Возможные нюансы при установки компьютерного ИБП
Если же вы все — таки хотите поставить себе компьютерный ИБП, то должны знать все возможные нюансы. Или хотя бы «содрать» у кого – нибудь готовый «рецепт». И не просто услышав что – то типа – «Вот у меня уже 2 года стоит компьютерный ИБП с 200 амперным аккумулятором – полет нормальный». А начать вдаваться в подробности.
Подобрать компьютерный ИБП для котла (и насосов) довольно сложно. Надо находить кучу параметров для их схожести. К примеру:
- Возможность длительной работы от батареи (тут вопрос не только о разряда батареи и возможности подключить внешнюю АБ).
- Синусоида.
- Правильная развязка при работе от батарей.
- Мощность с учетом пусковых токов.
- Перегрузочные возможности, причем не только по паспорту, а еще по запасу элементов.
- Ток заряда и его регулировка в процессе.
И многое, многое другое. Поэтому проще будет купить ИБП специализированный для дома.
Что будет при отключении электроэнергии?
Смоделируем ситуацию – отключение электроэнергии. Для начала рассмотрим кратковременные отключения, на срок от 0,5 до 2-3 секунд.
Если электричество, что называется, «мигнуло», произошел кратковременный сбой напряжения, то в котельной на это время обесточивается все оборудование:
- контроллер ТТ котла (если имеется),
- горелка ТТ котла (если имеется),
- циркуляционный насос.
После восстановления питания в сети циркуляционный насос продолжает свою работу, а восстановление работы контроллера котла и его горелки зависит от конкретной модели котлового оборудования.
В такой краткий промежуток времени ничего страшного не происходит, при отключении циркуляционного насоса топливо в топке продолжает гореть, в том числе и у пеллетных котлов. Нет подачи пеллет, нет подачи воздуха. В случае невозможности рестарта «мозгов» котла и горелки, пеллетный котел потухнет.
Котел на дровах и угле будет продолжать сжигать топливо в топке, после восстановления питания снова будет работать циркуляционный насос. Температура на выходе за 30 секунд не успеет подняться до критической.
Если напряжение в сети пропало на больший срок, то тут начинаются варианты. Пеллетный котел, равно как и любые другие котлы с автоматической подачей питания постепенно потухнут – подача топлива не работает, вентилятор не работает.
В случае с использованием горелки Пеллетрон или котла Пеллетрон, сработает аварийное перекрытие подачи пеллет из бункера.
А вот для твердотопливных котлов на дровах и угле, ситуация будет гораздо хуже. При неработающем длительное время циркуляционном насосе температура воды на выходе будет подниматься до температуры кипения, так как закладка топлива в топке продолжает гореть.
Котлы с механическим терморегулятором, типа Виадрус или Будерус, смогут «придушить» горение при помощи ограничения подачи воздуха, но полностью прекратить горение – нет.
В случае пренебрежения к СНиП и НПБ, при отсутствии группы безопасности мы имеем не только закипевший котел, но и закипевшую систему ТО, и, как итог, локальный взрыв перегретого пара в самом слабом месте системы.
Если система отопления открытая с естественной циркуляцией, то такого, конечно, не происходит.
Однако, все меньше и меньше строится домов, в которых применяется СО с ЕЦ. Все больше СО с принудительной циркуляцией закрытого типа.
Может ли случиться пожар в котельной, если будет отключено электричество? Нет. Современные котлы почти все снабжаются механическими регуляторами тяги, которые не дадут активно гореть закладке топлива в случае превышения установленной температуры теплоносителя.
ИБП для котла отопления на пеллетах
Итак, в свете рассмотренной выше ситуации, каким должен быть ИБП для котла отопления на пеллетах?
Во-первых, такой источник бесперебойного питания должен питать циркуляционный насос, а значит иметь на выходе чистый синус, что очень важно для электромотора насоса.
Во-вторых, такой ИБП должен питать лампу или запал котла, а значит иметь мощность до 500-600 ватт на выходе.
И, в-третьих, бесперебойник для котла отопления на пеллетах должен не давать «сбиться» электронике котла. А значит должен иметь время переключения на питание от АКБ до 0,5 мс.. В итоге, имеем ИБП для котельной, тот же Inelt или Бастион Теплоком на 0,8-1,0 кВа с чистым синусом и малым временем перехода на питание от батарей
В итоге, имеем ИБП для котельной, тот же Inelt или Бастион Теплоком на 0,8-1,0 кВа с чистым синусом и малым временем перехода на питание от батарей.
ИБП для котла отопления на дровах и угле
Для «взрослых» твердотопливных котлов не так важен факт поддержания электроники в постоянном рабочем состоянии, как и мощность для возможности работы автоматической горелки.
Мощность не так актуальна, вполне подойдет источник с 0,3-0,4 кВа. Также хорошо бы предусмотреть возможность «холодного старта» ИБП для котельной, чтобы запускать любые сервисные приборы в котельной в моменты отсутствия электроэнергии – извещатели GSM, контроллеры наружной температуры и т.п.
Вот таким образом бесперебойник для котла отопления на твердом топливе отличается от ИБП для газовых котлов.
Необходимость приобретения
Современные газовые котлы нуждаются в постоянном подключении к источнику питания. От сети работает управляющий блок, циркуляционный насос, система розжига и принудительная вентиляция.
Продвинутые пользователи устанавливают специальные модули, с помощью которых управляют системой на расстоянии.
При отключении электричества прибор продолжает работать. Большинство моделей способные не только обеспечить котел питанием, но и наладить его работу при скачках напряжения.
Преимущества бесперебойного источника питания:
- приемлемая стоимость;
- простой монтаж, не требующий специальных знаний;
- отличная работа при перепадах напряжения;
- автоматический контроль всех параметров;
- срок службы до 7 лет;
- бесшумная работа.
Виды современных ИБП
Автоматика и блоки управления газового оборудования требуют высококачественного электричества, поэтому к выбору блока аварийного питания нужно подходить очень ответственно. Бесперебойник для газового котла имеет в своём составе аккумуляторную батарею и систему переключения на аварийное питание.
При отключении или большом изменении параметров основного напряжения осуществляется мгновенный переход на питание от аккумулятора. Блоки энергоснабжения, обеспечивающие функционирование оборудования от аккумулятора, могут иметь разную конструкцию и принцип действия.
Обычно для отопительных систем применяются следующие блоки питания:
- Резервные источники (Off-line);
- Линейно-интерактивные (Line-Interactive);
- ИБП двойного преобразования (On-line).
Резервные ИБП (Off-line)
Резервные питающие устройства представляют собой большую группу недорогих приборов, которые обеспечивают только переход на аккумуляторную батарею без выравнивания параметров сетевого напряжения. Они состоят из выпрямителя, преобразователя, аккумулятора и устройства переключения. В безаварийном режиме электронный блок управления отопительного оборудования и насос получают питание от сети напрямую. При отключении основного питания коммутатор подключает запасное питание через инвертор-преобразователь.
ИБП такой конструкции отличается невысокими эксплуатационными параметрами:
- Нет стабилизации сетевого напряжения;
- Большое время переключения;
- Форма напряжения соответствует сети.
Эта группа устройств отличается низкой стоимостью, но наименее надёжна.
Линейно-интерактивные
Линейно-интерактивный источник бесперебойного питания для котла отопления отличается от резервного ИБП наличием встроенного стабилизатора. Если в системе питания Off-line переход на аккумулятор осуществляется даже при малых скачках напряжения на входе, то интерактивный источник за счёт стабилизатора может работать при достаточно больших колебаниях напряжения, поэтому его надёжность выше.
Основные параметры:
- Напряжение сети выравнивается стабилизатором;
- Большое время перехода на резерв;
- Продолжительный период работы;
- Форма выходного сигнала может быть ступенчатой.
Источники питания двойного преобразования (On-line)
Источник аварийного питания с системой двойного преобразования (On-line) имеет принципиальные конструктивные отличия от двух предыдущих устройств.
В этом приборе осуществляется преобразование переменного тока в постоянный и вторичное преобразование постоянного в переменный ток. При этом пониженное постоянное напряжение заряжает аккумуляторную батарею, которая подключена к входу второго инвертора. В случае пропадания сетевого напряжения, не требуется время на подключение аккумулятора, поскольку он постоянно находится на линии (On-line).
Характеристики этого устройства намного выше параметров резервного и линейно-интерактивного ИБП.
Основные характеристики:
- Практически идеальная синусоида на выходе;
- Мгновенное включение резерва;
- Стабилизация напряжения и частоты;
- Высокая стоимость.
ИБП двойного преобразования единственное устройство, которое выдаёт чистую синусоиду вместо аппроксимированной (ступенчатой) кривой и поддерживает стабильную частоту
Для некоторых электронных устройств (например, газовый котел) это может быть очень важно
Конструкция циркуляционного насоса и требования к ИБП по электропитанию
Требования по электропитанию циркуляционных насосов и требования к источникам бесперебойного питания для таких насосов определяются конструкцией устройств.
Современный циркуляционный насос — это центробежный насос с водяным охлаждением электродвигателя. Такие насосы носят ещё название насосов с «мокрым ротором». В металлическом корпусе на едином валу закрепляются: электродвигатель, рабочее колесо с лопастями, ротор, подшипники скольжения, регулирующие устройства. Схематическое изображение конструкции циркуляционного насоса приводится на следующем рисунке.
Основным элементом конструкции циркуляционного насоса является электромотор. Как правило, используется высокоэффективный компактный электродвигатель.
Для нормальной работы таких двигателей необходимо обеспечить правильное электропитание. Электрический сигнал, подаваемый на обмотки электромотора, должен иметь правильный синусоидальный вид. В случае использования источников питания с модифицированным синусом происходят нарушения в работе двигателя. В этом случае электродвигатель начинает греться и гудеть. При длительной эксплуатации насоса происходит дополнительный износ подвижных частей по причине неравномерного вращения ротора двигателя.
В случае постоянно пониженного напряжения (в том числе на выходе ИБП) происходит увеличение силы тока в обмотках электромотора. Как следствие — существенный перегрев электромотора и выход его из строя. При пониженном напряжении циркуляционный насос работает в условиях повышенной нагрузки, происходит изменение в звуке работы двигателя. Очень низкое напряжение может приводить к аварийной остановке насоса и невозможности запуска насоса.
В случае повышенного напряжения (в том числе на выходе ИБП) увеличивается вероятность пробоя обмоток электродвигателя насоса. Существенное повышение напряжения приводит к перегреву насоса и выходу его из строя.
Изменение частоты подаваемого тока (в том числе на выходе ИБП для насоса) приводит к изменению скорости вращения ротора электродвигателя циркуляционного насоса. Как следствие — неравномерность подачи воды, сокращение срока службы насоса.
Определяем мощность ИБП и емкость аккумуляторов
Выбор ИБП для газового котла не заканчивается с определением класса устройства. Необходимо подобрать еще мощность. Для этого необходимо суммировать мощность всех устройств, которые обеспечивают работоспособность системы отопления (насосы, автоматика и турбины газоудаления, если такие есть). В принципе, это и есть искомая мощность, но для пиковых нагрузок во время пуска системы требуется запас порядка 20-30% и больше.
Хоть котлы для отопления оборудование и энергозависимое, но потребляют совсем немного электричества: средняя потребляемая мощность котла с насосом – до 150 Вт. Для обеспечения работы такого котла с одним насосом требуется ИБП мощностью в 300 Вт. Если насоса в системе два – нужен уже прибор на 400-500 Вт.
Бесперебойник для газового котла нужен с выходным напряжением в виде синусоиды, а не меандра
Для обеспечения длительной работы котла при аварии на линии электропередач (1-2 часа) требуется некоторое количество аккумуляторных батарей. Понятно, что чем больше емкость батареи, тем продолжительнее гарантированное время работы. Но на выбор емкости аккумулятора влияет такой параметр ИБП, как мощность зарядного устройства. Чтобы определить, какой емкости батарею зарядит ваш бесперебойник, ток заряда умножьте на 10. Если ток заряда 7,5 А, то емкость заряжаемой батареи может быть 75 А/ч.
Заряжать можно и большие батареи, но тогда их заряд будет неполным, что приведет к более быстрому выходу их из строя. Зарядка менее мощных батарей большими токами также нежелательна: сокращается срок их службы. Потому использование батарей больших емкостей не всегда дает хороший результат: может даже возникнуть ситуация, когда котел от бесперебойника не работает. Скорее всего, из-за недостаточного тока зарядки, аккумулятор не заряжается, следовательно, питание не подается.
С чем еще нужно определиться — с типом аккумулятора. Они могут быть гелиевые или жидкостные (обычные). Гелиевые – более надежны и долговечны, но стоят раза в 2-3 дороже (срок службы и надежность далеко не пропорциональны цене). Независимо от типа они должны быть герметичными необслуживаемыми, так как использоваться будут в жилом помещении или вблизи от него. В принципе, более целесообразно покупать обычные автомобильные необслуживаемые аккумуляторы – это гораздо дешевле даже с учетом их более частой замены (по сравнению с гелиевыми).
Чтобы легче было определить, на какое время будет гарантирована работа оборудования в зависимости от потребляемой мощности, емкости батарей и их количества, смотрите таблицу.
|
Как рассчитать мощность
- Чтобы понять, во сколько раз пусковая мощность насоса больше потребляемой, найдите в паспорте класс энергоэффективности. Он обозначается буквами — от A до G. Специалисты рекомендуют умножать потребляемую мощность на 5 для всех классов энергоэффективности, кроме A: для него мощность умножается на 1,3.
- Складываем потребляемую мощность котла и пусковую мощность насоса. Сумму умножаем на 1,2 — это коэффициент запаса.
Важно: различайте тепловую и потребляемую мощность котла. Первая мощность — сколько тепла котёл даст дому, варьируется от 1 до 80 кВт
Вторая — сколько электричества потребляет сам котёл, варьируется от 100 до 200 Вт.
Например, котёл потребляет 200 Вт, а насос класса энергоэффективности C — 40 Вт. Полная потребляемая мощность составит: 200+40х5=400 Вт. С учётом коэффициента запаса получаем 400х1,2=480 Вт. Это минимальное значение мощности вашего ИБП.
Выбирайте line-interactive или on-line!
Наибольший интерес представляют линейно-интерактивные и on-line ИБП. Off-line ИБП используются редко из-за невозможности корректировать напряжение в сети. К тому же во многих приборах вместо гладкой синусоиды выходит меандр, который плохо влияет на чувствительную электронику котлов и двигатели насосов. Не советуем брать ИБП с меандром, чтобы не иметь лишних проблем.
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.
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:
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 работает бесперебойник?
Главное назначение ИБП – осуществлять непрерывную подачу напряжения для корректной работы даже при кратковременном отсутствии электроэнергии. Чтобы это осуществить устройство должно меньше, чем за секунду подключить к отопительному котлу аккумуляторную батарею. Если перевод займет продолжительное время, то подключенное оборудование выключиться.
Дополнительные функции бесперебойника позволят поддерживать оптимальные электрические параметры, чтобы котел прослужил как можно дольше. Однако этот функционал редко доступен в бюджетных моделях.
Комплектация устройства выглядит следующим образом:
- Корпус;
- АКБ;
- Преобразователи;
- Коммутатор;
- Микросхема.
Для исправной работы отопительного устройства, ИБП должен отвечать следующим характеристикам:
Форма U вых. – чистая синусоида. Конечно, допускается и аппроксимированная, однако, такой вариант только увеличит износ оборудования. Потому что он непривычен для большей части электронных приборов;
Достаточная скорость переключения на аккумулятор;
Время автономной работы
Чтобы узнать этот показатель, стоит обратить внимание на емкость. Помимо этого, для увеличения времени работы, некоторые бесперебойники поддерживают подключение внешних АКБ;
Заземление.
На конечную стоимость влияет емкость аккумуляторных батарей, наличие дополнительных функций, а также соответствия нормативным значениям. Но, даже несмотря на это, бесперебойник за 900 рублей, гораздо лучше, чем его отсутствие.
Резервные источники питания для частного дома генераторы против батарей
Фото: ShutterStock/Fotodom.ru
В качестве альтернативных источников электроэнергии в быту на сегодняшний день применяются генераторы с двигателем внутреннего сгорания (чаще всего дизель-генераторы) и аккумуляторные батареи (АКБ), укомплектованные инвертором — преобразователем тока (из постоянного в переменный и наоборот). АКБ подключаются к сети через инвертор, с помощью него же происходит подзарядка батарей, когда электричество в сети есть.
Фото: «Солтек»
Источник бесперебойного питания, укомплектованный аккумуляторными батареями и инвертором, не займёт много места в доме
Оба типа имеют свои достоинства и недостатки. Главным минусом генераторов являются шум и выхлопные газы, производимые при работе. Зато дизель теоретически может функционировать сколько угодно, лишь бы было топливо. Во всяком случае, несколько дней подряд он проработать должен.
Фото: ShutterStock/Fotodom.ru
Для установки мощных ИБП с аккумуляторными батареями понадобится отдельная стойка
Системы, основанные на АКБ, имеют более существенные ограничения по времени работы. Обычно от нескольких десятков минут до нескольких часов. Для большей длительности потребуются аккумуляторы значительной ёмкости, и, соответственно, система получится слишком дорогой. Судите сами: недорогой дизель-генератор с выходной мощностью 2 кВт можно купить за 25–30 тыс. руб.
Комплект аккумуляторов, способных выдавать 2 кВт в течение 2–3 ч, обойдётся примерно вдвое дороже. Прибавьте к этому стоимость инвертора — минимум 30–40 тыс. руб. Полностью в сборе источник бесперебойного питания (ИБП) на полчаса-час работы обойдётся минимум в 100 тыс. руб. Зато использовать ИБП в качестве резервного источника — сплошное удовольствие. Ни выхлопа, ни шума, ни топлива, а переключение происходит практически мгновенно (генератор нужно ещё запустить).
Фото: Legrand
Модульный трёхфазный ИБП средней мощности Trimod HE (Legrand) со встроенным микропроцессором и модульной системой батарейных блоков
Для размещения аккумуляторов требуется отдельное, хорошо проветриваемое помещение, в котором устанавливаются изолированные стеллажи. Температура в нём не должна быть ниже рекомендованной производителями батарей (обычно 15 °С). Подробнее о выборе типа и марки аккумуляторов, их использовании и хранении мы поговорим в отдельной статье.
Схема системы бесперебойного электроснабжения
Фото: Legrand
Компактный однофазный ИБП KEOR S 3 кВA 20′ (Legrand), мощность от 3 до 10 кВА (от 133 тыс. руб.)
Все источники резервного питания подбираются в зависимости от мощности подключаемой нагрузки. Она зависит от потребностей домовладельцев. Чтобы её подсчитать, нужно суммировать мощность всех устройств, которые будут подключены к источнику питания. Учтите, что чем больше выйдет эта сумма, тем дороже получится ИБП, поэтому имеет смысл ограничить нагрузку, оставив только самое необходимое — аварийное освещение, питание компонентов системы отопления и водоснабжения (вентиляция, скважинный насос и т. д.). Плюс одна-две розетки, чтобы можно было подключить телевизор или другую бытовую технику.
При выборе генератора или установке инверторной системы в первую очередь нужно определиться, как часто понадобится использовать дополнительный источник электроэнергии. Так, если вы бываете на даче только по выходным в летний период, достаточно бензинового генератора. При этом нужно помнить, что бензиновые или дизельные генераторы создают во время работы сильный шум и неприятный запах. Поэтому их нужно размещать в проветриваемых помещениях с хорошей звукоизоляцией. Более удобными в использовании являются инверторно-аккумуляторные системы, особенно если вы много времени проводите на даче и бесперебойный источник энергии нужен постоянно. Такая система, как правило, состоит из инвертора, аккумуляторных батарей, зарядного устройства, которое обеспечивает заряд аккумуляторов, контроллера, следящего за зарядом батареи.
Иван Хрипунов
Технический специалист компании «Каширский Двор»
