Как выбрать и установить инвертор для котла отопления

Здесь вы узнаете:

• Общие характеристики устройства
• Устройство и принцип действия
• Виды инверторов для котла отопления
• Достоинства и недостатки оборудования
• Основные правила выбора модуля
• Как рассчитать мощность инвертора
• Обзор моделей инверторов
• Сводная таблица моделей с ценами
• Как подключить инвертор к котлу

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.

Принцип действия и конструкция ИБП

Само название показывает назначение прибора – обеспечивать бесперебойное питание от резерва при отключении основного источника. Первые бесперебойники появились после создания компьютеров и предназначались для поддержания качественного электропитания и кратковременного продолжения работ после отключения основного питания. ИБП фильтрует входящее напряжение, а при его несоответствии требуемым параметрам или исчезновении, он автоматически подаёт электропитание потребителю.
Состоит бесперебойник из следующих основных узлов:

• силовая коммутирующая система (байпас);
• зарядное устройство;
• преобразователь постоянного тока в переменный;
• управляющий орган;
• аккумулятор.

Внутренние компоненты

Коммутатор необходим для переключения источника напряжения. Рабочим элементом могут быть силовое реле (в дешёвых моделях), тиристоры, а в последнее время стали использовать IGBT транзисторы. Время срабатывания колеблется в пределах 6–10 мс. Способность переключать ток определённой мощности сказывается на мощности всего устройства. В интерактивных схемах коммутатор используется также для переключения выводов обмоток автотрансформатора.

Блок зарядного устройства преобразует входное переменное напряжение сети в выпрямленное напряжение необходимой величины для зарядки аккумулятора. От этого устройства будет зависеть, какие аккумуляторы могут быть заряжены.

Конвертация постоянного тока аккумулятора в переменное напряжение осуществляется инвертором. Именно он отвечает за качество напряжения и мощность ИБП. Аккумулятор является источником энергии для такого преобразования, и от его ёмкости будет зависеть, как долго сможет бесперебойник давать энергию потребителям.

Принципиальная схема

В качестве управляющего органом выступают электрические компоненты, кнопки, переключатели. Для визуального контроля могут использоваться жидкокристаллические экраны. По принципу работы ибп для отопления бывают:

• резервные;
• интерактивные;
• двойного преобразования.

Чтобы понять, в чём их отличие, стоит разобрать каждую схему, в дальнейшем это поможет решить вопрос, как выбрать ибп?

Резервные

Самая простая схема, на входе используется простейший фильтр, способный задержать высоковольтные и электромагнитные импульсы, выполняется в виде конденсатора (С) или катушки и конденсатора (LC). Нагрузка подключается непосредственно к сети. При значительном ухудшении качества электроэнергии или при его исчезновении напряжение питания поступает от ИБП. Используется в простых и дешёвых моделях. Часто применяется для питания компьютеров, имеет высокий КПД около 99%.

Внешний вид компьютерного ибп

Недостатком является полное отсутствие возможности изменения амплитуды напряжения и частоты сетевого тока. Схема инвертора максимально упрощена, что приводит к искажениям формы синусоиды. Вместо синусоиды, идут, как правило, сигналы прямоугольной формы. Для компьютера они не страшны, поскольку ток сразу выпрямляется.

Для осветительных и обогревательных приборов форма сигнала не имеет значения.

Линейно-интерактивные

Эта схема больше подходит источнику бесперебойного питания для всех насосов системы отопления. Главное отличие от предыдущей схемы заключается в способности менять входное напряжение. Для этого во входной цепи устанавливается трансформатор, первичная обмотка которого имеет несколько выводов, он исполняет роль стабилизатора.

При номинальном напряжении корректировка не вносится, а если равновесие нарушается – автоматически подключаются или отключаются дополнительные витки. Такое ступенчатое переключение позволяет меньше задействовать аккумулятор, что значительно продлевает его срок работы.

Схема интерактивного ибп

Используемые инверторы выдают прямоугольное, трапецеидальное, ступенчатое или синусоидальное напряжение, всё зависит от сложности прибора. Естественно, это сказывается на стоимости.

Инверторные

Инверторная или схема двойного преобразования сильно отличается от предыдущих двух. Прямого подключения нагрузки к сети нет, а подключение происходит по следующей схеме: напряжение сети проходит сетевой фильтр, выпрямитель, после чего часть энергии, если необходимо, идёт на зарядку аккумулятора, а остальная поступает на инвертор, преобразуется в переменный ток и выходит к потребителю.

Внешний вид инверторного ибп

Полностью автоматизированная система, способная контролировать амплитуду и частоту, форма выходного сигнала максимально приближена к синусоиде. При отключении напряжения сети ИБП продолжает работать от аккумулятора, что практически никак не сказывается на выходном сигнале.

Гибридный инвертор для солнечных батарей: недостатки

Альтернативой получения энергии от солнца и преобразование ее в электрический ток являются солнечные электростанции. Преобразовать солнечную энергию в переменный ток система может только при наличии качественного инвертора. Гибридные инверторы сочетают в себе два вида инверторов: сетевые и автономные.

Самый большой плюс в том, то гибридный инвертор может использовать для своей работы постоянный и переменный ток

Важно заметить, что количество солнечного света и энергии, которая преобразуется, не повышается. Зато инвертор работает во много раз безопаснее. Недостатки гибридного инвертора:

Недостатки гибридного инвертора:

• Невозможность функционирования без сетевого напряжения.
• Преобразователь энергии работает от аккумулятора, и если тот разрядиться, то инвертор перестанет работать.

Решить эту проблему можно. Для этого на всякий случай нужно всегда иметь дополнительные элементы, которые будут работать через контроллер. Использование гибридного инвертора – отличный вариант для экономного и разумного использования солнечной энергии. Растраты на покупку инвертора и его установку быстро окупаются.

Чем нужно руководствоваться

На вопрос, как выбрать котел отопления, очень часто отвечают, что основной критерий – это доступность того или иного топлива. В данном контексте выделим несколько видов котлов.

Газовые котлы

Газовые котлы являются самыми распространенными видами отопительного оборудования. Это обусловлено тем, что топливо для таких котлов стоит не очень дорого, оно доступно для широкого круга потребителей. Какие бывают котлы отопления на газу? Они отличаются друг от друга в зависимости от того, какой тип горелки – атмосферная или надувная. В первом случае отработанный газ идет через дымоход, а во втором – все продукты сгорания уходят через специальную трубу при помощи вентилятора. Конечно, второй вариант исполнения будет немного дороже, однако именно он не будет требовать отвода дыма.

Настенный газовый котел

Что касается способа размещения котлов, то выбор котла отопления предполагает наличие напольных и настенных моделей. Какой котел отопления лучше в данном случае – ответа нет. Ведь все будет зависеть от того, какие цели вы преследуете. Если, кроме отопления, вам нужно будет проводить горячую воду, то можно поставить настенные современные котлы отопления. Так вам не нужно будет ставить еще и бойлер для нагрева воды, а это – экономия финансов. Также в случае с настенными моделями можно выводить продукты сгорания прямо на улицу. А небольшие размеры таких приборов позволят идеально вписать их в интерьер.

Недостаток настенных моделей – это их зависимость от электрической энергии.

Электрические котлы

Далее рассмотрим электрические котлы отопления. Если в вашей местности нет газа, проходящего магистралью, электрический котел сможет вас спасти. Такие разновидности котлов отопления – небольшие по размерам, поэтому они могут использоваться в небольших домах, а также в коттеджах от 100 кв.м площадью. Все продукты горения будут безвредными с экологической точки зрения. А монтаж такого котла не потребует специальных умений. Стоит отметить, что электрические котлы не очень распространены. Ведь топливо дорогое, а цены на него растут и растут. Если вы спрашиваете, какие котлы для отопления лучше с точки зрения экономии, то это – не вариант в данном случае. Очень часто электрические котлы служат в качестве запасных приборов для отопления.

Котлы на твердом топливе

Теперь пришло время рассмотреть, какие есть котлы отопления на твердом топливе. Такие котлы считаются наиболее древними, такая система используется для отопления помещений уже давным-давно. И причина этому простая – топливо для таких устройств доступно, в его качестве могут быть дрова, кокс, торф, уголь и т.д. Единственный недостаток – это то, что такие котлы не способны работать в автономном режиме.

Газогенераторный твердотопливный котел

Модификация таких котлов – это газогенераторные приборы. Отличается такой котел тем, что можно управлять процессом горения, а производительность регулируют в пределах 30-100 процентов. Когда вы думаете, как подобрать котел отопления, следует знать, что топливо, которое используют такие котлы, – это дрова, влажность их не должна быть меньше 30%. Газогенераторные котлы зависят от подачи электрической энергии. Но они имеют и преимущества в сравнении с твердотопливными. У них высокий КПД, который в два раза выше твердотопливных приборов. А с точки зрения загрязнения окружающей среды они экологичные, так как продукты горения не попадут в дымоотвод, а будут служить для того чтобы образовывался газ.

Рейтинг котлов отопления показывает, что одноконтурные газогенераторные котлы нельзя применять для подогревания воды. А если рассматривать автоматизацию, то она велика. Часто можно найти программаторы на таких приборах – они регулируют температуру носителя тепла и подают сигналы, если есть аварийная опасность.

Газогенераторные котлы в частном доме – это дорогостоящее удовольствие. Ведь стоимость котла отопления высокая.

Жидкотопливные котлы

Теперь рассмотрим котлы на жидком топливе. В качестве рабочего ресурса такие приборы используют дизельное топливо. Для эксплуатации таких котлов нужны будут дополнительные комплектующие – емкости для топлива и помещение специально для котла. Если вы думаете, какой котел выбрать для отопления, то отметим, что жидкотопливные котлы имеют очень дорогую горелку, которая порой может стоить как газовый котел с атмосферной горелкой. Но такой прибор имеет разные ступени мощности, именно поэтому с экономической точки зрения его использовать выгодно.

Кроме солярки, жидкотопливные котлы могут применять также и газ. Для этого служат сменные горелки или специальные горелки, которые способны работать на двух типах топлива.

Жидкотопливный котел

Котлы для дома на пеллетах

В силу конструктивных особенностей пеллетных котлов, их относят к отдельному классу. Топливом для таких приборов служат спрессованные в гранулы опилки. Как правило, для хранения пеллет отводят специальный навес или бункер возле котла. От размера такого бункера зависит срок независимой работы оборудования. Обычно на день работы требуется около двух ведер пеллет.

В пеллетном котле устанавливают специальную горелку, которая позволяет сжигать топливо практически полностью. Если гранулы высокого качества, то в результате горения образуется порядка 3-5 % золы. Поэтому очистка топливника требуется всего один раз в неделю или даже несколько недель. Благодаря автоматизации оборудования, оно может работать автономно в течение нескольких недель.

Среди недостатков современных пеллетных котлов можно назвать высокую цену и чувствительность к качеству топлива. Пеллеты должны быть прочными, не крошиться и не ломаться, обладать малой зольностью и хорошей теплотворной способностью.

Плюсы и минусы инверторных котлов

Оценка любого оборудования выполняется на основе сравнения преимуществ и недостатков, поэтому стоит рассмотреть все факторы, характеризующие работу инверторного котла.

Начнем с достоинств:

• Малые габаритные размеры. По своей сути, инверторный котел представляет собой закрытый цилиндр сравнительно небольшого диаметра. Благодаря этому такой агрегат может быть смонтирован на обычной кухне, ему не требуются большие помещения, наличие дымохода, также отсутствуют требования по высоте потолков и другие условия, которые необходимо соблюдать при использовании газового оборудования.
• Высокая тепловая мощность и минимальная инертность оборудования позволяет нагревать теплоноситель очень быстро, поэтому проблем с созданием комфортной атмосферы в помещении не возникает.
• Пожаробезопасность оборудования данного типа во многом превосходит показатели газового и твердотопливного оборудования.
• Возможность использовать различные теплоносители. Агрегат способен работать и с водяными, и с масляными системами отопления.
• Очень высокий КПД, у многих моделей он достигает 97-98%.
• Экономичность оборудования позволяет существенно сократить расходы на оплату счетов (по сравнению с обычными электрическими котлами).
• Простая конструкция гарантирует долговечность и надежность котла.

Теперь разберемся в имеющихся минусах:

• Самое основное, это высокая стоимость оборудования данного типа, к разряду бюджетных моделей такие котлы не отнесешь.
• Может использоваться только в системах отопления закрытого типа.
• Применение катушки индуктивности приводит к существенному увеличению массы агрегата, крепить его можно только на капитальных стенах.

Вот в принципе и все основные недостатки. Именно поэтому, применение инверторных котлов признано целесообразным в случае невозможности эксплуатации оборудования на природном газе. Кроме того, собрать инверторный котел можно и самостоятельно, достаточно обладать определенными навыками работы с металлами и электрооборудованием.

Подбор технологичных газовых котлов

На данный момент на рынке отопительной техники производители предлагают современное технологическое оборудование с большим набором разных функций, но эти функции не всегда могут пригодиться. Есть современные технологии, которые очень популярны в России и в Европе.

Конденсационные газовые котлы

Начнём выборга газового котла с конденсационной технологии. Настенный конденсационный котёл более современный, более экономичный. Все знают, что при работе горелки вырабатывается энергия. Дымовой газ с большой температурой через теплообменник отдаёт свою энергию. При этом энергия, которая скрыта в водяных парах, в обычных котлах она вылетает просто в трубу. Благодаря данному виду технологии конденсационный котёл работает эффективно и экономично.

Если сравнить конденсационный котёл с традиционным, то в конденсационных котлах используются горелки с очень большим диапазоном модуляции, то есть эти котлы могут работать на минимальной мощности 10% от номинальной мощности данного котла. Если сравнивать с традиционными котлами, то в них минимальная мощность отпускается только до 30%. Если котёл неправильно подобран по мощности, он начинает работать в режиме тактования, то есть часто включаться выключаться. А это перерасход газа, перерасход электричества и износ котла.

А ещё конденсационный котёл имеет насос полной модуляции, то есть частотный насос, который позволяет подстраиваться под разные системы отопления. Если в традиционных котлах установлены либо односкоростной, либо трёхскоростной насос, и он работает с постоянной скоростью, а системы отопления бывают разные, в том числе они могут быть зажатые (неграмотный монтаж), то насос будет перегреваться и котел будет постоянно выключаться. Из-за этого оборудование выйдет из строя.

Ещё одним преимуществом конденсационных котлов является основной теплообменник. Теплообменники изготавливаются из разных материалов, это либо сплав алюминия с кремнием, так называемый силуминовый сплав, либо нержавеющая сталь. Силумин тоже не плох, потому что алюминий имеет хорошую коррозионную стойкость, по сравнению с медью, которую используют в основных теплообменниках традиционных котлов.

Одной из основных проблем при эксплуатации газового оборудования является неподготовленный теплоноситель и из-за этого быстро выйдет из строя теплообменник. Эта проблема решается увеличением прохождения основного сечения теплообменников. То есть конструкция теплообменника выполнена из труб нержавеющей стали с увеличенным проходным сечением, который позволяет теплоносителю не задерживаться в данном виде теплообменника. Этим и продлевает срок службы данного оборудования.

Погодозависимая автоматика

Если хотите иметь более комфортную температуру помещения, стоит обратить внимание на наличие погодозависимой автоматики в данном виде оборудования. Это возможно с подключением к котлу уличного датчика. Как только к котлу подключается данный вид оборудования, котёл нагревает теплоноситель, основываясь на температуру за бортом

Как только к котлу подключается данный вид оборудования, котёл нагревает теплоноситель, основываясь на температуру за бортом.

Многие потребители задаются вопросом, стоит ли им подключать дистанционное управление котла. Примеров из жизни очень много, ведь эта вещь помогает потребителю не только получить информацию о том, что происходит дома с данным котлом, но и если ваши старенькие родители не могут сами разобраться с оборудованием, то вы с помощью мобильного приложения можете посмотреть, что произошло с моделью данного котла и сможете перенастроить или перезагрузить котёл. А ещё имея котёл с дистанционным управлением потребитель может заключить договор с сервисным центром, который будет круглосуточно наблюдать за вашим котлом.

Бесперебойное питание для котла в зависимости от ситуации

Итак, начнем разбираться по каждой ситуации, описанной выше, отдельно.

Когда сети изношены и кратковременные скачки потребления (мощный сварочный аппарат, подключение мощного отопительного прибора) способны на короткий срок оставить без электричества квартал или поселок, стоит подумать о резервировании питания котла при помощи источника бесперебойного питания (ИБП) с аккумуляторной батареей (АКБ).

Самый обычный компьютерный ИБП, к сожалению, в этой ситуации помочь не сможет ничем. Его батареи хватит для питания котла на 3-5 минут. Кроме того, на выходе он выдает не чистый синус, необходимый для питания котлового оборудования и циркуляционного насоса, а аппроксимацию синусоиды или меандр. Это такая форма выходного напряжения, которая может привести к поломке вашего котлового оборудования.

А потому потребуется ИБП, имеющий на выходе чистый синус и способный работать с подключенными АКБ.

Если срок аварийного отключения электроэнергии увеличивается до 6 часов, стоит подумать о том, чтобы использовать АКБ 100 А*ч как источник питания для котла и циркуляционного насоса. Эта емкость позволит горелке котла и автоматике котла работать до 8 часов без подзарядки АКБ.

Даже сутки, то есть 24 часа, не будут помехой для питания котла от аккумулятора, только стоит рассчитать емкость батареи на этот срок. Подойдет АКБ емкостью до 200 А*ч.

А вот отключение электроэнергии более суток должно заставить вас задуматься над тем, чтобы плюсом к ИБП и емким АКБ докупить бензиновый генератор.

Генератор лучше всего покупать инверторный, потому как только инверторный генератор имеет на выходе чистый синус, так необходимый современному котловому оборудованию.

Аварии длительностью более 3 суток не оставляют вам выбора – только генератор. Никакая система питания на ИБП с разумным количеством АКБ не выдержит такого срока, не сможет обеспечить автономное питание котла. Разве что вы готовы установить в своей котельной 5 аккумуляторов емкостью по 100 А*ч. И то, их придется заряжать все тем же генератором, так как суммарной емкости в 500 А*ч не хватит для питания котельного оборудования сроком в 72 часа.

Источник питания для котла, таким образом, вырисовывается следующий:

• Для кратковременных отключений до 24 часов — ИБП с АКБ.
• Для отключений от 1 до 3 дней – ИБП с АКБ с подзарядкой от бензинового генератора.
• Для отключений более 3 дней – только бензиновый инверторный генератор или генератор с отдельным инвертором.

Критерии, по которым стоит выбирать источник питания для котла отопления, весьма просты:

• Чистый синус на выходе.
• Возможность подключения внешних батарей.
• Возможность подключения АКБ большой емкости (в идеале суммарно до 600 А*ч).
• Надежность и простота исполнения.
• Развитая сервисная поддержка в вашем населенном пункте.

Последний пункт важен, потому что в случае аварии неисправный ИБП – это фактически «мертвый» котел, и, как следствие, замерзание системы отопления вашего дома.

Все указанные выше критерии применимы для всех современных котлов отопления – газовых, дизельных, твердотопливных, пеллетных. Резервировать электрический котел на случай аварии можно либо котлом на другом виде топлива, либо генератором, если мощность котла не превышает 5-8 киловатт. В противном случае, вам придется покупать слишком мощный бензиновый генератор.

Перечень популярных моделей и производителей

В сегменте рынка электротехники работает много отечественных и зарубежных компаний, фирм и организаций. Некоторые из них выпускают товар по лицензии, другие разрабатывают собственные технологии и предлагают клиентам уникальные, прогрессивные и конкурентоспособные продукты по вполне разумной цене.

Устройство

Инвертор Энергия ПН-500 – недорогой практичный прибор, обеспечивающий бесперебойную подачу питания для современных котлов малой мощности. Изготовлен на производственных мощностях ЭТК «Энергия» – одного из лидеров отечественного электротехнического рынка.

Подключение к прибору одной базовой аккумуляторной батареи обеспечивает полноценную автономную работу топливного котла в течение 6-7 часов. Если подсоединить вторую батарею, продолжительность функционирования увеличится в два раза.

Агрегат выдает на выходе чистый синус, способствующий сохранению дорогой электронной «начинки» современных греющих котлов. Когда работа центральной электросистемы нормализуется, инвертор самостоятельно переходит в режим стабилизации напряжения и предохраняет котел от внезапных скачков напряжения.

Прибор «Елим-Украина»

работает на рынке электрического оборудования более 10 лет и пользуется уважением у клиентов.

Приборы, выпущенные под этой торговой маркой, имеют импульсный блок питания, приятную для глаза светодиодную индикацию и демонстрируют предельно высокий уровень КПД (до 98%). Выдают чистый синусоидный сигнал без искажения и пиковых уровней перенапряжения.

Оснащены защитой от перегрева, общей перегрузки и глубокой разрядки АКБ. Одна из расширительных опций позволяет присоединить к оборудованию дополнительную батарею любой емкости для поддержания автономной работы греющей системы даже при отсутствии напряжения в центральных магистральных сетях в течение суток и более.

Агрегат Rucelf UPI-400-12-EL

Прибор Rucelf UPI-400-12-EL относится к разряду линейно-интерактивных источников энергии. Имеет встроенный стабилизатор, который при наличии даже минимального сетевого напряжения выравнивает токовый поток, не задействовав АКБ. Это дает возможность экономно расходовать ресурс аккумуляторных батарей, не перегружая и продлевая срок их службы.

Разумная стоимость – еще одна характерная черта продукции российской компании Rucelf.

Благодаря этому, клиенты могут создать полноценную автономную инфраструктуру для подпитки греющих систем во время аварийного отключения электроэнергии или перепадов напряжения.

Установка

Устанавливать устройство разрешается только в индивидуальных помещениях. Крепится индукционный котел отопления вертикально, к трубке находящейся снизу подходит обратка, а вверху вкручивается подача теплоносителя. Котел необходимо закрепить на стене с помощью крепежей, рассчитанных на собственный вес оборудования и заполняемую в него жидкость. При креплении нужно ориентироваться на низ и верх — 70см, и по бокам 25см. Меньшая дистанция не допускается.

Устройство обязательно заземляется. Металлопластиковые трубы крепятся к выходящим из котла патрубкам. Для безопасности необходимо установить манометр, спиротоп.

Индукционное отопление

Виды современных ИБП

Автоматика и блоки управления газового оборудования требуют высококачественного электричества, поэтому к выбору блока аварийного питания нужно подходить очень ответственно. Бесперебойник для газового котла имеет в своём составе аккумуляторную батарею и систему переключения на аварийное питание.

При отключении или большом изменении параметров основного напряжения осуществляется мгновенный переход на питание от аккумулятора. Блоки энергоснабжения, обеспечивающие функционирование оборудования от аккумулятора, могут иметь разную конструкцию и принцип действия.

Обычно для отопительных систем применяются следующие блоки питания:

• Резервные источники (Off-line);
• Линейно-интерактивные (Line-Interactive);
• ИБП двойного преобразования (On-line).

Резервные ИБП (Off-line)

Резервные питающие устройства представляют собой большую группу недорогих приборов, которые обеспечивают только переход на аккумуляторную батарею без выравнивания параметров сетевого напряжения. Они состоят из выпрямителя, преобразователя, аккумулятора и устройства переключения. В безаварийном режиме электронный блок управления отопительного оборудования и насос получают питание от сети напрямую. При отключении основного питания коммутатор подключает запасное питание через инвертор-преобразователь.

ИБП такой конструкции отличается невысокими эксплуатационными параметрами:

• Нет стабилизации сетевого напряжения;
• Большое время переключения;
• Форма напряжения соответствует сети.

Эта группа устройств отличается низкой стоимостью, но наименее надёжна.

Линейно-интерактивные

Линейно-интерактивный источник бесперебойного питания для котла отопления отличается от резервного ИБП наличием встроенного стабилизатора. Если в системе питания Off-line переход на аккумулятор осуществляется даже при малых скачках напряжения на входе, то интерактивный источник за счёт стабилизатора может работать при достаточно больших колебаниях напряжения, поэтому его надёжность выше.

Основные параметры:

• Напряжение сети выравнивается стабилизатором;
• Большое время перехода на резерв;
• Продолжительный период работы;
• Форма выходного сигнала может быть ступенчатой.

Источники питания двойного преобразования (On-line)

Источник аварийного питания с системой двойного преобразования (On-line) имеет принципиальные конструктивные отличия от двух предыдущих устройств.

В этом приборе осуществляется преобразование переменного тока в постоянный и вторичное преобразование постоянного в переменный ток. При этом пониженное постоянное напряжение заряжает аккумуляторную батарею, которая подключена к входу второго инвертора. В случае пропадания сетевого напряжения, не требуется время на подключение аккумулятора, поскольку он постоянно находится на линии (On-line).

Характеристики этого устройства намного выше параметров резервного и линейно-интерактивного ИБП.

Основные характеристики:

• Практически идеальная синусоида на выходе;
• Мгновенное включение резерва;
• Стабилизация напряжения и частоты;
• Высокая стоимость.

ИБП двойного преобразования единственное устройство, которое выдаёт чистую синусоиду вместо аппроксимированной (ступенчатой) кривой и поддерживает стабильную частоту

Для некоторых электронных устройств (например, газовый котел) это может быть очень важно

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.

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.

Самостоятельное изготовление

На приобретение комплектующих будет затрачена значительная сумма, а его наладка по силам лишь профессионалу. Как показывает опыт специалистов, проще приобрести промышленно-изготовленное изделие и модернизировать его под свои нужды.
Обычно, модернизация заключается в повышении мощности, отдаваемой инвертором потребителям и питанию их от более мощного аккумулятора.

Для этого, достаточно приобрести UPS для питания компьютера, подключить на место встроенного автомобильный аккумулятор и оснастить корпус принудительной вентиляцией.

Для этого, нужно приобрести или попросить у знакомых компьютерный бесперебойник (можно с испорченной батареей) мощностью 300,0…400,0 Ватт, автомобильный аккумулятор емкостью 50,0…55,0 ампер-часов и два вентилятора для охлаждения корпуса компьютера.

Последовательность операций следующая:

1. Встроенный аккумулятор удаляется.
2. К клеммам «бесперебойника» подключается автомобильная аккумуляторная батарея.
3. Вентиляторы устанавливаются на вентиляционную решетку источника бесперебойного питания.

Главное достоинство проведенной модернизации не в повышении мощности инвертора, а в обеспечении возможности зарядки автомобильного аккумулятора от интегрированного блока зарядки.

Устройство и принцип работы

Принцип действия инвертора как отдельного элемента довольно прост. Чтобы обеспечить питание работающего от переменного напряжения потребителя (котла), подключив источник постоянного тока (аккумулятор), необходимо подключить источник сначала одной полярностью, затем отключить и подключить его уже обратной полярностью. Соответственно, чтобы получить требуемую частоту 50 Гц, необходимо произвести алгоритм переключения 50 раз в секунду, что и делают современные инверторы.

Функции переключения выполняет электронная плата с набором транзисторов или тристоров, работающих в ключевом режиме. Преобразователи мощностью свыше 300 Ватт выделяют при такой работе большое количество тепловой энергии, поэтому дополнительно оснащаются системой охлаждения.

Рассмотрим принцип работы инвертора на примере схематического изображения выше. Слева изображен аккумулятор UА с клеммами 1—2 и котел RHLH1 активно-индуктивного характера с клеммами 3—4. В момент времени I котел клеммами 3—4 подключается к клеммам 1—2 UА, при этом напрвление тока – от UА к LHRH1. В следующий момент времени II клеммы 3—4 изменяют свое положение и направление тока меняется на противоположное относительно котла – потребителя электрической энергии.

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.

Блоки бесперебойного питания для насоса отопления

Внешне прибор напоминает большой системный блок. Часто на передней панели есть дисплей с часами и панель с кнопками. Интуитивно понятное управление – на экран выводятся все основные данные: входное и выходное напряжение, уровень заряда аккумулятора, сила тока и другие.

Суть его работы в том, чтобы накопить энергию в аккумуляторах и потом отдавать её в случае необходимости.

Подключение источника бесперебойного питания к отопительной системе

Состоит ИБП из:

• блока бесперебойного питания;
• аккумулятора(ов) на 12 V.

Напряжение 220 V преобразуется в 12 V и подаётся в зарядник. В то же время, энергия питает из сети котёл. Когда аккумулятор(ы) полностью зарядятся, подача тока автоматически прекращается, т.е. оно продолжает поступать, но транзитом.

Если же сеть отключается, ИБП начинает обратное преобразование – постоянное от батарей 12 V, в переменное 220 V.

Принцип работы источника бесперебойного питания

Автоматика сама включит резервное электропитание, а когда подача электроэнергии возобновится, переключится на работу от сети. Вмешательство человека не требуется и для зарядки аккумуляторов. Работает бесшумно.

Чаще всего используют аккумуляторы сделанные по технологии AGM, либо с гель-электролитом. Подключают их последовательно. В комплектацию входят все концевые отводы и кабельные перемычки.

Не размещайте аккумуляторы на большом расстоянии от преобразователя. От этого снижаются показатели тока.

Есть один нюанс – заряжается ИБП дольше, чем разряжается. Поэтому полностью заменить электроцентраль на длительное время бесперебойник для циркуляционного насоса не сможет.

Необходимость ИБП

Кроме уже перечисленных ситуаций (отключение электроэнергии и скачки напряжения), ИБП пригодится и в том случае, когда источником энергии является генератор воздушного охлаждения – дизельный или бензиновый.

Напряжение, получаемое от него, на выходе имеет пилообразную форму, тогда как требуется чистая форма синусоиды. ИБП с двойным преобразованием, установленный между котлом и генератором, решает проблему.

Итак, вот список требований, предъявляемых к ИБП:

• стабилизация напряжения тока;
• возможность длительной работы без внешнего электроснабжения;
• подача напряжения в виде ровной синусоиды;
• точность частоты;
• плавный и моментальный переход на аккумуляторы;
• надёжность.

Нет. Компьютерные ИБП на выходе имеют напряжение в виде зубцов – прямоугольников. Циркуляционные насосы от них перегреваются.

А у автомобильных аккумуляторов совершенно иные циклы заряда – разряда. Они определяются толщиной внутренних пластин.

Результат подключения компьютерного бесперебойника к циркуляционному насосу

У авто-аккумулятора толщина электродов меньше. Кроме того, вы увидите, что он всё время «думает», что заряжен не полностью. Время автономной работы сократится, а сопротивление будет низким. Всё это приведёт к кипению электролита и сильно ухудшит состояние прибора.

Автомобильные аккумуляторы могут использоваться только в хорошо проветриваемых помещениях (капот машины – идеален).

В замкнутом пространстве накапливается взрывоопасный водород.

Срок службы специальных аккумуляторов для ИБП, при правильной эксплуатации, 12 лет. Если же вопреки предостережениям, использовать автомобильный, он выйдет из строя гораздо раньше. Поэтому экономия, в данном случае, сомнительная.

Разновидности

Существует два вида ИБП для циркуляционного насоса (по времени переключения):

1. Line-interactive (Линейно-интерактивные).
2. On-line.

Линейно-интерактивные:

• Время, которое требуется такому ИБП, чтобы переключиться на работу аккумуляторов – 4-10мс.
• Используют один или два АКБ с ёмкостью от 38 до 100 А/ч.
• Более низкое напряжение.
• Требуется стабилизатор.
• Стоят дешевле.

Классификация бесперебойников

Он-Лайн:

• время переключения на батарею – 0с.;
• защищает от скачков напряжения путём двойного преобразования;
• дольше могут работать автономно;
• используют минимум три АКБ с ёмкостью от 45 до 100 А/ч;
• функции фильтра;
• стоят дороже.

Какой инвертор выбрать

Российские инверторы стоят, конечно, дешевле американских, но в них нельзя изменять то, как будет произведено подключение аккумуляторов: с каким алгоритмом заряда, порогом начала работы, как будет происходить управление сторонними источниками.

Настройка этих параметров помогает более безопасно использовать АКБ, плавно переходить на режим, позволяет использовать инверторы параллельно. Американские системы надежнее, они живут дольше, их хватит на более долгий срок службы на благо вашего дома.

Есть два вида инверторов: онлайн и оффлайн. В онлайн-инверторах разряженная батарея начинает одновременно работать и подзаряжаться от внешнего источника питания (к примеру, подобный принцип работы свойствен автомобильному аккумулятору).

Однако подобный составной режим на деле очень плохо сказывается на батареях, заставляет их работать на износ и быстро заканчивать срок эксплуатации. Оффлайн-инвертор куда более безопасен для батарей – здесь одновременно батарея либо заряжается, либо разряжается. Это более щадящий режим работы.

Оффлайн инвертор

Поэтому, производя расчет с целью выявить более надежный вариант, обратите свое внимание на оффлайн-инверторы. Не забывайте также учитывать и качество напряжения

Импортные модели выдают напряжение 230 В. Обычно одна АКБ имеет напряжение 12 В. Коэффициент искажений у них достаточно низок – от двух до трех процентов. Чтобы добиться этого, такие модели используют особый алгоритм, формирующий выход синусоидального напряжения, качественные трансформаторы и согласованные фильтры

Не забывайте также учитывать и качество напряжения. Импортные модели выдают напряжение 230 В. Обычно одна АКБ имеет напряжение 12 В. Коэффициент искажений у них достаточно низок – от двух до трех процентов. Чтобы добиться этого, такие модели используют особый алгоритм, формирующий выход синусоидального напряжения, качественные трансформаторы и согласованные фильтры.

Виды инверторных котлов отопления

Различаются промышленные и бытовые виды оборудования:

• Промышленные котлы. Это агрегаты больших размеров с увеличенным теплообменником. В системах используется сложная система преобразования токов, показатель мощности котлов намного выше, чем у бытовых приборов.
• Бытовые. Компактные агрегаты, предназначенные для применения в частных дома. В схему интегрирована тороидальная катушка, которая может получать ток из сети или аккумуляторов.

Следует знать, что инверторы можно ставить и в газовые котлы, так как в систему встроен циркуляционный насос, который работает от электрической энергии, к тому же все управление котлом выстроено на зависимости от электроэнергии.

При выборе инвертора для газового котла необходимо правильно рассчитать мощность подключенного энергоносителя так, чтобы учесть значение пускового тока для насоса. Рекомендуется увеличивать мощность насоса в 3 раза и умножать на коэффициент 1,2-1,3. В итоге получается нужная мощность агрегата.

Рейтинг ИБП для котлов

В ТОП котлов включены приборы с лучшими, по мнению специалистов, характеристиками. Они имеют различные типы конструкций.

Helior Sigma 1 KSL-12V

ИБП оснащено одним внешним аккумулятором. Прибор адаптирован к российским электрическим сетям. Масса 5 кг. Рабочее напряжение 230 Вт. По типу конструкции модель относится к On-Line приборам. На передней панели Helior Sigma 1 KSL-12V находится русифицированный ЖК-дисплей, отображающий показатели сети. Диапазон входных напряжений от 130 до 300 Вт. Мощность 800 Вт. Средняя стоимость бесперебойника 19300 рублей.

Достоинства:

• Предусмотрен специальный режим работы с генераторами.
• Компактность.
• Надёжность, длительный срок эксплуатации.
• Бесшумная работа.
• Наличие функции самотестирования.
• Низкое электропотребление.
• При длительной работе не перегревается.
• Длительный режим автономной работы.
• Возможность самостоятельной установки.
• Доступная цена.

Недостатки:

• Входящее напряжение имеет узкий диапазон допустимых значений.
• Небольшая ёмкость батареи.

Eltena (Intelt) Monolith E 1000LT-12v

Изделие китайских производителей. Относится к On-Line приборам. Полностью адаптирован к работе с российскими электрическими сетями. Диапазон входного напряжения от 110 до 300 В. Мощность 800 Вт. Выбор мощности напряжения происходит в автоматическом режиме. Вес 4,5 кг. Есть русифицированный ЖК-дисплей. Средняя стоимость модели 21500 рублей.

Достоинства:

• Актуальность зарядного тока для подключения к АКБ ёмкость 250 Ач.
• Оптимальный диапазон входного напряжения.

Недостаток – высокая цена.

Stark Country 1000 online 16A

Прибор выпускается в Тайвани. Обновление модели произошло в 2018 году. Мощность 900 Вт. ИБП предназначен для работы с двумя внешними контурами. Бесперебойник обеспечивает полную защиту котла при аварийном отключении электроэнергии. Вес 6,6 кг. Средняя стоимость прибора 22800 рублей.

Достоинства:

• Автоматический выбор рабочей мощности.
• Возможность работать в автономном режиме 24 часа.
• Защита АКБ от глубокого разряда.
• Широкий диапазон входного напряжения.
• Возможность самостоятельной установки и простота эксплуатации.

Недостатки:

• Короткий провод.
• Средний уровень шума.
• Высокая цена.

HIDEN UDC9101H

Страна производитель Китай. ИБП приспособлен к работе с российскими электрическими сетями. Считается самым тихим бесперебойником в своём классе. Имеет автоматическую систему настройки работы системы охлаждения, поэтому никогда не перегревается при длительной работе. Мощность 900 Вт. Вес 4 кг. Средняя стоимость 18200 рублей.

Достоинства:

• Длительный срок эксплуатации.
• Надёжность в работе.
• Широкий диапазон входного напряжения.

• Интеллектуальная система управления.
• Компактность.

Недостаток— необходимость стартовой настройки.

Lanches L900Pro-H 1kVA

Страна производитель Китай. Мощность 900 Вт. Бесперебойник отличается высоким КПД. Модель приспособлена к нагрузкам российских электрических сетей, имеет LCD-дисплей. На нём отображаются параметры входного напряжения сети и другие показатели рабочих режимов, включая уровень зарядки АКБ. В комплект поставки входит программное обеспечение. Вес 6 кг. Средняя цена продажи 16600 рублей.

Достоинства:

• Устойчивость к скачкам напряжения сети.
• Доступная цена.
• Надёжность работы.

• Простота эксплуатации.
• Длительный период автономной работы.

Главный недостаток – низкий ток заряда.

Энергия ПН-500

Отечественная модель имеет функцию стабилизатора напряжения. Выпускается в настенном и напольном исполнении. Режимы работы имеют звуковую индикацию. Для защиты от короткого замыкания установлен специальный предохранитель. Графический дисплей отличается многофункциональностью. Средняя стоимость 16600 рублей.

Достоинства:

• Стабилизация входного напряжения.
• Защита от перегрева.

• Надёжность конструкции.
• Длительный срок эксплуатации.

Недостаток – высокий уровень шума.

SKAT-UPS 1000

Прибор отличается повышенной надёжностью в работе. Мощность 1000 Вт. Имеет функцию стабилизатора входного напряжения. Диапазон входного напряжения от 160 до 290 В. Средняя стоимость продажи 33200 руб.

Достоинства:

• Высокая точность работы.
• Автоматическое переключение режимов работы.

• Надёжность в работе.
• Длительный срок эксплуатации.

Недостаток – высокая цена.

Принцип работы индукционного котла

Основа принципа работы котла – создание из электрической энергии тепловую. Действие электромагнитной индукции состоит в следующем – через катушку, обмотанную проволокой, пропускаем ток, вокруг этой намотки возникает электромагнитное поле. Помещенный в катушку металлический сердечник (имеющий свойство притягиваться магнитом) начнет быстро нагреваться.

Механизм генератора тепла: это электрический индуктор, состоящий из первичной, вторичной обмотки и сердечника. Перерабатывая электроэнергию в вихревые токи, первичная обмотка направляет электрополе на вторичную обмотку, которая в свою очередь передает энергию носителю. Под влиянием электромагнитного поля, в корпусе и сердечнике образуются вихревые токи. Они разогревают металл. Вода забирает тепло от сердечника и распространяет его по зданию.

Работа индукционной плиты основана на том же принципе. Такие плитки гораздо экономичнее, по сравнению с обычными электроплитами. Это достигается путем, отсутствия потери тепла, при передаче тепла от нагревателя, к посуде. Маркетологи на сегодняшний день обозначают индукционные котлы отопления, как передовые разработки, созданные на новом принципе. Но на сома деле – это не совсем так. Индуктивные принципы применяются с прошлого века для плавильных печей. Также не используются никакие новые материалы для изготовления котлов.

Индукционные варианты более безопасны, по сравнению с другими отопительными котлами, в обслуживании практически не нуждаются. Они не содержат динамических деталей, и как следствие, не имеют механического износа. При достаточном охлаждении, срок службы катушки не ограничен. Отдельного помещения такие котлы не требуют. По сравнению с газовыми котлами, практически не нуждаются в профилактических работах.

Преимущества индукционного котла:

• Постоянная циркуляция теплоносителя;
• Отсутствие нагревательных элементов;
• Бесшумность.

Индуктивный электрокотел способен обогреть не только площадь небольшого частного дома, но и производственные помещения, при этом не нужно больших затрат на монтаж и обслуживание. Представленные на рынке индукционные котлы отопления не из дешевых. Причина в датчиках системы. Инвертор, применяемый в системе управления, повышает стоимость котла отопления.

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

Вопрос выбора

Источники бесперебойного питания бывают однофазными и трехфазными. В быту трехфазные установки обычно не используются – они предназначены скорее для промышленных целей. Для системы отопления больше подойдут однофазные модели, которых на рынке представлено достаточное количество.

Мощность установки придется рассчитывать исходя из суммарной мощности оборудования, которое будет к нему подключаться. При этом в обязательном порядке учитывают, что при запуске любого оборудования пиковая нагрузка получается наиболее высокой. В частности, если открыть паспорт циркуляционного насоса. то там будет запись под названием «Пусковой ток».

Выбирая источник бесперебойного питания определенной мощности, именно данный показатель нужно будет брать за основу. Если пренебречь этим советом, то данная установка выйдет из строя сразу же. Однако такого не случиться, если в системе установлен насос с функцией плавного запуска.

аккумулятор для ИБП

Диапазон рабочего напряжения вычисляют, принимая за основу перепады напряжения, случающиеся в определенной электросети. Если такие колебания находятся в пределах +-9%, то бесперебойник желательно приобретать с диапазоном работы плюс-минус 10%.

Если не учитывать данный показатель при выборе такого оборудования, то при каждом скачке напряжения насос будет переходить в автономную работу, а слишком частое подключение аккумуляторов приведет к тому, что источник бесперебойного питания попросту выйдет из строя.

Стоит также отметить, что ИБП может быть оснащен целым набором дополнительных функций:

1. Холодный старт – благодаря данной особенности включить оборудование можно будет даже при отключенном электричестве.
2. Индикаторы. показывающие, в каком состоянии находится прибор.
3. Дисплей.
4. Управление через микропроцессор.
5. Самодиагностика прибора при каждом включении.
6. Индикатор со звуковым сигналом. обозначающий разряжающиеся аккумуляторы.

В продаже можно найти даже напольные модели, которые по своим размерам больше похожи на системный блок компьютера. Встречаются также настенные ИБП, но они попадаются значительно реже.

Также принимают во внимание потребляемую мощность насоса. При установке чересчур слабого оборудования при отключении электричества, мощности аккумуляторов не хватит, чтобы поддерживать работу системы

Емкость аккумулятора тоже играет немаловажную роль.

Вообще, рекомендуется брать оборудование, у которого батареи подключаются извне. За счет этого можно выбрать нужное количество батарей, а также получить требуемое время автономной работы насоса.

Источники бесперебойного питания с батареями, находящимися внутри, сегодня используют довольно-таки редко, так как они не способны сохранять автономную работоспособность в течение долгого периода времени.

Есть 2 линейки стабилизаторов, разработанных специально для циркуляционных насосов системы отопления – теплоком и скат:

Теплоком STT 222/500

Была создана для систем отопления, где установлены котлы с открытой или закрытой камерой сгорания. У нее есть система микропроцессорного управления, а также технология, позволяющая запустить аппарат сразу после восстановления электропитания в сети. У него есть крепления к стене, также его можно устанавливать на пол.

Цена такого оборудования не превышает 3 тысяч рублей.

В продаже можно найти модель, которую разрешается устанавливать на улице благодаря корпусу, не позволяющему проникать влаге вовнутрь. Стоимость подобного оборудования будет несколько выше и достигает 4,5 тысяч рублей.

Скат ST 1515

Представляет собой ИБП, оборудованный стабилизатором напряжения. Он рассчитан на определенные колебания напряжения в сети – до 10% в каждую сторону.

Стоимость его может достигать 6 тысяч рублей.

Как выбрать генератор для газового котла

Минимально необходимая мощность

Первым, на что стоит обратить внимание, определившись с видом используемого топлива и наличием инвертора, – мощность генератора. Рассчитать мощность электрогенератора просто: она равна суммарной пусковой и рабочей мощности всех подключаемых устройств

Также рекомендуется заложить запас в 20-30%.

Необходимая мощность для обеспечения работы газового котла указана в его инструкции по эксплуатации как электропотребление или потребляемая мощность (раздел технических характеристик). Обычно это небольшие значения порядка 120-180 Вт. Приблизительно столько же (в среднем 150 Вт) потребляет циркуляционный насос, при его наличии, и приблизительно столько же потребляет турбина в турбированных моделях котлов.

Итого, если к генератору будет подключен только газовый котел, минимально необходимая мощность = 120-180 + 150 + 150 + 20-30% = 504-624 Вт или 0,5-0,62 кВт.

Синхронный или асинхронный

Синхронные генераторы – отличное решение, если необходима сверхточные характеристики тока, а в сети часто случаются серьезные перепады напряжения. В случае ограниченного бюджета достаточно обычного асинхронного генератора, защитить работу системы отопления от перепадов напряжения в отечественной сети электроснабжения можно с помощью стабилизатора (или инверторного типа генератора, где он уже установлен) и ИБП (источника бесперебойного питания).

Напряжение

Перепады напряжения могут сказаться на электронике котла. Для дорогостоящих моделей газовых котлов с многофункциональной автоматикой лучше позаботиться о качестве напряжения, выходящего из генератора.

Частота

Как правило, энергозависимые газовые котлы рассчитаны на частоту 50 Гц, что указано в инструкции по эксплуатации модели. Практически все модели генераторов (за исключением более мощных промышленных) рассчитаны на частоту 50 Гц. Если частота будет отличаться, то выйдет из строя контроллер котла.

Наличие сквозной нейтрали

Существуют фазозависимые и фазонезависимые газовые котлы, что указано в инструкции.

Если фазонезависимые модели котлов не вызывают никаких трудностей, то для нормальной работы фазозависимых котлов обязательно необходимо наличие сквозной нейтрали или виртуального нуля. Выраженной фазы у большинства моделей генераторов нет. В таком случае необходимо либо подбирать генератор с наличием четкой фазы и нуля, либо подключать генератор через трансформатор. Также есть опыт принятия за фазу клеммы с большим потенциалом к заземлению.

Другие критерии

Определившись с основными техническими критериями, можно обратить внимание на:

• время непрерывной работы – обычные бытовые генераторы не могут работать беспрерывно 24/7, поскольку двигателю необходимы перерывы на охлаждение. Если более габаритные модели часто могут работать по 12-16 часов и более, то компактные бензиновые модели весом до 10 кг ограничены 3-5 часами беспрерывной работы;
• способ запуска – есть модели с ручным и автоматическим запуском. Последние более удобны, способны обеспечить абсолютную автономность системы отопления, но автозапуск используется в основном на более дорогих и мощных моделях;
• уровень шума – зависит от рабочих оборотов двигателя, возможности регулировки мощности и наличия звукоизоляции. Обычно звукоизоляционным кожухом обладают компактные маломощные бензогенераторы.

От чего зависит стоимость?

Цены на котлы электрические, будь они двухконтурные или нет, напрямую зависят от нескольких основных факторов. Конечно же, первое, что влияет – бренд. Чем он известней, тем дороже обойдется агрегат. Если говорить о заграничных компаниях, чьи котлы электрические отопительные используются во всем мире, они предлагают оборудование от 500 до 1000 евро. Подобные цены можно назвать немалыми, но вместе с тем терпимыми, при сравнении с газовыми установками.

Выбирая напольный или настенный электрический агрегат, нужно сначала для себя выяснить основные моменты:

• мощность;
• один или два контура;
• вариант установки;
• комплектация.

Если покупатель ограничен в финансовых возможностях, он может выбрать дешевый заграничный электрический двухконтурный котел или отечественный. Производители последних нередко заявляют, что при изготовлении используют только качественные импортные узлы.

Это позволяет им предлагать оборудование неплохой сборки за сравнительно небольшие деньги. Так, на рынке сегодня представлены модели, стоимость которых начинается от 150 евро. Стоит согласиться, что такой ценник является более приемлемым. Но перед покупкой все же стоит проверить комплектацию внутренних компонентов, ведь все же нужно понимать, какой аппараты вы приобретаете.

Котел электрический двухконтурный напольный или настенный прекрасно подойдет для установки в частных домах, к которым не подведена газовая магистраль. Такие агрегаты позволяют за короткое время не только нагреть воду для хозяйственных нужд, но и отопить помещение. При этом все управление осуществляется с помощью автоматики. Главное, что нужно оценивать – стоимость оперативных расходов во время отопительного сезона.

Комплектация инверторных источников энергии

На современном рынке бытового сопутствующего оборудования инверторы представлены в нескольких вариантах. Отдельные бренды выпускают максимально простые агрегаты, работающие только в качестве преобразователей напряжения.

Аккумуляторная батарея изначально в комплект таких модулей не входит, но ее подключение конструкцией допускается, и пользователь может в будущем докупить этот элемент отдельно.

Некоторые виды инверторов имеют встроенный аккумулятор определенной, как правило, небольшой емкости, однако наращивание его объемов за счет внешних дополнительных батарей не представляется возможным.

Приборы такого типа поддерживают работу отопительного оборудования в течение короткого времени и по большей части служат для того, чтобы владелец мог корректно отключить систему от электропитания при аварийной ситуации.

В универсальные агрегаты встраивают базовый аккумулятор. Расширение емкости прибора осуществляют путем добавления внешних батарей. Таким способом продолжительность работы устройства увеличивают с нескольких часов до нескольких дней.

Что предстваляет собой инвертор

Одним из наследий Теслы (и его делового партнера Джорджа Вестингауза, босса Westinghouse Electrical Company) является то, что большинство приборов, которые мы имеем в наших домах, специально разработаны для работы от сети переменного тока. Приборы, нуждающиеся в постоянном токе, но потребляющие электроэнергию от розетки переменного, нуждаются в дополнительной части оборудования, называемой выпрямителем, как правило, из электронных компонентов, называемых диодами, для преобразования AC в DC.
Инвертор выполняет противоположную работу, и довольно легко понять ее суть. Предположим, у вас есть аккумулятор в фонарике, а переключатель закрыт, поэтому DC течет по цепи всегда в том же направлении, что и гоночный автомобиль вокруг дорожки. Теперь, если вы вытащите батарею и развернете ее, предполагая, что это соответствует другому способу, он почти наверняка все еще подаст свет, и вы не заметите какой-либо разницы в освещение, которое вы получаете, — но электрический ток будет протекать противоположным образом.

Предположим, у вас были молниеносные руки, и они были достаточно ловкими, чтобы переворачивать батарею 50−60 раз в секунду. Тогда бы вы стали своего рода механическим инвертором, превратив питание постоянного тока батареи в переменный на частоте 50−60 Гц.

Конечно, инверторы, которые вы покупаете в электрических магазинах, работают не так, хотя некоторые из них действительно механические: они используют электромагнитные переключатели, которые быстро переключаются на текущее направление. Инверторы, подобные этому, часто производят так называемый прямоугольный выход: ток либо протекает в одну сторону, либо наоборот, или он мгновенно переключается между двумя состояниями.

Такие внезапные перемены направления опасны для некоторых видов электрооборудования. При нормальной мощности AC, он постепенно переходит с одной стороны в другую в виде синусоидальной волны.

Электронные инверторы могут использоваться для создания такого рода плавно изменяющегося выхода переменного от входа постоянного тока. Они используют электронные компоненты, называемые индукторами и конденсаторами, для увеличения и снижения выходного тока, чем резкий, прямоугольный выходной сигнал включения / выключения, который вы получаете с помощью базового инвертора.

Инверторы также могут использоваться с трансформаторами для изменения определенного входного напряжения DC на совершенно другое выходное напряжение переменного (выше или ниже), но выходная мощность всегда должна быть меньше входной мощности. Из закона сохранения энергии следует, что инвертор и трансформатор не может выдавать больше энергии, чем они потребляют, и некоторая энергия должна быть потеряна как тепло, поскольку электричество протекает через различные электрические и электронные компоненты. На практике эффективность инвертора часто превышает 90 процентов, хотя базовая физика говорит нам, что какая-то часть энергии — какой бы она ни была — всегда где-то теряется.

Просто и доступно о видах преобразователей напряжения

Вид инвертора – это основной критерий при выборе, с которым необходимо определиться в первую очередь. Каждый из видов обладает определенными свойствами, алгоритмом работы и характеристиками.

Off-line

Off-line инверторы также называют резервными, они имеют наиболее простую конструкцию и алгоритм работы:

1. При нормальном напряжении в электросети, инвертор бездействует, а котел работает в штатном режиме, исключительно от электросети.
2. Как только напряжение в электрической сети снижается ниже критической отметки (обычно 175-190 В) или пропадает вовсе, инвертор мгновенно переключает питание котла на подключенный к преобразователю аккумулятор. Переключение происходит незаметно, в современных моделях за 4-8 мс, чего достаточно для бесперебойной работы котлоагрегата.
3. Как только напряжение в электрической сети восстанавливается, инвертор переключает питание на основную сеть и переходит в режим ожидания.

Также большинство приборов рассчитаны и на превышение напряжения, обычно они срабатывают при значениях свыше 260-300 В. Off-line инверторы наиболее простые и недорогие, цены на них начинаются от 4 тыс. руб.

Line-interactive

Линейно-интерактивные (Line-interactive) преобразователи напряжения являются наиболее оптимальными и универсальными для современного котла отопления. Помимо преобразователя и переключающего реле, как в Off-line приборах, в линейно-интерактивных моделях используется стабилизатор напряжения.

В стандартном режиме котел все так же потребляет электроэнергию из основной сети, однако напряжение выравнивается встроенным стабилизатором, некоторые более технологичные модели оснащены дополнительными фильтрами, сглаживающими шумы, устраняющими помехи в сети и т.д. При такой работе аккумулятор используется реже, а эффективность использования электроэнергии (КПД) гораздо выше.

Линейно-интерактивные модели часто имеют встроенный аккумулятор, способный обеспечить работу котла на протяжении 20-120 минут, при этом также возможно и подключение внешних дополнительных аккумуляторов, способных продлить автономность до нескольких дней.

On-line

Наиболее технологичные и дорогостоящие инверторы с двойным преобразованием. Упрощенный алгоритм работы выглядит так:

1. На входе инвертор преобразует переменное напряжение электрической сети в постоянное, величиной 12 В.
2. На выходе инвертор преобразовывает 12 V в 220 V с идеально чистой синусоидой частотой 50 Гц.

Аккумуляторы в таком устройстве выполняют роль буферной емкости, необходимой для выравнивания параметров тока. Преимуществом технологии является то, что котел не контактирует с электрической сетью напрямую и при любых параметрах тока в сети получает идеальную, чистую синусоиду, выдаваемую инвертором. Однако в виду двойного преобразования, КПД такого оборудования ниже, до 90%.

Особенности оборудования

У инверторного котла, как и у каждого вида отопительных приборов, имеются свои плюсы. Благодаря этому оборудование пользуется достаточной популярностью среди потребителей и постепенно применяется все чаще. При этом, естественно, не обойтись и без минусов, хотя у таких котлов они не очень существенны.

Преимущества и недостатки инверторного отопления

Инверторы в широком понимании являются устройствами, преобразующими постоянный ток в переменный, а принцип их работы основан на явлении электромагнитной индукции. Чем отличается инверторное отопление от других видов отопительных систем? Список различий довольно внушителен:

1. В конструкции инверторных котлов отсутствуют подвижные детали и механизмы, поэтому износоустойчивость таких устройств выше. Таким образом, срок службы инверторных котлов значительно выше аналогичных устройств другого типа и обычно составляет не менее 10 лет.
2. Инверторные котлы имеют довольно простую конструкцию, и при необходимости его можно собрать самостоятельно.
3. Теплоноситель в инверторных котлах нагревается гораздо быстрее, чем в любой другой отопительной системе. Причина проста: в инверторных устройствах отсутствует привычный теплообменник, поэтому вся тепловая энергия идет на нагрев теплоносителя.
4. Почти каждый инверторный котел может работать с любым видом теплоносителя, поскольку в непосредственный контакт рабочие элементы котла с теплоносителем не вступают. Теплоноситель может оказывать влияние только на характеристики и показатели отопительной системы, но котел будет работать в штатном режиме.
5. Инверторные котлы стоят довольно дорого: если сравнивать с обычной бытовой техникой, то инверторный котел будет стоить как минимум в 2-3 раза больше.
6. Бытовые инверторные котлы имеют большой вес, но габариты таких устройств компенсируют этот недостаток. К тому же, удачная форма позволяет расположить такую конструкцию практически в любом месте.
7. Регулировка котла осуществляется при помощи сложных электронных систем, которые будут обеспечивать беспрерывную работу и контроль параметров котла. Таким образом, несмотря на простоту сборки самого котла, для самостоятельного создания контролирующих элементов придется изучить электронику. Установка электронных систем является обязательной, иначе оборудование может получить повреждения и выйти из строя.
8. Инверторные отопительные приборы не создают шума и относятся к пожаробезопасным устройствам: при работе не используется топливо, из-за которого может произойти воспламенение, и отсутствуют подвижные элементы.
9. Такие системы экологически чисты: поскольку топливо не применяется, то нет и выбросов в окружающую среду, ведь продукты сгорания отсутствуют.

Рекомендуем: Регулируемая дроссельная шайба — эффективное решение для проведения качественной наладки тепловой сети

Монтаж системы отопления

Перед тем, как начинать установку инверторной отопительной системы в здании, необходимо определить, какое именно оборудование для этого понадобится. Мощность изделия выбирают в зависимости от площади отапливаемых помещений с учетом теплопотерь и небольшого запаса.

Ориентировочно считается, что 1 кВт производительности нагревательного оборудования достаточно для обеспечения нормальных микроклиматических условий на территории 8–10 кв. м.

Для помещений с нестандартной высотой, например, производственных цехов, киловатта хватит на обогрев 2 кубометров воздуха.

Особенности в зависимости от типа оборудования

По рассчитанной мощности котла выбирают вид необходимой для его подключения электросети, которая может быть одно- и трехфазной. Первая подходит для оборудования мощностью до 10–12 кВт, чаще всего применяющегося для отопления дач или небольших частных домов. Трехфазная рассчитана на инверторные устройства производительностью выше 6 кВт.

При этом котлы мощностью от 6 до 12 кВт могут подключаться к сети с напряжением и 220, и 380 Вольт. Такое оборудование разрешается использовать без создания дополнительного контура.

Кроме того, выбирая инверторный котел для производственных помещений большого размера, предпочитают промышленное оборудование, имеющее увеличенные габариты, большие теплообменники и сложную систему преобразования тока. В то время как для домашнего использования понадобится бытовая модель, сравнительно компактная и дешевая.

Что учесть при установке?

Использование котлов инверторного типа позволяется и в самотечных, и в напорных системах отопления. С учетом того, что скорость нагрева теплоносителя большая, рекомендуется устанавливать в системе устройство для дозирования подачи воды из устройства в общую систему труб. Таким образом снижается потребность в новой нагретой жидкости и увеличивается эффективность прибора.

Перед началом монтажа стоит выяснить, достаточно ли будет параметров существующей электропроводки для работы нового оборудования. При необходимости провода заменяют другими, с большим сечением. Если же необходима трехфазная сеть, прокладываются дополнительные кабели отдельно от общей сети электроснабжения. Кроме того, для оборудования необходим специальный защитный блок, автоматически отключающий питание при резких перепадах напряжения в сети.

Устраивая инверторное отопление, следует не забыть:

• предусмотреть монтаж в системе специального воздуховыпускного клапана;
• об установке расширительного бака, необходимого для компенсации теплового расширения жидкости, а также циркуляционного насоса (если, конечно, система не является безнапорной);
• о расположении котла на определенном расстоянии от предметов мебели и других вещей;
• заземлить оборудование.

Также рекомендуется укомплектовать котел таким устройством для дистанционного управления, как электронный программатор или даже GSM-модуль. С их помощью можно обеспечить достаточно удобное отопление, например, загородного дома, посещаемого не ежедневно, а только на выходных.