Розрахунок потужності домашнього інвертора і ємності АКБ для котла

Для потреб резервного живлення системи опалення приватного будинку, звичайно не потрібно проектних розрахунків і складних обчислень. Однак у наших покупців часто виникають проблеми з правильним підбором комплектуючих. Постараємося пояснити як це зробити без складних формул і наданих розрахунків.

Сучасні електричні опалювальні котли в порівнянні зі старими газовими моделями більш продуктивні і вигідні, але мають деякі недоліки. Вони оснащені автоматикою і насосом, що працює від електромережі, і вимагає постійної подачі енергії. Крім того, напруга повинна відповідати паспортному, тому що інакше котел буде працювати нестабільно.

Питання перепадів напруги буде закритий, якщо підключити обладнання до стабілізатора, але при повному відключенні електроенергії стабілізатор не рятує, автоматичний захист відключає насос і електроніку. У холодну пору це може привести до серйозних проблем із замерзлими трубами.

Навіть за умови стабільності подачі електрики ніхто повністю не захищений від стихії і аварій на лінії. А низька напруга в приватному секторі - досить поширене явище. Щоб уникнути неприємностей, рекомендуємо підключити котел системи опалення через домашню систему резервного живлення, що складається з акумуляторів, інвертора і зарядного пристрою. Всі разом це називається ДБЖ - джерело безперебійного живлення.

Як вирахувати необхідну потужність інвертора і ємність акумуляторів - про це стаття.

Що потрібно знати, вибираючи інвертор і АКБ для опалення

Очевидне рішення - використовувати акумулятор, але тут виникає кілька питань. Підключити спеціальний акумулятор глибокого розряду або звичний від автомашини безпосередньо до системі не вийде, потрібно струм змінного типу, 220 Вольт, а акумулятор - це 12 Вольт постійного струму. Тому для налагодження автономного електроживлення побутових приладів потрібен спеціальний перетворювач - інвертор.

Інвертори - це недорогі, але ефективні ІБП, що дають на виході правильну і стабілізовану синусоїду. Застосовуючи їх, ви можете бути повністю впевнені в захисті вашої техніки від перепадів напруги. Інвертор може замінити паливний генератор електричного струму, крім того, не утворює вихлопів від палива, що спалюється, і коштує значно дешевше.

Для забезпечення електрикою опалювальної системи приватного будинку досить невеликого інвертора потужністю до 5 кВт.

Система працює без втручання людини, і гарантує ненаголошений перехід на самостійне електропостачання без переривання живлення котла. При відновленні подачі енергії вона автоматично відключається і запускає підзарядку акумуляторів.

Типи джерел безперебійного живлення

Перший варіант - це ДБЖ системи off-line. Струм з електромережі проходить через систему безпосередньо і не стабілізується. До цього типу відносяться самі бюджетні рішення. Вони рятують тільки від повного виключення електроенергії, але не захищають систему опалення від коливань в мережі. На даний момент це застарілі системи і на ринку зустрічаються рідко. Чи не рекомендуємо вдаватися до їх використання.

On-line - працюють постійно. Напруга стабілізується інвертором подвійного перетворення. Спершу 220 Вольт перетворюються в 12 Вольт, а потім, при перепадах в мережі - назад.

Таке обладнання добре захищає від стрибків і перепадів, ДБЖ дає стабільне електронапругу в будь-яких умовах. Крім цього, у таких безперебійників більш якісна синусоїда, тому вони не перестрибують в режим акумулятора і назад при незначних коливаннях, а отже економлять ресурс батареї.

Що ще треба знати про ДБЖ

Недорогі бесперебойники видають прямокутний сигнал, і це погано для техніки, що має потужний електродвигун. Для насосів опалення краще підходять більш професійні рішення.

Не варто застосовувати автомобільні акумулятори стартерного типу. Залежно від типу вони можуть виділяти кислотні випари. Вони не дають постійної напруги при глибоких розрядах, набагато дешевше спеціалізованих акумуляторів для джерел безперебійного живлення, але термін роботи автомобільного акумулятора з інвертором - близько 1 року. Для більш тривалого терміну служби їх рекомендується розряджати не більше 50% залишкової ємності, що явно недостатньо навіть для невеликих домашніх систем резервного живлення.

Підбір інвертора безперебійного живлення

Для харчування опалювального котла або паливного насоса досить малопотужного ДБЖ на 300-600 Вт. Але часто спектр важливого для життєдіяльності обладнання не обмежується зазначеним, тому потрібен запас. Щоб самостійно розрахувати систему, не звертаючись за допомогою до фахівців, і не зробити прикру помилку, потрібно деякий розуміння питання.

Потужність інвертора під зовнішні акумулятори розраховується виходячи із загальної максимального навантаження підключених споживачів, в той час як ємність акумуляторів для системи підбирається виходячи з бажаного часу резервування. Потрібно знати скільки Ватт може знадобитися в максимумі, і яку потужність зможуть видати наші акумулятори в певному часовому діапазоні.

У котлів побутового типу до 25 кВт коштує один насос. Такий котел споживає приблизно 100-160 Вт, і вистачить інвертора до 350 Вт, з огляду на запас 20-30% по залишкової ємності батареї.

Важливий момент - потужність пристрою підзарядки, яким повинен бути оснащений інвертор. Інакше зарядний пристрій прийдеться купувати окремо! За теорією, для заряду більш ємних акумуляторів потрібна велика сила електроструму, приблизно - 1 до 10. Тобто, щоб зарядити 50 Ач потрібен пятіамперний ток або не на багато більше. Але підвищення викликає знос і псування елементів пластин. Якщо струм слабкіше, то заряджати доведеться довше, і буде відбуватися закоксовиваніє і передчасна вироблення ресурсу.

Рекомендації моделей для ДБЖ опалювальних систем

Переходячи від теорії до конкретних рекомендацій, сфокусуємо вашу увагу на якісних брендах, які відповідають всім заявленим характеристикам, мають сервісні центри для виконання гарантійних зобов'язань і при правильному підборі компонентів не приведуть до поломки підключеної техніки. Наші рекомендації стосуються моделей середнього цінового діапазону, призначених для середньостатистичних потреб домашнього господарства без претензій на професіональному використання.

В інтернеті можна знайти калькулятори автоматичного розрахунку часу роботи інвертора, по заданих параметрах, але для загального розуміння не буде зайвим дізнатися які міркування «під капотом» у цих розрахунків.

Вибір потужності інвертора

Розрахунок потужності інвертора підбирається виходячи з сумарного навантаження підключених до нього споживачів. Ці дані можна отримати з паспортних даних обладнання або за допомогою спеціальних кліщів для вимірювання навантаження. Якщо з цим виникнуть складнощі, то краще звернутися за допомогою до кваліфікованого електрика.

• Pulsar серія RX - для опалювальних потреб і сигналізації.
• Pulsar серія IR - потужні інверторні системи до 5 кВт для більш широкого спектра підключеного обладнання, рекомендуються для використання в складських і офісних умовах.
• Stark (читається «Штарк») і LogicPower в асортименті є інвертори для настінного монтажу , що зручно для установки в тісних приміщеннях.

Для довідки: При накопиченні енергії з альтернативних джерел (сонце, вітер, тепло землі, енергія прибою) і зеленого тарифу краще використовувати обладнання зі спеціальним MPPT або PWM- контролером.

Підбір акумуляторів

Зазвичай ємність акумуляторів підбирають виходячи з бажаного часу резервування. Для цього потрібно споживану потужність розділити на напругу, потім помножити на бажаний час резервування і додати коефіцієнт залишкової ємності АКБ.

Наприклад, щоб система на основі інвертора Pulsar RX 600W забезпечила харчуванням опалювальну систему на протягом 3 годин при повному навантаженні, потрібно зробити такий розрахунок: 600 Вт / 12 Вольт = 50 Амер на годину * 3 години = 150 Ампер + 30% = 195 Ампер. Тому для подібної системи ми будемо рекомендувати використовувати один акумулятор EverExceed DP-12200 або іншої моделі ємністю 200 Ач або два по 100 Ач.

Все свинцево-кислотні АКБ для ИБП 12-вольт. Інверторів, в залежності від своєї потужності, може знадобитися більше однієї батареї, щоб забезпечити необхідний час резервування. В цьому випадку 24/48/96 Вольт вхідної напруги можна зробити, об'єднавши батареї в загальний ланцюг.

• Послідовне підключення (плюс на мінус) для отримання більшої напруги.
• Паралельне підключення (плюс на плюс) для отримання більшої місткості.

Володіючи цими знаннями можна зібрати систему для досить тривалого часу резервування. Якщо в систему передбачається ставити більше однієї батареї, попередьте про це продавця - ми підберемо АКБ з однієї партії, щоб забезпечити максимальну ефективність роботи в стеку.

• Для домашнього використання зверніть увагу на виробників: EverExceed , Challenger , Ventura .
• Для офісного і промислового застосування: Trojan , BB Battery , Sonnenscnein .

Якщо плануєте зібрати серйозну систему з кількох акумуляторів, рекомендуємо познайомитися з батареями фронт-термінального формфактору . Вони зручні для монтажу в стеках з декількох АКБ і установки в телекомунікаційні стійки.

У більшості випадків, для домашніх потреб ДБЖ досить використовувати якісні свинцево-кислотні герметизовані акумулятори, виконані за технологією AGM VRLA.

Для альтернативних джерел енергії використовуються гелеві акумулятори, які забезпечують тривалий термін служби в буферному режимі, володіють збільшеним циклічним ресурсом і можливістю нормальної експлуатації при розширених температурних вимогах.

висновок

В цілому, підібрати систему резервного живлення не так вже й складно. Використовуйте інформацію цієї статті і у вас все вийде. А якщо виникають сумніви - проконсультуйтеся з фахівцем нашого інтернет-магазину і отримаєте оптимальне рішення для вашого будинку.