UPS za plinske ogrevalne kotle: kako izbrati, TOP-12 najboljših modelov, nasveti za vzdrževanje

Pri namestitvi ogrevalnega kotla s črpalko in elektronskim krmiljenjem je priporočljivo takoj kupiti vir neprekinjenega napajanja (UPS). Ta naprava bo omogočala nadaljnje ogrevanje prostorov tudi ob izpadu električne energije. Vendar pa vsaka naprava ne more zagotavljati dolgotrajnega delovanja opreme.

Povedali vam bomo, kako pravilno izbrati UPS za plinske kotle. V članku, ki smo vam ga pripravili, so podrobno opisane v praksi uporabljene različice, predstavljena pa je tudi lestvica najboljših modelov brezprekinitvenih napajalnikov. Ob upoštevanju naših priporočil izbira in uporaba naprave ter celotnega ogrevalnega sistema ne bosta povzročili najmanjših težav.

Potreba po UPS za ogrevalne kotle

Večina sodobnih plinskih kotlov zahteva stalno povezavo z virom električnega napajanja. Iz omrežja delujejo cirkulacijska črpalka, krmilna enota, sistem za vžig, prisilno prezračevanje.

Napredni uporabniki ogrevalne opreme namestijo GMS-module, ki omogočajo daljinsko upravljanje sistemov. Ob izpadu električne energije delo celotnega nabora naštetih naprav preneha, ogrevani prostor pa se začne ohlajati.

Lažje je namestiti UPS in preprečiti vžig elektronskih komponent plinskega kotla zaradi preobremenitev, kot pa plačevati posledice obsežnega požara.

Elektronske komponente plinskih kotlov so občutljive tudi na parametre napetosti. Velika razvejanost električnih omrežij v podeželskih hišah pogosto vodi do znižanja napetosti v omrežju ter do poslabšanja frekvenčnih značilnosti toka. Posledično lahko kotel deluje s prekinitvami ali pa se sploh ne vklopi.

Vse električne težave se rešijo z namestitvijo UPS, pri čemer so nekateri modeli sposobni ne le zagotavljati rezervno napajanje opreme, ampak tudi popraviti pomanjkljivosti napetosti in frekvence.

Avtomatska stabilizacija napetosti z UPS-om omogoča zmanjšanje obremenitev električnih pretvornikov na plošči plinskega kotla in podaljšanje njihove življenjske dobe.

Prednosti namestitve UPS-a za plinski kotel so:

1. Zaščita pred nihanji napetosti. Cena UPS-a je večkrat nižja od cene nove elektronske plošče za kotel.
2. Enostavnost montaže, ki ne zahteva posebnih veščin.
3. Avtomatski nadzor nad električnimi parametri omrežja.
4. Življenjska doba do 5–7 let.
5. Ni potrebe po servisnem vzdrževanju.
6. Tiho delovanje.

Pri močnih zmrzali lahko zaustavitev ogrevalne opreme že za nekaj ur povzroči pretrganje cevi, ki so nameščene blizu ulice. Zato zagotavljanje neprekinjenega delovanja kotla s pomočjo UPS ni kaprica, ampak racionalna rešitev za prihranek časa in denarja.

Načelo delovanja brezprekinitvenega napajalnika

Glavna naloga UPS-a je dovajanje napetosti zadostne moči v omrežje ob izpadu elektrike. Preklop na napajanje iz akumulatorskih baterij (AKB) mora potekati v delčku sekunde, da se priključena oprema ne izklopi.

UPS-i lahko tudi stabilizirajo napetost, popravijo sinusni val in ohranjajo frekvenco toka v mejah normale. Vendar pa nimajo vsi modeli dodatnih funkcij.

Pri izbiri UPS-a za ogrevalni sistem lahko vzamete močnejšo napravo, da lahko po potrebi nanjo priključite tudi druge aparate.

Zgradba UPS-a ni enotna.

V največji konfiguraciji je UPS sestavljen iz naslednjih elementov:

• ohišje;
• akumulatorska baterija;
• pretvorniki toka in napetosti (inverterji, usmerniki itd.);
• stikalo;
• krmilni mikročip.

Za delovanje priključene opreme so pomembne naslednje lastnosti UPS-a:

1. Oblika krivulje izhodne napetosti: približna ali običajna sinusna krivulja. Prva možnost je manj priporočljiva, ker je neobičajna za večino elektronskih naprav in povzroča njihovo večjo obrabo.
2. Poraba energije. Motorji črpalke in ventilatorja imajo visoke zagonske tokove, zato mora biti največja zmogljivost UPS-a vsaj 2-krat večja od ravni porabe električne energije kotla.
3. Hitrost preklopa na rezervni vir napajanja. Višja kot je, bolje za priključeno opremo.
4. Električna kapaciteta. Od nje je odvisen čas avtonomnega delovanja celotnega ogrevalnega sistema. Za povečanje kapacitete se lahko na UPS priključijo dodatne zunanje baterije.
5. Življenjska doba. Odvisna je od načina uporabe in notranje strukture baterij.
6. Razpon vhodnih parametrov omrežja, ki UPS-u omogočajo oddajanje sprejemljive napetosti, frekvence in sinusnega vala brez preklopa na AKB.
7. Prisotnost ozemljitve (»prebojne« ničle).

V avtonomnem načinu lahko UPS-i oddajajo 2 vrsti sinusnega vala:

• gladko;
• približno.

Gladka sinusoida je bolj sprejemljiva in vedno zagotavlja normalno delovanje priključene opreme.

Navedeni časi delovanja opreme na UPS so okvirni. Natančen čas je mogoče ugotoviti s testiranjem določenega kompleta opreme.

Cena UPS-ov je neposredno odvisna od kapacitete baterij, dodatne funkcionalnosti ter skladnosti izhodnih parametrov toka in napetosti z normativnimi vrednostmi. Vendar je tudi najcenejši UPS boljši kot njegova popolna odsotnost.

Vrste virov neprekinjenega napajanja

Proizvajalci UPS-ov izdelujejo naprave za vsak finančni proračun, vendar dražji kot je, višja je njegova funkcionalnost in avtonomni čas delovanja.

UPS lahko glede na načelo delovanja razdelimo v tri glavne kategorije: neprekinjene (on-line tip), linearno-interaktivne in rezervne (off-line tip). Vsaka vrsta UPS-ov bo podrobneje obravnavana v nadaljevanju.

Različica #1: rezervni

Ob prisotnosti električne energije v omrežju rezervni ali off-line UPS deluje kot posrednik, prenaša napetost in tok z enakimi značilnostmi, kot so na vhodu v napravo.

Šele ob izpadu električne energije ali ko njeni parametri presežejo programirani razpon, UPS preklopi priključeno opremo na napajanje iz baterije.

Upravljalni elementi poceni rezervnih UPS-ov so običajno omejeni na en gumb, različne kombinacije pritiskov na katerega omogočajo uravnavanje delovanja naprave.

Rezervni UPS-i so običajno opremljeni z baterijami kapacitete 5-10 Ah, kar zadostuje za neprekinjeno delovanje kotla 10-30 minut. Njihove glavne funkcije so preprečitev takojšnje zaustavitve ogrevalne opreme in zagotavljanje časa za njeno pravilno ročno zaustavitev.

Prednosti off-line UPS-ov so:

1. Odsotnost hrupa.
2. Visok izkoristek pri napajanju iz omrežja.
3. Nizka cena.

Slabosti off-line UPS-ov:

1. Čas preklopa na baterijo znaša 4-12 ms.
2. Neomežnost prilagajanja značilnosti napetosti in toka.
3. Delovanje na bencinski generator je nevarno za kotel, ker parametri sinusoide niso vzdržani.
4. Majhna kapaciteta baterije.

Številni modeli rezervnih UPS-ov predvidevajo namestitev zunanjih baterij, s katerimi se lahko poveča njihov avtonomni čas delovanja. Toda tudi z močno baterijo bodo ostali zgolj stikala za preklop napajanja kotla iz omrežnega na avtonomno.

Različica #2: linearno-interaktivni

UPS-i linearno-interaktivnega tipa so naprednejši od rezervnih. Poleg baterije imajo te naprave napetostne stabilizatorje, kar jim omogoča, da na izhodu zagotavljajo 220 V.

Dražji modeli so sposobni analizirati obliko sinusnega vala in preklopiti napajanje na baterije, če je popačenje več kot 5–10 %. Takšni UPS-i ne morejo popravljati oblike sinusnega vala pri delovanju iz omrežja.

Upravljanje linijsko-interaktivnega UPS-a je bolj zapleteno. Običajno omogoča nastavitev mej vhodne napetosti in nastavitev zamika vklopa priključene opreme.

Linijsko-interaktivni modeli z veliko izhodno močjo so pogosto nameščeni na vhodu električne napeljave v hišo. Običajno so nanje priključene zmogljive zunanje baterije.

Prednosti linijsko-interaktivnih UPS-ov so:

1. Majhen interval preklopa v samostojni način – 2–10 ms, kar praktično ne vpliva na delovanje priključene opreme.
2. Visok izkoristek pri napajanju iz omrežja.
3. Možnost stabilizacije napetosti tudi brez baterije.

Slabosti linijsko-interaktivnih UPS-ov:

1. Nezmožnost vplivanja na obliko sinusnega vala pri napajanju iz omrežja.
2. Zmogljivost je omejena na 5 kVA.
3. Odsotnost korekcije frekvence toka.

Linijsko-interaktivne UPS-e kupujejo pogosteje kot rezervne, ker so dodatno opremljeni z napetostnim stabilizatorjem, ki omogoča, da ogrevalna oprema deluje bolj pravilno.

Različica #3: neprekinjeni

Izhodni parametri električnega omrežja pri neprekinjenih (on-line) UPS-ih niso odvisni od njihovih vhodnih karakteristik. Priključena oprema se vedno napaja iz baterije, ne glede na prisotnost napetosti na vhodu. To se zagotovi z dvostopenjsko pretvorbo električne energije.

Najprej se vhodna napetost zniža, izmenični tok se usmeri, električna energija pa se uporabi za polnjenje baterije.

Neprekinjeni UPS-i imajo drago večkomponentno shemo, ki se ekonomsko opraviči le pri visoki moči priključene opreme in ustrezni kapaciteti baterij.

Pri oddajanju elektrike poteka obraten proces. Električna energija se odvzema s kontaktov baterije, tok se pretvori v izmeničnega, napetost se poviša in se napaja na izhod UPS-a.

Posledično priključena oprema deluje v popolnoma samostojnem načinu s stabilnimi električnimi parametri. Ne boji se napetostnih sunkov, popačenj sinusnega vala in celo udarov strele. Zunanji dejavniki lahko povzročijo poškodbo UPS-a, ne pa priključenega plinskega grelnika ali talnega kotla.

Prednosti neprekinjenih UPS-ov:

1. Ob izpadu električne energije se napajanje priključenih naprav ne prekine.
2. Stabilni parametri napetosti in frekvence, pravilna sinusna oblika, kar je še posebej pomembno pri priklopu plinskega kotla.
3. Zaščita pred nenadnim dvigom napetosti.
4. Breztežavna priključitev na bencinski generator za polnjenje.
5. Možnost prilagajanja izhodne napetosti.

Glavne slabosti on-line UPS-ov:

1. Povečan hrup in sproščanje toplote pri delovanju ventilatorja.
2. Nizek izkoristek (80–94%)
3. Cena neprekinjenih napajalnikov presega ceno linearno-interaktivnih modelov za dva do trikrat.

Prednosti UPS on-line tipa so očitne. Ti neprekinjeni napajalniki so precej dragi, vendar zagotavljajo največjo možno električno zaščito plinskega kotla. Ob priključitvi akumulatorjev z veliko kapaciteto vam ni treba skrbeti za normalno delovanje ogrevalne opreme, tudi ob izpadu električne energije.

Pravila izbire brezprekinitvenega napajalnika

Občutljivost elektronike plinskih kotlov ne dopušča varčevanja pri zanesljivosti in funkcionalnosti UPS-ov. Izbira UPS-a za ogrevalni kotel je precej zahtevna zaradi raznolikosti njihovih tehničnih parametrov in številnih proizvajalcev opreme.

Vendar obstaja vrsta lastnosti UPS-ov, ki jih je treba upoštevati v prvi vrsti:

1. Trajanje neprekinjenega delovanja v avtonomnem načinu.
2. Polna in aktivna moč.
3. Narava sinusoide na izhodu.
4. Meje delovnih območij napetosti.
5. Možnost priključitve zunanjih baterij.

Trajanje neprekinjenega delovanja UPS-a v avtonomnem načinu je neposredno odvisno od kapacitete baterije. Če niste prepričani, da bo vgrajenih virov dovolj, lahko kupite UPS z možnostjo priključitve dodatnih baterij.

Kapaciteto sistema brezprekinitvenega napajanja lahko vedno povečate z nakupom novih baterij. Pri tem je priporočljivo izbrati enake baterije.

V tehničnih specifikacijah UPS-ov so navedene vrednosti polne in aktivne moči. Priporočljivo je, da je drugi parameter dvakrat višji od skupne linearne moči ogrevalne opreme. To bo UPS-u omogočilo, da brez negativnih posledic prenese zagonske tokove motorjev črpalke in ventilatorja.

Vrednosti mejnih območij delovne napetosti so še posebej pomembne za hiše zunaj mesta. V večernem času na linijah, oddaljenih od transformatorja, lahko pade na 160–170 V. UPS bo pri tem nenehno preklapljal napajanje na baterijo, zato je bolje kupiti brezprekinitveno napajanje z vgrajenim stabilizatorjem in nizkim pragom delovne napetosti.

Aproksimirana (1) in čista (2) sinusoida. Vsa elektronska oprema plinskega kotla je zasnovana za delovanje na čisti sinusoidi, zato lahko njen aproksimirani tip moti delovanje posameznih komponent.

Aproksimirana sinusoida slabo vpliva na delovanje elektromotorjev: brnijo, zmogljivost pade.

Mikrovezje plinskega kotla lahko prav tako deluje nestabilno, zaradi česar se lahko oprema samodejno vklaplja ali izklaplja. Zato je za napajanje ogrevalnih sistemov bolj priporočljiv nakup UPS-a z gladko sinusoido, ki ne bo povzročala težav.

Brezprekinitvena napajanja imajo številne dodatne tehnične lastnosti, vendar njihove vrednosti niso tako kritične za delovanje plinskega kotla.

Vrste akumulatorskih baterij

Za UPS se proizvajajo izključno svinčeno-kislinske baterije (SLA), ki so težje in večje od litijevih, a precej cenejše. V brezprekinitvenih napajanjih se uporabljajo zaprte baterije, ki so varne in ne zahtevajo servisiranja.

Zatesnjenost svinčeno-kislinskih baterij je lahko zavajajoča, zato ne preizkušajte usode in ne obračajte naprav na bok ali na glavo.

V prodaji lahko najdete baterije za UPS dveh vrst:

• gelne (GEL);
• steklovlakenske (AGM).

V elektrolit gelnih baterij so dodane silicijeve spojine, zaradi česar je zelo gost. Posledično se vsebina baterije ne razlije pri tresljajih in ne izteče pri prevračanju naprave.

Kisik in vodik, ki se sproščata med delovanjem, se absorbirata v gel in počasi reagirata med seboj, pri čemer nastaja voda. Tako je zagotovljena popolna varnost baterij.

Gelna baterija v notranjosti nima tekočine v običajnem pomenu. Sestavljena je iz več neodvisnih posod, znotraj katerih so sintetične elektrode, prekrite z viskozno snovjo.

Notranji prostor v baterijah AGM je zapolnjen s poroznimi steklovlakenskimi preprogami, ki prav tako prispevajo k upočasnitvi interakcije kisika in vodika. Pomanjkljivost takšnih baterij je tekoči elektrolit, ki lahko vseeno izteče ob poškodbi baterije ali ob njenem prevračanju na glavo.

Ob mehanski poškodbi steklenovlakenega akumulatorja je strogo prepovedano zbirati iztekajočo tekočino s krpo. Gre za močno kislino, ki lahko opeče kožo.

Zaradi večje varnosti so gelasti akumulatorji dražji od steklenovlakenih za 10–20 % pri podobni kapaciteti. Če pa bo UPS za ogrevalno opremo mirno stal na tleh, potem nima smisla preplačevati.

Na mnogih UPS-ih je predvidena možnost priključitve zunanjih akumulatorjev. Pri vzporedni uporabi več akumulatorjev je pomembno, da imajo enake tehnične lastnosti. To bo omogočilo enakomerno praznjenje in polnjenje akumulatorjev ter podaljšalo življenjsko dobo vsakega izmed njih.

Nasveti za uporabo UPS

Namestitev UPS-a je dokaj preprosta – dovolj je, da preberete navodila in povežete vse zunanje naprave v skladu z opisano shemo.

Izkoristek močnih UPS-ov se zmanjšuje zaradi stalnega delovanja ventilatorja, ki hladi notranje tokovne pretvornike in baterije.

Delovanje UPS-ov je preprosto in ne zahteva človeškega posredovanja.

Vendar pa obstajajo v navodilih neopisane podrobnosti uporabe, s katerimi se je treba nujno seznaniti:

1. UPS in zunanjih akumulatorjev ni dovoljeno postavljati blizu drug drugega in virov toplote. Optimalna temperatura za delovanje te opreme je 20–25 °C.
2. Prostor z UPS-i ne sme biti vlažen, zlasti nevarno je nastajanje vodnega kondenza v njem.
3. Uporaba filtrov za omrežje in razdelilnikov na izhodu UPS-a ni priporočljiva.
4. Če konstrukcija UPS-a predvideva ozemljitev ohišja, jo je treba zagotoviti.
5. UPS mora biti po začetku uporabe stalno priključen na omrežje.

Upoštevanje teh preprostih pravil bo podaljšalo življenjsko dobo UPS-a in zaščitilo hišo pred požarom in kratkim stikom.

Zaključki in koristen video na to temo

Predstavljeni videoposnetki bodo pomagali bolje razumeti načelo delovanja različnih UPS-ov in oceniti učinkovitost njihovega delovanja.

Video #1. Metodika izbire UPS-a za ogrevalni sistem:

Video #2. Priključitev in testiranje UPS-a:

Video #3. Pregled različnih vrst UPS-ov:

Priključitev ogrevalne opreme prek brezprekinitvenega napajanja je narekovana iz ekonomske smiselnosti. V primeru skrajnih omrežnih preobremenitev bo ravno UPS prevzel glavni udarec in zaščitil dražji plinski kotel pred okvaro.

V predračunu montaže ogrevalnega sistema je vedno treba upoštevati strošek brezprekinitvenega napajanja in priloženih akumulatorjev.

Prosimo, napišite komentarje v bloku pod besedilom članka. Zastavite vprašanja o spornih točkah, objavite fotografije kupljene naprave ali korakov namestitve. Delite z obiskovalci spletnega mesta koristne informacije, ki vam bodo prišle prav pri montaži in uporabi UPS-a.