Устройства класса offline желательно использовать совместно со стабилизатором напряжения, подключаемым между ними и внешней сетью.

При использовании в системе отопления фазозависимого газового котла совместно с ИБП его выход соединяется с нагрузкой через разделительный трансформатор. Это связано с тем, что при работе инвертора оба его выхода являются фазами относительно заземления, в то время как фазозависимому котлу требуются четко определенные фаза и нейтраль питания. Для этого и служит разделительный трансформатор, один из выводов вторичной обмотки которого заземляется.

Модели инверторов

Ограниченный объем статьи позволит включить в обзор лишь наиболее распространенные модели инверторов.

Начнет обзор с модели Helior Sigma 1 KSL, предлагаем для начала посмотреть видео

Обзор на ИБП SVEN

Инвертор для котла отопления — как выбрать и установить

Здесь вы узнаете:

Техника, используемая для подогрева воды и перегонки ее по трубопроводу, является энергозависимой, то есть, эффективность работы напрямую определяется качеством напряжения электрических сетей. В таких условиях рекомендуется использовать инвертор для отопительного котла. В результате при любой непредвиденной ситуации, будь то отключение от сети питания, скачки напряжения или авария, оборудование будет защищено от поломки.

В качестве следствия подобной ситуации может иметь место выход из строя всей системы, если по причине отключения электроэнергии случился долговременный простой техники в зимние месяцы. Инвертор электрический для котла отопления используется как защита любого вида устройств: газовых, жидко- и твердотопливных.

Общие характеристики устройства

Инвертор – это в первую очередь преобразователь постоянного тока в переменный. Параллельно он меняет амплитуду передачи и генерирует выходной сигнал подходящей частоты. Заряжать аккумуляторную батарею и контролировать ее текущую емкость сам по себе прибор не может.

Многие современные производители оснащают свои изделия сопутствующими элементами, дополнительными зарядными устройствами и контрольным управляющим блоком. Такие модели уже классифицируются как источники бесперебойного питания (ИБП) и обладают способностью решать более широкий спектр задач.

На бесперебойную работу инверторного оборудования для котлов производители дают большую гарантию – от 10 до 12 лет при 600-620 активных циклах и разрядке батарей на уровне 80-83%

Интегрированные в отопительную систему, они следят за наличием тока в сети и, в случае внезапного аварийного отключения электрики, какое-то время поддерживают полноценную работу оборудования.

Таким способом предотвращая потенциально возможное замерзание воды в трубах и радиаторах (в зимнее время года), поломку отдельных фрагментов системы и прочие неприятные проблемы.

Инвертор, оснащенный дополнительным аккумулятором, позволяет греющему оборудованию долго и качественно работать даже при длительном отсутствии централизованной подачи электричества

Простые, бюджетные изделия выполняют только одну прямую функцию – обеспечение котла энергией для работы в течение определенного количества времени. Сложные прогрессивные модули имеют расширенный потенциал.

Помимо своей основной миссии, они действуют как стабилизаторы и выравнивают напряжение в системе, таким способом предохраняя оборудование от лишней нагрузки и выхода из строя.

Устройство и принцип действия

Независимо от того, по какой из трех схем выполнен конкретный бесперебойник, его ключевыми элементами являются аккумулятор и инвертор. Аккумулятор (в наиболее мощных моделях — батарея аккумуляторов) является накопителем энергии, при отключении питания от внешней сети от него запитывается инвертор — электронный преобразователь, генерирующий на выходе переменный ток с заданным напряжением и частотой. В бесперебойниках используются гелевые или AGM-аккумуляторы с номинальным напряжением 12 В.

Именно в выходном каскаде инвертора скрывается ряд особенностей, крайне важных в нашем случае:

• Все оборудование, рассчитанное на работу от бытовой сети 220 В, проектируется в расчете на синусоидальную форму питающего напряжения (так называемый «чистый синус»). В то же время генерация сигнала такой формы выходным каскадом инвертора достаточно сложна, и осциллограмма от дешевых инверторов от чистого синуса будет отличаться весьма сильно — в них используются простые импульсные преобразователи. В первую очередь, это может вызвать сбои в работе контрольной электроники газового котла, во вторую — значительно увеличит индуктивные потери в обмотках электродвигателей циркуляционных насосов. Характерным сигналом о неправильной работе инвертора станет ощутимый гул электродвигателей. Длительная работа несовершенного инвертора с индуктивной нагрузкой может вызвать перегрев и пробой силовых транзисторов выходного каскада и, как следствие, полный выход бесперебойника из строя.
• Для защиты выходного каскада инвертора от перегрузки в него включаются защитные схемы, полностью отключающие нагрузку при превышении тока потребления. Так как циркуляционные насосы, как и любое устройство, имеющее в составе электродвигатель, при включении потребляют мощность в несколько раз больше номинальной, при подключении их к инвертору без достаточного запаса по мощности он встанет в режим защиты, оставив Вашу отопительную систему без питания.

Предлагаем посмотреть обзор устройства от компании Inelt, мы еще вернемся к нему позже

Виды инверторов для котла отопления

В системах отопления, используемых в бытовых целях, применяют такие виды бесперебойников, которые классифицируются в зависимости от своих функциональных особенностей:

• резервные инверторы для газового котла могут работать при полном отключении питания;
• линейно-интерактивные инверторы для газового котла;
• системы, выполняющие двойное преобразование – инверторы для газовых котлов отопления, работающие при подключении к сети.

Сравнительная характеристика работы каждого типа инверторов для котла отопления:

Резервные инверторы газовые отопительные – самая простая разновидность систем. Они подключаются к отопительной системе на постоянной основе и имеют самую доступную цену. Работа инверторов для газовых котлов происходит как при заниженном напряжении, так и при незначительном завышении, передавая свое напряжение всем потребителям, подключенным к сети.

Если напряжение падает до критической отметки, то энергия аккумулятора инвертора для газового котла преобразовывается в сетевое напряжение для последующей передачи. Мощность таких инверторов для газового котла с аккумулятором обычно невысокая. Кроме того, некоторые из бесперебойников работают циклично, самостоятельно включаясь и выключаясь по мере необходимости. При этом в процессе работы устройства не создают шума, поскольку не требуют охлаждения в принудительном порядке.

Устройства двойного преобразования – самые распространенные инверторы с аккумулятором для газового котла, которые пригодны к использованию, как в быту, так и промышленных целях. Различаются на следующие виды:

• маломощные устройства, имеющие встроенный аккумулятор;
• устройства, питающиеся от аккумуляторных батарей.

Линейно-интерактивные устройства – имеют очень малую мощность, благодаря чему цена такого инвертора для котла отопления не очень высокая. Надежность в процессе работы достигается благодаря наличию стабилизатора напряжения в своей конструкции.

Питаются инверторы для котлов отопления от отдельно стоящего аккумулятора, который может обеспечить работу продолжительностью до 10 часов. При этом диапазон напряжения, который может быть преобразован благодаря такому источнику, более широкий, чем при использовании линейных устройств. Однако существенным недостатком таких инверторов выступает низкая точность стабилизации.

Достоинства и недостатки оборудования

Инвертор удобен тем, что не привязан к определенному виду источника постоянного напряжения. Агрегат можно запитать с помощью обычного автомобильного аккумулятора, генераторной установки с простым принципом выпрямления сигнала или же от батарей ИБП.

Если модуль не имеет встроенного зарядного устройства, хозяевам придется лично контролировать уровень емкости и степень разрядки аппарата.

Среди главных достоинств аппарата:

• широкий модельный ряд и возможность подобрать изделие с почти идеальной выходной синусоидой;
• корректная работа со всеми источниками номинального напряжения и постоянного тока;
• разумная стоимость по сравнению с другими аналогичными агрегатами схожей мощности;
• отсутствие ограничений на наращивания емкости аккумулятора и продолжительность автономного функционирования.

К недостаткам относятся такие критерии, как:

• отсутствие контроля за уровнем зарядки/разрядки аккумулятора;
• настройка порога срабатывания не подлежит дополнительной коррекции;
• необходимость обустройства внешней коммуникационной схемы для автоматической активации при отключившемся электричестве в жилом помещении;
• высокая стоимость «навороченных» модулей с широким перечнем возможностей.

Окончательный выбор подходящего устройства строго индивидуален. Все зависит от того, насколько сильно в сети «прыгает» напряжение, как часто потребителей отключает от подачи ресурса центральная электросистема и насколько долго приходится сидеть без света.

Основные правила выбора модуля

Планируя приобретение инвертора для котла, нужно обратить самое пристальное внимание на такие параметры, как:

• показатель входного напряжения и тока;
• уровень выходного напряжения;
• степень искажения синусоиды выходного напряжения;
• фактический коэффициент преобразования;
• общая мощность на выходе.

Для бытовых газовых котлов, в основном, используют инверторные установки 12-220. Эти агрегаты преобразуют постоянное напряжение аккумуляторной батареи 12 В в синусоидальное напряжение 220 В с минимальным искажением.

Синусоида выходного напряжения инвертора не должна превышать 3%. Эти показатели означают, что форма сигнала в максимальной степени близка к синусу с незначительными отклонениями в сторону резкого спада или срезанных пик

Можно обзавестись и более мощной связкой агрегатов (преобразователь 24-220 и аккумуляторная батарея 24 В), но при этом необходимо точно выяснить, на какой максимальный показатель входного тока рассчитан инвертор.

Только после получения этой информации стоит приступать к покупке.

Инверторы, предлагающиеся на отечественном рынке, изначально рассчитаны на невысокое качество электрических сетей. В агрегатах есть все функции защиты от энергетических всплесков и опция, разрешающая пользователю устанавливать верхний и нижний пределы напряжения вплоть до вольта

Контроллер и управляющий блок популярных газовых котлов обычно потребляют мощность около 150-200 ВТ. Отвечающий за правильную циркуляцию греющей жидкости в системе, циркуляционный насос берет еще 125-150 Вт. Для определения показателя необходимой мощности инвертора эти данные нужно сложить и умножить на 2,5 для учета объема стартового тока в момент запуска.

Готовые цифры необходимо еще раз умножить на 1,2, чтобы учесть некоторый запас мощности. Полученные данные запомнить или записать. При покупке инвертора проследить, чтобы заявленная производителем базовая мощность непременно превысила вычисленные показатели.

Как рассчитать мощность инвертора

1. Чтобы понять, во сколько раз пусковая мощность насоса больше потребляемой, найдите в паспорте класс энергоэффективности. Он обозначается буквами — от A до G. Специалисты рекомендуют умножать потребляемую мощность на 5 для всех классов энергоэффективности, кроме A: для него мощность умножается на 1,3.
2. Складываем потребляемую мощность котла и пусковую мощность насоса. Сумму умножаем на 1,2 — это коэффициент запаса.

Важно: различайте тепловую и потребляемую мощность котла. Первая мощность — сколько тепла котёл даст дому, варьируется от 1 до 80 кВт. Вторая — сколько электричества потребляет сам котёл, варьируется от 100 до 200 Вт.

В характеристиках, которые дают интернет-магазины, обычно указывается только первая мощность. Вторую можно найти в паспорте прибора. Именно она участвует в расчете мощности ИБП.

Например, котёл потребляет 200 Вт, а насос класса энергоэффективности C — 40 Вт. Полная потребляемая мощность составит: 200+40х5=400 Вт. С учётом коэффициента запаса получаем 400х1,2=480 Вт. Это минимальное значение мощности вашего ИБП.

Обзор моделей инверторов

Ограниченный объем статьи позволит включить в обзор лишь наиболее распространенные модели инверторов.

Начнем обзор с модели Helior Sigma 1 KSL, предлагаем для начала посмотреть видео

Сводная таблица моделей с ценами

В следующей таблице вы можете познакомиться с 9 востребованными и эффективными ИБП на рынке, которые разделены на 3 подгруппы. По названиям можно понять, что главный фактор — необходимое время бесперебойной работы.

Также мы учли отапливаемую площадь дома: чем она больше, тем выше потребляемая мощность котла и насосов. В каждой подгруппе представлены модели для домов до 100 кв.м (потребляемые мощности котлов и насосов — 100-150 и 30-50 Вт) и для 100-200 кв.м. (150-200 и 60-100 Вт).

9 лучших ИБП для газовых котлов 1 группа: ИБП для коротких (до 2 ч) и редких (2-4 раза в год) отключений2 группа: ИБП для продолжительных (от 2 ч) и частых (от 5 раз в год) отключений ИБП для совместной работы с генератором электричества

Как подключить инвертор к котлу

Основная проблема ИБП – это снижение продолжительности их эксплуатации при длительном воздействии высоких температур на устройство. Рекомендуется поддерживать режим в пределах 20-25 градусов. Основная ошибка пользователей – установка источников бесперебойного питания в непосредственной близости к нагревательному оборудованию.

При подключении инвертора к котлу следует особо тщательно соблюдать полярность и проследить за тем, заземлено ли оборудование. Если допустить ошибку при подключении фазы и нейтрали, тогда у электрической части оборудования возникнут проблемы в работе. Чтобы удостовериться в правильности соединения фазы, следует сначала запустить ИБП, не подключая его к сети, после чего с помощью специального инструмента определяется фаза и можно включать аппарат в электросеть.

Если предварительно определенная фаза по-прежнему остается на том же контакте, значит, действия по подключению инвертора произведены верно. Еще желательно использовать минимальную длину проводов между ИБП и котельной техникой.

Таким образом, польза от автономного источника питания довольно велика, что особенно заметно, когда речь идет о высокочувствительном оборудовании, которым является газовая отопительная техника. Инвертор подбирается в соответствии с мощностью отопительного устройства. Учитывается и вид самого ИБП: со встроенным аккумулятором или с внешней батареей. Каждый из вариантов имеет свои плюсы и минусы, что в результате повлияет на продолжительность работы в автономном режиме и на качество подаваемого напряжения на вход котельного оборудования.

Подключение ИБП к газовому котлу

Если вы уже определились с выбором ИБП для вашего котла, следующей задачей будет правильно его установить и подключить.

Кстати, можете проверить себя, не совершили ли вы катастрофической ошибки при покупке бесперебойника. Узнать об этом можно из статьи «5 ошибок при выборе ИБП для газового котла«.

Инструкция подключения ИБП к котлу

В первую очередь ИБП необходимо подсоединить к аккумуляторам. При подключении батареи к инвертору он должен находиться в выключенном состоянии.

Для подсоединения чаще всего используются провода двух цветов:

• красный – к плюсовой клемме аккумуляторной батареи

• черный – к минусовой

Не во всех моделях есть защита от переполюсовки, поэтому проверяйте полярность внимательнее.

При подключении второй клеммы, вполне возможно появление искры, что считается допустимым.

Хорошо подтягивайте контакты, но чрезмерного усилия здесь не требуется.

Если у вас две батареи, то предварительно их нужно последовательно соединить друг с другом.

Если нет заводской перемычки, сделайте ее из медного провода сечением минимум 16мм и медных наконечников.

Соединять между собой нужно плюсовой и минусовой контакты разных АКБ. И только после этого подкидывайте провода от UPS на оставшиеся клеммы ”+” и ”-”.

А если у вас есть 3,4,5 шт батарей, можно их все подключить таким же способом? В этом моменте также будьте внимательны.

Не монтируйте аккумуляторов больше чем разрешено заводской инструкцией. Это также может быть обговорено заводом производителем.

Далее подключаете сетевой кабель 220В к инвертору и втыкаете вилку в сеть. Нажимаете кнопку включения и проверяете показания на табло.

Если все нормально, отключаете питание. Теперь нужно подсоединить к ИПБ сам котел. Для этого его нужно обесточить.

и подключить через выходную розетку бесперебойника.

После чего, запустить ИБП и далее сам котел.

Проверьте что показывает индикация на табло.

Там обычно высвечиваются следующие данные:

• входное напряжение

• выходное напряжение

• процент загрузки

• напряжение на аккумуляторе

Схема подключения

Подключение через ближайшую вилку с розеткой, самый простой способ и тут ни у кого неразрешимых сложностей возникнуть не должно.

А вот если мощность ИБП большая, то его придется подключать непосредственно от распределительного щитка. Придется устанавливать отдельные автоматические выключатели и тянуть выделенную линию на отдельные токоприемники.

Схема подключения будет выглядеть следующим образом: 

Для проверки автономности, необходимо первый раз искусственно имитировать отключение электроэнергии. Для этого выключите фазный автомат питания в щитке на котельную.

Именно автомат, а не вилку из розетки. Для фазозависимых моделей важно не разрывать фазу и ноль одновременно.

После того, как пропало питание от сети, на жк дисплее должно высветиться, что входящее напряжение равно нулю, а исходящее по прежнему в пределах 220В.

Далее следует проверить электророзжиг котла. Отключаете его от питания и заново включаете.

Если в вашем ИБП не правильная синусоида, то электророзжиг не зажгется.

Если же все прошло успешно, вы можете быть уверены, что ваша котельная защищена на 100%. Даже когда вас нет дома.

Частые ошибки, правила монтажа и подключения

• температура помещения

Ту комнату, где находится источник питания и его батарея, желательно также прогревать до температур от 18 до 25 градусов. В противном случае это все скажется на емкости АКБ и сроках ее службы.

А еще, если в ней не поддерживать постоянный температурный режим, то перепады «тепло-холодно» могут способствовать появлению конденсата внутри оборудования.

Не забывайте про вентиляционные отверстия для охлаждения у инвертора.

• все электроприборы должны быть по возможности максимально удалены от газовых и водопроводных труб

И уж тем более не нужно ставить их под вентилями или любыми соединительными стыками и муфтами.

• обязательно используйте розетку с заземлением, либо заземляйте сам корпус прибора через отдельный винт

ИБП это фактически активный фильтр внешнего сигнала сети. Через него может происходить сброс излишков потенциала на землю.

• не рекомендуется ставить бесперебойник и аккумуляторы непосредственно на пол

Делайте какую-нибудь подложку. Хоть на табуретку поставьте.

Во-первых, это обеспечит изоляцию от холодного основания. Во-вторых, защитит оборудование от возможных протечек в системе водоснабжения.

• параллельное подключение источника и сети запрещено

Разрешается только последовательное соединение инвертора и потребителя.

• нельзя заряжать АКБ от внешнего зарядного устройства, если он в этот момент подключен к ИБП

УЗО и фазозависимые котлы

Есть так называемые фазозависимые котлы отопления. Для них критичен момент, куда подается фаза, а куда ноль.

В случае отказа в запуске котла от ИБП, попробуйте перевернуть вилку питания на 180 градусов и уже в этом положении опять воткнуть ее в розетку.

Для таких моделей также критично подключения через УЗО или дифф.автомат. При его срабатывании, происходит разрыв как фазного, так и нулевого провода.

ИБП подает напряжение от аккумуляторов. Но так как нейтраль на УЗО потеряна, котел ”видит” на входе напряжение на обоих контактах. Что плюсовая клемма, что минусовая, по сути обе являются потенциалом.

Поэтому газовая горелка просто не поджигается.

Единственным решением в этом случае будет провести отдельную линию в обход УЗО или дифф.автомата. По этой же причине, не следует собирать схему ИБП через двухполюсные автоматы. Хотя при сборке некоторых схем без них не обойтись.

Еще одной частой ошибкой схемы является подключение нейтрали не через ИБП, а напрямую к электрооборудованию, связанному с работой котла. Например так:

Из-за этого будет наблюдаться некорректная работа самого инвертора. Фактически вы лишаете его замкнутой цепи, в то время когда он сам является источником разницы потенциалов.

Правильная схема будет выглядеть следующим образом:

То есть, ноль должен сначала идти на бесперебойник, и только потом через отдельную нулевую шинку распределяться по оборудованию.

Статьи по теме

зачем нужен и как выбрать

Автономная система отопления тем хороша, что для нее самостоятельно подбирается оборудование, все узлы согласованы, а пользователь настраивает обогрев исключительно по собственному желанию, и даже в каждой комнате отдельно. Если выбор останавливается на газовом котле, то, скорее всего, это современная модель, работающая под управлением микроконтроллера и с полным набором функций. Однако он помимо газа потребляет электроэнергию. Если ее нет, то и отопление будет простаивать.

Естественно следует озаботиться резервным источником питания, чтобы обезопасить себя от подобных конфузов. Отличным решением будет установка инвертора, способного преобразовать постоянное напряжение 12В в переменное 220В. К нему подключается в качестве источника аккумулятор большой емкости, и в случае отключения электричества в доме инвертор способен обеспечить питание котла отопления и циркуляционного насоса в течение многих часов, или пока не возобновится электричество.

Принцип работы

Сразу же стоит начать с определения. Инвертор –  устройство, позволяющее преобразовывать постоянный ток в переменный с изменением амплитуды и формированием нужной частоты выходного сигнала. Это генератор переменного напряжения с фиксированной амплитудой и частотой.

На вход инвертора подается постоянное напряжение 12, 24, 120, 220 В от аккумулятора или другого источника. На выходе инвертора получается напряжение переменного тока с заданной амплитудой и частотой. В идеале форма колебаний стремится к синусоидальной, или близкой к синусоиде.

Второй важный момент. Любой источник бесперебойного питания, работающий от аккумуляторов, обязательно включает в себя инвертор. Однако кроме него он включает в себя блок зарядки аккумуляторов и в целом оптимизирован и настроен для использования конкретного типа аккумуляторов.

Готовые решения, инверторы, имеющиеся в продаже, по сути, являются устройствами, преобразующими постоянное напряжение, получаемое извне в переменное и только. Они не могут заряжать аккумулятор или контролировать его емкость. Однако часто инверторы комплектуются дополнительно зарядными устройствами и контроллером управления, становясь фактически ИБП, только с ограниченными возможностями.

Зачем нужен для газового котла

Если не ориентироваться на энергонезависимость, то полнофункциональный современный газовый котел требует подключения к электросети для питания платы управления  с контроллером, циркуляционного насоса и группы блоков управления, которые можно распределить по дому. Подобная совокупность оборудования позволяет полностью и в точности контролировать обогрев дома, поднимая отопление на более высокую планку, обеспечивая высокий комфорт жизни в доме. Если все так и обстоит, то при отключении электричества отопление, к сожалению, полностью останавливается.

Чтобы не остаться без отопления, следует заранее предусмотреть резервный источник питания для газового котла и всего вспомогательного оборудования. В числе вариантов: газовый или дизельный (бензиновый) генератор, источник бесперебойного питания (ИБП) или инвертор.

Установка генератора требует больших капитальных вложений, потому ИБП и инверторы получили большее распространение.  В них электричество запасается впрок в аккумуляторах и при необходимости отдается нагрузке, котлу. Чаще электричество если и отключается, то ненадолго, так что запасенной в аккумуляторах энергии вполне хватает, чтобы котел не остановился и теплоноситель не остыл.

Основное требование к любому резервному источнику питания для газового котла – стабильная синусоида и амплитуда по напряжению на выходе. Никаких собственных преобразователей или стабилизаторов газовый котел не имеет, потому любые скачки или отклонения будут влиять на качество работы контроллера, показания датчиков. Форма синусоиды критична для циркуляционного насоса. Чем правильнее форма синусоиды, чем стабильнее частота тока. Тем лучше работает насос.

Бытовые и компьютерные  ИБП выдают сигнал лишь отчасти подобный синусоиде, больше похожий на чередующиеся прямоугольные импульсы. Для поставленных целей этого достаточно, в компьютерной и офисной технике имеются свои собственные блоки питания, преобразующие входное напряжение.

Сводя все вышеописанное воедино, становится понятным, почему для котлов отопления блоки бесперебойного питания и инверторы проектируются и производятся отдельно и с повышенным требованием к характеристикам выходного сигнала.

Что лучше – ИБП или инвертор

Принципиальных различий или набора характеристик, которые бы сильно разнились в данном сравнении, попросту нет. Среди инверторов и полноценных ИБП найдутся модели с нужной мощностью и емкостью.

Энергия ПН-500

ИБП – это готовое решение, способное поддерживать питание котла в то время, пока основное электропитание отсутствует. Аккумуляторы, их емкость, калибровка, схема управления и коммутации уже согласованы, что явно относится к преимуществам. Однако аккумуляторы имеют свой ресурс и через несколько лет работы их необходимо менять. Достать такие же по емкости и архитектуре источники питания может стать проблемой, особенно в глубинке.

Инвертор не привязан к определенному типу источника постоянного напряжения, потому его можно запитать от автомобильного аккумулятора, от генератора с простой схемой выпрямления или же от таких же аккумуляторных батарей, как и ИБП. Однако если в инвертере нет встроенного зарядного устройства, то состояние аккумуляторов придется контролировать самостоятельно.

В числе плюсов инвертора:

• Проще найти устройство с почти идеальной синусоидой на выходе;
• Работает с любым источником постоянного тока и номинального напряжения;
• Обойдется дешевле, чем ИБП той же мощности;
• Почти неограниченная возможность наращивать емкость источника и время автономной работы.

В числе недостатков:

• Нет контроля заряда аккумулятора;
• Нет возможности настраивать пороги срабатывания, условия работы;
• Чаще требуется внешняя схема коммутации, для автоматического включения при отсутствии электричества в доме;
• Устройства со встроенным зарядным, контроллером управления, схемой коммутации обойдутся примерно столько же, что и аналогичный по характеристикам ИБП.

Окончательный выбор следует делать строго в индивидуальном порядке. Если хочется меньше задумываться об оборудовании и больше наслаждаться комфортом, а бюджет не ограничивает, то предпочтительней взять ИБП. Тот же выбор разумен, если электричество не отключают больше, чем на полчаса-час.

Инвертор хорош тем, что можно использовать любой тип аккумуляторов, и возможностью наращивания емкости, следственно и продолжительности автономной работы. Незаменим в тех случаях, когда приходится ожидать долгих отключений, вплоть до нескольких дней. Достаточно запастись нужным количеством аккумуляторов и по мере выработки менять их, подключая к инвертору. Как только подача электричества возобновлена, их можно зарядить снова и впрок.

Как выбрать

Характеристики инвертора:

• Входное напряжение/входной ток.
• Выходное напряжение.
• Искажение синуса выходного напряжения.
• Коэффициент преобразования.
• Выходная мощность.

Для газовых котлов чаще применяются инверторы 12-220, способные из постоянного напряжения от аккумулятора 12 В получить синусоидальное напряжение 220В с малыми искажениями. Можно использовать преобразователь 24-220 и соответственно аккумулятор на 24 В, однако такой вариант подразумевает повышение выходной мощности устройства, что в данном случае не актуально. Обязательно следует выяснить, на какой максимальный входной ток рассчитан инвертор. От этого зависит выбор аккумулятора или возможность объединения их последовательным подключением для повышения емкости батареи.

Союз PSU-500

Искажение синусоиды выходного напряжения не должно превышать в идеале 3%. Это значит, что форма сигнала максимально приближена к синусу с такими отклонениями, как более резкий спад или срезанные пики, но незначительно.

Коэффициент преобразования у хорошего инвертора стремится к единице, чем ближе, тем лучше.

У большинства газовых котлов потребляемая мощность контроллера  и блока управления не превышает 150-200 Вт. Циркуляционный насос отбирает на себя еще дополнительно 130-150 Вт. Точные значения обязательно следует уточнить в техническом паспорте. Как только данные значения найдены, их следует просуммировать для получения общего потребления, умножить на 2,5, чтобы учесть стартовые токи запуска, и еще раз умножить на 1,2, чтобы учесть запас мощности 20%. Выбранный инвертор должен выдавать не меньше мощности, чем полученное ранее значение.

Подключение ИБП или инвертора к газовому котлу и насосам: как избежать ошибок

Как правильно подключить ИБП или инвертор к вашей системе отопления в том случае, если разводка сделана через автоматы щитка? Ответ может быть не столь очевиден, как может показаться на первый взгляд. Давайте рассмотрим конкретный пример неправильной и правильной схемы подключения.

Ошибочная схема подключения

Один из заказчиков обратился к нам с просьбой провести аудит подключения ИБП для системы отопления, которое было осуществлено местным электриком. Был осуществлен выезд специалиста, который продиагностировал проблему: нейтраль не разрывалась источником. Приведу схему подключения:

Ошибочное подключение ИБП: общая нейтраль

В данном случае, ошибка заключается в использовании общей шины нейтрали (2), установленной в распределительном щитке (1), на которую замыкаются все нейтральные провода потребителей (7, 8, 6).  Этот тип подключения приводит к некорректной работе источника бесперебойного питания или инвертора: возникают постоянные ошибки и оборудование может просто выйти из строя. Ведь мы лишаем ИБП замкнутой цепи и забираем с него только фазу, а подобное оборудование генерирует собственную разницу потенциалов. Вот таким образом выглядела общая нейтраль в рассматриваемом нами случае (опустим комментарии по-поводу качества сборки щитков):

Общая нейтраль при подключении ИБП

На эту шину замыкались нейтрали всех насосов отопления, котла и самого источника. Решение проблемы: создание дополнительной шины нейтрали.

Схема правильного подключения ИБП

При помощи тестера были определены все нейтрали резервируемых потребителей и выведены на отдельную шину (9):

Правильное подключение с разрывом нейтрали

После исправления схемы источник перестал выдавать ошибку и заработал корректно:

Общая (1) и резервируемая нейтраль (2)

Кстати, ошибка с первого взгляда для непрофессионального электрика может быть незаметна.

P.S. Внимательный читатель мог заметить на второй фотографии дополнительно появившееся слева устройство на DIN-рейке – это УЗМ-51М, о котором у нас будет отдельный разговор.

принцип действия, подключение, достоинства и недостатки

 

Электрическое отопление с полным правом можно считать самым удобным и экологичным, но оно же является и наиболее дорогим. Вот почему крайне важно, чтобы отопительное электрооборудование обладало как можно большим КПД: каждый лишний киловатт-час обходится в копеечку.

Изыскивая все более экономичные решения, производители теплогенераторов предложили миру инверторный отопительный котел. Далее мы посмотрим, как работает инвертор для котла отопления, а также разберемся с его достоинствами и недостатками.

Инверторный котел: принцип действия

Как известно, в традиционных электрокотлах для нагрева теплоносителя применяются резистивные элементы, часто именуемые ТЭНами.

Такое оборудование имеет ряд характерных недостатков:

1. Имеют место некоторые потери тепловой энергии.
2. Приходится принимать меры для противокоррозионной защиты нагревательного элемента, который контактирует с теплоносителем.
3. Для эффективной работы котла ему требуется массивный теплообменник.

Более эффективным оказался другой способ преобразования электрической энергии в тепловую – индукционный нагрев. Суть его состоит в том, чтобы возбудить электрический ток непосредственно в объекте, который необходимо нагреть.

Для этого используется явление электромагнитной индукции, которое состоит в следующем: переменный магнитный поток наводит в проводнике электрический ток. Главное, чтобы разогреваемый материал не был диэлектриком. При этом он сам будет выступать в качестве резистивного элемента.

В индукционном котле – так еще называют инверторные теплогенераторы – электрический ток используется не для нагрева, а для создания переменного магнитного поля.

Для этого вместо ТЭНа внутри агрегата установлена индукционная катушка, сердечником которой является труба с теплоносителем.

Какую роль играет в этой схеме инвертор? Дело в том, что для эффективного нагрева проходящие через катушку токи должны иметь высокую частоту.

Преобразованием обычного 50-герцового тока в высокочастотный и занимается инвертор.

Даже качественная техника может порой давать сбой. Если вы – обладатель газового котла Вайлант, то следующая информация будет полезной для вас. Котел Вайлант: неисправности, диагностика, коды ошибок.

О том, как сделать индукционную печь своими руками, читайте тут.

Коаксиальный дымоход предназначен для работы в паре с напольным или настенным котлом закрытого типа. Здесь https://microklimat.pro/otopitelnoe-oborudovanie/kotly/koaksialnyj-dymoxod-dlya-gazovogo-kotla.html все об особенностях конструкции дымохода, а также монтаж котла с коаксиальным дымоходом.

Достоинства и недостатки технологии

По сравнению с обычным электрическим инверторный котел обладает следующими преимуществами:

1. Высокий КПД – в пределах 97% – 98%.
2. Теплоноситель прогревается до необходимой температуры гораздо быстрее.
3. Поскольку нагрев осуществляется бесконтактным воздействием на теплоноситель, последний может иметь любой химический состав.
4. Индукционные котлы являются более компактными, чем традиционные.

Вместе с этим потенциальному покупателю следует учитывать и такие особенности:

1. Инверторный котел стоит в 2 – 3 раза дороже обычного. Столь высокая разница в цене обусловлена наличием сложной электронной системы управления.
2. Несмотря на сравнительно небольшие размеры, данное оборудование является довольно тяжелым. Стена, на которую монтируется агрегат, должна быть капитальной.

Котлы данного типа можно подключать только к закрытым системам отопления.

Подключение

Для того чтобы дорогостоящее оборудование прослужило весь положенный ему срок, в первую очередь необходимо позаботиться о защите от негативных воздействий.

Главный поражающий фактор для инверторного котла – сбои в электроснабжении.

Подключение через стабилизатор можно считать лишь частичной мерой, поскольку такое устройство не сможет обеспечить работу теплогенератора в случае отключения электроэнергии.

Можно задействовать дизельный электрогенератор, но такой метод также не лишен недостатков:

1. Даже при самой совершенной системе автозапуска дизель-электростанция не сможет включиться в работу настолько быстро, чтобы обезопасить инверторный электрокотел от сбоев при отключении электричества.
2. Электрогенераторы на базе ДВС требуют обслуживания – заправку топливом, замену масла и т.д.
3. При работе такие агрегаты производят громкий шум, они загрязняют воздух, а их движущиеся части подвержены сильному износу и часто требуют замены.
4. Понадобится место и емкости для хранения топлива и смазочных материалов.

Самым эффективным решением является установка резервного источника питания на базе аккумуляторов. Батареи для инверторных котлов стоят не дешево, но их покупка является более чем оправданной.

При любых отклонениях параметров централизованного электроснабжения от нормальных величин, как и в случае его полного прекращения, электронная система управления мгновенно подключит аккумуляторы, обеспечив, таким образом, все элементы стабильным питанием и предотвратив их поломку.

Время перехода на резервный источник – всего 10 мс.

С возобновлением нормальной работы централизованной электросети батареи снова будут переведены в режим ожидания. Состоящая из таких элементов система является полностью автоматизированной, экологичной и бесшумной. Для ее организации применяются исключительно электронные детали, так что какой-либо механический износ полностью исключен.

На этапе выбора котла отопления многие задаются таким вопросом, как выбор мощности агрегата. Стоит ли покупать слишком мощный котел или в этом нет смысла? Ответ вы найдете в следующем теме. Как рассчитать мощность котла: учет теплопотерь и высоты потолков. Пример вычислений.

Об особенностях конструкции и функционирования комбинированных котлов читайте в этой статье.

Инвертор для газового котла

Отдельно следует рассказать об инверторах, используемых для газовых котлов отопления.

Это устройство иного рода, которое к индукционным котлам не имеет никакого отношения.

Инвертор для газового котла представляет собой бензиновый электрогенератор, оборудованный стабилизатором.

Благодаря последнему генерируемый ток имеет идеальную характеристику, что является обязательным условием для нормальной работы современных систем автоматики, устанавливаемых в газовых котлах, и циркуляционных насосов.

В случае отключения электроэнергии от такого инвертора можно запитать не только электронный блок теплогенератора, но и более энергоемкое оборудование, например, холодильник. Обычно инверторные бензогенераторы имеют мощность до 2 кВт. Особенностью этих устройств, отличающей их от обычных дизельных и бензиновых электростанций, является отсутствие маховика, что выгодно сказывается на размерах и массе устройства.

Видео на тему

Выбор инвертора для газового котла

Бесперебойное снабжение качественной электроэнергией – необходимое условие для безопасного, непрерывного функционирования газовых котлов. Непредвиденное отключение электричества или скачки напряжения могут вызвать повреждение оборудования и аварии с опасными последствиями.

 

Для стабильной подачи электроэнергии для котлов рекомендовано использовать резервные системы электроснабжения. Одной из самых популярных таких систем является инверторная. Главная функция инвертора – преобразование постоянного тока от резервных источников в переменный. Это позволяет поддерживать работу насосов отопительной системы и автоматику котельного агрегата после отключения централизованного электроснабжения.

Виды инверторов для котлов

По принципу действия различают устройства:

Off-line	В случае снижения или исчезновения сетевого напряжения, ИБП переводит отопительную систему на полное или частичное питание преобразованным током от АКБ. После восстановления параметров сети выполняется обратное переключение.
On-line	Эти инверторы построены по схеме двойного преобразования питающего напряжения. Они обеспечивают заряд и поддержку АКБ в буферном режиме, защиту от высокочастотных помех, переменный ток чистой синусоидальной формы.
Line-interactive	Для настенной, напольной установки. Включают коммутирующий блок, вольтодобавочный стабилизатор, АКБ. При отключении электроэнергии инвертор переводит котельное оборудование на электропитание от аккумуляторов. Переключение на резервные источники питания при просадках напряжения в пределах диапазона стабилизации не предусмотрено. После нормализации электрических характеристик сети прибор вновь подключает котел к ней. Большинство моделей имеют функции автоматического определения величины зарядного тока, типа, фактической емкости батарей.

По наличию аккумулятора различают устройства:

• Без АКБ — предусматривают использование батарей;
• Со встроенными АКБ — не позволяют наращивать емкость с помощью внешних батарей, автономная работа котла не превышает 10 минут;
• Со встроенным АКБ и функцией наращивания емкости — универсальный вариант.

Параметры выбора

Выбор инвертора для газовых котлов отопления осуществляется исходя из ключевых показателей:

Мощность	Потребляемая электронным блоком защиты и управления котлом, насосом, вентилятором. Для правильного выбора необходимо знать мощность самого котла. Приобретать инвертор, мощность которого не дотягивает до показателей котельного оборудования, попросту бессмысленно. Максимальная мощность потребления должна быть не более 75% от максимальной выходной, что особенно применимо к Line-interactive устройствам, где ИБП работает непрерывно.
Емкость аккумулятора	Она должна соответствовать мощности электроприборов в отопительной системе. От емкости зависит продолжительность работы котла при отсутствии напряжения в сети. Чем выше емкость АКБ, тем дольше время автономной работы. Для отопительных котлов на газе целесообразно выбрать ИБП, которые подключаются к внешним аккумуляторам. Чтобы рассчитать максимальную емкость аккумулятора, нужно максимальный ток заряда умножить на 10.
Форма выходного напряжения	Приборы, выдающие на выходе трапецию или аппроксимированную синусоиду, не пригодны для газовых котлов. Такие искажения отрицательно влияют на функционирование насосов и автоматики, проводят к выходу их из строя. Для циркуляционных насосов и автоматики, чувствительных к качеству электроэнергии подходят устройства, имеющие синусоидальную форму выходного напряжения.
Время переключения на резервный источник	Рекомендованное время переключения на питание от батарей для газовых котлов должно быть не более 15 мс.
Диапазон стабилизации	Устройства с двойным преобразованием могут работать от бензогенераторов любого типа, сохраняя широкий диапазон входного напряжения (110-290 вольт).
Суммарная емкость подключаемых батарей	Для расчета учитываются необходимое время автономии и потребляемая котлом электрическая мощность от сети 220. При суммарной емкости, равной 0-100 А·ч рекомендуются ИБП с АКБ на 12 или 24 вольта, при емкости от 100 до 200 А·ч — 24 вольта, при емкости 200-500 А·ч — 36 вольт. Например, для котла 140 Вт с желаемым временем автономной работы 12 часов С=140х12/8.65=194 А·ч. Это комплект АКБ на 24 вольта или 2 аккумулятора емкостью по 100 А·ч.
Наличие функций индикации режимов работы, самодиагностики неисправностей, других опций	Стоимость АКБ достаточно высока. Для продления срока службы целесообразно выбрать инверторы для газовых котлов с функцией интеллектуальной зарядки аккумуляторов. Например, представленные в нашем магазине приборы серии Энергия ПН.

Чтобы рассчитать время работы оборудования от АКБ, необходимо его емкость умножить на номинальное напряжение, затем разделить полученную величину на полную мощность котла.

Допустим, в качестве автономного источника электропитания используются 2 батареи на 12 В емкостью 100 А·ч. Общая мощность газового котельного агрегата составляет 214 ВА. Время автономной работы будет равно примерно 11 часам.

При покупке также обратите внимание на способ монтажа инвертора, его габариты. Учтите особенности централизованного электроснабжения. Если скачки незначительны, отключения электроснабжения относительно редки, целесообразно приобрести модель ЭНЕРГИЯ PRO 500 ВА. Этот прибор укомплектован быстрым релейным стабилизатором с диапазоном 170–280 В, широтно-импульсным преобразователем, защитой от перегрузок, коротких замыканий, перегрева, перезаряда АКБ. Напряжение на выходе устройства – 220 В (допустимо отклонение не более 5% при питании от сети и не более 1 % при задействованных АКБ). Время переключения на резервный источник питания составляет не более 6 мс. Форма напряжения на выходе – чистая синусоида. В ИБП этой модели имеется экран, где отображаются:

• Электрические параметры.
• Уровень заряда батарей.
• Режимы работы.
• Коды ошибок.

Прибор полностью отвечает требованиям к элементам системы гарантированного электропитания газовых котельных агрегатов.

Для электросетей со значительными просадками напряжения следует выбрать инвертор для газовых котлов с наибольшим диапазоном стабилизации, например, Энергия ПН-500. Устройство защитит котельное оборудование от ненормальных режимов эксплуатации и обеспечит электропитанием при отключениях электроэнергии. Диапазон стабилизации напряжения в сети инвертора этой модели составляет 155-275 В. Реализованы также опции автоматического определения емкости АКБ и регулирования тока заряда аккумуляторов, а также защиты от:

• изменений сетевого напряжения выше или ниже диапазона стабилизации и переводом котла на питание от батарей.
• перегрузок по току, перегрева.

ШИМ-преобразователь обеспечивает форму напряжения на выходе инвертора “чистый синус”. ПН-500 оборудован экраном для индикации режимов работы и звуковой аварийной сигнализацией. Максимальное отклонение выходного напряжения от номинального не более 1–3 %.

Особенности установки инвертора для газового котла отопления

Основное правило эффективной продолжительной эксплуатации устройства — не допускать продолжительного воздействия температур, превышающих 25 градусов. Не устанавливайте ИБП рядом с нагревательными приборами. Также рекомендуется сократить длину проводов между устройством бесперебойного питания и котельным оборудованием.

При подключении инвертора к газовому котлу отопления проконтролируйте заземление устройства, соблюдение полярности. При неправильном подключении фазы и нейтрали могут появиться проблемы в работе у электрической части прибора. Поэтому сначала следует запустить инвертор, не подключая его к электросети, определить фазу, а затем подключить аппарат к сети. Если фаза осталась на прежнем контакте, ИБП подключен верно.

При частых отключениях электроэнергии или нестабильном напряжении в сети рекомендуется позаботиться о системе аварийного электропитания заранее — при установке газового котла.

В интернет-магазине «Энергия» представлены инверторы, совмещающие функции зарядно-выпрямительного устройства для АКБ, стабилизатора и преобразователя напряжения. Наши менеджеры проконсультируют, предоставят наиболее полную информацию об устройствах, представленных в магазине. Мы поможем подобрать подходящий инвертор или ИБП исходя из требуемого времени автономной работы, типа, марки, характеристик насоса и котла, других условий. Связаться с нами можно любым удобным способом: по телефону 8 (812) 242-19-55 (можно заказать обратный звонок), почте [email protected] или посетив один из наших магазинов, расположенных по адресам:

• Санкт-Петербург, Шостаковича, д.5, к.1;
• Мурино, ул. Шувалова, д.11;
• г. Кипень, Ропшинское шоссе, д.3