Zasilacz bezprzerwowy do kotła grzewczego: zasada działania + subtelności wyboru zasilaczy bezprzerwowych
Czy znasz to uczucie, gdy w najbardziej nieodpowiednim momencie zostajesz pozbawiony prądu? Zgadzam się, trudno jest znaleźć dogodny czas na wyjście z sieci. Wiele domów prywatnych jest już wyposażonych w autonomiczne generatory na wypadek długotrwałej utraty prądu. Byłoby miło mieć również zasilacz do kotła, ponieważ ten sprzęt ma wrażliwe podzespoły. Od tego ostatniego zależy użyteczność i bezpieczeństwo systemu kotła.
Wysokiej jakości zasilacz awaryjny zapewni Ci spokój: nie będziesz musiał zmagać się z niezrozumiałymi błędami, czekać na serwisantów ani płacić za naprawy. Z tego artykułu dowiesz się informacji o działaniu zasilaczy, ich rodzajach i kryteriach bezbłędnego doboru urządzenia w każdych warunkach.
Zasilacze awaryjne pojawiły się w związku z koniecznością zabezpieczenia przed niestabilnością sieci elektrycznych i przerwami w dostawie prądu. W różnych okolicznościach potrzebny jest pewien rodzaj zasilacza awaryjnego, ale resztę można porzucić. Więcej na ten temat dowiesz się z naszego artykułu.
Treść artykułu:
Cel i zasada działania systemów zasilania gwarantowanego
W domach indywidualnych kotły są często jedynym urządzeniem do podgrzewania wody i ogrzewania. Problemy w sieciach elektrycznych obsługujących takie budynki powodują duże niedogodności.
Jednocześnie panele kotłowe i zespoły sterujące, a także ich instalacje automatyczne wymagają wysokiej jakości zasilania.
Wygładza ten problem bezprzerwowe źródło zasilania (UPS, zasilacz awaryjny, zasilacz awaryjny) to proste urządzenie, które zapewnia pewien czas stabilnej pracy baterii.
Urządzenie zasilania rezerwowego załącza się po awariach i wypadkach i zasila w energię elektryczną cały układ sterowania kotłem. UPS może to robić przez kilkadziesiąt minut, a nawet dłużej niż pół dnia.
Głównym zadaniem UPS-a jest zasilanie urządzeń prądem i napięciem w przypadku, gdy główna sieć zasilająca przestanie je zasilać. Szczególnie dużo przerw jest w zimie, czasami z powodu mrozu, czasami z powodu oszczędności. Z tego powodu UPS do kotłów będzie bardzo istotne w dużych gospodarstwach domowych. Ze względu na częste przerwy w dostawie prądu w sektorze prywatnym, zapotrzebowanie na zasilacze UPS staje się coraz większe.
Drugą główną funkcją zasilacza UPS jest ochrona przed wahaniami i nieprawidłowymi parametrami sieci. W przypadku braku zasilania lub zmiany wielu parametrów UPS przejdzie na pracę bateryjną.
UPS jest często używany z kotły na paliwo stałe. Pompy takich kotłów zapewniają ruch i cyrkulację w grzejnikach. Ponieważ paliwo pali się nadal po wyłączeniu zasilania, pozostała ciecz w bojlerze może się zagotować. Bez zastosowania zasilacza awaryjnego sytuacja ta zakończy się awarią lub całkowitą awarią kotła, a nawet możliwa jest eksplozja.
Stała praca na paliwie stałym lub kocioł gazowy, jego panel zapłonowo-sterujący zapewnia nie tylko samo ogrzewanie lub podgrzewanie wody, ale także chroni przed zamarzaniem płynu chłodzącego w rurach, co może zaszkodzić całej instalacji grzewczej.
W większości nowoczesnych modeli kotłów kontrolowana jest cyrkulacja chłodziwa pompy elektryczne. Termostat reguluje temperaturę zewnętrzną. Pompa zaczyna pompować płyn chłodzący, gdy tylko spadnie on poniżej dopuszczalnego limitu. Następnie zapala się zawór gazowy, palnik zaczyna pracować, energia spalania wypełnia płyn chłodzący i włącza się wentylator. Sterowanie kotłem jest przez cały czas dostępne w jednostce elektronicznej.
Prawie wszystkie elementy konstrukcyjne z tego cyklu wymagają wysokiej jakości energii elektrycznej o idealnym kształcie prądu:
- pompa;
- zawór gazu;
- wentylator;
- moduł elektroniczny.
W niektórych zastosowaniach zły kształt fali prądu będzie miał krytyczne konsekwencje.
Zasilacze UPS mają odmienną zasadę działania i budowę. UPS do kotłów zazwyczaj posiada akumulator (akumulator, akumulator) i przełącza się na zasilanie awaryjne.
Rodzaje zasilaczy rezerwowych
Nie ma zasilaczy awaryjnych specjalnie dla kotłów gazowych lub na paliwo stałe. Istnieją tylko 3 typy zasilaczy UPS ze względu na sposób ich działania i wszystkie reprezentują 3 różne kategorie cenowe.
Systemy kotłów grzewczych dostarczane są z następującymi zasilaczami UPS:
- Offline (offline, kopia zapasowa).
- Liniowo-interaktywny.
- Online (on-line, podwójna konwersja).
Nieaktywny UPS - To grupa budżetowych urządzeń, które przełączają zasilanie na akumulator i nie wyrównują parametrów napięciowych.Obejmują one urządzenia przełączające i baterię. W trybie zasilania sieciowego sterownik pompy i kotła pobiera energię bezpośrednio z sieci.
Zasilanie rezerwowe jest uruchamiane za pomocą przełącznika. Off-line - najmniej niezawodny i najtańszy. UPS off-line ma taki sam kształt napięcia jak sieć, a czas przejścia na pracę akumulatorową jest dość długi. Głównym zastrzeżeniem jest brak stabilizacji napięcia sieciowego.
Zasilacze bezprzerwowe typu line-interactive mieć wbudowany stabilizator. Dzięki niemu urządzenie kontynuuje pracę z sieci nawet przy znacznych wahaniach napięcia, a co za tym idzie, jest bardziej niezawodne. Urządzenia te nie przełączają się na zasilanie rezerwowe po niewielkich skokach napięcia, jak urządzenia off-line. Urządzenia Line-interactive dzielą się na 2 główne podkategorie: UPS z regularnymi i nieregularnymi falami sinusoidalnymi.
Charakterystyka line-interactive:
- sygnał wyjściowy może być stopniowany lub gładki;
- długa praca;
- długa żywotność;
- długi czas pracy bez przełączania na akumulator;
- wyrównanie napięcia za pomocą stabilizatora.
Urządzenia internetowe mają zasadniczo inną strukturę niż off-line i line-interactive. Urządzenia on-line przekształcają prąd przemienny na prąd stały, a następnie ponownie na prąd przemienny.
Ich akumulator jest ładowany przy obniżonym stałym napięciu. Jest stale aktywny, nie wymaga przełączania i rozpoczyna pracę natychmiast po zaniku napięcia sieciowego. Akumulator zasila również kocioł, jeśli napięcie sieciowe jest dostępne, ale jest zbyt niskie.
Parametry on-line:
- wyrównanie częstotliwości i napięcia;
- natychmiastowe włączenie zasilania rezerwowego;
- Sinusoida na wyjściu jest prawie idealna.
Jeśli chodzi o sinusoidę, to w urządzeniach on-line jest ona gładka, nie schodkowa i nie ma zauważalnych zniekształceń. Jednocześnie w przypadku wielu kotłów gazowych fundamentalnie ważna jest stabilność częstotliwości.
Modele on-line zapewniają 100% ochronę w każdym trybie pracy. Dotyczy to bezpieczeństwa kotła, jego części i samego źródła zasilania awaryjnego, związanego z problemami w sieci elektrycznej. Zabezpieczenie działa w przypadku wystąpienia zakłóceń w dowolnym fragmencie sieci.
Urządzenie zawiera prostownik, falownik i objazd. Prostownik przekształca prąd przemienny na stały, falownik wykonuje działanie odwrotne, a obejście jest linią zasilania rezerwowego, która jest używana w przypadku awarii części UPS.
Modele online są nieocenione w przypadku obciążeń krytycznych lub wrażliwych, którymi jest wiele systemów kotłów. Przy niskiej wydajności i żywotności, zasilacze UPS on-line są najpotężniejsze.
Strukturalnie UPS-y on-line są w stanie współpracować z akumulatorem i generatorem. Zwykle z obydwoma źródłami w tym samym modelu. UPS on-line ma inwerter, który stale pracuje, co jest jego główną cechą. Wszystkie wydajne systemy UPS próbują teraz korzystać z tego schematu online.
Porównanie charakterystyk różnych zasilaczy UPS dla kotła
W starych komputerach stacjonarnych stosowano zapasowe zasilacze bezprzerwowe, które zwykle wystarczały. W sieciach przemysłowych i prywatnych istniało i istnieje zapotrzebowanie na mocniejsze i bardziej złożone zasilacze bezprzerwowe.Nowoczesne kotły i wszystkie kotły z pompami są słabo lub niekompatybilne z zasilaczami UPS offline.
Prawie wszystkie zasilacze awaryjne działające w trybie offline mają niewielką moc. Sprawność tych zasilaczy UPS w przypadku problemów z zasilaniem sięga nawet 60%.
Urządzenie przełączające zasilaczy UPS line-interactive stabilizuje napięcie i w tym przypadku znaczne odchylenia napięcia od normy nie powinny prowadzić do przejścia do pracy autonomicznej. Dodatkowo urządzenia line-interactive obsługują dwa tryby: dla niestabilnych parametrów i całkowitej utraty zasilania.
Te zasilacze UPS działają przy odchyleniach napięcia wejściowego do 20%. Napięcie wyjściowe jest prawie zawsze równe normie. Wydajność line-interactive jest wyższa niż w trybie on-line i off-line, a poziom zapewnianej ochrony sięga 85%.
Zasilacz bezprzerwowy on-line dostarcza na wyjściu wysokiej jakości prąd przemienny. Nie ma w ogóle czasu przełączania pomiędzy baterią a siecią. Falownik UPS online może pracować bez zasilania sieciowego.
Oprócz tych zalet istnieją również wady. Żywotność baterii podczas pracy on-line jest zwykle niższa, podobnie jak wydajność całego urządzenia. Ceny modeli on-line są znacznie wyższe. On-line charakteryzuje się znacznym poziomem hałasu i znaczną generacją ciepła.
Najpopularniejsze są line-interactive. Mają stabilizator, choć nie najdokładniejszy. Jeśli napięcie sieciowe odpowiada zakresowi zasilacza awaryjnego (na przykład w granicach 130 woltów), ten ostatni ustabilizuje wskaźnik z dokładnością około 10%. Liczba ta jest uważana za akceptowalną w życiu codziennym.Przełączenie na pracę bateryjną nastąpi zawsze wtedy, gdy stabilizator nie będzie w stanie osiągnąć tych 10%.
Line-interactive są w sensie bliższe urządzeniom off-line - mają też pewien zasięg, w którym urządzenie pracuje w trybie normalnego zasilania z sieci, a nie w trybie rezerwowym. Różnica polega na tym, że dopuszczalny zakres napięcia dla urządzeń off-line jest znacznie węższy. W urządzeniach off-line nacisk położony jest na ochronę przed nagłymi przerwami w dostawie prądu, a nie skokami napięcia.
Kryteria doboru zasilacza awaryjnego dla kotła
W sumie istnieje ponad 5 zasad skutecznego wyboru zasilacza awaryjnego. Ogólnie rzecz biorąc, należy preferować nowsze i bardziej zaawansowane urządzenia. Należy pamiętać o specyfice rosyjskich sieci energetycznych – są one w przeważającej mierze niestabilne.
Zwróć uwagę na kluczowe cechy:
- Moc.
- Prąd ładowarki.
- Pojemność baterii.
- Możliwość podłączenia akumulatorów zewnętrznych.
- Czas pracy w trybie autonomicznym/awaryjnym.
- Czas przejścia na akumulator.
- Kształt sygnału wyjściowego (napięcia), czyli wyjściowej fali sinusoidalnej.
- Obecność znaku przez zero.
Moc. Dla kotły dwuprzewodowe, podgrzewając dużo wody kranowej, zasilacz awaryjny albo będzie bezużyteczny, albo będzie wspierał pracę przez krótki czas i tylko wtedy, gdy będzie bardzo mocny. Będziesz musiał wziąć pod uwagę liczbę pomp obiegowych (im więcej, tym większa potrzebna moc) i moc samego kotła.
Pamiętaj, że UPS-y do 200 W sprawdzają się w przypadku kotłów o najmniejszej mocy.Jeśli kocioł pracuje na gazie, ma moc od około 80 do 300 W i więcej. Należy zakupić zasilacz awaryjny o 25% mocy większej niż kocioł. Zazwyczaj moc UPS dla kotła jest ograniczona do 600 W.
Moc zasilacza UPS oblicza się ze wzoru A=B/C×D, Gdzie:
- A - moc akumulatora (W, waty);
- B - moc kotła (W, waty);
- C jest współczynnikiem obciążenia biernego (0,7);
- D - 3-krotna rezerwa prądu rozruchowego (3).
Rezultatem będzie minimalna wymagana moc akumulatora, ale należy do niej dodać 30% w rezerwie.
W obliczeniach należy uwzględnić także moc wszystkich pomp, jeżeli występują w instalacji. Wprowadź ten wskaźnik do licznika, dodając go do mocy kotła.
Dotyczący prąd ładowarki w przypadku akumulatorów wówczas do zasilania jednego akumulatora 10 Ah wystarczy 1 A. Akumulator o pojemności 80-100 Ah można stosować przy prądzie 8 A. Jeśli popełnisz błąd przy wyborze akumulatora, zarówno sam akumulator, jak i zasilacz awaryjny będą działać krócej, niż oczekiwano.
Ilość prądu ogranicza możliwość wykorzystania pojemności większej niż określona wartość, dlatego należy od razu wybrać mocną ładowarkę. Dobór zasilacza awaryjnego w oparciu o parametr prądowy jest jednocześnie wyborem w oparciu o czas pracy autonomicznej.
Następnym głównym parametrem jest Pojemność baterii. Na tej podstawie odpowiednie są urządzenia zapasowe z możliwością podłączenia zewnętrznych akumulatorów. Takie UPS-y działają znacznie dłużej w trybie awaryjnym, czyli po odłączeniu od sieci.Zaleca się pełne naładowanie akumulatorów zewnętrznych, gdyż jeśli nie zostaną one w pełni naładowane, żywotność akumulatorów będzie krótsza.
Ważnym parametrem jest autonomia. Maksymalna żywotność baterii zależy od baterii lub pakietu baterii. UPS z jedną wbudowaną baterią czasami zapewnia tylko 10-20 minut pracy na baterii.
Aby obliczyć żywotność baterii, należy pomnożyć liczbę baterii wewnętrznych i zewnętrznych oraz pojemność każdej z nich. Idealnie byłoby kupić UPS dla wielu akumulatorów z zewnętrznym podłączeniem akumulatorów, a następnie kupić same akumulatory osobno. W ten sposób możliwe będzie wydłużenie czasu pracy baterii do kilku godzin, co jednocześnie zapobiegnie całkowitemu rozładowaniu.
Należy to wziąć pod uwagę Moc ładowarki UPS. Ogranicza to możliwości w zakresie trybu offline. Niektóre zasilacze UPS on-line wytwarzają prąd większy niż 20 A, co pozwala na stosowanie jednostek o pojemnościach 200-300 Ah.
Łączna pojemność akumulatorów zwiększa się poprzez połączenie równoległe, połączenie szeregowe sumuje napięcie, co może być potrzebne w przypadku zasilaczy bezprzerwowych, które nie wymagają połączenia 12 V DC. UPS dużej mocy wymagają wyższego napięcia obwodu aby urządzenie działało z wysoką jakością.
Żywotność baterii sięga 10 godzin lub więcej i wiele zależy od mocy kotła, prądu ładowarki i pojemności akumulatora. Należy wziąć pod uwagę regularność przepięć sieciowych i przerw w dostawie prądu. W takim przypadku należy zwrócić uwagę na jakość systemu zabezpieczającego przed wahaniami w sieci.
Jednorazowy czas pracy baterii oblicza się za pomocą wzoru T = Q × U / W, Gdzie:
- T – czas (godziny);
- Q – pojemność baterii (Ah, amperogodzina);
- U to jego napięcie (V, wolty);
- W to całkowita moc obciążenia (W, waty).
Przełączanie prędkości na akumulator pokazuje, jak szybko zasilacz awaryjny przełączy się na pracę akumulatorową w przypadku zaniku prądu. Urządzenia online przełączają się w tryb „rezerwy” natychmiast, inne robią to z opóźnieniem nie mniejszym niż 0,002-0,015 sekundy, a czasem kilku sekund.
Forma napięcia wyjściowego. Sygnał wychodzący z zasilacza UPS i wpływający do kotła ma wpływ na jego pracę. Ruch silników elektrycznych pomp obiegowych zależy od parametrów energii elektrycznej. Zasilacze UPS niskiej i średniej jakości przy zasilaniu akumulatorowym i przy niestabilnym prądzie zasilającym w postaci meandra, czyli w postaci nierównej lub zmodyfikowanej sinusoidy. Kocioł będzie działał nierównomiernie, co dodatkowo zwiększy jego obciążenie i zużycie energii elektrycznej.
Kluczowe znaczenie ma przebieg napięcia na wyjściu zasilacza UPS. Może wyglądać jak przybliżona fala sinusoidalna lub trapez. Parametry takie są źle tolerowane przez pompy obiegowe. Będzie to sygnalizowane lepkim dźwiękiem i szarpaną pracą. Należy wybrać zasilacz bezprzerwowy dla pompy o najlepszych parametrach, w przeciwnym razie pompa z czasem ulegnie awarii.
Zasilacze UPS z podwójną funkcją odwracania nie tylko zapewniają niemal idealną falę sinusoidalną, ale także mają skuteczny system przeciwprzepięciowy w sieci. Line-interactive idealnie nadają się do drogich kotłów i urządzeń, które często się psują.
W przypadku niezawodnych sieci stabilizatory są potrzebne w mniejszym stopniu. Dzięki wysokiej jakości napięciu sieciowemu i stabilnej pracy podczas rzadkich przerw w dostawie, tani zasilacz awaryjny off-line staje się opłacalną opcją.
Przy częstych skokach zdecydowanie potrzebny jest stabilizator. W paszporcie zasilaczy bezprzerwowych ze stabilizatorami idealnie wspomina się o formie napięcia. Nie należy kupować UPS-a bez takich danych.
Przez zero. Kotły mogą być zależne od fazy lub niezależne od fazy. W przypadku kotłów zależnych od fazy będziesz musiał wybrać UPS z zerem przelotowym i pod kotłem. Niezależne od fazy mogą pracować nawet z zasilacza bezprzerwowego komputera, jeśli wytwarza on czystą falę sinusoidalną.
Wszystkim cechom należy nadać znaczenie, biorąc pod uwagę fakt, że masz kocioł gazowy lub na paliwo stałe. Warto na miejscu zapytać, czy przeciwwskazane jest zastosowanie konkretnego UPS-a do kotła gazowego.
Biorąc pod uwagę wszystkie kryteria, najlepszą opcją pod względem stosunku ceny do jakości, niezawodności, żywotności i żywotności baterii są UPS-y line-interactive z prawidłową falą sinusoidalną.
Instalacja i obsługa:
- Zasilacze awaryjne instalowane są w pobliżu instalacji grzewczej, w miejscach, gdzie warunki otoczenia nie będą miały wpływu na jakość pracy UPS.
- Dokumentacja wskazuje optymalną temperaturę i wilgotność - postępuj zgodnie z tą instrukcją.
- Monitoruj stan pomieszczenia - w pomieszczeniu nie powinny znajdować się ciecze wybuchowe lub łatwopalne oraz opary agresywnych odczynników.
- Podłączyć zasilacz awaryjny do kotła przewodami o odpowiednim przekroju.
- Uziemić cały sprzęt.
Zainteresuj się możliwościami sprzętu. Dobre urządzenia mają zabezpieczenie przed całkowitym rozładowaniem akumulatora, przegrzaniem, zwarciem i różnymi przeciążeniami. Wbudowane stabilizatory przekaźników zapewniają gładką falę sinusoidalną przy niestabilnym napięciu.
Wnioski i przydatne wideo na ten temat
Jak wybrać UPS do kotła, obliczenie parametrów:
Przegląd zasilacza awaryjnego Volter UPS-300 do kotła, instrukcja jego obsługi:
Współpraca UPS-a z pompą instalacji grzewczej, sprawdzenie zasilacza awaryjnego Powerman Smart:
Zasilacze UPS zwiększają bezpieczeństwo kotłów. Jeszcze nie tak dawno temu prawie nikt nie korzystał z UPS-ów. Obecnie w wielu domach prywatnych i firmach, gdzie często dostarczana jest energia elektryczna niskiej jakości, coraz częściej stosuje się zasilacze awaryjne. Zasilacze UPS mogą pracować w trybie offline, line-interactive i online. Te offline są opcją budżetową i w wielu przypadkach są w zupełności wystarczające. UPS-y online zmniejszają prawdopodobieństwo awarii do minimum. Liniowy interaktywny jest idealny w większości przypadków.
Pisz komentarze i zadawaj pytania dotyczące tematu artykułu. Wymieniaj się informacjami z innymi czytelnikami. Twoje doświadczenie może być przydatne. Opowiedz nam o tym, jak wybrałeś lub kupiłeś zasilacz awaryjny. Formularz kontaktowy znajduje się pod artykułem.
