Резервное АКБ электропитание отопительного котла

Резервное АКБ электропитание отопительного котла

Главный вопрос, который стоит перед каждым домовладельцем в зимний период - это гарантированность отопления своего жилища. При этом последствием рядового отключения электричества может стать не только остывший дом, но и выход из строя всей отопительной системы. При этом качество самой системы отопления никакой роли не играет.

Тепло зимой без перебоев

Воспринимать такие отключения электроэнергии можно по-разному, но в любом случае они только добавляют житейских проблем (освещение, питание, отопление, водоснабжение, досуг). Безусловно, можно решить вопросы освещения и питания подручными средствами (фонарик, свечи, продуктовые запасы), но решить аналогичным путем вопрос отопления не получиться.

Для функционирования современных отопительных систем, даже если они работают на природном газе, мазуте, солярке или пеллетах - энергоснабжение необходимо. От электрической сети работают как система управления котлом, так и циркулярные насосы, разносящие тепло по всему дому. Поэтому при отсутствии напряжения в сети процесс отопления дома прекращается полностью. Получается, оборудование исправно, топливо есть, а дом все равно холодный!

Единственным решением в данном случае является установка источника резервного электропитания. И в самом деле, вариантов нет: либо установить независимую от электроснабжения отопительную систему, при этом отказавшись от любых технологических достижений в ней; либо использовать ИБП - источник бесперебойного питания. Систему резервного электропитания можно организовать как на аккумуляторах, так и с помощью бензо- или дизель-генератора. При этом оба решения имеют свои преимущества и недостатки.

В чём минусы топливного генератора? При частых и непродолжительных сетевых отключениях хлопот с ним становится слишком много. Во-первых, постоянные шум и гарь, с которыми волей-неволей приходится мириться. Во-вторых, для по-настоящему бесперебойного электроснабжения генератор должен иметь систему автоматического запуска, которая при своей существенной стоимости не всегда спасает. Это всего лишь обычный двигатель внутреннего сгорания: то искры нет, то свечи «залиты». В конечном итоге не стоит забывать, что генератор работает от топлива, которое стоит и денег и которое взрывоопасно. Да и длительность безостановочной работы ограничена ёмкостью топливного бака, а это обычно 3-4 часа работы.

Что же можно отнести к реальным достоинствам топливных генераторов? Ответ лаконичен - только возможность вырабатывать электрический ток.

Простые решения бесперебойного энергоснабжения

В идеале любая система бесперебойного питания должна требовать от хозяина дома не больше внимания и суеты, чем любой бытовой прибор. При этом действия человека должны быть ограничены операцией «вкл/выкл», а в идеале система должна работать автоматически, без вмешательства владельца.

Если речь идет о необходимости обеспечить электропитанием только отопительную систему - стандартный газовый котел с системой управления и циркулярным насосом, то решение на топливном генераторе будет более, чем утопичным, ведь. отопительная система потребляет всего 300-500 Вт. Кроме того, работа генератора на холостом ходу или при малой нагрузке (менее 20% номинала у бензогенератора и менее 40%у дизеля) не рекомендуется, так как это ведет к перерасходу топлива и «наматыванию» моторесурса.

Подобную нагрузку проще запитать от аккумуляторной резервной системы, которая аналогична компьютерному ИБП (UPS), повсеместно используемого в офисах. Сама система состоит из блока аккумуляторных батарей (АКБ), инвертора и контроллера управления. АКБ в них сродни обычным аккумуляторам, точно таким же, которые стоят почти во всех окружающих нас устройствах: сотовый телефон, ноутбук, часы - только соответствующего размера.

Инвертор – ядро системы бесперебойного электроснабжения. Он преобразует постоянный ток от аккумуляторов (12, 24 или 48 вольт) в переменный с требуемыми параметрами 220В / 50Гц. В момент пропадания электричества система практически мгновенно переключается на работу от аккумуляторов. Подзарядка аккумуляторных батарей происходит при восстановлении подачи электроэнергии во внешней сети от зарядного устройства в составе инвертора.

Контроллер следит за зарядом и разрядом аккумуляторов и напряжением во внешней сети. Если напряжение пропадает, контроллер дает команду системе переключиться на питание от аккумуляторов. Большинство инверторов могут выдерживать кратковременные перегрузки, что позволяет использовать их для запуска электродвигателей или компрессоров (скважинный или циркулярный насос, холодильник и т.д.). В отличии от генератора, для инверторной системы в принципе не существует проблемы шума и отработанных газов, потребности в топливе и постоянного контроля. Вся система работает в режиме «включил и забыл».

Существуют уже готовые промышленные ИБП, где в одном корпусе находятся плата инвертора и аккумулятор, примером им служат вышеуказанные офисные источники бесперебойного питания для компьютерной техники. Такие устройства требуют минимум места и обеспечивают 5-20 минут работы компьютера (или иного оборудования). Применение ИБП офисного класса не рекомендовано для нужд котельного или холодильного оборудования, поскольку они не обладают совместимыми электрическими параметрами. Поэтому для бытового, а особенно для холодильного и котельного оборудования существуют более серьёзные устройства, представляющие собой отдельно инвертор и комплект аккумуляторных батарей. Данный вариант позволяет более гибко сформировать систему резервного питания и без излишней переплаты.

Если же вдумчиво подойти к выбору инвертора, то можно подобрать модель с большей мощностью сразу на несколько видов оборудования (освещение + котельное оборудование + скважинный насос) или целиком на весь дом. При таком подходе и комплект аккумуляторов можно наращивать по своему усмотрению. Для примера один аккумулятор ёмкостью 100 А*ч имеет запас энергии в 1,2 кВт*ч, соответственно два таких АКБ дадут резерв 2,4 кВт*ч.

Инверторно-аккумуляторные системы выгодны ещё и тем, что помимо вышеуказанного резервирования позволяют решать и другие задачи. Учёт и статистика расхода электроэнергии, добавление энергии аккумуляторов к мощности внешней сети, возможность использования альтернативных источников энергии – вот неполный перечень возможностей таких систем. Какой вариант лучше? Платное топливо или современная экономичная и экологичная система на аккумуляторах, - каждый домовладелец сам делает выбор.

Почему АКБ дешевле генератора?

1 л бензина стоит сегодня почти 30 руб. Для примера возьмём простенький дешевый генератор мощностью 0,8 кВт и временем работы на баке 6 часов. Простая калькуляция даёт 4,8 кВт электроэнергии за 78 руб. А 1 кВт из внешней электросети стоит менее 2 руб. Чтобы произвести зарядку АКБ после восстановления электроснабжения потребуется почти 5,0 кВт за 10 рублей. Вот и прямая экономия - более чем в 7 раз в рамках данного примера. Этот простой расчёт уже показывает, что АКБ в итоге будет более экономичным решением, чем генератор.

Шаг к автономности

Конечно, когда отключения длятся сутками, а мощность нужна постоянно и в больших количествах, без генератора, скорее всего не обойтись. В большинстве случаев современные технологии дают возможность использовать для подзарядки аккумуляторов различные источники энергии, делая работу системы ИБП более устойчивой и эффективной. Особую нишу здесь занимают альтернативные источники энергии (ветрогенераторы, солнечные панели). Так что пока светит солнце или дует ветер, их энергия замещает собой сетевые киловатты и владелец не платит за внешнюю энергию.

Использование альтернативных источников энергии в связке с инверторно-аккумуляторной системой ИБП позволяет создавать даже полноценно автономные объекты, в которых все бытовое электрооборудование питается от аккумуляторов, а зарядку обеспечивают солнечные панели и/или ветрогенератор. При этом солнечные панели можно назвать самым экологичным и самым долговечным из существующих источников тока. Их цена на текущий момент стала настолько доступной, что солнечную панель сегодня действительно может приобрести каждый желающий. Поэтому полная независимость дома от внешнего электроснабжения – реальность, достижимая уже сегодня.

Что нам стоит дом построитьТехноЭко