UPS pro plynové kotle: nutnost nebo rozmar?

V poslední době stále více lidí instaluje v soukromých chatách a venkovských domech nepřerušitelné zdroje napájení (nepřerušitelné zdroje napájení) pro kotle, nebo jak se jim také říká – střídače pro kotel. Pojďme zjistit, co to je: nový módní trend nebo nutnost diktovaná kvalitou napájení v předměstských nemovitostech.

Zajištění nepřetržitého napájení pro provoz kotle v soukromém domě Zvláště akutní se stává v zimních měsících. Vypnutí napájení i na krátkou dobu způsobí vypnutí plynový kotel, což vede k narušení tepelného režimu v místnosti, což je zvláště kritické, když venku převládají negativní teploty;

V současné době jsou moderní plynové kotle komplexní zařízení, která zahrnují elektronické řídicí moduly, elektrická oběhová čerpadla, třícestné ventily, velké množství senzorů a další energeticky závislá zařízení, která jsou extrémně kriticky závislá na kvalitě napájení.

Při kolísání vstupní sítě se UPS přepne na bateriové napájení. V případě použití měničů, Off-line nebo line-interactive nepřerušitelné zdroje napájení (na trhu uváděny v drtivé většině z důvodu nízké ceny), přechod na baterie může být doprovázen ztrátou napájení připojené zátěže. Trvání takové ztráty může být až 20 milisekund, což je kritické pro citlivou elektroniku ve složení. plynový kotel. Tato krátká pauza automatizace kotle vnímá jako úplnou a dlouhodobou ztrátu výkonu, uzavře klapku, která řídí přívod plynné směsi do hořáku, kotel se vypne a vytápění místnosti se zastaví. Aby mohl majitel pokračovat v práci, musí ke kotli přistoupit a ručně jej zapnout, což může být v danou chvíli nemožné nebo obtížné. Majitel riskuje nejen noční probuzení ve studeném domě, ale i úplné zničení topného systému objektu, pokud bude mít například „štěstí“ na dovolenou nebo služební cestu.

Tato situace je eliminována při výběru UPS s dvojitou konverzí od společnosti Kehua (UPS online). U takových UPS je veškeré napětí přiváděné na vstup nejprve usměrněno, poté invertováno, díky čemuž dochází i k filtraci a stabilizaci výstupního napětí. Střídač přijímá energii ze stejnosměrné sběrnice, ke které je paralelně s výstupem usměrňovače připojena dobíjecí baterie (baterie), t.j. baterie je neustále zapojena do obvodu. Díky tomuto spínacímu obvodu nedochází k žádné pauze při mrtvém proudu při přepnutí měniče na bateriové napájení, nebo jinými slovy, doba přechodu na bateriové napájení je nulová. Automatika kotle přitom nezažívá ani milisekundové pauzy v napájení. Po celou dobu provozu bude zajištěna stabilita výstupního napětí a nepřetržitý chod automatiky kotle.

Nouzové situace – nepříznivé povětrnostní podmínky, přetížení sítě, plánované práce (na které jste nečekaně zapomněli nebo na ně energetické společnosti nepovažovaly za nutné upozornit) – mohou vést k dlouhodobému nedostatku elektřiny, který povede k výpadku drahého připojeného zařízení. Zatímco není síť plynový kotel musí fungovat, a v tom mu pomohou dobíjecí baterie obsažené v UPS, navržené pro dlouhou autonomii.

Obvykle plynové kotle instalované v obytných prostorách a v jejich blízkosti. Proto jednou z důležitých vlastností, kterou by zdroje pro kotle měly mít, je tichý provoz a také nenáročnost na údržbu.

Zpravidla plynové kotle mají výkon od 200 do 500 W, níže uvedená tabulka vám pomůže snadno vypočítat jejich autonomii

Kehua UPS je zařízení, které ochrání majetek spotřebitelů před katastrofickými problémy způsobenými porušením napájení plynového kotle – stojí nepoměrně méně než samotný kotel. Proto doporučujeme ke každé zahrnout UPS Kehua plynový kotel.

Nezávislé topné systémy ve venkovských domech dnes obsahují kruhové čerpadlo pro udržení požadovaného tlaku v okruhu a také regulační prvek fungující z elektrické sítě. V tomto ohledu, pokud dojde ke zkratům a jiným výpadkům proudu, zastaví se provoz celého topného systému.

Nejjednodušší cestou ze situace je nepřerušitelné napájení plynových kotlů. Při výběru zařízení stojí za zvážení každé nuance, která se objeví.

Pracovní systém

Hlavním úkolem nepřerušitelných zdrojů napájení je udržovat stálou dodávku elektrické energie do topného systému i při zkratech Principem činnosti jednotek je včasné připojení k bateriovému napájení při takových problémech. Dále se design a funkčnost zařízení může lišit v závislosti na typu.

Obecně platí, že při výběru vhodného zařízení se musíte podívat na následující vlastnosti:

• typ harmonické odpovídající výstupnímu napětí by měl mít tvar ideální sinusoidy bez zkreslení pro zvýšení odolnosti proti opotřebení;
• příkon nepřerušitelného zdroje musí být dvojnásobkem výkonu plynového kotle z důvodu vysokých energetických nákladů na rozběhové proudy jednotlivých částí systému;
• doba přepínání mezi hlavním a bateriovým režimem zdroje by měla mít tendenci k nule, aby nedocházelo k přerušením;
• kapacita baterií je přímo úměrná jejich provozní době;
• každý typ UPS má svůj vlastní rozsah vstupního napětí, který se rozšiřuje se zlepšující se kvalitou zařízení;
• Důležitým atributem jednotky je přítomnost uzemnění pro zvýšení bezpečnosti.

Provozní dobu nepřerušitelného zdroje napájení lze vypočítat pomocí speciálního vzorce. K tomu je potřeba vynásobit kapacitu a napětí baterie a výsledné číslo vydělit výkonem při plné zátěži. Výsledné číslo se nejčastěji vyjadřuje v milisekundách.

Preventivně nepřipojujte zdroj energie používaný pro stolní počítače k ​​plynovému kotli. Doba jejich provozu je asi 15 minut a je určena k vypnutí počítače, ale pro topný komplex je tato doba krátká.

Pokud jde o výstupní sinusoidu, deformace jejího tvaru (lichoběžníkové skoky, stupňovité harmonické) se projeví především v chodu čerpadla – začne produkovat nepřirozené zvuky a pohyby ve formě trhnutí.

Tvar výstupního napětí je deklarován v pasu zařízení a pokud má UPS stabilizátor, bude mít tendenci k ideální sinusoidě.

Pro výpočet optimálního příkonu nepřerušitelného zdroje energie s plynovým kotlem je nutné sečíst výkon elektronické jednotky, oběhového čerpadla a chladicího systému (je-li ve výbavě). Zároveň je v dokumentaci zařízení uveden tepelný výkon ve wattech.

Celkový výkon UPS s plynovým kotlem se vypočítá podle následujícího vzorce:

• A je výkon studovaného zařízení;
• B je výkon systému uvedený v pasových údajích;
• C je koeficient reaktivního zatížení;
• D je množství energie pro rázovou vlnu startovacího proudu (trojnásobek výkonu kruhového čerpadla).

Pro dokumentovaný výkon kotle 45 Wattů tedy bude celkový výkon 192 Wattů a pro takové zařízení je vhodný příkon zdroje 250 Wattů.

druhy

UPS nabízená na trhu pro plynový topný kotel lze zhruba rozdělit do následujících typů:

• rezerva (off-line);
• lineárně-interaktivní;
• UPS s dvojitou konverzí.

Charakteristickým rysem záložních zdrojů nepřerušitelného napájení je jejich nízká cena, jednoduchost konstrukce a ovládání.

Parametry zařízení udávají hraniční hodnoty potenciálu sítě (od 170 do 270 voltů). Při překročení těchto limitů jednotka přenese zátěž na baterii, jinak se napájení přepne zpět do síťového režimu. Kapacita baterie je v tomto případě přibližně 5–10 Ah, což umožňuje jejich provoz až půl hodiny, poté se zastaví provoz zařízení i celého topného systému. K přenosu energie ze síťového režimu do baterie dochází téměř okamžitě – za 15 milisekund.

Mezi další výhody záložního UPS patří absence hluku při provozu a také vysoká účinnost v režimu síťového napájení.

Záložní zdroj nepřerušitelného napájení obsahuje také prvky jako:

• usměrňovač, který přeměňuje střídavý potenciál 220 voltů na konstantní potenciál (12 voltů) pro dobíjení baterií;
• invertor, který vrací napětí na střídavé 220 voltů, které má ideální harmonickou (sinusoidu) pro napájení kotle;
• prvek, který řídí hodnotu výkonu.

Hlavní nevýhodou zařízení je nedostatek stabilizátoru, což vede k riziku přepětí charakteristických pro zimní období. V důsledku častého přepínání režimů se provoz jednotky zhoršuje a rychle se opotřebovává.

Taková zařízení navíc neposkytují možnost měnit mezní hodnoty napětí a provozní doba baterií je vzhledem k jejich malé kapacitě poměrně krátká. Pro zabránění přepětí a prodloužení životnosti baterie až na 10–12 hodin je k dispozici provozní režim s externí baterií. Jeho cena je však poměrně vysoká a někdy dokonce převyšuje cenu samotného zařízení.

Při intenzivním používání navíc externí a interní baterie vyžadují pravidelné kontroly (každé dva roky) a výměnu (každé čtyři roky). Stojí za zvážení, že kapacity a úrovně nabití všech baterií v okruhu musí být stejné pro rovnoměrné vybíjení a efektivní využití provozní doby. Při připojování externích baterií byste se měli seznámit s maximálním nabíjecím proudem uvedeným v pasu zařízení.

Když se toto číslo vynásobí 10, získá se maximální kapacita baterie, kterou lze nabíjet z tohoto UPS. Je vhodné, aby byly baterie plně nabité, což zvýší odolnost zařízení.

Line-interaktivní UPS obsahuje na rozdíl od záložního UPS prvek, který stabilizuje napětí a zabraňuje napěťovým rázům.

Limity výkonu zůstávají stejné (170–270 voltů) a přepínání mezi režimy probíhá automaticky a s menším rizikem opotřebení nebo přerušení.

Dražší a modernější modely umožňují přepnutí napětí do bateriového režimu, když přepětí překročí 5–10 % normy.

Problémy mohou nastat při provozu line-interaktivních UPS na kapalné palivo. Nejčastěji se na vstupu do soukromých domů instalují linkově interaktivní UPS a k nim jsou připojeny externí baterie s vysokou kapacitou. Je také možné použít solární baterii jako zátěž baterie, díky čemuž je použití UPS venku ekonomičtější.

Mezi výhody takových zařízení patří krátká spínací doba (2–10 milisekund), která prakticky neovlivňuje provoz systému, vysoká účinnost ve stavu napájení ze sítě a také schopnost upravit rušení bez použití baterie.

Mezi nevýhody stojí za zmínku, že jsou podobné záložním UPS: nemožnost upravit tvar výstupní sinusovky v režimu napájení ze sítě, omezení kapacity baterie (až 5 kVA) a nemožnost změny frekvence odebíraného proudu.

Problém časové prodlevy při přechodu mezi režimy zůstává nezměněn, což i přes snížení oproti záložním UPS snižuje odolnost zařízení proti opotřebení. Interaktivní zdroje nepřerušitelného napájení jsou žádané více než záložní kvůli přítomnosti potenciálního stabilizátoru, ale ze stejného důvodu se zvyšuje jejich cena.

Záložní zdroje s dvojitou konverzí fungují na jiném principu – je zde prvek s dvojitou konverzí, který invertuje vstupní proud odpovídající střídavému potenciálu 220 voltů na stejnosměrný proud, a poté provede opak a vrací střídavou složku.

Tento systém pomáhá předcházet jakémukoli rušení a potenciálním přepětím ve všech zařízeních topného systému, protože proud prochází pouze samotnou UPS. Náklady na takovou jednotku se výrazně zvyšují ve srovnání s analogy kvůli složitosti zařízení a provozu.

Dalším charakteristickým rysem takových UPS je, že při nízkém stejnosměrném napětí se baterie připojená ke vstupu druhého invertoru dobíjí. Když tedy zmizí střídavé napájecí napětí, baterie, vždy připojená k lince, nepřestane fungovat a netráví se čas jejím zapínáním.

Výstupní sinusová harmonická zařízení má ideální tvar ve srovnání s linkově interaktivními zařízeními, kde je tvar signálu převážně stupňovitý. Navíc jeho frekvence a napětí již podléhají regulaci, přičemž rozsah napětí se rozšiřuje na 100–300 voltů.

Existuje také možnost připojení generátoru využívajícího kapalné palivo, například benzín nebo plynové kotle. Zde je však nutné dávat pozor na příkon, jelikož při startu generátoru dochází ke skoku elektrického proudu. V tomto ohledu je k hlavnímu topnému systému připojen automatizovaný kotelní komplex.

Použití UPS s dvojitou konverzí ve venkovních podmínkách je bezpečné a praktické, protože díky stabilizaci elektrických parametrů se taková zařízení nebojí ani úderu blesku.

Mezi zjevné nevýhody jednotky patří vysoká hlučnost způsobená provozem ventilátoru proti přehřívání, relativně nízká účinnost (80–95 %) a také vysoká cena.

Komponenty

Obecně platí, že kompletní sada nepřerušitelných zdrojů napájení lze rozlišit dva hlavní bloky:

• stabilizátor, který zajišťuje stálou dodávku elektřiny;
• bateriový modul, který se zapne při přerušeních v hlavním režimu.

Hlavní zdrojový blok vždy obsahuje usměrňovač a střídač, které manipulují se střídavým a stejnosměrným proudem a převádějí jeden na druhý. Modernější typy mají korektor napětí, stejně jako speciální chladicí systém (ventilátor).

Pokud jde o dobíjecí baterie, v prodeji jsou dva typy: gelové a sklolaminátové. V prvním případě je prvek naplněn vodivou látkou obsahující sloučeniny křemíku, které mu dodávají viskozitu. Elektrolyt díky tomu nevystřikuje při silných vibracích nebo při pádu jednotky.

Bezpečnost baterie je zajištěna také přeměnou uvolněného kyslíku a vodíku na vodu.

Sklolaminátové baterie obsahují uvnitř hustou vrstvu porézních „polštářů“ vláken, které zabraňují reakci tvorby vody. Chybí zde výhoda gelových baterií – při mechanickém poškození systému může vytéct tekutý elektrolyt.

Gelové baterie jsou tedy z důvodu větší bezpečnosti o 10–20 % dražší než baterie sklolaminátové za předpokladu, že mají stejnou kapacitu. Druhá možnost je však přijatelná, pokud zařízení nebude vystaveno otřesům a bude na bezpečném místě.

Tipy pro provoz

Při instalaci nepřerušitelných zdrojů napájení byste měli pamatovat na to, že jednotka dodává energii do topného systému soukromého domu, takže podmínky prostředí musí být optimální, aby nedošlo k přehřátí nebo ochlazení. Požadované rozsahy vlhkosti a teploty místnosti, ve které bude UPS umístěn, jsou vždy uvedeny v pasu zařízení. Kromě toho by prostředí nemělo obsahovat žíravé nebo hořlavé chemické sloučeniny v plynném stavu.

Zejména v bateriích musí být zachován teplotní režim. Není potřeba je umisťovat blízko sebe, aby nedocházelo k vzájemnému zahřívání.

Průměrná teplota vzduchu by měla být od +20 do +25 stupňů Celsia. Rovněž je třeba odstranit nadměrnou vlhkost – může vést ke kondenzaci vody na povrchu elektronického zařízení.

UPS by neměla být zakryta látkou, protože to může narušovat provoz chladicího systému. Nezapomeňte na uzemnění, kterým je vybavena většina moderních zařízení. Průřez kabelů při připojování musí odpovídat i průřezu připojovaného plynového kotle. Je vhodné, aby byla jednotka neustále připojena k síti, aby nedocházelo k častému zapínání a vypínání, které by způsobovalo její selhání.

Srovnání a hodnocení výrobců

Chcete-li vybrat nejlepší možnost nepřerušitelného napájení, stojí za to zvážit optimální vlastnosti pro konkrétní podmínky použití – jak prostředí, tak vaše okamžité potřeby.

Měli byste zvážit nejoblíbenější modely UPS a recenze spotřebitelů.

• Interaktivní nepřerušitelný napájecí zdroj „Energy PN-1000“ domácí výroba – jedná se o jednoduchou a spolehlivou jednotku vybavenou uzemněním, systémem stabilizace napětí a ochranou proti zkratu. Vnitřní baterie zařízení má kapacitu 75 Ah a přípustný rozsah potenciálu je 155–275 voltů. Doba přepínání mezi provozními režimy je 8 milisekund. Náklady na zdroj jsou v průměru třináct tisíc rublů.

• „Resanta UBP-400“ – Jedná se o jednu z nejlevnějších kopií na trhu, která se často používá v kancelářských prostorách nebo bytech. Zařízení nemá systém vyrovnávání napětí, což zvyšuje riziko přerušení. Doba přepínání mezi režimy je navíc poměrně dlouhá – čtyři tisíciny vteřiny.

• Zdroj Teplocom-300 od ruské společnosti Bastion – Jedná se o levnější variantu, jejíž cena se pohybuje kolem devíti tisíc rublů. Zařízení umožňuje připojit pouze jednu externí baterii o kapacitě 25–65 Ah a má záruku 5 let. Podle hodnocení zákazníků je nevýhodou UPS dlouhá doba sepnutí (3 sekundy), stejně jako nepřijatelná reálná hodnota výstupního střídavého napětí (245 voltů s maximem povoleným podle GOST 242 voltů). Kromě toho je systém náchylný k úplnému vybití baterie a náhlému nouzovému vypnutí. Při provozu v normálním režimu navíc zařízení vydává velký hluk způsobený chladicím systémem.

• „Zdroj IDP-1-1/1-1-220-A“ s dvojitou konverzí Díky vysokokapacitním uzavřeným vnitřním bateriím je odolný vůči přepětí. Rozsah napětí při maximálním zatížení baterie může dosáhnout 160–300 voltů. Na rozdíl od analogů systém poskytuje varovný mechanismus pro SMS notifikace, upozorňující na nutnost dobití baterie, nevýhodou této funkce je však to, že si klient bude muset dokoupit SNMP kartu. Vzhledem k výhodám se náklady na jednotku výrazně zvyšují a mají tendenci k dvaceti pěti tisícům rublů.

• Inelt Intelligent 500LT2 je malé a dobře vybavené zařízení ve střední cenové kategorii (asi šestnáct tisíc rublů), které je dodáváno s výkonným zařízením pro rychlé nabíjení, vestavěnou baterií s kapacitou 38 Ah, určenou pro 55 minut baterie životnost a maximální kapacita externích baterií 250 Ah. Potenciální rozsah je také velký – od 165 do 275 voltů, což umožňuje zařízení pravděpodobněji pracovat bez přepnutí do režimu baterie. Kromě toho má zařízení funkci „studeného startu“, která umožňuje spustit UPS bez napětí na vstupu. Nevýhodou je silná hlučnost chladicího systému při dobíjení baterie a nutnost instalace zařízení ve vytopené místnosti během nabíjení baterie. Přepínání mezi režimy podle recenzí probíhá téměř okamžitě, nepohodlí však může způsobit hlasité a ne vždy nutné zvukové upozornění. Zařízení je kompatibilní pouze s gelovými bateriemi.

• Ecovolt ECO 612E 800BA – jedná se o levné zařízení, kolem deseti tisíc rublů, vyrobené v Rusku s vnitřním stabilizátorem potenciálu a širokou tolerancí chyb v rozsahu střídavého napětí (-35%, +25%). Zajímavostí je přítomnost displeje, který zobrazuje aktuální hodnoty napětí a úrovně nabití baterie. Kromě toho je kritický stav baterie včas varován díky zvukovému upozornění. Podle hodnocení zákazníků, mínus drobné nedostatky, je tato jednotka jednou z nejlepších ve své cenové kategorii.

• „IBPS-12-350K. 2 online“ – Jedná se o zařízení ve střední cenové kategorii (kolem patnácti tisíc rublů), které má jasnou a významnou nevýhodu – nepřesnou montáž komponent. Navíc délka připojovacích vodičů zařízení je pouhých 30 centimetrů, což činí UPS velmi závislým na svém umístění. Výhodou jednotky je, že většina komponent je nakupována v Jižní Koreji nebo Číně, což ve skutečnosti činí nákup méně ziskovým na pozadí měnových krizí. UPS je také vybavena tříúrovňovým systémem nabíjení baterie, který rychle změní režim nabíjení na intenzivnější. Mezi stížnostmi spotřebitelů je, že i přes provozní režim On-line uvedený v dokumentaci zařízení funguje s drobnými přerušeními, které se projevují v podobě blikání indikátoru.

• Inelt Monolith K10000LT – Jedná se o drahé, kvalitní zařízení, které zaručuje nepřetržitý přívod vstupního napětí s okamžitou korekcí, připojením k osobnímu počítači a provozem na baterie po dobu tří hodin. Výkon UPS stačí nejen k zajištění elektřiny do obytného domu, ale také k napájení celého komplexu serverů. Mezi nevýhody: malá pravděpodobnost závad, vyjádřená v nepřítomnosti přepnutí do režimu offline, stejně jako kontrola parametrů, zejména při zobrazování informací na monitoru. Náklady na takovou jednotku jsou sto devatenáct tisíc rublů.

Z tohoto videa se můžete naučit některé jemnosti výběru nepřerušitelného napájení pro plynové kotle.