Рейтинг лучших источников бесперебойного питания для котлов отопления 2020 года

Принцип работы бесперебойника

Главная задача работы ИБП – подача в сеть напряжения достаточной мощности при отключении света. Перевод на электропитание от аккумуляторных батарей (АКБ) должен произойти за доли секунды, чтобы подключенное оборудование не успело выключиться.

Бесперебойники также способны стабилизировать напряжение, выпрямлять синусоиду и поддерживать частоту тока в пределах нормы. Но дополнительными функциями обладают не все модели.

При выборе бесперебойника для отопительной системы можно взять более мощное устройство, чтобы можно было при необходимости дополнительно подключать к нему другие приборы

Устройство ИБП неодинаково. В максимальной комплектации бесперебойник состоит из следующих элементов:

• корпус;
• аккумуляторная батарея;
• преобразователи тока и напряжения (инверторы, выпрямители и пр.);
• переключатель;
• управляющая микросхема.

Для работы подключенного оборудования важны такие характеристики ИБП:

1. Вид кривой выходного напряжения: аппроксимированная или обычная синусоида. Первый вариант менее предпочтительный, потому что является непривычным для большинства электронных устройств и приводит к их повышенному износу.
2. Потребляемая мощность. Двигатели насоса и вентилятора имеют высокие пусковые токи, поэтому максимальная производительность ИБП должна минимум в 2 раза превышать уровень потребления электроэнергии котлом.
3. Скорость переключения на резервный источник питания. Чем она выше, тем лучше для подключенного оборудования.
4. Электрическая емкость. От неё зависит время автономной работы всей отопительной системы. Для увеличения емкости к ИБП могут подключаться дополнительные внешние аккумуляторы.
5. Срок службы. Он зависит от режима эксплуатации и внутренней структуры батарей.
6. Диапазон входящих параметров сети, позволяющих бесперебойнику выдавать приемлемые напряжение, частоту и синусоиду без переключения на АКБ.
7. Наличие заземления («сквозного» ноля).

В автономном режиме ИБП способны выдавать 2 вида синусоиды:

• плавную;
• аппроксимированную.

Плавная синусоида является более приемлемой и всегда гарантирует нормальную работу подключенного оборудования.

Указанные сроки работы оборудования от бесперебойника являются ориентировочными. Точное время можно узнать путем тестирования конкретного комплекта оборудования

Стоимость бесперебойников напрямую зависит от емкости аккумуляторов, дополнительного функционала, а также соответствия выходящих параметров тока и напряжения нормативным значениям. Однако даже самый дешевый ИБП лучше, чем его полное отсутствие.

Резервные

Бесперебойник типа off-line считается своего рода посредником, так как передает ток и напряжение без изменения их характеристик на входе в агрегат. Если происходит отключение энергии либо она выходит за рамки установленных значений, ИБП переходит на работу от батарей. Как правило, емкость аккумуляторов данных устройств составляет 5–10 Ач. Обычно этого хватает, чтобы котел работал после отключения основного питания до получаса. Главным критерием покупки именно этого типа устройства является подача питания при его аварийном отключении. Их покупают, чтобы успеть правильно отключить оборудование после остановки котла.

Из плюсов устройств такого типа стоит отметить бесшумность работы, высокий КПД, а также приемлемую стоимость. Недостатками являются незначительная емкость аккумулятора, медленное переключение на аварийный ход работы и отсутствие возможности коррекции показателей напряжения.

Линейно-интерактивные

Данные агрегаты считаются лучше предыдущих. Кроме аккумуляторной батареи, они обычно оснащены стабилизатором напряжения. За счет этой особенности они дают на выходе напряжение 220 B. Цена таких приборов выше. Однако они могут проводить анализ типа синусоиды, а также выполнять переключение питания в случаях, когда ее вид искажается более чем на 5%.

Главным достоинством этих приборов является минимальный интервал переключения с сетевого режима, который составляет около 2–10 м•с. За счет них возможна стабилизация напряжения без аккумулятора. Недостатком приборов такого типа является тот факт, что изменять ее форму они не могут. Сами по себе такие устройства конструктивно сложнее резервных аналогов. Помимо того, что они имеют большую мощность на выходе, к ним нередко подсоединяют довольно емкие внешние аккумуляторы. К сожалению, эти приспособления не способны корректировать частоту тока, хотя и отличаются высоким КПД во время функционирования от основного (сетевого) питания. Их подключение в нужный момент практически не отражается на работе системного оборудования.

Непрерывные

В эту категорию входят так называемые бесперебойники отопления on-line

Неважно, есть напряжение на входе либо нет, приборы такого типа всегда питаются от имеющейся батареи. Значение электросети на выходе у приборов такого типа не зависит от показателей входа

Обеспечивается питание за счет двухэтапного преобразования энергии. Изначально уровень входящего напряжения снижается, происходит выпрямление переменного тока. Таким образом, обеспечивается подзарядка аккумулятора.

Схема приборов непрерывного типа многокомпонентная. С точки зрения экономичности она оправдана только при высокомощном виде оборудования, а также емкости аккумуляторных батарей. В процессе отдачи электроэнергии процесс обратен первому этапу. Происходит снятие электрической энергии с контактов, ток становится переменным, напряжение увеличивается и поступает на выход ИБП. По сути, система постоянно работает в автономном режиме, имея стабильность параметров. Поэтому в данном случае не имеют значения скачки напряжения, нестрашна деформация синусоиды.

Из преимуществ оборудования такого типа стоит отметить стабильность работы системы при аварийном отключении электроэнергии. Устройства такого типа защищены от любых скачков напряжения. Их можно подсоединить к бензогенератору, если необходимо пополнить заряд. Помимо этого, пользователь имеет возможность подкорректировать параметры выходящего напряжения. Недостатками таких ИБП являются шум и отдача тепла в процессе работы вентилятора. Кроме этого, такие устройства характеризуются низким коэффициентом полезного действия, а также высокой стоимостью. Их цена в 2 раза больше аналогов линейно-интерактивного типа.

Типы аккумуляторных батарей

Для резервного питания используются батареи свинцово-кислотного типа. Они больше весят, зато стоят не так дорого, как литиевые. При этом срок эксплуатации таких батарей может достигать 12 лет. В свою очередь литиево-ионные отличаются повышенной удельной емкостью и небольшой скорость подзарядки. Их можно хранить только в заряженном состоянии в комнате, где не наблюдаются перепады температур.

АКБ различают по электролиту, который используется:

1. AGM. Аккумуляторы такого типа герметичны и характеризуются пониженным электросопротивлением. Они работают дольше гелевых, более надежны, стойки к вибрациям, могут устанавливаться в любых положениях и дешево стоят.
2. GEL. Гелевый электролит не токсичен и не требует специализированного обслуживания. Аккумуляторы с GEL электролитом мощные, надежные и емкие.

Принцип работы ИБП

Резервное питание от ИБП электрооборудования АСО и аппаратуры контроля, управления и регулирования рабочих параметров для котлов отопления реализуется в нескольких технических вариантах исполнения, каждый из которых имеет свои особенности:

1. Простейший вариант подключения аккумуляторов, если уменьшилось или полностью пропало сетевое напряжение, называется резервным или off-line (оффлайн) типом.

Схема резервного off-line подключения ИБП

При номинальном сетевом питании напряжение напрямую от сети (обозначено «ключ») поступает к аппаратуре АСО – на схеме обозначено «нагрузка». Параллельно от блока «выпрямитель/зарядное устройство» заряжается АКБ («батарея»). Затем постоянное напряжение 12 В от АКБ направляется к инвертору, а из него уже в форме переменного напряжения 220 В подается на нагрузку.

ИБП off-line типа для систем отопления частного дома НЕ ГОДИТСЯ! Оффлайн-бесперебойник пригоден для бытовой техники, пожарной автоматики, но для микропроцессорной автоматики и приборов АСО (термостат, электронный термометр, регуляторы расхода и давления) его использовать не рекомендуется. Причина кроется в нестабильном характере синусоидальной формы переменного напряжения, подаваемого на вход циркуляционного насоса или в схему управляющей электроники с термометром. Напряжение не откорректировано ни по частоте, ни по амплитуде.

График напряжения переменного электрического тока имеет синусоидальную форму. Чем ближе форма подаваемого питания к идеальной (математической) синусоиде, тем лучше характеристики тока, тем стабильнее работает оборудование и автоматика.

На рисунке показаны сравнительные графики изменения напряжения от различных видов источников переменного тока:

• график (а) – так называемая «грязная» синусоида, имеющая форму меандра – результат работы резервных источников импульсивного характера. «Грязная» синусоида провоцирует перегрузки в работе насоса и кавитационные процессы в системе. Оборудование натужно гудит и быстро выходит из строя;
• график (б) – аппроксимированная (ступенчатая) синусоида на выходе из инвертора либо дизельного генератора. Используя стабилизаторы напряжения, аппроксимированную синусоиду преобразуют в правильную («чистую») синусоиду;
• график (в) – «чистая» синусоида. Работа аппаратуры системы отопления при «чистом синусе» со стабильной амплитудой без скачков и провалов проходит без паразитных шумов в штатном режиме. Бесперебойник с инвертором и стабилизатором в общей схеме способен обеспечить чистую синусоиду подачи тока на АСО.

Графики изменения напряжения переменного тока от ИБП различных типов

1. Если в схему off-line подключения ИБП дополнительно разместить трансформатор, стабилизирующий напряжение на входе зарядного устройства, то получится бесперебойник линейно-интерактивного (Line-interfctive) типа.

Схема ИБП линейно-интерактивного типа

В числе достоинств интерактивного подключения отмечают два фактора:

• стабилизацию выходного напряжения (хотя она носит примитивный, квазисинусоидальный характер), что уже позволяет его использовать для запитывания оборудования АСО;
• обеспечение более долгой «жизни» АКБ до 8-10 часов.

1. ИБП двойного преобразования (on-line типа), представляющий собой устройство резервного запитывания оборудования АСО в автономном режиме.

Схема источника бесперебойного питания on-line типа

Принцип работы ИБП онлайн типа заключается в последовательном двойном преобразовании входящего переменного тока:

• выпрямитель трансформирует переменное напряжение сети в постоянное;
• инвертор преобразует постоянное напряжение в переменное.

При двойном преобразовании электроэнергии получается чистая синусоидальная форма питающего нагрузку напряжения, что идеально подходит для оборудования АСО.

Нужно ли покупать ИБП для котла

1. Страхует на случай отключения электроэнергии.
2. Улучшает качество подаваемого тока.

Жизненно важна первая функция. В суровые холода, отключение электричества может привести к замерзанию системы, и вылиться в дорогостоящий ремонт с заменой труб.

Это не говоря уже о вреде здоровью самих жильцов. На этот случай устанавливается (обычно возле котла) комплект: ИБП + АКБ. ИБП, он же бесперебойник, блок питания, или стабилизатор, а также специальные аккумуляторные батареи.

От того, какой ёмкости будут батареи, сколько их будет и какую нагрузку они получат от котла, будет зависеть, какое время Ваша система отопления сможет работать автономно.

Другая функция ИБП не так заметна людям, но ощутима для чувствительной электроники. Дело в том, что электроэнергия подаётся в наших сетях далеко не всегда идеального качества.

Бывают резкие скачки, повышения и понижения напряжения. Встроенный стабилизатор выровняет ток до оптимальных показателей.

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.

Как выбрать?

Выбор бесперебойника зависит от ряда факторов. В первую очередь при покупке необходимо учитывать мощность отопительного агрегата. Помимо этого, нельзя забывать о функциональных возможностях системы отопления, поскольку именно от этого будет зависеть тип устройства. Нужно рассчитать мощность прибора. Для этого надлежит сложить мощность всех приборов, которые планируется использовать для питания, включая насосы и автоматику.

Так как показатели тока на пуске могут превышать исходные значения, потребляемый уровень мощности надлежит увеличивать втрое. Получившееся в сумме число умножают на 1,3 и получают значение требуемой мощности покупаемого прибора. Помимо этого, перед покупкой нужно точно высчитать требуемое время работы бесперебойника в автономном режиме. От этого будет зависеть количество аккумуляторных батарей. Их тип может быть разным, но для котлов нельзя покупать АКБ автомобильного стартерного типа. Помимо минимальной нагрузки, они очень быстро выходят из строя, а более всего боятся полной разрядки.

Важно учитывать не только активную, но также полную мощность и пределы рабочих границ напряжения. Хорошо, если к прибору можно будет подключить внешние батареи

Это особенно важно, когда есть сомнения, что встроенного ресурса будет недостаточно.

Лучше, если порог рабочего напряжения будет невысоким, а устройство будет оснащено стабилизатором тока. Если прибор не имеет плавной синусоиды, стабильной работы у него не получится. Это может стать причиной систематического самопроизвольного включения и выключения устройства. Когда котел не оснащен автоматизированной системой включения после подачи питания в сети, приборы с большим промежутком времени для переключения не годятся. Лучше приобретать варианты с нулевым временем переключения на ресурсы АКБ с двойным преобразованием, а также функцией стабилизации. Они хоть и дороже, однако, характеризуются большей защитой компонентов системы отопления.

Покупку лучше осуществлять в проверенном магазине, имеющем позитивные отзывы покупателей. Это сведет к минимуму риск покупки некачественного товара. Помимо этого, в процессе выбора устройства стоит попросить у продавца сертификат качества и соответствия установленному регламенту, что подтвердит серьезность торговой марки.

О том, как выбрать ИБП для котла, смотрите в следующем видео.

Место установки

Размещать ИБП лучше возле существующих розеток. Если он не габаритный, то вовсе не обязательно его вешать на стену, достаточно размесить на ближайшей полке. Главное не закрывать вентиляционные отверстия.

При этом не забывайте о соблюдении правил ПУЭ. Минимальные расстояния от газовых труб до розеток, в том числе и до ИБП, должно быть не менее 0,5м.

По поводу размещения аккумуляторов. Модные AGM модели боятся повышенных температур более 30 градусов. А возле котла температура явно не будет комнатной.

Поэтому размещайте АКБ как можно дальше от труб отопления и горячего котельного оборудования.

Виды

Производители отопительного оборудования представляют много разных устройств. Это позволяет подобрать вариант для любых финансовых возможностей и технических требований. В зависимости от принципа действия бесперебойники бывают резервные, линейно-интерактивные, онлайн. Каждый из них рассмотрим подробно.

Резервные (standby)

Это простой, недорогой, а потому распространённый тип оборудования. В нормальном режиме котёл запитывается напрямую от бытовой розетки, а переход на аккумуляторы происходит на протяжении нескольких миллисекунд после отключения электросети.

Плюсы и минусы

доступная цена
простота обслуживания и ремонта

несинусоидальная форма выходного сигнала негативно влияет на оборудование, но есть модели с чистым синусом на выходе, и их цена заметно выше
невозможность регулировки напряжения
ёмкость встроенного аккумулятора для котла отопления невысока, но есть возможность подключения внешних батарей

Линейно-интерактивные (line-interactive)

Преимуществом этой схемы относительно предыдущей будет способность стабилизировать напряжение питания нагрузки в случае повышения или снижения напряжения в электросети. Аккумуляторами, вернее, их энергией система пользуется только при отсутствии основного питания, что увеличивает срок их эксплуатации. Устройства выпускают в двух группах в зависимости от формы выходного напряжения в батарейном режиме.

Наибольшее распространение получили аппараты, имеющие аппроксимированную синусоиду. Их назначение — работа с импульсными источниками питания, предусмотренными в персональных компьютерах. Если вам нужен источник для обеспечения питания электрических двигателей вкупе с циркуляционными насосами, в большей мере подойдут вторые.

Плюсы и минусы

высокий КПД
встроена функция стабилизации напряжения
быстрый переход в автономный режим при отключении напряжения в питающей сети

напряжение сети не фильтруется полностью от ВЧ помех
на переход с режима на режим необходимо до 20 мс., правда, это справедливо не для всех моделей

Онлайн (on-line UPS)

Беспрерывные источники электропитания с двойным преобразованием напряжения — самые технологически продвинутые — не только обеспечивают бесперебойное снабжение током, но и повышают качество электроэнергии. Потому и стоят они несколько больше, чем предыдущие аналоги. Их использование оправдано только потребностью в электропитании очень высокого качества.

Плюсы и минусы

отсутствует временной промежуток между отключением сети и началом работы аккумулятора
стабилизированное напряжение на выходе

сложное устройство
относительно большая цена
в некоторых моделях вентиляторы для охлаждения инвертора сильно шумят

Предназначение

ИБП обеспечит котлу дополнительный источник питания, но он далеко не всегда сможет решить все проблемы по гарантированию резервного источника питания

Важно запомнить, что генератор заменить он не сможет, и если существует ситуация, что период отсутствия света равняется времени, когда он есть, то бесперебойник нормально работать не сможет, так как заряжается он дольше, чем разряжается. Есть еще ряд специфических случаев, когда он не поможет

При постоянных непредвиденных ситуациях ИБП – это вещь полезная и необходимая. Его назначение – обеспечивать постоянное напряжение в заданных рамках, а если часто непредвиденно отключают электроэнергию, или случаются перепады, то это устройство всегда выручает в таких форс-мажорных ситуациях.

Пока отсутствует электричество в вашем доме все равно тепло

Требования к ИБП для газовых котлов и их характеристики

Выбирая ИБП для котла, следует ознакомиться с их разновидностями. Они представлены двумя основными видами – это offline и online UPS. Оффлайн-системы представляют собой самые простые устройства бесперебойного питания. Они не умеют стабилизировать напряжение, переключаясь на батареи только тогда, когда вольтаж падает ниже определенного значения – только в этом случае на выходе появляются стабильные 220 В (в остальное время UPS работают как бы в режиме байпаса).

Выбирайте ИБП с ровной синусоидой, это поспособствует более стабильной работе вашего отпительного оборудования.

ИБП для котла онлайн-типа выполняют двойное преобразование электроэнергии. Сначала переменный ток напряжением 220 В преобразуется в 12 или 24 В постоянного напряжения. Затем постоянный ток снова преобразуется в переменный – напряжением 220 В и частотой 50 Гц. Для того чтобы снизить потери, в их конструкции используются высокоэффективные инверторные преобразователи.

Таким образом, ИБП для котла не всегда является стабилизатором, в то время как отопительное оборудование любит стабильное напряжение. Также оно любит, когда на выходе получается чистая синусоида, а не ее прямоугольный аналог (меандр или ступенчатая аппроксимация синусоиды). Кстати, ступенчатую форму синусоиды дают дешевые компьютерные ИБП с аккумулятором небольшой емкости. Поэтому для питания газовых котлов они не подходят.

Источник бесперебойного питания для котла, в лице компьютерного ИБП, не подходит и тем, что емкость аккумуляторов здесь крайне мала – запаса хватит на 10-30 минут работы.

Теперь мы рассмотрим требования к аккумуляторам. Придя в магазин, чтобы выбрать хороший ИБП для газового котла, не забудьте приобрести модель с аккумулятором подключаемого типа – он должен быть внешним, а не встроенным. Все дело в том, что внешние батареи обладают более высокой емкостью, до нескольких сотен А/ч. Они обладают внушительными габаритами, поэтому они не встраиваются в оборудование, а стоят рядом с ним.

Давайте посмотрим, как выбрать ИБП для газового котла, ориентируясь на максимальное время автономной работы. Учитывая, что аварии на линиях сегодня устраняются очень быстро, а максимальное время проведения профилактических работ составляет не больше одного рабочего дня, то нам достаточно 6-8 часов работы от аккумуляторов. Для того чтобы высчитать, сколько будет работать источник бесперебойного питания для газового котла на полной зарядке, нам потребуются следующие данные:

• Емкость аккумулятора в ампер/часах;
• Напряжение аккумулятора (может принимать значение 12 или 24 В);
• Нагрузка (указывается в паспорте на газовый котел).

Попробуем рассчитать, сколько будет работать бесперебойное питание для котла при потребляемой мощности 170 Вт от аккумулятора емкостью 75 А/ч и напряжением 12 В. Для этого умножаем напряжение на ток и делим на мощность – (75х12)/170. Получается, что газовый котел сможет проработать от выбранного ИБП более 5 часов. А если учесть тот факт, что оборудование работает в циклическом режиме (не постоянно), то можно рассчитывать на 6-7 часов непрерывного питания.

Таблица подбора емкости АКБ бесперибойника в зависимости от мощности котла.

При использовании маломощных газовых котлов и двух аккумуляторов емкостью 100 А/ч каждый и напряжением 12 В, продолжительность автономной работы составит около 13-14 часов.

Планируя купить бесперебойник для котла, необходимо обратить внимание и на такую характеристику, как зарядный ток. Все дело в том, что он должен составлять 10-12% от емкости АКБ

Например, если АКБ обладает емкостью 100 А/ч, то ток заряда должен составлять 10%. Если этот показатель будет меньше или больше, то батарея прослужит меньше, чем это положено.

Необслуживаемые аккумуляторы могут заряжаться и при меньших токах, но время полной зарядки будет достаточно большим.