этот процесс достаточно прост – вся необходимая информация имеется в инструкции, приложенной к устройству. Следуя указанной схеме, можно без каких-либо проблем подключить ИБП и обеспечить его нормальное функционирование.

При установке и в процессе эксплуатации бесперебойника нужно соблюдать ряд правил:

Любые источники бесперебойного питания и подключаемые к ним аккумуляторы должны располагаться на расстоянии друг от друга и от любых источников тепла. Наиболее комфортная температура для ИБП колеблется в пределах 20-25 градусов.
В помещении, где устанавливается электрическое оборудование, должен быть относительно сухой воздух. Если же есть вероятность возникновения конденсата, то для установки ИБП явно стоит поискать другое место.
К выходам бесперебойника крайне не рекомендуется подключать сетевые фильтры и различные варианты тройников.
В некоторых моделях бесперебойников имеется выход для подключения заземляющего контура. Если конкретное устройство требует заземления, то его нужно обязательно выполнить.
Подключенный к отопительному оборудованию ИБП должен постоянно быть включенным в электросеть.

Если все эти правила будут выполнены, то эксплуатация бесперебойника будет максимально простой, и он не будет требовать внимания. Нарушение правил установки и эксплуатации ИБП может привести к снижению срока службы устройства и отопительного оборудования, а в самом худшем случае возникнет короткое замыкание и пожар. На устранение последствий может уйти намного больше средств, чем на приобретение недорогого бесперебойника.

Заключение

Устанавливая в доме отопительный котел с электронным управлением, нужно сразу же подключить к нему подходящий бесперебойник, который предотвратит повреждения котла из-за перепадов напряжения в сети. На рынке представлена масса вариантов ИБП, поэтому выбирать их нужно в зависимости от требуемых характеристик. Хороший и грамотно подключенный источник бесперебойного питания защитит котел и предотвратит затраты на его ремонт в результате поломки элементов электронной начинки.