Poznáte ten pocit, keď ostanete bez elektriny v tú najnevhodnejšiu chvíľu? Súhlasíte, je ťažké nájsť vhodný čas na opustenie elektrickej siete. Mnohé súkromné domy sú už vybavené autonómnymi generátormi pre prípad dlhodobej straty napájania. Pre kotol by bolo dobré mať napájací zdroj, keďže v tomto zariadení sú citlivé komponenty. Od toho závisí prevádzkyschopnosť a bezpečnosť kotlového systému.
Vysoká kvalita neprerušiteľného zariadenia vás udrží v pokoji: nebudete musieť riešiť nepochopiteľné chyby, čakať na majstrov, platiť za opravy.Z tohto článku získate informácie o prevádzke napájacích zdrojov, ich typoch, kritériách pre bezchybný výber zariadenia za akýchkoľvek podmienok.
Neprerušiteľné zdroje energie sa objavili v súvislosti s potrebou ochrany pred nestabilitou elektrických sietí, výpadkami elektriny. Za rôznych okolností potrebujete určitý typ neprerušiteľného napájania a zvyšok môžete odmietnuť. Viac sa o tom dozviete v našom článku.
Účel a princíp fungovania neprerušiteľných zdrojov energie
V individuálnych domoch sú kotly často jediným zariadením na ohrev vody a vykurovanie. Problémy v elektrických sieťach obsluhujúcich takéto budovy spôsobujú veľké nepríjemnosti.
Zároveň panely kotlov a riadiace jednotky, ako aj ich automatická inštalácia potrebujú kvalitné napájanie.
Schéma prevádzky UPS v "sieťovom" a autonómnom režime na príklade on-line modelu: v prvom prípade je aktivovaný stabilizátor, v druhom prípade je akumulovaná energia dodávaná z batérie do meniča a odtiaľ na výstup
Neprerušiteľný zdroj napájania (UPS, neprerušiteľný zdroj napájania, neprerušiteľný zdroj napájania) tento problém rieši - jednoduché zariadenie, ktoré poskytuje nejaký čas stabilnej výdrže batérie.
Záložné napájacie zariadenie sa po poruchách a haváriách zapína a dodáva elektrinu celému riadiacemu systému kotla. UPS to dokáže niekoľko desiatok minút a dokonca aj viac ako pol dňa.
Hlavným účelom UPS je napájať zariadenie energiou a napätím v prípade výpadku hlavného zdroja napájania. Najmä v zime dochádza k mnohým prerušeniam, niekedy kvôli mrazom, niekedy kvôli úsporám. V tomto ohľade budú neprerušiteľné kotly veľmi dôležité vo veľkých domácnostiach. Kvôli častým výpadkom elektriny v súkromných sektoroch sú UPS stále viac žiadané.
Druhou hlavnou funkciou UPS je ochrana pred výkyvmi a abnormálnymi sieťovými parametrami. Ak dôjde k výpadku prúdu alebo sa zmení veľa parametrov, UPS sa prepne na batériovú prevádzku.
UPS sa často používa s kotlami na tuhé palivá. Čerpadlá takýchto kotlov zabezpečujú pohyb a cirkuláciu v radiátoroch. Keďže palivo horí aj po vypnutí napájania, kvapalina zostávajúca v kotli môže vrieť. Bez použitia neprerušiteľného napájania sa takáto situácia skončí poruchou alebo úplným výpadkom kotla, možný je aj výbuch.
Kotly na tuhé palivá potrebujú viac UPS - tieto kotly sú výkonnejšie a sú vhodné ako hlavný aj záložný zdroj vykurovania
Nepretržitá prevádzka kotla na tuhé palivo alebo plynového kotla, jeho zapaľovacieho a ovládacieho panelu zabezpečuje nielen samotné vykurovanie alebo ohrev vody, ale chráni aj chladiacu kvapalinu pred zamrznutím v potrubí, čo môže poškodiť celý vykurovací systém.
Vo väčšine moderných modelov kotlov je cirkulácia chladiacej kvapaliny riadená elektrickými čerpadlami. Termostat ovláda vonkajšiu teplotu.Čerpadlo začne čerpať chladiacu kvapalinu, akonáhle klesne pod povolenú hranicu. Potom sa zapáli plynový ventil, horák začne pracovať, energia spaľovania naplní chladiacu kvapalinu a ventilátor sa zapne. Ovládanie kotla je po celú dobu dostupné v elektronickej jednotke.
Takmer všetky konštrukčné prvky z tohto cyklu vyžadujú kvalitnú elektrinu s ideálnym tvarom prúdu:
- čerpadlo;
- plynový ventil;
- fanúšik;
- elektronická jednotka.
V niektorých zariadeniach bude mať zlý aktuálny tvar kritické následky.
Neprerušiteľné napájacie zdroje majú iný princíp fungovania a štruktúru. UPS pre kotly má zvyčajne batériu (batériu, batériu) a núdzový vypínač.
Typy záložných zdrojov
Špeciálne pre plynové kotly alebo kotly na tuhé palivá neexistujú žiadne neprerušiteľné zdroje. Existujú 3 typy UPS podľa spôsobu ich fungovania a všetky predstavujú 3 rôzne cenové kategórie.
Akékoľvek malé zakrivenie sínusoidy opotrebováva kotol a jeho komponenty a pre väčšinu neprerušiteľných zariadení sa líši od klasického hladkého
Vykurovacie kotlové systémy sú dodávané s nasledujúcimi UPS:
- Offline (off-line, zálohovanie).
- Line-interactive (line-interactive).
- Online (on-line, dvojitá konverzia).
Offline UPS je skupina lacných zariadení, ktoré prepínajú napájanie na batériu a nevyrovnávajú parametre napätia. Zahŕňajú spínače zariadení a nabíjateľnú batériu. V režime napájania zo siete získava čerpadlo a riadiaca jednotka kotla energiu priamo zo siete.
Záložné napájanie sa spúšťa pomocou vypínača. Off-line - najmenej spoľahlivé a najlacnejšie. Off-line UPS má rovnaký tvar napätia ako sieť a pomerne dlhý čas prechodu na batériovú prevádzku. Hlavnou nuansou je, že nedochádza k stabilizácii sieťového napätia.
Line-interaktívne neprerušiteľné napájacie zdroje majú zabudovaný stabilizátor. Vďaka nemu zariadenie aj pri výrazných výkyvoch napätia naďalej funguje zo siete a preto je spoľahlivejšie. Tieto zariadenia sa neprepnú na záložné napájanie po malých prepätiach, ako napríklad off-line zariadenia. Linkovo interaktívne zariadenia majú 2 hlavné podkategórie: Pravidelné a nepravidelné sínusové UPS.
Luxeon budget line-interactive UPS so vstavaným regulátorom, 0,5 s prenosovým časom na batériu a presnosťou stabilizácie 10
line-interaktívne charakteristiky:
- výstupný signál môže byť stupňovitý alebo plochý;
- neustála práca;
- dlhá životnosť;
- dlhá doba prepravy bez prechodu na batériu;
- vyrovnanie napätia stabilizátorom.
Online zariadenia majú zásadne inú štruktúru ako off-line a line-interaktívne. On-line zariadenia konvertujú striedavý prúd na jednosmerný a potom späť na striedavý.
Ich batéria sa nabíja zníženým jednosmerným napätím. Je neustále aktívny, nevyžaduje spínanie a okamžite začne pracovať, akonáhle dôjde k výpadku sieťového napätia. Batéria tiež napája kotol, ak je sieťové napätie prítomné, ale príliš nízke.
On-line parametre:
- vyrovnanie frekvencie a napätia;
- Okamžité zálohovanie;
- výstupná sínusoida je takmer dokonalá.
Pokiaľ ide o sínusoidu, pre on-line zariadenia je rovnomerná, nie je stupňovitá a nemá žiadne viditeľné skreslenie. Zároveň je pre mnohé plynové kotly zásadne dôležitá stabilita frekvencie.
Online modely poskytujú 100% ochranu v akomkoľvek režime prevádzky. Týka sa to bezpečnosti kotla, jeho častí a samotného neprerušiteľného napájania, spojeného s problémami v elektrickej sieti. Ochrana funguje v prípade akýchkoľvek porúch na ktorejkoľvek časti siete.
Súčasťou zariadenia je usmerňovač, invertor a bypass. Usmerňovač robí prúd zo striedavého prúdu konštantný, menič vykoná opačnú činnosť a bypass je náhradné napájacie vedenie, ktoré sa aktivuje pri poruche častí UPS.
Zjednodušená schéma on-line zdroja neprerušiteľného napájania: napájanie prúdu, vstup a výstup, batéria, špeciálne prvky: usmerňovač, menič, relé
Online modely sú nevyhnutné v prípade kritických alebo citlivých záťaží, ktorými sú mnohé kotlové systémy. S nízkou účinnosťou a životnosťou sú online UPS najvýkonnejšie.
Konštrukčne sú on-line UPS schopné spolupracovať s batériou a generátorom. Zvyčajne s oboma zdrojmi v rovnakom modeli. On-line UPS má neustále bežiaci invertor, čo je jeho hlavná vlastnosť. Vo všetkých výkonných zdrojoch neprerušiteľného napájania sa teraz snažia používať túto konkrétnu online schému.
Porovnanie charakteristík rôznych UPS pre kotol
Záložné UPS sa používali so starými stolnými počítačmi a zvyčajne postačovali. V priemyselných a súkromných sieťach bola a je potreba výkonnejších a komplexnejších zdrojov neprerušiteľného napájania. Moderné kotly a všetky kotly s čerpadlami sú zle kompatibilné alebo nekompatibilné s offline UPS.
Takmer všetky offline zdroje neprerušiteľného napájania majú skromnú energiu. Tieto UPS majú účinnosť až 60 % počas výpadkov prúdu.
Spínacie zariadenie line-interactive UPS stabilizuje napätie a v tomto prípade by výrazné odchýlky napätia od normy nemali viesť k prechodu na autonómnu prevádzku. Line-interaktívne zariadenia navyše podporujú dva režimy: pre nestabilné nastavenia a úplnú stratu energie.
Powerman Smart UPS na napájanie pumpy Oasis CN, výsledkom čoho je 3,5 hodiny na batériu a konštantné napätie 220 V
Tieto UPS pracujú s odchýlkou vstupného napätia do 20%. Výstupné napätie sa takmer vždy rovná norme. Efektivita line-interactive je vyššia ako u on-line a off-line a úroveň poskytovanej ochrany dosahuje 85 %.
On-line neprerušiteľný výstup poskytuje vysoko kvalitný striedavý prúd. Medzi jeho batériou a sieťou vôbec nedochádza k prepínaniu času. Online invertor UPS môže fungovať bez napájania z elektrickej siete.
Okrem týchto výhod to nie je bez nevýhod. Výdrž batérie pri on-line prevádzke je zvyčajne nižšia, rovnako ako aj účinnosť celého zariadenia. Ceny online modelov sú výrazne vyššie. On-line majú značnú hladinu hluku a významný odvod tepla.
Najobľúbenejšie sú riadkové interaktívne. Majú stabilizátor, aj keď nie najpresnejší. Ak sa sieťové napätie zhoduje s rozsahom neprerušiteľného zdroja napájania (napríklad do 130 voltov), tento stabilizuje indikátor s presnosťou asi 10%.Takáto postava sa považuje za prijateľnú v každodennom živote. Prechod na batériovú prevádzku nastane vždy, keď stabilizátor nedokáže splniť týchto 10%.
Neprerušiteľný spínač Gewald Electric na ochranu vykurovacieho systému, horáka, automatiky kotla, systému automatického vypnutia plynu, obehových čerpadiel, filtrov na úpravu vody
Line-interactive sú významovo bližšie k off-line zariadeniam - majú tiež určitý rozsah, v ktorom zariadenie pracuje v normálnom režime napájania zo siete, a nie v záložnom režime. Rozdiel je v tom, že prijateľný rozsah napätia pre off-line zariadenia je oveľa užší. V off-line zariadeniach sa kladie dôraz na ochranu pred náhlym výpadkom prúdu, nie prepätím.
Kritériá pre výber neprerušiteľného zdroja energie pre kotol
Existuje viac ako 5 zásad pre úspešný výber neprerušiteľného napájania. Vo všeobecnosti by sa mali uprednostňovať novšie a pokročilejšie zariadenia. Majte na pamäti zvláštnosti ruských energetických sietí – sú v drvivej väčšine nestabilné.
Venujte pozornosť kľúčovým vlastnostiam:
- Sila.
- Prúd nabíjačky.
- Kapacita batérie.
- Možnosť pripojenia externých batérií.
- Trvanie offline/núdzové.
- Čas prenosu batérie.
- Tvar výstupného signálu (napätie), t.j. výstupná sínusoida.
- Prítomnosť nuly.
Sila. Pre dvojokruhové kotly, ktoré ohrievajú veľa vody z vodovodu, bude neprerušiteľný zdroj energie buď zbytočný, alebo bude podporovať prácu na krátky čas a iba vtedy, ak je veľmi výkonný. Budete musieť vziať do úvahy počet obehových čerpadiel (čím viac - tým vyšší potrebný výkon) a výkon samotného kotla.
Pamätajte, že UPS do 200 W sú užitočné pre najmenšie kotly. Ak kotol beží na plyn, tak má výkon približne 80 až 300 W a viac. Neprerušiteľný zdroj napájania by sa mal kúpiť výkonnejší o 25% ukazovateľa kotla. Zvyčajne je výkon UPS pre kotol obmedzený na 600W.
UPS je možné upgradovať a posilniť z hľadiska výkonu: zvýšiť priepustnosť, zväčšiť prierez vodičov, vymeniť zásuvky
Výkon UPS sa vypočíta pomocou vzorca A=B / C × D, kde:
- A - výkon batérie (W, watty);
- B - výkon kotla (W, watty);
- C - koeficient reaktívneho zaťaženia (0,7);
- D - 3x nábehový prúd (3).
Výsledkom bude minimálna požadovaná kapacita batérie, ale treba pridať 30% do rezervy.
Výpočty musia zahŕňať aj výkon všetkých čerpadiel, ak sú v systéme prítomné. Zadajte tento ukazovateľ do čitateľa pripočítaním k výkonu kotla.
Čo sa týka prúdu nabíjačky batérie, na prevádzku jednej 10Ah batérie bude stačiť 1A.Batériu s kapacitou 80-100 Ah je možné vybíjať prúdom 8 A. Ak sa pomýlite pri výbere batérie, tak on aj zdroj neprerušiteľného napájania vydržia kratšie ako predpísanú dobu.
Aktuálna hodnota obmedzuje možnosť využitia kapacity nad určitý ukazovateľ, preto by ste mali okamžite zvoliť výkonnú nabíjačku. Výber neprerušiteľného napájania podľa aktuálneho parametra je zároveň výberom podľa dĺžky životnosti batérie.
Ďalším hlavným parametrom je kapacita batérie. Na základe toho sú vhodné záložné zariadenia s možnosťou pripojenia externých batérií. Takéto UPS fungujú oveľa dlhšie v núdzovom režime, teda po odpojení od siete. Externé batérie sa odporúča plne nabiť, pretože ak nie sú úplne nabité, životnosť batérie bude kratšia.
Ak sa gélová batéria prestala nabíjať, môžete ju skúsiť obnoviť destilovanou vodou, musí sa naliať cez injekčnú striekačku a počkať, kým sa neabsorbuje do sklenených vlákien
Dôležitým parametrom je autonómia. Maximálna výdrž batérie závisí od batérie alebo súpravy batérií. Neprerušiteľná batéria s jednou vstavanou batériou niekedy poskytuje iba 10-20 minút výdrže batérie.
Ak chcete vypočítať životnosť batérie, musíte vynásobiť počet interných a externých batérií a kapacitu každej z nich. V ideálnom prípade by ste si mali kúpiť UPS pre veľa batérií s pripojením externej batérie a potom kúpiť batérie samostatne. Výdrž batérie tak bude možné predĺžiť až na niekoľko hodín, čím sa vyhnete aj úplnému vybitiu.
Zvážte kapacitu nabíjačky UPS. Obmedzuje možnosti z hľadiska offline režimu. Niektoré online UPS dodávajú viac ako 20 A, čo vám umožňuje použiť bloky 200-300 Ah.
Celková kapacita batérie sa zvyšuje paralelným zapojením, sériovým - sčítava napätie, a to môže byť potrebné pre zdroje neprerušiteľného napájania, ktoré nevyžadujú pripojenie 12 V DC.Vysokovýkonné UPS potrebujú vyššie napätie obvodu, aby fungovali dobre.
Životnosť batérie dosahuje 10 hodín a viac a veľa závisí od výkonu kotla, prúdu nabíjačky a kapacity batérií. Treba brať do úvahy pravidelnosť výpadkov a výpadkov prúdu. V tomto prípade dbajte na kvalitu ochranného systému proti výkyvom v sieti.
Tabuľka životnosti batérií pre niektoré modely UPS, berúc do úvahy počet súčasne pracujúcich batérií a výkon kotla
Jednorazová výdrž batérie sa vypočíta ako T=Q × U / W, kde:
- T - čas (hodiny);
- Q - kapacita batérie (Ah, ampérhodina);
- U - jeho napätie (V, volty);
- W - celkový výkon záťaže (W, watty).
Rýchlosť prepínania batérie udáva, ako rýchlo sa UPS prepne na prevádzku z batérie v prípade výpadku prúdu. Online zariadenia sa prepnú na „rezervu“ okamžite, ostatné to urobia s oneskorením minimálne 0,002 – 0,015 sekundy a niekedy - niekoľko sekúnd.
Tvar výstupného napätia. Signál, ktorý vychádza z UPS a vstupuje do kotla, ovplyvňuje jeho činnosť. Pohyb elektromotorov obehových čerpadiel závisí od parametrov elektrickej energie. UPS nízkej a strednej kvality v batériovom režime a nestabilný sieťový napájací prúd vo forme meandru, teda vo forme nerovnomernej alebo modifikovanej sínusoidy. Kotol bude pracovať nerovnomerne, čo ešte viac zvýši jeho zaťaženie a spotrebu elektrickej energie.
Kľúčový význam má tvar výstupného napätia z UPS. Môže to vyzerať ako približná sínusoida alebo lichobežník. Takéto parametre zle tolerujú obehové čerpadlá.To vám umožní poznať viskózny hluk a trhanú prácu. Neprerušiteľný zdroj pre čerpadlo musí byť zvolený s najlepšími vlastnosťami, inak sa čerpadlo časom pokazí.
Ľahšie a menej objemné beztransformátorové UPS musia mať vyššie napätie na výstupnom bode - takže v zariadení sú zosilňovače
Dvojito invertované UPS poskytujú nielen takmer dokonalú sínusovú vlnu, ale majú aj účinný systém proti impulznému šumu zo siete. Line-interactive sú ideálne pre drahé kotly a zariadenia, ktoré sa často pokazia.
Spoľahlivé siete potrebujú stabilizátory v menšej miere. S kvalitným sieťovým napätím a jeho stabilnou prevádzkou počas ojedinelých výpadkov sa lacný off-line neprerušiteľný zdroj stáva výhodnou možnosťou.
Pri častých skokoch určite potrebujete stabilizátor. V pase pre neprerušiteľné napájacie zdroje so stabilizátormi je v ideálnom prípade uvedená forma napätia. UPS bez takýchto údajov sa neoplatí kupovať.
Cez nulu. Kotly sú fázovo závislé a fázovo nezávislé. Pre fázovo závislé kotly budete musieť zvoliť UPS s nulou a pod kotlom. Fázovo nezávislé sú schopné pracovať aj z počítačového neprerušiteľného zdroja napájania, ak dáva čistú sínusoidu.
Všetky vlastnosti by mali byť dôležité, berúc do úvahy skutočnosť, že máte plynový kotol alebo kotol na tuhé palivo. Priamo na mieste sa treba opýtať, či je kontraindikované použitie konkrétneho UPS pre plynový kotol.
Podľa všetkých kritérií je najlepšou voľbou z hľadiska pomeru ceny a kvality, spoľahlivosti, životnosti a výdrže batérie líniovo interaktívny UPS so správnou sínusoidou.
Pre úspešnú voľbu neprerušiteľného zdroja z hľadiska účinnosti je potrebné vziať do úvahy nielen typ UPS, ale aj výkon samotného zariadenia a pripojenú záťaž.
Inštalácia a prevádzka:
- Záložné zdroje sú inštalované v blízkosti vykurovacieho systému, na miestach, kde okolité podmienky neovplyvnia kvalitu UPS.
- Dokumentácia uvádza optimálnu teplotu a vlhkosť - postupujte podľa týchto pokynov.
- Kontrolujte stav miestnosti – nemala by obsahovať výbušné a horľavé kvapaliny, výpary agresívnych činidiel.
- Pripojte neprerušiteľný zdroj energie ku kotlu pomocou káblov so správnym prierezom.
- Uzemnite všetko vybavenie.
Zaujímajte sa o možnosti vybavenia. Dobré zariadenia majú ochranu pred úplným vybitím batérie, prehriatím, skratom a rôznym preťažením. Vstavané reléové regulátory poskytujú hladkú sínusovú vlnu s nestabilným napätím.
Závery a užitočné video k téme
Ako vybrať UPS pre kotol, výpočet parametrov:
Prehľad UPS Volter UPS-300 pre kotol, návod na jeho obsluhu:
Interakcia medzi UPS a čerpadlom vykurovacieho systému, kontrola Powerman Smart UPS:
Neprerušiteľné napájanie zvyšuje bezpečnosť kotlov. Nie je to tak dávno, čo UPS takmer nikto nepoužíval. V súčasnosti sa v mnohých individuálnych domácnostiach a podnikoch, kde sa často dodáva elektrina nízkej kvality, čoraz viac používajú zdroje neprerušiteľného napájania. UPS sú dostupné ako offline, linkovo interaktívne a online. Offline sú možnosťou rozpočtu a v mnohých prípadoch úplne postačujú. Online UPS znižujú pravdepodobnosť porúch na minimum. Line-interactive je vo väčšine prípadov ideálne.
Píšte komentáre, pýtajte sa na tému článku. Vymieňajte si informácie s ostatnými čitateľmi. Vaše skúsenosti môžu byť užitočné. Povedzte nám o tom, ako ste si vybrali alebo zakúpili zdroj neprerušiteľného napájania. Kontaktný formulár sa nachádza pod článkom.