UPS pre plynové vykurovacie kotly: ako vybrať, TOP-12 najlepších modelov, rady pre údržbu

Pri inštalácii vykurovacieho kotla s čerpadlom a elektronickým riadením sa odporúča okamžite zakúpiť záložný zdroj napájania (UPS). Toto zariadenie umožní naďalej vykurovať miestnosti aj pri výpadku elektrickej energie. Ale nie každý prístroj je schopný zabezpečiť chod zariadenia na dlhší čas.

Povieme vám, ako správne vybrať UPS pre plynové kotly. V nami ponúkanom článku sú podrobne opísané v praxi používané druhy, ako aj uvedený rebríček najlepších modelov záložných zdrojov. S prihliadnutím na naše odporúčania výber a prevádzka zariadenia, ako aj vykurovacieho systému ako celku, nespôsobí najmenšie problémy.

Potreba UPS pre vykurovacie kotly

Väčšina moderných plynových kotlov vyžaduje trvalé pripojenie k zdroju elektrickej energie. Zo siete pracuje cirkulačné čerpadlo, riadiaca jednotka, systém zapaľovania, nútené vetranie.

Pokročilí používatelia vykurovacieho zariadenia inštalujú GMS moduly, umožňujúce riadiť systémy na diaľku. Pri výpadku elektrickej energie sa činnosť všetkých uvedených zariadení zastaví a vykurovaná miestnosť sa začne ochladzovať.

Jednoduchšie je nainštalovať UPS a zabrániť vznieteniu elektronických komponentov plynového kotla v dôsledku preťaženia, ako platiť za následky rozsiahleho požiaru.

Elektronické komponenty plynových kotlov sú citlivé aj na parametre napätia. Veľká dĺžka elektrických sietí v vidieckych domoch často vedie k jeho poklesu v sieti, ako aj k zhoršeniu frekvenčných charakteristík prúdu. V dôsledku toho môže kotol pracovať s prerušeniami alebo sa vôbec nespúšťať.

Všetky elektrické problémy sa riešia inštaláciou UPS, pričom niektoré modely sú schopné nielen zabezpečiť záložné napájanie zariadenia, ale aj opraviť nedostatky napätia a frekvencie.

Automatická stabilizácia napätia neprerušiteľným zdrojom napájania (UPS) umožňuje znížiť zaťaženie elektrických meničov dosky plynového kotla a predĺžiť ich životnosť.

Výhody inštalácie neprerušiteľného zdroja napájania pre plynový kotol sú:

1. Ochrana proti prepätiu. Cena UPS je niekoľkonásobne nižšia ako cena novej elektronickej dosky pre kotol.
2. Jednoduchá montáž, ktorá nevyžaduje špeciálne zručnosti.
3. Automatická kontrola elektrických parametrov siete.
4. Životnosť až 5–7 rokov.
5. Nevyžaduje servisnú údržbu.
6. Tichá prevádzka.

Pri silných mrazoch môže zastavenie vykurovacieho zariadenia aj na niekoľko hodín viesť k prasknutiu potrubí umiestnených blízko ulice. Preto zabezpečenie nepretržitej prevádzky kotla pomocou UPS nie je rozmar, ale racionálne riešenie na úsporu času a peňazí.

Princíp činnosti záložného zdroja

Hlavnou úlohou UPS je dodávať do siete napätie s dostatočným výkonom pri výpadku elektriny. Prepnutie na napájanie z akumulátorových batérií (AKB) musí nastať v zlomku sekundy, aby sa pripojené zariadenie nestihlo vypnúť.

UPS sú tiež schopné stabilizovať napätie, usmerňovať sínusoidu a udržiavať frekvenciu prúdu v norme. Nie všetky modely však majú tieto dodatočné funkcie.

Pri výbere UPS pre vykurovací systém si môžete vziať výkonnejšie zariadenie, aby ste k nemu v prípade potreby mohli pripojiť aj ďalšie spotrebiče.

Zariadenie UPS nie je jednotné.

V maximálnej výbave sa UPS skladá z nasledujúcich prvkov:

• kryt;
• akumulátorová batéria;
• meniče prúdu a napätia (invertory, usmerňovače a pod.);
• prepínač;
• riadiaci mikročip.

Pre prevádzku pripojeného zariadenia sú dôležité nasledujúce charakteristiky UPS:

1. Typ priebehu výstupného napätia: aproximovaná alebo bežná sínusoida. Prvá možnosť je menej preferovaná, pretože je neobvyklá pre väčšinu elektronických zariadení a vedie k ich zvýšenému opotrebovaniu.
2. Príkon. Motory čerpadla a ventilátora majú vysoké štartovacie prúdy, preto maximálny výkon UPS musí byť aspoň 2-krát vyšší ako úroveň spotreby elektriny kotlom.
3. Rýchlosť prepnutia na záložný zdroj napájania. Čím je vyššia, tým lepšie pre pripojené zariadenie.
4. Elektrická kapacita. Od nej závisí doba autonómnej prevádzky celého vykurovacieho systému. Na zvýšenie kapacity je možné k UPS pripojiť ďalšie externé akumulátory.
5. Životnosť. Závisí od prevádzkového režimu a vnútornej štruktúry batérií.
6. Rozsah vstupných parametrov siete, ktoré umožňujú UPS dodávať prijateľné napätie, frekvenciu a sínusoidu bez prepnutia na AKB.
7. Prítomnosť uzemnenia („priechodného“ nulového vodiča).

V autonómnom režime dokážu UPS generovať 2 typy sínusoidy:

• hladkú;
• aproximovanú.

Hladká sínusoida je prijateľnejšia a vždy zaručuje normálnu prevádzku pripojeného zariadenia.

Uvedené lehoty prevádzky zariadenia od UPS sú orientačné. Presný čas možno zistiť testovaním konkrétneho súboru zariadení.

Cena UPS priamo závisí od kapacity batérií, dodatočnej funkcionality, ako aj súladu výstupných parametrov prúdu a napätia s normatívnymi hodnotami. Avšak aj najlacnejší UPS je lepší ako jeho úplná absencia.

Druhy záložných zdrojov napájania

Výrobcovia UPS vyrábajú zariadenia pre akýkoľvek finančný rozpočet, ale čím je drahšie, tým vyššia je jeho funkcionalita a autonómna doba prevádzky.

UPS podľa princípu činnosti možno rozdeliť do troch hlavných kategórií: neprerušované (on-line typ), lineárne-interaktívne a záložné (off-line typ). Podrobnejšie bude každý typ UPS ďalej preskúmaný.

Variant #1: rezervné

Pri prítomnosti elektrickej energie v sieti vykonáva záložný alebo off-line UPS úlohu sprostredkovateľa, pričom prenáša napätie a prúd s rovnakými charakteristikami, aké sú na vstupe do zariadenia.

Iba pri odpojení elektrickej energie alebo pri výstupe jej parametrov mimo naprogramovaného rozsahu UPS prepína pripojené zariadenie na napájanie z batérie.

Prvky ovládania lacných záložných UPS sú zvyčajne obmedzené na jedno tlačidlo, rôzne kombinácie stlačení ktorého umožňujú regulovať činnosť zariadenia.

Záložné UPS sú zvyčajne vybavené batériami s kapacitou 5-10 Ah, ktoré postačujú na nepretržitú prevádzku kotla počas 10-30 minút. Ich hlavnými funkciami sú zabránenie okamžitému zastaveniu vykurovacieho zariadenia a poskytnutie času na jeho správne manuálne zastavenie.

Výhody off-line UPS sú:

1. Bez hlučnosti.
2. Vysoká účinnosť pri napájaní zo siete.
3. Nízka cena.

Nevýhody off-line UPS:

1. Doba prepnutia na batériu je 4-12 ms.
2. Nemožnosť korekcie charakteristík napätia a prúdu.
3. Prevádzka z benzínového generátora je pre kotol nebezpečná, pretože parametre sínusoidy nie sú dodržané.
4. Malá kapacita batérie.

Mnohé modely záložných UPS umožňujú inštaláciu externých batérií, vďaka ktorým možno predĺžiť ich autonómnu dobu prevádzky. Ale aj s výkonnou batériou zostanú iba prepínačmi napájania kotla zo sieťového na autonómne.

Variant #2: lineárne-interaktívne

UPS lineárne-interaktívneho typu sú pokročilejšie ako záložné. Okrem batérie majú tieto zariadenia stabilizátory napätia, čo im umožňuje poskytovať na výstupe 220 V.

Drahšie modely dokážu analyzovať tvar sínusoidy a prepnúť napájanie na akumulátory pri jej skreslení viac ako 5–10 %. Takéto UPS nie sú schopné korigovať tvar sínusoidy pri prevádzke zo siete.

Ovládanie lineárne-interaktívneho UPS je zložitejšie. Zvyčajne umožňuje nastaviť hranice rozsahu vstupného napätia a nastaviť oneskorenie zapnutia pripojeného zariadenia.

Lineárne-interaktívne modely s veľkým výstupným výkonom sa často inštalujú na vstupe elektroinštalácie do domu. Zvyčajne sa k nim pripájajú kapacitné externé akumulátory.

Výhody lineárne-interaktívnych UPS sú nasledovné:

1. Malý interval prepnutia do autonómneho režimu – 2–10 ms, čo sa prakticky neodráža na prevádzke pripojeného zariadenia.
2. Vysoká účinnosť pri napájaní zo siete.
3. Možnosť stabilizácie napätia aj bez akumulátora.

Nevýhody lineárne-interaktívnych UPS:

1. Neschopnosť ovplyvniť tvar sínusoidy pri napájaní zo siete.
2. Kapacita je obmedzená na 5 kVA.
3. Absencia korekcie frekvencie prúdu.

Lineárne-interaktívne UPS sa kupujú častejšie ako rezervné, pretože sú dodatočne vybavené stabilizátorom napätia, ktorý umožňuje vykurovaciemu zariadeniu pracovať správnejšie.

Variant #3: neprerušované

Výstupné parametre elektrickej siete u nepretržitých (on-line) UPS nezávisia od ich vstupných charakteristík. Pripojené zariadenie je vždy napájané z batérie, bez ohľadu na prítomnosť napätia na vstupe. Zabezpečuje sa to dvojstupňovou premenou elektrickej energie.

Najprv sa vstupné napätie znižuje, striedavý prúd sa usmerňuje a elektrická energia sa používa na nabíjanie batérie.

Nepretržité UPS majú nákladnú viackomponentnú schému, ktorá sa ekonomicky oplatí len pri vysokom výkone pripojeného zariadenia a zodpovedajúcej kapacite batérií.

Pri odovzdávaní elektriny prebieha opačný proces. Elektrická energia sa odoberá z kontaktov batérie, prúd sa mení na striedavý, napätie sa zvyšuje a privádza sa na výstup UPS.

V dôsledku toho pripojené zariadenie pracuje v úplne autonómnom režime so stabilnými elektrickými parametrami. Neohrozujú ho prepätia, skreslenia sínusoidy ani údery blesku. Vonkajšie faktory môžu viesť k poškodeniu UPS, ale nie pripojenej plynovej kolóny alebo podlahového kotla.

Výhody nepretržitých UPS:

1. Pri výpadku elektrickej energie sa napájanie pripojených zariadení neprerušuje.
2. Stabilné parametre napätia a frekvencie, správna sínusoida, čo je obzvlášť dôležité pri pripájaní plynového kotla.
3. Ochrana pred neočakávaným zvýšením napätia.
4. Bezproblémové pripojenie k benzínovému generátoru na doplnenie nabitia.
5. Možnosť úpravy výstupného napätia.

Hlavné nevýhody on-line UPS:

1. Zvýšený hluk a tepelné vyžarovanie pri prevádzke ventilátora.
2. Nízka účinnosť (80-94%)
3. Cena nepretržitých UPS prevyšuje cenu lineárne-interaktívnych modelov dva až trikrát.

Výhody UPS typu on-line sú zrejmé. Tieto UPS sú pomerne drahé, ale poskytujú maximálnu možnú elektrickú ochranu plynového kotla. Pri pripojení k nim akumulátora s veľkou kapacitou sa nemusíte obávať normálnej prevádzky vykurovacieho zariadenia ani pri výpadku elektrickej energie.

Pravidlá výberu záložného zdroja

Citlivosť elektroniky plynových kotlov neumožňuje šetriť na spoľahlivosti a funkčnosti UPS. Výber UPS pre vykurovací kotol je pomerne zložitý kvôli rozmanitosti ich technických parametrov a množstvu výrobcov zariadení.

Existuje však rad charakteristík UPS, ktoré je potrebné zohľadniť v prvom rade:

1. Dĺžka nepretržitej prevádzky v režime na batériu.
2. Zdanlivý a činný výkon.
3. Charakter sínusoidy na výstupe.
4. Hranice pracovných rozsahov napätia.
5. Možnosť pripojenia externých akumulátorov.

Dĺžka nepretržitej prevádzky UPS v režime na batériu priamo závisí od kapacity batérie. Ak si nie ste istí, že integrované zdroje budú postačovať, môžete si zaobstarať UPS s možnosťou pripojenia dodatočných akumulátorov.

Kapacitu systému UPS možno vždy zvýšiť zakúpením nových akumulátorov. Pritom je vhodné vyberať identické batérie.

V technických charakteristikách UPS sa uvádzajú hodnoty zdanlivého a činného výkonu. Je vhodné, aby druhý parameter bol dvakrát vyšší ako celkový lineárny výkon vykurovacieho zariadenia. To umožní UPS bez negatívnych následkov znášať štartovacie prúdy motorov čerpadla a ventilátora.

Hodnoty hraničných rozsahov prevádzkového napätia sú obzvlášť dôležité pre vidiecke domy. Vo večerných hodinách na vedeniach vzdialených od transformátora môže klesnúť na 160–170 V. UPS potom bude neustále prepínať napájanie na batériu, preto je lepšie zakúpiť UPS so vstavaným stabilizátorom a nízkym prahom prevádzkového napätia.

Aproximovaná (1) a čistá (2) sínusoida. Všetky elektronické zariadenia plynového kotla sú navrhnuté na prácu s čistou sínusoidou, preto jej aproximovaný typ môže narušiť činnosť niektorých komponentov.

Aproximovaná sínusoida nepriaznivo ovplyvňuje činnosť elektromotorov: hučia, klesá výkon.

Mikroobvod plynového kotla môže tiež pracovať nestabilne, čo môže spôsobiť, že sa zariadenie samovoľne zapína alebo vypína. Preto je pre napájanie vykurovacích systémov vhodnejší nákup UPS s plynulou sínusoidou, ktorá nebude spôsobovať problémy.

UPS majú množstvo ďalších technických parametrov, ale ich hodnoty nie sú také kritické pre činnosť plynového kotla.

Typy akumulátorových batérií

Pre UPS sa vyrábajú výhradne olovené akumulátory (SLA), ktoré sú ťažšie a väčšie ako lítiové, ale výrazne lacnejšie. V UPS sa používajú hermeticky uzavreté batérie, ktoré sú bezpečné a nevyžadujú servisnú údržbu.

Hermetickosť olovených akumulátorov môže byť klamlivá, preto sa neoplatí pokúšať osud a obracať zariadenia na bok alebo hore nohami.

V predaji možno nájsť akumulátory pre UPS dvoch typov:

• gélové (GEL);
• sklovláknité (AMG).

Do elektrolytu gélových akumulátorov sú pridané zlúčeniny kremíka, vďaka čomu je veľmi hustý. V dôsledku toho sa obsah batérie nevylieva pri trasení a nevyteká pri prevrátení zariadenia.

Kyslík a vodík uvoľňované počas prevádzky sú absorbované gélom a pomaly medzi sebou reagujú za vzniku vody. Tým je zabezpečená úplná bezpečnosť akumulátorov.

Gélový akumulátor vnútri nemá kvapalinu v bežnom zmysle. Skladá sa z niekoľkých nezávislých nádob, v ktorých sú umiestnené syntetické elektródy pokryté viskóznou látkou.

Vnútorný priestor v batériách AMG je vyplnený poréznymi sklovláknitými rohožami, ktoré tiež prispievajú k spomaleniu reakcie kyslíka a vodíka. Nevýhodou takýchto batérií je kvapalný elektrolyt, ktorý môže napriek všetkému vytekať pri poškodení akumulátora alebo pri jeho prevrátení hore nohami.

Pri mechanickom poškodení sklolaminátového akumulátora je kategoricky zakázané zbierať handrou vytekajúcu kvapalinu. Je to silná kyselina, ktorá môže popáliť pokožku.

Kvôli väčšej bezpečnosti sú gélové akumulátory drahšie ako sklolaminátové o 10–20 % pri podobnej kapacite. Ale ak UPS pre vykurovacie zariadenie bude pokojne stáť na podlahe, potom nemá zmysel platiť navyše.

Na mnohých UPS je zabezpečená možnosť pripojenia externých akumulátorov. Pri paralelnom používaní viacerých akumulátorov je dôležité, aby mali rovnaké technické parametre. To umožní akumulátorom rovnomerne sa vybíjať a nabíjať a zvýši životnosť každého z nich.

Rady pre prevádzku UPS

Inštalovať UPS je pomerne jednoduché – stačí si prečítať návod a pripojiť všetky externé zariadenia podľa schémy v ňom uvedenej.

Účinnosť výkonných UPS sa znižuje v dôsledku nepretržitej prevádzky ventilátora, ktorý zabezpečuje chladenie vnútorných meničov prúdu a batérií.

Prevádzka UPS je jednoduchá a nevyžaduje zásah človeka.

Avšak existujú neopísané v návodoch nuansy prevádzky, s ktorými sa musíte bezpodmienečne oboznámiť:

1. Nesmie sa umiestňovať UPS a externé akumulátory v blízkosti seba navzájom a zdrojov tepla. Optimálna teplota na prevádzku tohto zariadenia je 20–25 °C.
2. Miestnosť s UPS by nemala byť vlhká, obzvlášť nebezpečná je tvorba vodného kondenzátu v nej.
3. Nežiaduce je používanie sieťových filtrov a rozbočovačov na výstupe UPS.
4. Ak konštrukcia UPS počíta s uzemnením krytu, potom je potrebné ho zabezpečiť.
5. UPS musí byť po uvedení do prevádzky neustále pripojený k sieti.

Dodržiavanie týchto jednoduchých pravidiel predĺži životnosť UPS a zabezpečí dom pred požiarom a skratom.

Závery a užitočné video k téme

Prezentované videá pomôžu lepšie pochopiť princíp fungovania rôznych UPS a zhodnotiť efektívnosť ich prevádzky.

Video #1. Metóda výberu UPS pre vykurovací systém:

Video #2. Pripojenie a testovanie UPS:

Video #3. Prehľad rôznych typov UPS:

Pripojenie vykurovacieho zariadenia cez UPS je diktované ekonomickou výhodnosťou. V prípade extrémnych sieťových preťažení práve UPS prevezme hlavný nápor, čím ochráni drahší plynový kotol pred poruchou.

V rozpočte montáže vykurovacej sústavy je vždy potrebné zohľadniť náklady na UPS a akumulátory dodávané v balení.

Píšte, prosím, komentáre do bloku, ktorý sa nachádza pod textom článku. Pýtajte sa na sporné otázky, uverejňujte fotografie so zakúpeným zariadením alebo s krokmi jeho inštalácie. Podeľte sa s návštevníkmi stránky o užitočné informácie, ktoré sa vám budú hodiť pri montáži a prevádzke UPS.