Moderné vykurovacie systémy, vrátane plynových, podľa pokynov na použitie pracujú v nepretržitom režime a potrebujú ochranu pred úrazmi na elektrických vedeniach. Závislosť od napájania platí ešte viac pre energetické jednotky vybavené prístrojovým vybavením a čerpadlom. Časté prerušenia dodávky elektrickej energie narúšajú normálnu činnosť zariadenia a niekedy spôsobujú jeho poruchu. Pretože k výpadku prúdu zvyčajne dochádza na krátky čas (od 5 minút do jedného dňa), na ochranu elektrického vedenia sa používa typický zdroj UPS pre kotol.
Keď potrebujete UPS pre kotol
Uvažovaná otázka má osobitný význam vo vidieckych oblastiach, kde sa nestabilné dodávky energie stali v poslednej dobe takmer normou. V lete, v horúcom počasí, to majiteľom príliš neprekáža, ale v zime, počas vykurovacej sezóny, bude potrebné prijať rázne opatrenia na ochranu zariadenia a udržanie jeho výkonu.
Problém s energetickou nestabilitou sa vo veľkej miere týka vidieckych domov a chát, kde je jediným správnym rozhodnutím nákup neprerušiteľného zdroja napájania pre vykurovací kotol.
Zdroj nepretržitého napájania pre vykurovací kotol je požadovaný v nasledujúcich typických situáciách:
- vykurovacie zariadenie sa používa v priestoroch s nestabilným napájaním;
- prevádzka vykurovacieho systému je spôsobená potrebou udržiavať v zimnej sezóne príjemnú teplotu vzduchu;
- v mestských rozvodniach sú neustále výpadky v dôsledku nerovnomerného rozloženia záťaží v obsluhovaných zariadeniach.
Kúpou UPS pre plynový kotol sa problém nestabilnej energie vyrieši.
Princíp činnosti
Podstata činnosti zariadenia vo vzťahu ku kotlovému zariadeniu sa nijako výrazne nelíši od princípu ochrany iných elektrických zariadení. Vyjadruje sa to prijatím osobitných opatrení na stabilizáciu napätia a schopnosť udržiavať ho určitý čas na požadovanej úrovni. Na tieto účely sa používa UPS pre kotly s pripojenou externou batériou, z ktorej sa konštantné napätie prevádza na striedavé napätie pomocou elektronického invertora.
Na vyrovnanie výkyvov napätia v sieti alebo na ochranu pred krátkodobými stratami sa používa princíp dvojitej konverzie, ktorý spočíva v:
- Opravené striedavé napätie sa privádza do sieťového filtra, ktorý vyhladzuje prudké výkyvy obmedzením vysokofrekvenčných harmonických.
- Prejde na diódový mostík, ktorý prevádza striedavý komponent na jednosmerný.
- Ak je to potrebné, časť usmerneného prúdu sa minie na nabíjací obvod záložnej batérie použitej v situácii, keď napätie dlho zmizne.
- Jeho hlavná časť smeruje k invertoru, v ktorom sa vykonáva spätná premena konštantnej zložky na premennú.
- Takto získané stabilizované napätie je vhodné na napájanie kotla na tuhé palivo alebo plynu.
Výhodou obvodu UPS s dvojitou konverziou je absencia objemného autotransformátora. Zariadenie fungujúce na tomto princípe zaručuje nepretržitú okamžitú korekciu napätia. V prípade potreby môže pracovať s využitím energie uloženej v batériách.
Požiadavky UPS
Ak chcete zistiť, ktorá neprerušovaná jednotka je vhodná pre plynový kotol, musíte sa vopred rozhodnúť o požiadavkách, ktoré sa na zariadenie vzťahujú. Pomôže oboznámenie sa s hlavnými ukazovateľmi UPS, ktoré charakterizujú efektívnosť jeho prevádzky. Niektorí z nich:
- Činný a celkový (berúc do úvahy jalový komponent) výkon definovaný ako súčin napájacieho napätia a prúdu v záťaži.
- Faktor harmonického skreslenia, ktorý udáva kvalitu výstupného napätia - odchýlku sínusoidy od ideálnej formy.
- Prítomnosť externej batérie, ktorá umožňuje neprerušiť prevádzku kotla pri neprítomnosti sieťového napájania niekoľko hodín.
- Trvanie offline operácie.
- Limity prípustných výkyvov vstupného napätia vo voltoch.
Dĺžka práce z batérie závisí vo väčšej miere od jej kapacity.
Ak sa podľa prevádzkových podmienok kotlového zariadenia očakávajú dlhé prerušenia napájania, malo by byť možné pripojiť ďalšie batérie. Je tiež žiaduce, aby zakúpené zariadenie malo funkciu automatického sledovania stavu napájania a obnovenia normálneho režimu napájania.
Najmä „pokročilé“ modely sa odporúčajú, aby mali možnosť diagnostikovať stav batérie. Takéto vzorky však zriedka dosahujú najvyššiu popularitu ochranných neprerušiteľných zdrojov napájania, pretože sú príliš drahé.
Ktoré UPS zvoliť pre plynový kotol
Pri výbere zdroja UPS pre kotol budete musieť vziať do úvahy množstvo faktorov týkajúcich sa zvláštností jeho použitia v konkrétnom zariadení. Na základe týchto úvah:
- funkčnosť zariadenia (dvojitá konverzia, batéria atď.), ako aj ľahká inštalácia;
- spoľahlivosť výrobcu elektronického prevodného zariadenia;
- záruky na obdobie bezporuchovej prevádzky neprerušiteľného napájania plynových kotlov - indikátor by nemal byť menší ako 5-7 rokov;
- hladina hluku počas prevádzky;
- vybraný model má certifikát kvality.
S prihliadnutím na vyššie uvedené body môže užívateľ ísť do obchodu a zvoliť si model meniča invertora, ktorý je vhodný špeciálne pre jeho kotol.
Výpočet doby zálohovania
Trvanie autonómnej prevádzky UPS s externými batériami je určené výlučne celkovou kapacitou všetkých batérií pripojených k systému. V tomto prípade sa energia ich náboja prevedie na striedavé napätie 220 voltov. Pretože samotný invertor (rovnako ako všetky elektronické zariadenia) má vnútorné straty, je potrebné ich vopred zohľadniť v podobe účinnosti inej ako 100%. Pri určovaní požadovaného indikátora sa berie do úvahy, že batérie tiež nie sú ideálne a počas prevádzky „nevydávajú“ všetku energiu v nich uloženú. V takom prípade bude potrebné vziať do úvahy faktor dostupnosti batérií zahrnutých v súprave UPS.
Ak vezmeme do úvahy tieto dva ukazovatele, vzorec na výpočet požadovaného časového intervalu má nasledujúcu formu:
T = E x U / P x KPD x KDE (v hodinách), kde
- E - celková kapacita pripojených batérií,
- U - prevádzkové napätie batérie,
- P - činný výkon v záťaži.
Koeficient pre invertor KPD je blízko 0,8 a rovnaká hodnota pre batériu (KDE) je asi 0,9. Nie sú to fixné hodnoty a závisia od mnohých prevádzkových faktorov: množstva spotreby energie a tiež od teploty a vlhkosti vzduchu.
Ako príklad je uvedených niekoľko možností výpočtu autonómnej prevádzky UPS „Shtil“. S počiatočným napätím 12 Voltov a celkovou kapacitou 60 Ampérhodín sa UPS používa pre nástenný vykurovací kotol s deklarovaným výkonom 150 W. V tejto situácii sa získa čas jeho samostatnej práce: T = 60 x 12/150 x 0,8 x 0,9 = 3,5 hodiny.
Pri zvažovaní možnosti s kapacitou batérie rovnajúcou sa 150 Ampérhodinám bude tento ukazovateľ pre kotol s rovnakými nákladmi na energiu: T = 150 x 12/150 x 0,8 x 0,9 = 8,6 hodín.
Za prítomnosti dvoch batérií s rovnakou kapacitou sa čas jeho prevádzky pri absencii napätia v sieti bude rovnať: T = 2 x 150 x 12/150 x 0,8 x 0,9 = 17,2 hodín.
Uvedená metóda výpočtu je vhodná pre akýkoľvek rad UPS, vrátane bežných modelov Baxi, Bosch, Vaillant a Buderus.
S nárastom počtu akumulátorov sa zvyšuje požadovaná doba. Jeho rozšírenie uľahčuje výber optimálneho režimu prevádzky kotla z nezávislých zdrojov energie.
Inštalačné vlastnosti
Každý, kto plánuje inštalovať UPS pre plynový kotol vlastnými rukami, sa najskôr musí oboznámiť s pravidlami jeho inštalácie a pripojenia. Pri výbere miesta pre inštaláciu tejto jednotky je potrebné vziať do úvahy, že sa odporúča umiestniť UPS a batériu pre plynový kotol do priestorov technickej miestnosti, ktoré sú dobre chránené pred vlhkými parami. Na tieto účely je optimálna utesnená skrinka umiestnená čo najbližšie k vetracej šachte. Táto poloha chráni záložné zariadenie pred nadmernou vlhkosťou vo forme kondenzátu a udržuje požadovaný režim chladenia.
Okrem výberu miesta je požadovaná mikroklíma v miestnosti zabezpečená udržiavaním teploty vzduchu v rozmedzí 18-25 stupňov. V takom prípade sa kapacita batérií udržuje na maximálnej úrovni, aby mohla jednotka UPS pracovať dlhší čas.
Ku všetkým uvedeným funkciám je potrebné pridať:
- Hladina prachu v miestnosti s UPS a kotlom musí byť minimálna.
- Kryt zdroja podlieha povinnému uzemneniu pomocou plnohodnotnej nabíjačky (ochranný obvod). V jeho neprítomnosti je povolené organizovať uzemnenie cez rovnakú zbernicu, ku ktorej je pripojená samotná vykurovacia jednotka. Aby ste to dosiahli, budete musieť natiahnuť samostatný medený vodič od uzemňovacej svorky UPS k príslušnému kontaktu kotla.
- v kotolni je potrebný prívodný ventilačný systém, ktorý zaisťuje efektívne čistenie vzduchu od emisií plynov (vznikajú pri elektrolýznej reakcii v batérii).
Pred inštaláciou práve zakúpeného zariadenia, tesne pred inštaláciou, by ste mali urobiť malú pauzu, aby sa teplota skrinky rovnala teplote v miestnosti. Takéto vystavenie zabráni tvorbe kondenzácie na vnútorných povrchoch UPS a vnikaniu vlhkosti do pracovných jednotiek. Pri umiestňovaní diaľkových batérií a samotného zdroja priamo na podlahu je vhodné použiť špeciálny podklad vo forme gumovej podložky. Pri pripájaní ďalších spotrebiteľov k stabilizačnému modulu je potrebné vypočítať ich celkový výkon tak, aby získaný indikátor nepresahoval prípustné limity. Spravidla sa volí tak, aby nepresahoval 50-60% menovitého výkonu.
Pri inštalácii a prevádzke sady zariadení je prísne zakázané:
- pripojte zdroj paralelne k sieťovému napájaciemu vedeniu: účinok činnosti UPS je možný, keď je zapojený medzi sieť a spotrebič;
- zakryte telo prístroja cudzími predmetmi a predmetmi, ktoré obmedzujú prístup čerstvého vzduchu;
- pravidelne preťažujte zariadenie nad povolený limit výkonu uvedený v sprievodnej dokumentácii (cestovný pas).
Pozorne sledujte polaritu pripojenia batérie k UPS. V opačnom prípade by mohlo dôjsť k poškodeniu zariadenia.
Na predĺženie životnosti záložného napájacieho systému nie je dovolené kombinovať viac batérií so slučkou, ako je uvedené v technickej dokumentácii.