заказать звонок

Расчет мощности ИБП для котла

Расчет мощности ИБП для котла. Вопрос отопления во многих населенных пунктах Украины становится всё актуальнее. Многие потребители приходят к выводу, что автономная, независимая от энергоцентрали система отопления и подачи горячей воды в квартире или частном доме – это не только намного выгоднее, но и, что самое главное, стабильнее. Плюсы на лицо: нет необходимости переплачивать за ненужное тепло при плюсовой температуре в “мягкую” зиму, не нужно терпеть перебои с подачей горячей воды, которая далеко не всегда поступает из водопровода нужной температуры. Но, даже купив и установив собственный двухконтурный газовый котел, Вы все одно  остаетесь зависимы от электросистемы а конкретно от перебоев с подачей электроэнергии, так как без электричества в наши дни системы отопления и водоснабжения работать не способны. 

Для обеспечения желаемого уровня автономности в этом вопросе Вам потребуется купить отдельный источник бесперебойного питания (ИБП, UPS) для котла отопления, который обеспечит электроэнергией в случае отключения ее в питающей линии. Выбор бесперебойника для этой цели включает несколько факторов, на большинстве из которых мы остановимся в этой статье. 

В первую очередь вы должны обратить свое внимание на  мощность приобретаемого ИБП. Ничего сложно в расчете мощности бытового бесперебойника нет. Пойдём по порядку. Если у Вас современный газовый котел отопления (настенный, как правило) и нет дополнительных циркуляционных насосов, которые нужны для поддержания давления в системе, если площадь жилища слишком большая, а следовательно и протяженность теплотрассы или дом двухэтажный и необходимо обеспечить повышенное давление в системе для прокачки на второй этаж, а также нет принудительной вытяжки дымохода, всё смонтировано в одном заводском корпусе, то нужно открыть инструкцию по эксплуатации котла, найти в ней характеристики аппарата и там параметр потребляемой номинальной электрической  мощности (не путать с тепловой мощностью котла). Эту информацию можно найти и на самом аппарате на шильде параметров оборудования. Еще раз акцентируем внимание на то, чтоб не путать эту мощность с тепловой мощностью, которая составляет киловатты. Бесперебойник на 25 кВт Вы вряд ли найдёте в разумной цене). В большинстве случаев значение составит около 100-150 ватт, иногда до 200-250 ватт. Большинство предлагаемых на рынке ИБП имеют мощность от 250-300 Вт и их вполне достаточно для большинства стандартных двухконтурных котлов любого типа. Если же в котел твердотопливный, в него не встроен насос или используются дополнительные циркуляционные насосы, а также отдельная вытяжка дымохода, то нужно просуммировать их общую мощность. Например, сам отопительный прибор потребляет 80 ватт, насосы для прокачки теплоносителя по системе два по 70 ватт, вентилятор дымохода – 75 ватт. 80+140+75 = 275 ватт. К полученному значению общей мощности нужно прибавить 20-30% запаса для обеспечения уверенной работы бесперебойника при подборе “впритык”. Итого получаем около 350 Вт. Для такой сборки точно подойдет, например, ИБП ЭЛИМ ПНК-12-600 на 600 ватт. Так источник бесперебойного питания будет работать далеко не в предельном режиме. Но можно применить модель на 350 ватт и это будет вполне работоспособным вариантом. На аппаратах других фирм и торговых марок мощность может указываться в других единицах измерения - вольт-амперах, что говорит о указанной полной номинальной мощности (с учетом реактивной составляющей). В этом случае необходимо считаться с коэффициентом мощности подключаемого оборудования. Чаще всего для котлов он составляет 0.7-0.8, поэтому, если на устройстве указана полная мощность 500VA, то в единицах мощности активной нагрузки это будет 300-350 ватт, 1000VA – 700-800 ватт. Но всегда будет лучше при заказе ИБП проконсультироваться с продавцом. 

При покупке ИБП для систем отопления очень важным фактором является форма выходного сигнала преобразователя ИБП при работе от аккумуляторной батареи. Недорогие бесперебойники, например, компьютерные, в автономном режиме работы подают на выход модифицированную синусоиду - искаженное напряжение ступенчатой формы, так же называемую меандром или аппроксимированной синусоидой. Такое напряжение не подходит для корректной работы как автоматики котла отопления (может не срабатывать розжиг), так и для работы насоса – он будет шуметь и перегреваться, а в итоге выйдет из строя. Поэтому UPS с правильной чистой синусоидой на выходе (sine wave) – обязательное условие.

Бесперебойник для котла и АКБ

Также всегда обращайте внимание на тип источника бесперебойного питания: off-line, line-interactive или on-line. Оптимальным по цене и возможностям для котла отопления является линейно-интерактивный (line-interactive) ИБП. У него имеется встроенный релейный ступенчатый  стабилизатор напряжения, который сохранит питание от сети в широких пределах диапазона стабилизации, а следовательно минимизирует переключение питания с сетевого на аккумуляторное, то есть переброс питания имеет нечастый характер, что ясным образом положительно сказывается на ресурсе подключенной батареи. Off-line бесперебойники не имеют встроенного стабилизатора, к тому же по цене часто даже дороже линейно-интерактивных. Онлайн ИБП – отличный вариант. Построены по принципу постоянного преобразования напряжения, поэтому на выходе все время имеем практически идеальное напряжение без переходных процессов. Основным плюсом этого типа стабилизаторов является отсутствие коммутационных элементов для переключения источника “сеть-АКБ”, встроенный стабилизатор напряжения двойного преобразования с высоким быстродействием и широким диапазоном стабилизации, идеальная форма синусоиды как при питании от АКБ, так и от сети.  Но цена – гораздо выше, чем у аппаратов других типов. Для котла использование подобных устройств будет оправдано только в случае возможности потратить большую сумму на решение проблемы автономности. Самым оптимальным же вариантом для системы отопления остается линейно-интерактивный ИБП с точки зрения функционала-принципа работы-цены.

Источники бесперебойного питания для котлов отопления рассчитаны на подключение внешних аккумуляторных батарей. Встроенных АКБ в них нет, так как это нецелесообразно в данном сегменте ввиду габаритов и веса последних. Почему? При отключении электричества на непродолжительное время система отопления и сам дом (помещение) просто не успеют остыть до критической или некомфортной температуры, а при длительном отсутствии электроэнергии нужно обеспечить высокую автономность - встроенные аккумуляторы ввиду своей малой ёмкости этого сделать не в состоянии. Поэтому и применяются более габаритные и ёмкие внешние аккумуляторы. Но даже ёмкость внешних АКБ не может быть бесконечной, как бы Вам этого не хотелось. Её желательно подбирать, исходя из параметров необходимой автономности, а также мощности  зарядного устройства бесперебойника: в большинстве случаев работает правило тока заряда 5-10% от величины ёмкости батареи в ампер-часах. К примеру, для UPS с номинальным током зарядного устройства 5-10 А оптимально подобрать АКБ ёмкостью от 50 до 150 ампер-часов. Для расчета времени работы подключенной нагрузки от ИБП нам нужны напряжение и ёмкость аккумуляторной батареи или сборки батарей, а также мощность нагрузки. Руководствуясь этими данными, сначала вычисляем какую мощность можно выкачать из АКБ за один час работы в вольт-ампер-часах: ёмкость (в А*ч) умножить на напряжение (в вольтах). Потом полученное значение делим на мощность нагрузки (в ваттах или ВА). Из полученного числа нужно вычесть потери (питание собственных нужд ИБП и коэффициент мощности самого устройства) – это около десяти-двадцати процентов. Следует учесть, что ИБП не позволяет аккумулятору разрядиться в ноль, и поэтому отнимаем еще 10%. Пример: котел отопления с циркуляционным насосом потребляет 150 вольт-ампер, напряжение подключенной АКБ 12 вольт, ёмкость – 60 А*ч.

12 В x 60 А*ч = 720 ВА*ч

720 ВА*ч / 150 ВА = 4.8 часа может проработать котел в идеальном варианте. 

4.8 ч - 20% = 3,85 ч – 10% = 3,5 часа

Мы получили около трёх с половиной часов автономного времени работы. Эти расчеты довольно примерные, но на практике более-менее работают точно. Учтите, что почти все системы отопления имеют автоматику с «умным» управлением и она в режиме реального времени подстраивает режим и следит за работой системы, что позволяет уменьшить потребляемую энергию. Так же и отдельно установленные насосы далеко не всегда включаются на полную мощность, 70-ти ваттный агрегат может работать на средней скорости и потреблять всего 40 ватт. Поэтому время работы может быть даже выше по различным методикам. Обращайтесь к нам в Terravolt за консультацией через форму обратной связи или по телефонам, указанные в разделе Контакты, и мы поможем вам точно выбрать и рассчитать источник бесперебойного питания.

Интересно почитать
Наверх