Bezprzerwowe zasilanie kotła gazowego: wskazówki dotyczące wyboru UPS z baterią zewnętrzną

Do obsługi urządzeń, których odłączanie nie jest pożądane, wymagane są nadmiarowe zasilacze. Jednym z tego typu urządzeń jest kocioł gazowy. Jeśli prąd zgaśnie, ogrzewanie zostaje wyłączone wraz z nim, a baterie chłodnicy schładzają się. Potrzeba dodatkowej energii i czasu, aby pomieszczenie ponownie osiągnęło optymalną temperaturę. Można tego uniknąć, stosując bezprzerwowe zasilanie kotła grzewczego.

Rodzaje i zasada pracy

Zasilacz bezprzerwowy (UPS) to urządzenie zaprojektowane w celu zapewnienia podłączonego obciążenia w energię elektryczną nawet w przypadku awarii zasilania. Zasada działania urządzenia opiera się na możliwości pracy w dwóch trybach: bezpośrednim i autonomicznym.

Jeżeli napięcie w sieci mieści się w zakresie 205-235 V, UPS pracuje w trybie wzmacniaka. Gdy tylko napięcie przekroczy dopuszczalne granice, urządzenie odłącza obwód wejściowy, a obciążenie jest zasilane z zasilacza awaryjnego. Najczęściej używane są akumulatory.

Tak więc UPS jest z natury to falownik z ładowarką. Gdy w sieci jest napięcie, obciążenie jest zasilane i jednocześnie ładowane są akumulatory. Ale jeśli napięcie 220 woltów na wejściu zniknie, natychmiast przełączy się na zasilanie bateryjne. Ponieważ zasilacz kotła potrzebuje napięcia przemiennego 220 woltów, a na akumulatorze jest stałe, do uzyskania pożądanego kształtu sygnału używany jest falownik.

Zasilanie awaryjne

Zasilacze bezprzerwowe (UPS) są produkowane w różnych konstrukcjach i typach, ale jednostki główne we wszystkich modelach są takie same. Zasada działania zależy od typu konstrukcji produktu, ale jej główne postanowienia są następujące: zmienne napięcie przez prostownik zamieniany jest na stałą, po czym jest redukowany do wartości wymaganej do ładowania akumulatora baterie.

W przypadku przejścia w tryb autonomiczny obwód ładowania zostaje rozłączony, a napięcie z akumulatora zaczyna płynąć do falownika. Konwertuje sygnał stały na zmienny, który jest następnie podnoszony do 220 woltów i podawany na wyjście UPS.

Dlatego podświetl następujące bloki:

1. Filtr wejściowy. Urządzenie zazwyczaj wykorzystuje filtr najprostszego typu, składający się z cewki i kondensatorów. Jego celem jest zapobieganie przenikaniu szumów do sieci elektrycznej i wygładzanie drgań przetwornicy częstotliwości.
2. Prostownik. UPS wykorzystuje konstrukcję pełnofalową. Składa się z czterech diod półprzewodnikowych połączonych mostkiem i wygładzających sygnał kondensatora elektrolitycznego zaprojektowanego na napięcie 450 woltów.
3. Ładowarka. Zawiera konwerter i kontroler ładowania, które zapewniają niezbędne parametry do akumulacji energii przez akumulator.
4. Falownik. Konwertuje prąd stały na prąd przemienny, zmieniając jednocześnie poziom napięcia. W rzeczywistości jest to generator sygnału. Generowane przez nią impulsy są podawane do transformatora, z którego są już dostarczane do obciążenia.
5. Komutacja. Zaprojektowany do przełączania trybów pracy UPS. Jako przełączniki stosowane są szybkie przekaźniki lub tranzystory polowe działające w trybie klucza.
6. Filtr wyjściowy. Składa się z cewek i kondensatorów. Jego zadaniem jest oczyszczenie sygnału wyjściowego z pasożytniczych harmonicznych w celu zbliżenia kształtu sygnału do sinusoidy.

Rodzaje urządzeń

Wszystkie zasilacze UPS są podzielone na trzy duże grupy. Dlatego przy wyborze UPS do kotła gazowego z akumulatorem przede wszystkim należy wybrać odpowiedni typ. Wynika to z faktu, że elektronika zastosowana w urządzeniach grzewczych jest wrażliwa na kształt i jakość sygnału. Ze względu na to, że UPS dokonuje konwersji sygnału, nie wszystkie jego typy mogą zapewnić na wyjściu czystą falę sinusoidalną.

Istnieją trzy rodzaje zasilaczy bezprzerwowych:

1. Offline (kopia zapasowa). Jest to najprostszy ze wszystkich typów urządzeń, a zatem najtańszy. Charakteryzuje się niesinusoidalnym przebiegiem wyjściowym podczas pracy na zasilaniu bateryjnym. Nie ma możliwości regulacji częstotliwości i stabilizacji napięcia. Przełączenie z jednego trybu pracy na inny zajmuje około sześciu milisekund. Wśród jego zalet są: bezgłośność i niskie ogrzewanie. Głównym celem tego typu jest zastosowanie w domowych systemach komputerowych. W systemach grzewczych ten typ UPS nie jest używany.
2. Line-Interactive Ulepszony typ zapasowego zasilacza UPS dzięki włączeniu w jego obwodzie stabilizatora napięcia. Stabilizacja sygnału odbywa się krokowo za pomocą autotransformatora. Sygnał wyjściowy jest zbliżony do sinusoidalnego, ale są też modele trapezowe i prostokątne. Charakteryzuje się akceptowalnym czasem przełączania trybów pracy. Ma wysoką wydajność. Jednak ze względu na zastosowanie klasycznego transformatora w obwodzie, aby podłączyć potężne urządzenia do tego typu UPS, konieczne jest zwiększenie częstotliwości sygnału. Takie podejście sprawia, że ​​jego stosowanie jest niepożądane w połączeniu z systemami grzewczymi.
3. On-line (podwójna konwersja). Praca opiera się na podwójnej konwersji sygnału. Najpierw prąd przemienny jest konwertowany na prąd stały, a następnie z powrotem na prąd przemienny. Schemat działania tego urządzenia jest zbudowany w taki sposób, aby baterie były stale włączone. Dlatego w przypadku utraty sygnału wejściowego urządzenie nie musi przełączać się w inny tryb pracy. Główną zaletą tego typu jest czysto sinusoidalny przebieg sygnału wyjściowego. Ponadto zalety obejmują możliwość regulacji zarówno napięcia, jak i częstotliwości. Oznacza to, że może pełnić funkcje pełnoprawnego stabilizatora. Wadami są niska sprawność, nieprzekraczająca 94%, hałas i odczuwalne ogrzewanie. Cena takich urządzeń jest 2-3 razy wyższa niż w przypadku poprzednich typów. Ale jednocześnie takie nieprzerwane zasilanie kotłów grzewczych będzie najlepszą opcją.

Kryteria wyboru

Przy wyborze należy zwrócić uwagę na moc zasilacza UPS planowaną do zakupu i czas jego autonomicznej pracy. Nowoczesne kotły są koniecznie wyposażone w pompę i mocne modele, które dają ciepło ponad 25 kW, a nawet kilka.

Grzałka w normalnej pracy z jednym urządzeniem pompującym zużywa około 150 W energii. Dlatego biorąc pod uwagę ogólnie przyjęte zalecenia, że ​​moc UPS powinna przekraczać wartość graniczną zużycia kotła o 25-30%, potrzebny będzie zasilacz awaryjny o mocy 250-300 W. W związku z tym, jeśli w kotle stosowane są dwie pompy, moc zasilacza UPS powinna już wynosić około 400-500 W.

Czas pracy autonomicznej zależy od rodzaju i ilości zastosowanych akumulatorów oraz mocy kotła. Jeśli występują tylko krótkotrwałe przerwy w zasilaniu, należy zwrócić uwagę na modele z dwoma akumulatorami o pojemności co najmniej 30 amperogodzin. Umożliwi to pracę urządzenia bez zasilania z sieci przez 10 minut przy poborze mocy około 150 W. A jeśli przerwa w dostawie prądu zdarza się dość często i przez długi czas, najlepszym wyjściem jest zakup zasilacza awaryjnego do kotła z baterią zewnętrzną.

Obliczenie czasu autonomicznego zasilania można przeprowadzić według następującego wzoru: T = C * Ub / Pk, gdzie:

• C - pojemność akumulatora, A/h.
• Ub - napięcie akumulatora, V.
• Рk - moc kotła grzewczego, VA.

Aby przeliczyć moc elektryczną z watów na woltoampery (VA), waty należy podzielić przez 0,7.

Ale jednocześnie należy mieć świadomość, że chociaż nie ma specjalnych baterii do zasilacza UPS, podłączenie do niego jakiejkolwiek baterii będzie błędem.

Wynika to z faktu, że musi nie tylko odpowiadać napięciu, ale także umożliwiać ładowarce jego ładowanie w akceptowalnym przedziale czasowym. W końcu im większa pojemność, tym więcej prądu będzie potrzebne do pełnego naładowania akumulatora. Tak więc dla pojemności akumulatora 100 Ah wymagany jest prąd ładowania 10 A, a czas pełnego ładowania wyniesie około siedmiu godzin.

Ponadto należy wybrać urządzenie, którego przebieg wyjściowy będzie jak najbardziej zbliżony do sinusoidy. Producenci zwykle wskazują to w dokumentacji swojego produktu. Jeśli nagle instrukcje mówią „quasi-sinus” lub „przybliżona sinusoida”, to taki UPS nie nadaje się do pracy z kotłem.

dodatkowe cechy

Poza głównymi parametrami są też te drugorzędne, choć dla niektórych użytkowników mogą być one również istotne. Na przykład obecność w produkcie funkcji zimnego startu pozwoli na uruchomienie kotła, nawet jeśli nie ma napięcia sieciowego.

Ta funkcja jest bardzo przydatna w przypadku korzystania z UPS do kotła gazowego z baterią zewnętrzną. Umożliwia bowiem w przypadku dłuższej przerwy w dostawie prądu podłączenie dodatkowego zestawu akumulatorów w przypadku rozładowania głównego i ponowne uruchomienie systemu grzewczego. Oczywiście dodatkowy zestaw musi być wcześniej naładowany.

Dodatkowe cechy obejmują:

1. Zakres napięcia. Parametr ten charakteryzuje limity, których przekroczenie spowoduje przejście zasilacza w tryb autonomiczny. Należy zauważyć, że jeśli skok napięcia jest dość duży, dobry zasilacz awaryjny po prostu się wyłączy, przejdzie w tryb ochronny, a nie bardzo wysokiej jakości wypali się. Dlatego do ochrony przeciwprzepięciowej stosuje się specjalne urządzenia, na przykład wyłączniki lub przekaźniki napięciowe.
2. Liczba punktów sprzedaży. Jeżeli moc zasilacza UPS na to pozwala, równolegle z kotłem można podłączyć inne urządzenie. Ale tutaj należy rozumieć, że żywotność baterii zmniejszy się.
3. Dostępność wskazania. Większość zasilaczy bezprzerwowych zawiera w swoich konstrukcjach wskazanie przejścia na pracę bateryjną. Może być: lekki, dźwiękowy lub połączony. Najlepiej kupować urządzenia, które pozwalają dostosować stopień wskazania, ponieważ w nocy alarm UPS może być niewygodny.
4. Rodzaj wykonania. Rozróżnij rodzaj podłogi i ściany.

Popularni producenci

Asortyment zasilaczy rezerwowych w sklepach detalicznych jest bardzo duży. Przy wyborze często zwracają uwagę na kraj pochodzenia, ale nie jest to do końca poprawne. O wiele ważniejsze jest, aby wybierać nie według kraju, ale według nazwy marki i modelu.

Należy pamiętać, że nawet wiodące firmy mogą mieć nieudane linie produktowe. Chociaż znane firmy pielęgnują swoją reputację i gwarantują, że deklarowane cechy są prawdziwe. Zapewniają pełne wsparcie gwarancyjne i pogwarancyjne, posiadając oficjalne przedstawicielstwa w wielu krajach świata.

Najpopularniejsze firmy to: Phantom, Volter, Teplocom, Vir-Electric, LogicPower, SVEN. Ale jednocześnie są inni producenci, których modele UPS są również na odpowiednim poziomie. Znane firmy starają się ulepszać swoje produkty, używać wysokiej jakości części i przeprowadzać skrupulatny tuning przed sprzedażą.

Oto przykładowa lista sprawdzone modele z możliwością podłączenia baterii zewnętrznej:

1. Teplocom-300 - do kotłów o zużyciu energii do 200 W.
2. LPM PSW-500 to niezawodny zasilacz awaryjny z dwuletnią gwarancją.
3. Phantom UPS-0512 to wysokiej jakości zasilacz UPS z czystą falą sinusoidalną.
4. SVEN RESERVE HOME-500 - do systemów grzewczych o średnim poborze mocy.
5. VIR-ELECTRIC NB-T102 - do kotłów do jednego kilowata.

Oczywiście w sklepach można znaleźć dość tanie opcje, ale najprawdopodobniej będą to chińskie „nie-nazwy” złożone z komponentów niskiej jakości.