ДБЖ для газового котла: як вибрати безперебійник і акумулятор, щоб опалення не вимикалося

Сучасний газовий котел без електрики не працює: зникло світло — зупинилися електроніка, вентилятор і циркуляційний насос, і будинок почав остигати. Найпростіший спосіб цього уникнути — поставити для котла джерело безперебійного живлення (ДБЖ) з акумулятором. Розбираємо, який безперебійник підходить для газового котла, як порахувати потужність і ємність акумулятора, скільки годин пропрацює опалення і на чому найчастіше помиляються під час вибору.

Коротка відповідь: для настінного газового котла потрібен ДБЖ із чистою синусоїдою на виході та потужністю із запасом — щонайменше у 2–3 рази більшою за паспортне споживання котла (зазвичай достатньо 500–1000 Вт). Для відключень на 4–12 годин обирайте ДБЖ тривалої дії із зовнішніми акумуляторами: наприклад, 4 батареї AGM по 40 А·год у системі 48 В забезпечать котлу на 80 Вт орієнтовно 10 годин роботи без глибокого розряду.

Навіщо газовому котлу безперебійник

Більшість настінних газових котлів — енергозалежні. Від мережі 230 В живляться плата керування, газовий клапан, розпал і контроль полум'я, вентилятор (у турбованих моделях) і вбудований циркуляційний насос. Коли світло зникає, котел вимикається, вода в системі перестає циркулювати, і батареї охолоджуються вже за кілька годин. Взимку це не лише незручно: при тривалих відключеннях і морозах систему опалення може навіть розморозити.

ДБЖ вирішує дві задачі:

• Резервне живлення. Коли напруга в мережі зникає, безперебійник за мілісекунди перемикається на акумулятор, і котел продовжує працювати, навіть не перезавантажуючись.
• Захист електроніки. Стрибки та просідання напруги — часта причина поломки плат керування котлів. Якісний ДБЖ стабілізує напругу або відсікає небезпечні значення.

Окремо стоять енергонезалежні котли (наприклад, частина підлогових і парапетних моделей), яким електрика для горіння не потрібна. Але якщо в такій системі стоїть циркуляційний насос, живити безперебійником потрібно саме його.

Скільки електрики споживає газовий котел

Споживання настінного котла зазвичай становить 40–150 Вт: найбільше «їдять» циркуляційний насос (часто 30–90 Вт залежно від режиму) і вентилятор турбованого котла. Точну цифру шукайте в паспорті або на табличці котла — рядок «Електрична потужність» чи «Споживана потужність».

Середнє споживання нижче за паспортне, бо пальник і вентилятор працюють циклічно, а сучасні насоси знижують оберти. Для точного розрахунку підключіть котел через побутовий ватметр на добу — і ви побачите реальну кількість Вт·год. Якщо на ту саму лінію ви хочете повісити ще й додатковий насос «теплої підлоги», бойлер чи роутер, додайте їхнє споживання.

Чому для котла потрібна саме чиста синусоїда

У мережі змінний струм має форму синусоїди. Дешеві ДБЖ при роботі від батареї видають «апроксимовану» або «модифіковану» синусоїду — по суті, ступінчастий сигнал. Комп'ютерному блоку живлення це не страшно, а от для котла — погано:

• двигун циркуляційного насоса гуде, гріється і швидше зношується;
• плата керування може некоректно визначати полум'я та видавати помилку розпалу;
• багато виробників котлів прямо вимагають живлення з чистою синусоїдою, і порушення цієї вимоги може стати приводом для відмови в гарантії.

Тому в характеристиках ДБЖ шукайте формулювання «чиста синусоїда», «pure sine wave» або «синусоїдальний вихід» — саме для режиму роботи від акумулятора. Модель, у якої в описі сказано «модифікований сигнал (акумулятор)», залиште для роутера чи комп'ютера.

Типи ДБЖ: який обрати для котла

За схемою роботи безперебійники бувають трьох типів. Для котла підходять два з них — лінійно-інтерактивні з чистою синусоїдою та онлайн-ДБЖ.

ДБЖ тривалої дії — найпопулярніше рішення для котла

Звичайний комп'ютерний безперебійник має невеликі вбудовані батареї, яких котлу вистачить на десятки хвилин — максимум на годину-дві. Для реальних відключень по 4–8 годин потрібні акумулятори на 40–100 А·год і більше, а їх неможливо вмістити в корпус. Тому для котлів використовують ДБЖ тривалої дії: сам пристрій — це інвертор із зарядним пристроєм, а батареї підключаються окремо, кабелями.

Головне, на що дивитися в таких моделях: напруга акумуляторної збірки (12, 24 або 48 В — від неї залежить, скільки батарей потрібно), максимальний струм заряду (чим він більший, тим швидше батареї відновлюються між відключеннями) і підтримувані типи АКБ.

Онлайн-ДБЖ — коли напруга в мережі «скаче»

Онлайн-безперебійник постійно пропускає енергію через інвертор, тому котел завжди отримує ідеальні 220–230 В незалежно від того, що відбувається в мережі, а перемикання на батарею відбувається без жодної паузи. Це хороший вибір для приватних будинків на кінці лінії, де напруга просідає до 170–180 В. Мінуси — вища ціна, шум вентиляторів і більші власні втрати енергії.

Яка потужність ДБЖ потрібна для котла

Потужність безперебійника вказують у двох одиницях: ВА (повна потужність) і Вт (активна потужність). Орієнтуйтеся на ватти: вони завжди менші за ВА — наприклад, 1000 ВА можуть означати 600–900 Вт залежно від моделі.

Правило вибору просте: активна потужність ДБЖ має бути у 2–3 рази більшою за паспортне споживання котла разом з усіма насосами. Запас потрібен, бо в момент пуску двигун насоса на частку секунди споживає в кілька разів більше, ніж у робочому режимі, а безперебійник не повинен працювати на межі.

• Котел до 150 Вт — ДБЖ від 400–500 Вт.
• Котел + додатковий насос теплої підлоги або бойлера — від 800–1000 Вт.
• Котел + насоси + роутер, освітлення, холодильник на одній лінії — від 1500–1800 Вт.

Зверніть увагу і на мінімальне навантаження: деяким онлайн-ДБЖ потрібно щонайменше 5% від номіналу. Для потужної моделі на 2700 Вт це близько 135 Вт, тобто один лише котел такий пристрій може навіть «не побачити» — краще брати модель, розраховану під ваше навантаження.

Акумулятор для ДБЖ котла: тип, напруга, ємність

Який тип акумулятора обрати

• AGM (VRLA) — герметичні свинцево-кислотні батареї, що не потребують обслуговування та доливання електроліту. Найпоширеніший і доступний варіант для ДБЖ. Для довгого терміну служби їх бажано не розряджати глибше ніж на 50–60%.
• GEL (гелеві) — краще переносять глибокі розряди та циклічну роботу, але дорожчі за AGM і потребують відповідного режиму заряду.
• LiFePO4 (літій-залізо-фосфатні) — найдовговічніші: тисячі циклів, можна використовувати 80–90% ємності, удвічі-утричі легші. Але й найдорожчі, а ДБЖ має підтримувати їхній профіль заряду.
• Автомобільні стартерні — не розраховані на тривалий рівномірний розряд і швидко деградують у такому режимі, а при заряджанні можуть виділяти газ. Для житлового приміщення їх не рекомендуємо.

Напруга збірки: скільки батарей потрібно

Звичайна батарея для ДБЖ має напругу 12 В. Якщо безперебійник працює від 24 В, потрібні дві однакові батареї, з'єднані послідовно; якщо від 48 В — чотири. Батареї в одній збірці мають бути однієї моделі, ємності та бажано з однієї партії: стара й нова батарея поруч заряджаються нерівномірно і швидше виходять з ладу.

Скільки пропрацює котел від ДБЖ: формула і приклади

Спочатку переведіть ємність акумуляторів у ват-години, а потім врахуйте допустиму глибину розряду і втрати інвертора:

Час роботи (год) = Напруга збірки (В) × Ємність (А·год) × Глибина розряду × 0,85 ÷ Середнє споживання (Вт)

Глибина розряду — 0,5 для AGM і GEL (щоб батареї служили довго) та 0,8–0,9 для LiFePO4. Коефіцієнт 0,85 враховує втрати інвертора на перетворення напруги. Порахуємо для ДБЖ тривалої дії на 48 В (чотири батареї по 12 В) і котла із середнім споживанням 80 і 120 Вт:

В аварійній ситуації AGM-батареї можна розрядити й глибше — час роботи збільшиться приблизно в 1,5 раза, але регулярні глибокі розряди помітно скорочують термін служби. Також пам'ятайте, що сам інвертор теж споживає трохи енергії, а на холоді свинцеві батареї віддають менше ємності, тому до розрахунку додайте 15–20% запасу.

Не забудьте про час заряджання

Якщо світло дають на 3–4 години між відключеннями, важливо, щоб батареї встигали зарядитися. Великий струм заряду (10–15 А) у ДБЖ тривалої дії дозволяє відновити збірку 4 × 40–55 А·год значно швидше, ніж слабкий зарядний пристрій звичайного офісного безперебійника, розрахованого на маленькі вбудовані батареї. Для свинцевих АКБ оптимальний струм заряду — приблизно 10–20% від ємності (для 55 А·год це 5,5–11 А).

Приклади ДБЖ і акумуляторів у каталозі Original.com.ua

Нижче — моделі, які на момент підготовки статті є в наявності. Характеристики взяті зі сторінок товарів; актуальну ціну й наявність перевіряйте на сторінці кожного товару.

Для EG-HI-PS3000-02 потрібна збірка з чотирьох однакових 12-вольтових батарей. У каталозі є AGM-акумулятори EnerGenie BAT-12V33AH, BAT-12V40AH, BAT-12V55AH та Ritar RA12-80 на 80 А·год — їх можна підставити у формулу вище. Усі моделі зібрані в розділах джерела безперебійного живлення та акумуляторні батареї.

Вбудованих батарей онлайн-ДБЖ і моделі EG-UPS-PS3000-01 котлу вистачить орієнтовно на 1–2,5 години залежно від моделі та навантаження. Для довших відключень до онлайн-моделей підключають зовнішні батареї, але перед цим уточніть у продавця, якої напруги збірка потрібна і чи встигне вбудований зарядний пристрій заряджати велику ємність.

Стабілізатор і реле напруги: чи потрібні разом з ДБЖ

Лінійно-інтерактивні ДБЖ мають вбудований регулятор напруги, а онлайн-моделі вирівнюють її повністю, тому окремий стабілізатор для котла з таким ДБЖ зазвичай не потрібен. Окремий стабілізатор напруги має сенс, якщо відключень майже немає, але напруга регулярно просідає або «скаче», — наприклад, EnerGenie EG-AVR-1001 (1000 ВА / 600 Вт, синусоїдальний вихід).

А от реле напруги на вводі в будинок чи квартиру корисне завжди: воно відключає всю проводку при аварійному стрибку (наприклад, при обриві нуля) і захищає не лише котел, а й усю техніку. Детально про такі пристрої — у статті про реле контролю напруги ZUBR.

Як підключити ДБЖ до котла: важливі нюанси

• Фазозалежність. Багато котлів контролюють полум'я через іонізаційний електрод і чутливі до правильного підключення фази й нуля. Якщо котел підключається вилкою, при помилці розпалу спробуйте перевернути вилку в розетці. При стаціонарному підключенні полярність має перевірити електрик.
• Заземлення. Без заземлення котел може не бачити полум'я при роботі від інвертора. Заземлення має бути підключене і до котла, і до ДБЖ. Будь-які зміни в схемі живлення котла доручайте фахівцю — не втручайтеся в електроніку котла самостійно.
• Кабелі до батарей. Використовуйте кабелі достатнього перерізу, які йдуть у комплекті або рекомендовані виробником, і запобіжник між батареями та ДБЖ. Добре затягуйте клеми: поганий контакт гріється.
• Місце встановлення. Сухе опалюване приміщення з температурою 0…+40 °C (оптимально для батарей — близько +20…+25 °C), подалі від джерел тепла і води, з вільною вентиляцією навколо корпусу ДБЖ.
• Перевірка. Після монтажу і далі раз на місяць-два вимикайте автомат живлення ДБЖ на 10–15 хвилин і переконуйтеся, що котел працює стабільно і не видає помилок.

ДБЖ чи зарядна станція для котла

Зарядна станція теж може живити котел, якщо в неї чиста синусоїда і режим UPS. Вона зручна, коли потрібно живити кілька приладів і переносити джерело енергії — детальні розрахунки є в статті зарядна станція для холодильника, котла і роутера. Стаціонарний ДБЖ із зовнішніми АКБ зазвичай вигідніший, коли головне завдання — саме опалення: батареї можна поступово нарощувати, а розміщують систему поруч із котлом раз і назавжди. Для дуже довгих відключень (добу і більше) ДБЖ можна поєднати з генератором — про різницю підходів читайте в матеріалі генератор чи зарядна станція.

Часті запитання

Яка потужність ДБЖ потрібна для газового котла?

Активна потужність (у ватах) має бути у 2–3 рази більшою за паспортне споживання котла з насосами. Для типового настінного котла на 100–150 Вт це 400–500 Вт і більше; якщо до ДБЖ підключаються додаткові насоси — від 800–1000 Вт.

Скільки пропрацює котел від акумулятора на 100 А·год?

Одна батарея 12 В / 100 А·год зберігає 1200 Вт·год. При розряді AGM на 50% і втратах інвертора корисно буде близько 510 Вт·год — це приблизно 6 годин для котла із середнім споживанням 80 Вт. Літієва батарея LiFePO4 такої самої ємності дасть орієнтовно 10–11 годин.

Чи можна підключити до ДБЖ котла автомобільний акумулятор?

Технічно — іноді так, але не рекомендуємо: стартерні батареї не розраховані на тривалий розряд, швидко втрачають ємність і при заряджанні можуть виділяти газ. Для житлового приміщення краще AGM, GEL або LiFePO4.

Чому котел видає помилку, коли працює від безперебійника?

Найчастіші причини — ДБЖ з модифікованою синусоїдою, неправильна полярність підключення (фаза й нуль переплутані) або відсутність заземлення. Перевірте форму вихідного сигналу ДБЖ, спробуйте перевернути вилку і зверніться до електрика щодо заземлення.

Чи потрібен стабілізатор, якщо вже є ДБЖ?

Зазвичай ні: лінійно-інтерактивний ДБЖ має вбудований регулятор напруги, а онлайн-ДБЖ видає стабільну напругу завжди. Але реле напруги на вводі в будинок рекомендуємо в будь-якому разі.

Чи можна підключити до того ж ДБЖ роутер або холодильник?

Можна, якщо дозволяє потужність, але кожен додатковий прилад скорочує час роботи котла. Роутер на 10 Вт майже не вплине на автономність, а холодильник помітно зменшить її — порахуйте за формулою вище і за потреби збільште ємність батарей.

Скільки служать акумулятори для ДБЖ?

AGM-батареї в режимі резерву зазвичай служать кілька років (часто 3–5), але термін сильно залежить від температури, кількості та глибини розрядів. LiFePO4 витримують у рази більше циклів. Ознака зношення — помітне скорочення часу роботи від повністю заряджених батарей.

Висновок

Щоб опалення не вимикалося разом зі світлом, оберіть для газового котла ДБЖ із чистою синусоїдою, потужністю із запасом у 2–3 рази і батареями під потрібну тривалість відключень. Для відключень на 4–12 годин найпрактичніший варіант — ДБЖ тривалої дії на 48 В із чотирма AGM-акумуляторами по 40–80 А·год; для мереж із поганою напругою — онлайн-ДБЖ. Не забудьте про правильне підключення фази, заземлення і реле напруги на вводі.

Підберіть безперебійник у розділі ДБЖ та акумулятори в розділі акумуляторні батареї на Original.com.ua. Не впевнені, яка збірка потрібна саме для вашого котла? Напишіть або зателефонуйте нам — допоможемо порахувати потужність і ємність під вашу модель котла та тривалість відключень. Загальні поради щодо вибору безперебійника для іншої техніки — у статті як вибрати безперебійник для дому.