ИБП для котла – разбираемся в нюансах выбора и нужен ли стабилизатор напряжения при наличии ИПБ

ИБП для котла – разбираемся в нюансах выбора и нужен ли стабилизатор напряжения при наличии ИПБ

Содержание

Немного предыстории

Год назад, когда был установлен ИБП, газовый котёл был максимально простым, минимум электроники, ручной поджиг. Собственно, ручной поджиг был единственный минусом котла, ведь при отключении электричества котёл тушил факел в целях безопасности, а обратно его зажечь был не в состоянии. Эту проблему решил ИБП, но была ещё проблема: при сильном порыве ветра факел могло просто задуть. Это случалось не часто, но доставляло некоторые неудобства. И примерно полгода назад решено было заменить котёл на чуть более «умный», с возможностью автоматического поджига горелки, а также с турбиной, которая создаёт необходимую для работы котла тягу, в результате чего отпала необходимость в использовании длинной вытяжной трубы.
Между старым и новым котлом была одна принципиальная разница — фазозависимость. У нового котла обязательно нужно было подключать фазу на L, ноль на N, в противном случае котёл будет разжигать горелку и практически сразу же её тушить, выдавая ошибку «Невозможно зажечь горелку». Появилось предположение о том, что во время перехода на АКБ, ИБП меняет местами фазу и ноль, поэтому котёл перестаёт работать. Индикаторная отвёртка с неонкой показала, что на обоих проводах, выходящих с ИБП присутствует фаза. Вольтметр показал, что между фазой и землёй напряжение 150В, а между нулём и землёй 90В, ну и между фазой и нулём соответственно их сумма. Такой расклад явно не устраивал котёл.

Что такое ИБП для котла, зачем он нужен?

ИБП для котла – прибор, который за счет аккумуляторных батарей (далее АБ) обеспечивает электропитание отопительного прибора в случае возникновения проблем с основным источником электроэнергии. Переход в автономный режим (то есть на питание от батарей) осуществляется автоматически как при полном отключении напряжения в электросети, так и при критическом снижении его значения.

Для применения с бытовыми котлами подходят ИБП малой и средней мощности (250-3000 ВА), они отличаются легкостью подключения и простотой в эксплуатации, имеют длительный срок службы и не требуют частого технического обслуживания.

Обратите внимание!
Общая стоимость владения ИБП, включающая в себя цену нового изделия и дальнейшие расходы на его содержание, меньше суммы, в которую может обойтись ремонт вышедшей из строя системы отопления.

Какие типы ИБП существуют и какой из них лучше всего подойдёт для котла?

Существуют три типа источников бесперебойного питания: резервные, линейно-интерактивные и онлайн (с двойным преобразованием энергии). Между собой они различаются схемой, принципом действия и основными характеристиками.

Резервные ИБП (или off-line) имеют ряд серьёзных недостатков: большую задержку при переключении на АБ, отсутствие коррекции входного напряжения и искажённую (несинусоидальную) форму выходного напряжения в автономном режиме. Область применения данных устройств ограничивается нагрузкой, нетребовательной к качеству входного напряжения и устойчивой к кратковременным провалам электропитания. Современный котёл отопительной системы нельзя отнести к подобному оборудованию, поэтому оff-line ИБП для котла – не лучший вариант.

Линейно-интерактивные ИБП более совершенны и могут применяться с газовыми котлами. Однако они не гарантируют им максимальный уровень защиты, особенно в случае котла, снабженного высокочувствительной автоматикой.

On-line ИБП являются наиболее эффективным решением для бесперебойного питания любого оборудования, в том числе и отопительного. Главные преимущества данных приборов: мгновенное переключение нагрузки на АБ, высокая точность и идеальная форма (чистый синус) выходного напряжения. Только онлайн ИБП обеспечивают по-настоящему непрерывное электропитание котла, полностью независимое от состояния основного источника электроэнергии. Кроме того, устройства этого класса нейтрализуют и различные сетевые воздействия, пагубно влияющие работу энергозависимых элементов отопительной системы.

Какие параметры имеют первоочередное значение при выборе ИБП для котла?

Грамотный выбор ИБП является гарантией надежной и качественной работы как самого прибора, так и подключенного к нему оборудования.

При выборе ИБП для котла необходимо обратить внимание на следующие параметры устройства:

  • фазность – должна соответствовать фазности входной сети и нагрузки (большинство бытовых котлов рассчитаны на работу от однофазной сети с напряжением 220/230 В);
  • номинальная выходная мощность – должна быть не меньше потребляемой мощности нагрузки, иначе ИБП не справится со своими задачами и потраченные на него деньги будут выброшены впустую. Рекомендуется выбирать ИБП для котла с номиналом, превышающим реальную мощность планируемой нагрузки на 20-30%, данный запас сможет компенсировать возможные перегрузки;
  • время работы в автономном режиме – должно быть достаточным для обеспечения функционирования котла на период, необходимый для устранения неисправности входной сети или запуска резервного источника электроэнергии (генератора). Фактическая продолжительность работы ИБП в условиях отсутствия электроэнергии зависит, во-первых, от количества и емкости АБ, а, во-вторых, от потребляемой мощности подключенного к прибору оборудования. Следует понимать, что одна и та же модель ИБП при разной нагрузке имеет разное время автономии;
  • конструкция корпуса – должна обеспечивать максимально удобное расположение ИБП. Рекомендуется заранее продумать способ крепления и убедиться, что габариты изделия соответствуют месту предполагаемой эксплуатации. Важно проследить, чтобы между расположенными на корпусе ИБП вентиляционными отверстиями и ближайшей поверхностью оставался зазор не менее 20 см.

Многие перед приобретением ИБП задумываются над тем, существует ли разница между выбором ИБП для газового котла и для твердотопливного котла. Следует понимать, что разницы нет! Смотреть нужно не на тип котла, а на его характеристики, главная их которых – потребляемая мощность.

Обратите внимание!
Разницы между выбором ИБП для газового котла и для твердотопливного котла нет. Важно учитывать не тип котла, а его характеристики, главная их которых – потребляемая мощность.

Конструкция и преимущества ИБП

Конструкция источника бесперебойного питания обычно включает в себя два модуля: стабилизатор тока и аккумуляторную батарею (АКБ), которая может быть как единственной, так и одной из нескольких. Данное устройство обладает следующими преимуществами:


  • ИБП для котла – разбираемся в нюансах выбора и нужен ли стабилизатор напряжения при наличии ИПБ
    Простой монтаж
    и подключение ИБП (производится самостоятельно, без привлечения специалистов)
  • Стабильность характеристик выходного напряжения
  • Длительный срок службы самого ИБП, а также дорогостоящего отопительного котла
  • Отсутствие необходимости в постоянном техническом обслуживании, а также минимальные расходы в процессе эксплуатации (кроме аккумуляторной батареи, замена которой потребуется лишь через несколько лет)
  • Бесшумность работы прибора

Устанавливать ИБП и АКБ для газового котла предпочтительней всего в хорошо защищённых от влаги местах, а именно в специально предназначенном для этого герметичном шкафу, расположенном как можно ближе к вентиляционной шахте. Такое расположение защитит оборудование от возможного выпадения влаги в виде конденсата и обеспечит некоторое его охлаждение.

Принцип работы ИБП

После подключения котла через ИБП, одновременно происходит работа отопительного прибора и зарядка элемента питания. Стабилизатор выравнивает частоту переменного тока и предохраняет от всяческих скачков напряжения. В случае отключения электропитания, автоматика моментально переводит нагрузку на внутренний аккумулятор. Время энергонезависимой работы ИБП зависит от двух параметров:

  • от ёмкости и количества аккумуляторных батарей
  • от мощности, потребляемой электрооборудованием газового котла

Встроенный фильтр устройства дополнительно обеспечивает точные значения величины питающего напряжения и частоты электрического тока в широком диапазоне без подключения к батарее.

ИБП для котла

Стандартный источник бесперебойного питания предлагается к продаже, в трех составных частях, включающие в себя:

  1. Блок стабилизации напряжения;
  2. Блок с аккумуляторными батареями.
  3. Инвертор

Назначение первого модуля самая сложная, он должен стабилизировать подачу электроэнергии на котел, сглаживая напряжение. Модуль стабилизации ИБП не допускает колебания в сети, и выравнивает напряжение до требуемых 220 В. Кроме того, что стабилизирующий модуль обеспечивает защиту электронных компонентов автоматики котлового оборудования, дополнительно он благоприятно влияет на качество зарядки аккумулятора.

ИБП

У второго модуля, задача не менее важная — сохранять работоспособность отопительного котла в аварийных ситуациях и поддерживать его эксплуатацию при полном отключении электроснабжения. Длительность автономного обеспечения электроэнергией от источника бесперебойного питания, пропорционально зависит от количества и качества аккумуляторных батарей, в том числе от их степени зарядки.

Третье устройство — инвертор для котла отопления, призвано преобразовывать постоянный ток в 12В от батарей, в переменное напряжение 220В. Синусоидальная кривая проходя сквозь инвертор имеет минимальную амплитуду колебания, обеспечивающая корректную работу плат управления котлового и вспомогательного оборудования в отопительной системе.

Цена на бесперебойник для газового котла, значительно отличается исходя из его принципа взаимодействия с электросетью. Второе, на что имеет влияние ценообразования на ИБП для котла отопления — способ размещения в помещении.

Три принципиально разных способа защиты

① ИБП оффлайн — наименование говорит нам о том, что прибор не включает в конструкцию стабилизатор, то есть находится “не в линии”. Показатели напряжения на выходе и на входе устройства не меняется. Устройство оборудовано простым релейным переключением и относится к низшей ценовой категории, при этом аппарат отнюдь не бесполезный.

Бесперебойное питание осуществляется в таком порядке:  падение сетевого напряжения или его колебание, превышающее допустимые нормы, приводит к тому, что бесперебойник для газового котла за доли секунды, (не более 15 мс) переводит котел на питание от аккумулятора. По возвращении показателей сетевого напряжения до нормальных значений, котел автоматически переводится в исходное состояние и получает электроэнергию от сети;

② Линейно-интерактивный бесперебойник — ИБП находится в средней ценовой категории. В отличии от ИБП оффлайн, включают в комплект стабилизатор напряжения. Представляют некою середину между приборами оффлайн и онлайн.  Комплект содержит аккумуляторные батареи и переключатель, который при скачках напряжения переводит котел на работу от ИБП.

Автоматический регулятор отвечает за стабилизацию напряжения. Потребитель, чаще обращает внимание именно на этот прибор, благодаря своей оптимальным характеристикам и доступной цене, выбор покупателя падает на него, в первую очередь в качестве источника бесперебойного питания для газового котла. К недостаткам аппарата можно отнести лишь — медленное переключение в независимый режим электроснабжения, при резком скачке на центральной линии.

③ ИБП онлайн — прогрессивное техническое приспособление, для тех кто ценит качество и щепетильно относится к своему техническому оборудованию. ИБП онлайн, совместимы с генераторными установками, что значительно расширяет степень независимости. Часто из-за расширенных функциональных возможностей, подобные блоки встречаются под наименованием — ИБП с двойным преобразованием ON-Line.

Принимая переменный ток, ИБП онлайн преобразует его путем выпрямления в постоянный и направляет на подзаряд аккумуляторов. Далее, от аккумуляторных батарей постоянное напряжение вновь реорганизуется в переменный ток с равносторонней синусоидой.

Двойное преобразование электрического питания гарантирует стабилизированное напряжение. Такой подход обеспечения стабильным электроснабжением имеет важное значение в домах где существует независимое питание, например от ветровых электростанций.

Разделение по методу установки

От варианта монтажа, бесперебойники для котлов газовых условно делят на две категории:

  • Расположение на стене — обусловлено удобной компоновкой негабаритных ИБП непосредственно на стене, не занимая много пространства. В основном это устройства с аккумулятором малой емкости. Большинство настенных модификаций ИБП подключаются к выносной батарее аккумулятора, установленной в отдельном месте;
  • Напольное размещение — громоздкие, с внушительными размерами и массой ИБП. Мощный источник бесперебойного питания для газового котла, устанавливается с расчетом повышенных нагрузок на оборудование и продолжительный временной отрезок обеспечения электричеством в автономных условиях получения питания.

Выбор ИБП для газового котла

Итак, давайте подведем итоги полученных знаний, сформированные понятия, что такое ИБП, помогут нам более правильно выбрать источник бесперебойного питания. Нам понадобится: качественный инвертор, стабилизатор и мощная аккумуляторная батарея. Безошибочным наш выбор помогут сделать два основных параметра:

  • Во первых, нам необходимо посчитать сумму потребления мощности всех приборов, попадающих в сферу особой важности, и подлежащих непременному ограждению от колебаний напряжения;
  • Во вторых, определиться с периодом времени, необходимого для автономного функционирования оборудования.

Складываем мощность

Посчитать общую мощность на самом деле очень просто. Считаем все приборы подлежащие защите: газовый котел, циркуляционный насос, сигнализация, уверены, вы сами сможете продолжить список электроприборов отвечающих за жизнеобеспечение с рекомендацией подключение к сети через ИБП.

После того, как приборы оказались в нашем списке, внимательно складываем мощность каждого прибора, которая прописана в паспортных данных или инструкции по эксплуатации. Итоговая сумма — является нашим искомым параметром. Молодой человек в видео обзоре, подробно рассказывает как это легче сделать:

Получив сумму мощности от потребления всех устройств, для корректного выбора ИБП газового котла потребуется увеличить это значение на 30 процентов. Это необходимо сделать, так как многие приборы, например электродвигатель насоса, в момент запуска резко увеличивают потребление тока.

Современные ИБП, конечно выдерживают кратковременную перегрузку, тем не менее специалисты советуют перестраховаться минимум на 30% , и рассмотреть возможность купить источник бесперебойного питания с увеличенным напряжением прозапас.

Устанавливаем необходимый промежуток автономной работы

Величина интервала времени обеспечения автономным питанием от ИБП ваших электрических приборов, находится в прямой зависимости от емкости аккумулятора. Производитель батарей, как правило, прописывает продолжительность эксплуатации в автономном режиме в сопроводительной инструкции к аккумулятору. Практика показывает, что указанный показатель отличается в меньшую сторону от заявленных значений, такое происходит из-за коэффициента глубины разрядки и КПД инвертора.

Будет полезным вспомнить, насколько часто у вас отключается электричество, какой продолжительности чаще всего бывают подобные отключения. Исходя из этих данных, определяем величину максимально возможного периода автономии в часах. Требуемая емкость аккумулятора, рассчитывается непосредственно из ваших потребностей:

С = (Т х Р)/(8,65 х N), где

  • С – искомая величина требуемой емкости;
  • Т – необходимый период автономии, (сколько вам потребуется времени до возабнавления центрального электроснабжения) – в часах;
  • Р – сумма мощности всего подключаемого оборудования к ИБП – в ваттах;
  • N – количество аккумуляторов в планируемом к покупке источнике бесперебойного питания;
  • 8,65 – постоянный коэффициент.

Важные сведения ИБП

Начнем с того, что ни один производитель, не выпускает специальный источник бесперебойного питания для газового котла. Задача производства, обеспечить бесперебойниками широкий спектр оборудования, подходящие под множество моделей и решающие задачи для устройств различного профиля и назначения. Каждый бесперебойник обладает рядом отличительных характеристик. Давайте разберем основные моменты и дадим несколько советов домовладельцу помогающих определиться с выбором ИБП для газового котла:

  • Скорость перехода в режим автономии, должна соответствовать значению «0». В случае когда, перед вами иной норматив — вы держите в руках линейно-интерактивный бесперебойник для газового котла, не обеспечивающий корректную работоспособность с высокоточной электроникой;
  • Внимательно проверьте выходное напряжение из инвертора, нам нужен вид с формой синусоидального характера. В технических характеристиках в зависимости от производителя прописывается как «синус» иногда «чистый синус». Наткнулись в записях характеристик прибора на «квази-синус» или «аппроксимированную синусоиду»?, знайте, этот бесперебойник отлично подходит для защиты компьютеров, принтеров, телевизионных приемников, но в качестве защитника котлового оборудования он не предназначен;
  • Необходимо проверить силу тока зарядки аккумулятора. Паспортные данные должны содержать информацию в виде –  «4, 6, 8, и 10 А». Отсутствие подобной информации в документации на изделие, говорит нам о том, что перед нами автомобильный вариант батареи и автономная работоспособность не превысит более 15 минут.

Видео для тех, кто хочет подобрать ИБП для газового котла:

В защите газового котла, лучше всего показывают себя аккумуляторы произведенные по  технологии AGM или AGM GEL. Частым вопросом задается потребитель о возможности подключить к ИБП для газового котла автомобильную аккумуляторную батарею? Как мы уже отметили, использование стартовых автомобильных АКБ не подходит для длительной автономии.

Автомобильные аккумуляторы произведены специально с расчетом на пиковую и недолговременную нагрузку для запуска двигателя. Автономная эксплуатация быстро снижает их заряд и они выходят из строя. Кроме того, электролит в подвергается процессу испарения, который неприемлем в жилом помещении. Именно по этой причине, аккумулятор для ИБП газовых котлов производятся по другой технологии.

Для питания котла можно использовать только On-line бесперебойник


Довольно часто можно прочитать о том, что off-line (line-interactive) ИБП не подходят для питания котлов из-за того, что у них слишком большое время переключения с внешнего питания на АКБ. Но в действительности это легко проверить. Достаточно вытащить вилку питания котла из розетки и вставить обратно. Время переключения заняло пол секунды, но котёл не только не сообщил об ошибке, но даже и не заметил, что отключение вообще было. А за какое время line-interactive ИБП выполнил переключение? 5-10, может даже 50мс, но в любом случае это будет меньше, чем сделанное вручную отключение.
Но off-line ИБП не имеют функции стабилизации напряжения. Не смотря на то, что некоторые модели имеют 1-2 ступени для коррекции выходного напряжения, но переключение обычно выполняется с использованием реле и хорошо подходит для ситуаций, когда напряжение стабильно повышенное или пониженное. Но если напряжение постоянно гуляет, то ИБП довольно быстро израсходует ресурс реле, особенно если они работают на пределе мощности. В этом случае необходимо установить стабилизатор напряжения до ИБП, либо поставить сразу on-line ИБП, который вне зависимости от входного напряжения всегда будет стараться держать на выходе стабильное напряжение.

Для питания котла отопления необходим «чистый синус»


Самые дешёвые и простые компьютерные ИБП, при работе от батарей генерируют на выходе не синусоидальную форму сигнала, потому что импульсным блокам питания не сильно важна форма и частота входного напряжения. Но газовый котёл содержит в своей конструкции как минимум циркуляционный насос, которому почти наверняка не понравится «модифицированная синусоида», и он хоть и будет работать, но со страшным гулом. Мне не известно, насколько такой режим работы сказывается на сроке его службы, но звучит устрашающе, и появляется сильное желание его выключить.
Но тем ни менее, в продаже имеются не мало ИБП для ПК, которые генерируют на выходе «правильный синус». Некоторые производители добавляют в название «Smart» таким моделям, но в любом случае стоит обратить внимание на характеристики устройства, а именно на графу «Форма выходного сигнала». Но даже если ИБП типа off-line и на выходе у него «аппроксимация синусоиды», то можно приобрести инвертор достаточной для работы котла мощности, и подключить его к аккумулятору ИБП, в результате получится дешёвый on-line ИБП с подходящей формой сигнала. При этом вместо ИБП можно взять зарядное устройство для аккумуляторов подходящего типа.

Для корректного питания котла отопления необходима правильная фазировка


А теперь самое интересное. Котлы с автоматическим поджигом имеют датчик пламени, чтобы отключить газ в случае если зажигалка сломалась и не смогла его воспламенить. Эти датчики могут быть как механическими (в случае с котлами с ручным запуском), так электрическими, причём во втором случае они могут реагировать на нагрев, излучение или ионизацию. И вот в случае с ионизационными датчиками пламени и возникают проблемы при питании их от ИБП. В общем случае проблема решается очень просто: нужно соединить ноль до ИБП с нолём после ИБП. И это всё.
Правда есть один нюанс: если ИБП подключается к сети вилкой, то ноль желательно провести отдельным проводом прямо из розетки, ибо в противном случае имеется возможность вставить вилку не той стороной (можно конечно поставить автомат небольшого номинала на перемычку между нулями, но это будет скорее костыль, чем фикс). Ну и конечно же предполагается, что если это частный дом, то у него выполнен контур заземления, и он соединён с нулевым проводом (до УЗО, если оно имеется), т.е. выполнено повторное заземление нуля (если схема не ТТ!), и конечно же заземлён сам котёл. После ИБП в качестве нуля выбирается тот провод, который при питание от сети выполняет функцию нуля.

UPS для питания котла отопления должен иметь длительный резерв


Почему-то вместе с этим пунктом постоянно приводится в пример компьютерный ИБП типа %Company% Back Power 500, у которого АКБ имеет ёмкость 7Ач, а время работы от батарей специально ограничено перемычкой до 5 минут, из-за того, что используемый трансформатор при работе от батарей раскаляется настолько, что пластиковый корпус деформируется. Не смотря на это, даже такой слабый ИБП может работать длительное время от батарей, всего лишь нужно заменить батарею на более ёмкую и добавить активное охлаждение. В моём случае подобный ИБП проработал от автомобильного аккумулятора 20 часов поддерживая работу ПК с потреблением в районе 150Вт. Проще говоря, время резерва зависит не от ИБП, а от ёмкости батарей.

Зарядное устройство ИБП не рассчитано на такую большую ёмкость АКБ

Из предыдущего пункта часто выплывает следующий: раз в ИБП из коробки стоял АКБ на 7Ач, а теперь поставили на 70Ач, то зарядное устройство не в состоянии будет дать большим ток и полностью зарядить аккумулятор. Отчасти утверждение верно, зарядное устройство в ИБП действительно имеет ограничение по максимальному току, которым оно может заряжать аккумулятор, но это вовсе не означает то, что оно не сможет зарядить аккумулятор. Просто время зарядки увеличится. Конечно же это может стать проблемой в случае, если электричество дают по расписанию, несколько часов в день, и аккумуляторы просто не будут успевать заряжаться. Но в таком случае ничего не мешает параллельно с ИБП подключить к тому же аккумулятору более мощное зарядное устройство (или контроллер солнечных батарей, например). Главное помнить, что в инструкции к зарядному устройству, инвертору и ИБП наверняка написано, что так делать нельзя.

Лучше соединить батареи параллельно, чем последовательно


Бытует мнение, что лучше взять ИБП с напряжением аккумуляторов 12В и соединить параллельно несколько батарей для увеличения общей ёмкости, чем взять ИБП на 24/48В и соединить те же батареи последовательно. В качестве аргументации обычно приводится необходимость балансировки батарей в случае если они соединены последовательно, но упускается из виду то, что каждая батарея состоит из 6 элементов, балансировка которых в принципе не предусмотрена конструкцией батареи, и ведь работает же как-то. В моём случае к двум ИБП подключены 4 АКБ по 12В, после двух лет использования разница в напряжениях на батареях составила менее десятой доли вольта.

Разновидности источников бесперебойного питания

По типу монтажа приборы выпускаются двух типов:


  1. ИБП для газового котла
    Настенный
    — небольшие ИБП для бытовых целей, комплектуются АКБ малой ёмкости (иногда встречаются модификации с возможностью подсоединения выносного аккумулятора, который возможно устанавливать отдельно)
  2. Напольный — более мощный ИБП, способный обеспечить питанием значительную нагрузку (для промышленной эксплуатации доступны блочные устройства, объединяемые в целях увеличения мощности).

По техническому устройству подразделяются на 3 вида:

  1. Off-line (или резервные) — несложные источники питания, конструкции которых отсутствует стабилизатор, именно поэтому они применяются исключительно в сетях со стабильными параметрами. Обладают малыми габаритами, небольшой массой и самой доступной ценой.
  2. Line-interactive (иначе линейно-интерактивные) — отличаются от предыдущего вида наличием простого стабилизатора. Как правило, самостоятельно обеспечивают работу газового оборудования в течение 15−20 минут, при использовании внешнего элемента питания, возможно увеличить это время до 8−10 часов.
  3. On-Line (ИБП двойного преобразования) — представляют собой систему автономного резервного питания. Оснащаются высокоточными стабилизаторами напряжения, обладают значительной мощностью. Принцип работы такого прибора заключается в двойном последовательном преобразовании входящего напряжения: выпрямитель переводит переменный ток в постоянный, а затем инвертор делает из постоянного тока переменный. Также ИБП On-Line типа отличается возможностью мгновенного переключения питания на аккумуляторные батареи. Однако за такое количество преимуществ приходится соответственно платить — цена ИБП двойного преобразования намного выше.

Для чего нужен стабилизатор напряжения?

Основная функция стабилизатора напряжения заключается в обеспечение защиты оборудования от некачественного входного напряжение: которое может проявляться в виде повышенного (присуще при большой отдаленности от ЛЭП – иногда применяют практику повышения напряжения для уменьшения потерь на больших расстояниях) или пониженного напряжение (присуще загруженным сетям и пиковым промежуткам), а также резких скачков напряжения и частоты в следствие порывов ветра или работа сварочного аппарата и мощных электродвигателей на линии.

Тем самым установив стабилизатор напряжения у себя дома можно обеспечить защиту оборудования от проявлений некачественного входного напряжения, что, во-первых, создаст визуальный комфорт (лампочки будут светить равномерно, без мерцаний), а также продлит срок службы бытовой техники, для которой повышенные и пониженные напряжения весьма неприятны, не говоря уже о скачках напряжения, которые могут вывести из строя технику.

И так мы рассмотрели зачем нужен стабилизатор напряжения и его основные функции. Теперь рассмотрим зачем нужен источник бесперебойного питания.

Возможности и виды стабилизаторов

Стабилизатор напряжения – устройство, которое защищает технику от скачков напряжения в сети. Иногда недостаток напряжения возникает из-за сильного порыва ветра, перегруженности сети, как результат – мерцание лампочки, выключение компьютера, которые происходит само по себе и приводит к поломке техники. Основная цель стабилизатора напряжения – обеспечение оборудования от некачественного напряжения. Установка стабилизатора позволит предотвратить скачки в электросети, техника будет служить долго и надежно. Работа стабилизатора имеет некие ограничения – он работает, когда напряжение в сети не превышает 310-320 Вольт и не падает ниже 80-90 Вольт. Также стабилизаторы не помогут, если электроэнергия вовсе отключится.

В зависимости от того, какое напряжение в сети, стабилизаторы могут быть однофазными с вольтажом 220 Вольт, и трехфазными, вольтаж которых составляет 380 Вольт.

Существует четыре типа стабилизаторов:

  • феррорезонансные;
  • электромеханические;
  • электронные;
  • инверторные.

Феррорезонансные стабилизаторы появились в середине шестидесятых годов. Их основное предназначение – поддерживать напряжение телевизоров, радиоприемников, холодильников, других видов бытовой техники. В работе феррорезонансных стабилизаторов применяется магнитное явление, которое насыщает ферримагнитные сердечники трансформаторов или дросселя. Основные преимущества таких устройств – высокая точность поддержания напряжения в сети и хорошая скорость регулировки. Еще в прошлом веке, когда стабилизаторы данного типа были только изобретены, у них были недостатки, а именно – большой шум во время работы, их качество зависело от величины нагрузки. Современные аналоги феррорезонансных стабилизаторов работают тихо, не зависят от величины нагрузки в сети, устройства более усовершенствованы.

Принцип электромеханических стабилизаторов – крутящийся ползунок с токосъемными щетками. В восьмидесятые года, когда электромеханические стабилизаторы были только изобретены, этот ползунок крутили вручную, напряжение регулировалось за счет автотрансформатора. Теперь используется электрический двигатель с редуктором. Преимуществом электромеханического устройства является точная регулировка напряжения и низкая стоимость, недостатком можно назвать низкую скорость регулировки напряжения, а также шум, который издает устройство во время работы.

Электронные стабилизаторы имеют ступенчатое регулирование. Секции автотрансформатора переключаются автоматически с помощью реле, тиристоры, симисторы. Данный тип стабилизатора имеет много преимуществ, среди которых – минимальный шум при работе двигателя, высокая точность регулировки, наличие нескольких ступеней регулировки.

Инверторные стабилизаторы по принципу работы напоминают бесперебойники, так же, как и ИБП, имеют двойное преобразование в сетевом напряжении: выпрямленное, переменное.

Отличия ИБП и стабилизатора напряжения

Многие покупатели видели, как сгорают устройства вследствие скачков напряжения, либо ломаются компьютеры из-за отключения питания. Даже в инструкциях указываются требования о том, что изделие будет снято с гарантии из-за его использования в сетях с нарушением параметров питания.

В чем схожесть устройств?


Единственное, что объединяет ИБП и стабилизаторы — это промежуточное расположение между сетью и потребляющими электроэнергию приборами. Оба они, по сути, преобразователи электроэнергии, только способ и цель этого преобразования отличаются.

Читайте так же:  Создание ИБП своими руками

Во всяком случае, путать их между собой не следует, заменить друг друга при необходимости они не смогут. Многие пользователи, плохо разбирающиеся в устройстве этих приборов, считают их схожими между собой из-за того, что они оба присоединены к сети, а бытовая техника подключается к ним. Внешне их функции выглядят одинаковыми, что и послужило причиной их ошибочного объединения в одну группу. Кроме того, ИБП на выходе выдаёт калиброванное значение электротока, не связанное с сетевым напряжением, каким бы оно на тот момент ни было. Некоторые пользователи на основании этого считают, что наилучшим решением при нестабильном состоянии сети будут ИБП, так как они могут выдавать качественное питание на приборы потребления.

Эта точка зрения ошибочна, так как бесперебойник достаточно быстро разрядит свои батареи и перестанет обеспечивать технику энергией до повторной зарядки, которая требует некоторого времени.

ИБП и стабилизатор напряжения

Стабилизатор напряжения является прибором, служащим для выравнивания параметров напряжения при его скачках, понижения или повышения. В зависимости от модели, интервал входного напряжения колеблется от 130 до 280 В. А на выходе получается 220 В + 8%.

UPS является устройством, служащим для создания питания компьютера при отключении во время аварии сети, для сохранения данных и правильного отключения компьютера. Существуют устройства, совмещающие в себе функции ИБП и стабилизатора.

Для чего нужен ИБП?

ИБП — вторичный источник питания, дающий пользователю несколько минут времени для штатного отключения техники. Пока напряжение в сети имеет номинальное значение, ИБП не используется и производит зарядку аккумуляторов. При исчезновении или падении напряжения до определённого минимума срабатывает реле, переключающее потребителей на электроснабжение бесперебойником.

Существуют модели, позволяющие снабжать энергией отдельные приборы (компьютерный ИБП) или целые частные дома. Принцип действия прибора основан на аккумулировании энергии и, при необходимости, быстром ее преобразовании в электрический ток со стандартными параметрами для питания потребителей. Бесперебойники, особенно способные снабжать технику энергией в течение длительного времени, имеют высокую стоимость и используются только при самой насущной необходимости.

Большинство пользователей — владельцы частных домов или усадеб, расположенных в районах с перегруженными и изношенными электрическими сетями.

Для чего нужен стабилизатор?

Функции стабилизатора напряжения сводятся к поддержанию номинала электротока в допустимых пределах. Он незаменим в случаях, когда неподалёку расположено производство или мастерские, использующие сварку или периодически производящие запуск мощных электродвигателей.

Напряжение в эти моменты сильно просаживается, резко падает и совершает колебания, что болезненно воспринимается бытовой и особенно компьютерной техникой. Стабилизатор на ходу выравнивает эти колебания, обеспечивая на выходе ровное напряжение с постоянными параметрами, что позволяет защитить технику и информацию в компьютере. Существуют разные типы конструкции стабилизаторов:

  • Релейные (ступенчатые). Распространённая конструкция, недорогая и надёжная. Используется трансформатор с несколькими обмотками, которые подключаются при помощи реле. Недостатком считается отсутствие плавной регулировки, но, по отзывам пользователей, работа устройства вполне удовлетворительна.
  • Электромеханические. Устройство регулирует напряжение путём перемещения угольного контакта по обмоткам автотрансформатора. Движение осуществляет электропривод, обеспечивающий плавную регулировку. К недостаткам принято относить шум и относительно большое время реакции на изменения напряжения в сети.
  • Электронные. Бесшумные устройства с высоким быстродействием и качеством работы. Недостаток один — высокая стоимость.
  • Феррорезонансные. Старый тип, использовавшийся ещё во времена СССР. В настоящее время практически не используется, хотя сама по себе конструкция вполне работоспособна и кое-где ещё присутствует.
  • Инверторные. Они преобразуют полученное напряжение в постоянный ток, из которого обратным преобразованием выдают устойчивое и стандартное напряжение без искажений или колебаний. Отличаются широким диапазоном входного напряжения, позволяющим работать со значениями от 115 до 290 В. Недостаток — высокая цена.

Выбирая стабилизатор напряжения или ИБП, следует учитывать, что стоимость качественного устройства составит довольно большую сумму.

Для чего нужен бесперебойник?

Источник бесперебойного питания обеспечивает функции резервного и бесперебойного электропитания подключенной к нему техники и оборудования в случае отключения внешней электрической сети из-за погодных условий, ремонтных работ или веерных отключений. Тем самым, когда пропадет питание во внешней сети, бесперебойник переходит на режим работы от подключенных аккумуляторных батарей, взяв при этом всю электрическую нагрузку на себя.

И так мы рассмотрели основные функции устройств, учитывая их различные функциональные отличия. Для ответа на вопрос: что лучше стабилизатор или ибп, необходимо теперь учесть условия, при которых они будут использоваться:

  • Для электрических сетей, у которых стабильное напряжение, но часто происходят отключения электропитания, а также есть потребность в обеспечение бесперебойного и надежного электропитания – стоит установить источник бесперебойного питания.​
  • Для электрических сетей, у которых весьма плохое напряжение, стоит установить стабилизатор напряжения.

​Но для комплексной защиты дома и техники, рекомендуется установить и стабилизатор напряжения и бесперебойник, которые дополняют друг друга, обеспечивая весьма надежную и эффективную защиту дома.

Главные отличия приборов

Многие люди часто путают эти электрические устройства. Это объясняется тем, что большинство людей не знают, какое бывает напряжение в сети входа. При реализации компьютеров магазины дают рекомендации для покупки источника питания или стабилизатора. Поэтому люди и путают их названия и функциональные особенности.

Однако, они имеют отличия по способу решения поставленных на них задач. Необходимо знать, что существуют и устройства в виде фильтра сети, который по своим функциям подобен стабилизатору.

Необходимо понимать, что фильтр сети является обычным удлинителем с несколькими гнездами, для большей нагрузки, либо удлинителем, с определенной защитой от перепадов напряжения входа больше номинала. Такие фильтры не выравнивают напряжение, а только предостерегают устройства от повышенного напряжения более 220 В.

Гибридный вариант

Относительно того, что лучше, вопрос немного некорректный: стабилизатор и бесперебойник — все-таки немного разные девайсы. Если вы не уверены в качестве электрического тока, который поставляется в ваш дом или квартиру, советую подстрелить два самолета одной стрелой — купить ИБП типа On-Line.

Такое устройство совмещает в себе функции обеих из рассмотренных выше: встроенный стабилизатор выравнивает сигнал, страхуя от колебаний напряжения, а батарея обеспечивает безопасное аварийное отключение компьютера, если ток в сети пропадет.

Стоит такой девайс ненамного дороже ИБП с базовым набором функций.

Универсальное решение

Также весьма универсальным устройством, которое совмещает функциональные особенности этих двух защитных устройств, является источник бесперебойного питания с двойным преобразованием энергии – ON-LINE, который в режиме реального времени обеспечивает стабилизацию и нормализацию напряжение в широком диапазоне и высоким качеством выходного напряжения, а при пропадании входного электропитания мгновенно переходит на режим работы от аккумуляторных батарей – обеспечивая тем самым резервную работу.

Частые ошибки при выборе

Подводя итог всему вышесказанному, можно сделать краткий обзор самых частых ошибок, которых вы должны избежать при покупке и выборе источника бесперебойного питания в магазине.

1 Неправильный тип бесперебойника.

Для газовых котлов вам нужны онлайн модели. Никаких оффлайн или линейно-интерактивных, если у вас конечно нет дополнительного стабилизатора перед ними.

2 Неправильные аккумуляторы.

Устанавливайте только изготовленные по технологии AGM или гелевые, забудьте про автомобильные. правильный монтаж ИБП для котла от нескольких АКБ

3 Применение вместо нормального ИБП для котла UPS от компьютера.

Здесь ждите проблем с автономностью и чистотой синуса.

4 Отсутствие стабилизатора при стабильно низких просадках напряжения в течение продолжительного периода работы.

Как следствие, быстрый разряд батарей, либо вообще отказ в работе из-за программных ошибок электроники котла.

5 Неправильный выбор мощности без учета пусковых токов.

Заключение

Чтобы успешно выбрать ИБП для котла, надо выявить все проблемы, связанные с электроснабжением вашего загородного дома. Выясните заранее диапазон перепадов напряжения, зафиксируйте длительность и частоту отключений. Решить задачу поможет реле напряжения с дисплеем – недорогой прибор, отключающий электричество при скачках во внешней сети.

Дальше посчитать мощность и подобрать «бесперебойник» гораздо проще. Если используете автономную электростанцию (генератор), узнайте параметры выходного напряжения, которое должен обрабатывать блок резервного питания.

В качестве заключения хотелось бы привести результаты замера ёмкости батарей. В новой табличке количество циклов разряда-заряда заменено на время работы от батарей, но ввиду того, что мониторинг параметров ИБП вёлся не 100% времени, в скобках приведено время работы от сети по мнению мониторинга, всё остальное время данные не писались. От первого ИБП были отключены холодильная и морозильная камера, которые при одновременном запуске, пусковым током превышали максимальную мощность ИБП и приводили к его отключению. Ко второму ИБП было подключено два ПК, один из которых работает круглосуточно, потому назван сервером.

ПараметрАКБ №1АКБ №2

Модель BRAVO 6CT-90VL Tyumen Batbear 75
Ёмкость, макс. ток 90Ач, 760А 75Ач, 610А
Стоимость на момент покупки (за штуку) 2200 руб 2400 руб
Дата установки 9 ноября 2014 11 ноября 2014
ИБП APC Smart-UPS 3000VA, 2700Вт, 230В, чистый синус 50Гц
Нагрузка газовый котёл, насос тёплого пола, насос скважины с водой, освещение освещение, холодильник, сервер, ПК
Время работы от батарей за год 25 часов (из 238 дней) 120 часов (из 182 дней)
Производилась калибровка нет да
Дата контрольного замера 24 сентября 2016 28 сентября 2016
Контрольный разряд 18 часов 30 минут, 42.7Ач 7 часов 30 минут, 58.2Ач
Напряжение после разряда 46.6В под нагрузкой, 48.8В без нагрузки 45.6В под нагрузкой, 46.8В без нагрузки
Контрольный заряд 12 часов, 42.9Ач 14 часов, 54.0Ач
Напряжение после заряда 55.2В плюс-минус 0.05В по АКБ
Уровень электролита Незначительное уменьшение уровня, по прежнему выше пластин

Измерения производились слегка обновлённой версией китайского ваттметра, который с виду похож на тот же, с помощью которого производились измерения в прошлый раз, но в отличии от него имеет чуть большую точность за счёт применения качественного шунта вместо стопки SMD резисторов. Из-за того, что разрядка АКБ первого ИБП происходила слишком долго, принял решение под конец подключить в качестве дополнительной нагрузки холодильную камеру, но во время её запуска на АКБ резко просело напряжение и ИБП решил что «всё», хотя по напряжению «под» и «без» нагрузки видно, что без мощных потребителей ИБП смог бы ещё работать от батарей, возможно так же сыграло то, что ватт-метр был подключен не шибко толстыми проводами (18 AWG), и из-за падения напряжения на них ИБП «видел» напряжение на батареях ниже, чем оно было на самом деле. Со вторым ИБП так же не обошлось без косяков, правда причина была банальней, не смог дождаться пока ИБП разрядится, потому что сильно хотелось спать, а оставалось не так много ёмкости, и не хотелось, чтобы всю оставшуюся ночь сервер был выключен.
В целом можно отметить, что ёмкость не только не уменьшилась, но даже увеличилась в случае с первым ИБП. Отчасти это связано с тем, что в этом году он работал в щадящем режиме, почти всё время был подключен в сеть (в первый год его каждый день отключали от сети), и с него были сняты две мощные нагрузки.

Источники
  • https://habr.com/ru/post/398015/
  • https://www.shtyl.ru/support/articles/kak-vybrat-ibp-dlya-kotla/
  • https://teplo.guru/kotly/gazovye/ibp-dlya-gazovyh-kotlov.html
  • https://teplogalaxy.ru/ibp-dlya-gazovogo-kotla/
  • https://home-energy.com.ua/chto-luchshe-stabilizator-ili-besperebojnik.html
  • https://storgom.ua/novosti/chto-luchshe-vybrat-ibp-ili-stabilizator-napryazheniya.html
  • http://ostabilizatore.ru/ibp-so-stabilizatorom-naprjazhenija.html
  • https://generatorexperts.ru/istochniki-besperebojnogo-pitaniya/chem-otlichaetsya-ot-stabilizatora-napryazheniya.html
  • https://infotechnica.ru/pro-aksessuaryi-dlya-kompyutera/chto-luchshe-stabilizator-napryazheniya-ili-ibp/
  • https://domikelectrica.ru/5-oshibok-pri-vybore-ibp/
[collapse]
Поделиться:
×
Рекомендуем посмотреть
Adblock
detector