Wiele nowoczesnych systemów grzewczych jest sterowanych przez automatykę i do prawidłowego działania potrzebuje stałego dopływu energii elektrycznej. Jeśli występują regularne przerwy w dostawie energii, eksperci zalecają zakup generatora zapasowego. Gdy rzadko obserwuje się brak prądu i nie trwa on długo, wystarczy zainstalować progresywny falownik do kotła grzewczego.
Przekształca prąd stały pochodzący z akumulatora w prąd przemienny i umożliwia pełne funkcjonowanie urządzenia grzewczego przez określony czas, nawet przy braku prądu. Przyjrzyjmy się bliżej głównym cechom urządzenia.
Ogólna charakterystyka urządzenia
Falownik to przede wszystkim konwerter DC-AC. Równolegle zmienia amplitudę transmisji i generuje sygnał wyjściowy o odpowiedniej częstotliwości. Urządzenie nie może ładować akumulatora i samodzielnie kontrolować jego aktualnej pojemności.
Wielu współczesnych producentów wyposaża swoje produkty w elementy towarzyszące, dodatkowe ładowarki oraz jednostkę sterującą. Takie modele są już klasyfikowane jako zasilacze bezprzerwowe (UPS) i mają zdolność rozwiązywania szerszego zakresu zadań.
Producenci dają dużą gwarancję na nieprzerwaną pracę urządzeń falownikowych do kotłów - od 10 do 12 lat przy 600-620 aktywnych cyklach i rozładowaniu baterii na poziomie 80-83%
Zintegrowane z systemem grzewczym monitorują obecność prądu w sieci iw przypadku nagłej awarii zasilania przez pewien czas wspierają pełną pracę urządzeń.
W ten sposób zapobiega się potencjalnemu zamarzaniu wody w rurach i grzejnikach (w okresie zimowym), awariom poszczególnych elementów instalacji i innym nieprzyjemnym problemom.
Falownik wyposażony w dodatkową baterię pozwala na długą pracę urządzeń grzewczych z wysoką jakością nawet przy braku scentralizowanego zasilania elektrycznego
Proste, niedrogie produkty pełnią tylko jedną bezpośrednią funkcję - dostarczają kotłowi energię do pracy przez określony czas. Złożone moduły progresywne mają rozszerzony potencjał.
Oprócz swojej głównej misji pełnią rolę stabilizatorów i wyrównują napięcie w układzie, chroniąc w ten sposób sprzęt przed niepotrzebnym obciążeniem i awarią.
Co to jest falownik
Falownik to urządzenie, które przekształca stały prąd elektryczny w prąd przemienny lub zwiększa wartość napięcia, częstotliwość prądu przemiennego. Potrzeba takiej transformacji pojawia się przy tworzeniu urządzeń i mechanizmów z czułym systemem nastaw, które reagują na najmniejszą zmianę parametrów otoczenia. Falowniki znajdują zastosowanie w wielu dziedzinach: spawanie elektryczne (tak naprawdę spawarka jest rodzajem falownika), sterowanie silnikami elektrycznymi i napędami elektrycznymi, produkcja klimatyzatorów i nagrzewnic itp.
Jako integralna część urządzenia falowniki wyglądają inaczej i mogą nie mieć indywidualnego przypadku.
Kompletny zestaw inwerterowych źródeł energii
Na współczesnym rynku sprzętu AGD falowniki prezentowane są w kilku wersjach. Niektóre marki produkują najprostsze jednostki, które działają tylko jako przetworniki napięcia.
Akumulator nie jest początkowo dołączony do zestawu takich modułów, ale jego projektowe podłączenie jest dozwolone, a użytkownik może w przyszłości zakupić ten element osobno.
Konieczne jest zakupienie sprzętu inwerterowego tylko u regionalnego oficjalnego przedstawiciela producenta. Tam, oprócz produktu, kupujący otrzyma kartę gwarancyjną do serwisu iw przypadku stwierdzenia usterek w pierwszych dniach roboczych wymieni produkt na sprawny.
Niektóre typy falowników mają wbudowaną baterię o pewnej z reguły małej pojemności, jednak nie jest możliwe zwiększenie jej objętości ze względu na dodatkowe zewnętrzne baterie.
Urządzenia tego typu krótkotrwale utrzymują pracę urządzeń grzewczych iw przeważającej części służą do tego, aby w sytuacji awaryjnej właściciel mógł prawidłowo odłączyć układ od zasilania.
Podstawowa bateria jest wbudowana w uniwersalne jednostki. Rozszerzenie pojemności urządzenia odbywa się poprzez dołożenie zewnętrznych baterii. W ten sposób czas pracy urządzenia wydłuża się z kilku godzin do kilku dni.
Cechy konstrukcyjne produktu
Falownik ma optymalne wymiary i przypomina kształtem równoległościan. Umieszczony na podłodze w bezpośrednim sąsiedztwie kotła lub zamontowany na ścianie (o ile pozwalają na to cechy konstrukcyjne zakupionego modelu).
Pracujący akumulator przesyła prąd stały 12 V. Falownik pobiera go i przetwarza na prąd przemienny o tradycyjnym napięciu 220 V, a także monitoruje stan naładowania samego akumulatora
W zaawansowanych modelach jednostka sterująca z systemem przełączania kotła i podstawowym akumulatorem znajduje się wewnątrz korpusu. Pierwszy węzeł kontroluje dostępność energii i na czas przełącza sprzęt w tryb pracy autonomicznej, jeśli występują przerwy w dostawie zasobów w sieci centralnej.
Drugi zespół (akumulator) zapewnia zasilanie wszystkich elementów elektronicznych kotła przez cały okres braku prądu lub do końca ładowania.
Jak klasyfikowane są urządzenia?
Prawie wszystkie urządzenia inwerterowe są integralnymi elementami UPS (zasilacz bezprzerwowy) i pełnią tę samą funkcję - zamieniają prąd stały z akumulatora na prąd zmienny.
W przypadku nieoczekiwanej przerwy w zasilaniu aktywowany jest układ zasilania rezerwowego, a urządzenie grzewcze natychmiast przełącza się w tryb autonomiczny. Pozwala to na utrzymanie pełnej sprawności ogrzewania przez określony czas - od kilku godzin do kilku dni.
Zgodnie z zasadą działania urządzenia są podzielone na trzy typy:
- Off-line (kopia zapasowa);
- Line-interactive (interakcyjne z linią);
- On-line (podwójna konwersja).
Każdy typ urządzenia ma swoje specyficzne cechy i możliwości, które pozwalają rozwiązywać różnorodne zadania. Po dokładnym przestudiowaniu parametrów wszystkich trzech urządzeń wybór najlepszej dla siebie opcji nie będzie trudny.
Zasada działania jednostek off-line
Model off-line ma prostą konstrukcję i jest uważany za zapasowy. Gdy sieć elektroenergetyczna pracuje w trybie normalnym i wykazuje stabilność, a napięcie nie „przeskakuje” pomiędzy wartościami skrajnymi, urządzenie „śpi” i nie uczestniczy w pracy domowego systemu grzewczego.
Jeśli poziom prądu spadnie do 175 V, urządzenie przełącza kocioł grzewczy na zasilanie bateryjne. Jak tylko sytuacja się poprawi, UPS z inwerterem ponownie podłącza urządzenie grzewcze do sieci.
Urządzenie off-line idealnie nadaje się do współpracy z kotłem gazowym, ale tylko wtedy, gdy nie ma problemów ze stabilizacją napięcia w centralnej sieci energetycznej
Każde przejście z głównego źródła zasilania na autonomiczne i odwrotnie trwa nie dłużej niż 10-15 sekund i nie wpływa w żaden sposób na funkcjonalność urządzenia grzewczego.
Zakres pracy większości konwerterów off-line mieści się w zakresie 170-270 V.
Zaawansowane przetwornice inwerterowe są zwykle wyposażone w informacyjne wyświetlacze ciekłokrystaliczne i regulatory prądu. Nie posiadają aktywnego układu chłodzenia. Dzięki temu proces pracy jest absolutnie cichy i nie koliduje z najemcami irytującymi dźwiękami.
Przy stale „skokowym” napięciu przełączanie z systemu głównego na system autonomiczny występuje zbyt często i prowadzi do szybkiego zużycia baterii i samego urządzenia. Stabilizatory nie wchodzą w skład zestawu urządzenia, dlatego po podłączeniu zarówno na wejściu, jak i na wyjściu napięcie sieciowe nie zmienia się.
Dlatego zalecamy przeczytanie naszego artykułu o tym, jak wybrać stabilizator napięcia do kotła grzewczego. Czytaj dalej, aby uzyskać więcej informacji.
W zależności od producenta i modelu, urządzenia rezerwowe mogą skutecznie współpracować z urządzeniami elektrycznymi od 300 do 3500 watów. Niektóre produkty zapewniają cykliczną pracę i możliwość zabezpieczenia fragmentów komunikacyjnych systemu grzewczego przed zamarzaniem w ciągu dnia lub dłużej.
Jak zachowują się moduły interaktywne Line?
Urządzenie Line-interactive (interakcyjne) jest urządzeniem typu przełączającego i jest uważane za najlepszą opcję dla sprzętu uniwersalnego. Strukturalnie produkt składa się ze źródła off-line, przetwornika, przekaźnika przełączającego i urządzenia stabilizującego o niskiej częstotliwości.
W standardowym trybie pracy urządzenia urządzenia grzewcze zużywają zasoby centralnej sieci energetycznej. Napięcie wyjściowe jest kontrolowane przez stabilizator i specjalne filtry (w niektórych modelach), które wygładzają powstający szum i neutralizują zakłócenia sieci, do której podłączony jest sam kocioł.
Kocioł gazowy podłączony do konwertera interaktywnego liniowego wyposażonego w dodatkową baterię zewnętrzną może pracować od 8 do 10 godzin (w zależności od pojemności baterii)
Jednostki Line-Interactive dostarczają użyteczną energię do urządzeń elektrycznych przez bardzo krótki czas (nie więcej niż 20 minut).
Aby zapewnić zasobnikowi kotły grzewcze, używają nie zwykłych urządzeń liniowych, ale ulepszonych produktów z funkcją rozszerzania, zapewniających podłączenie dodatkowej zewnętrznej baterii akumulatorowej. Takie urządzenia pozwalają na dłuższą pracę kotła (do 10 godzin w zależności od producenta).
Konwerter line-interactive niezwykle szybko uruchamia akumulator (około 2-4 sekundy). Strumień wyjściowy urządzenia może być pulsacyjny lub sinusoidalny. Eksperci zalecają zainstalowanie drugiej opcji na kotłach grzewczych.
Wbudowany stabilizator prądu pozwala na poprawną pracę sprzętu bez przełączania na akumulator o rozszerzonym zakresie napięć. Urządzenie zapewnia zasilanie awaryjne z akumulatora i wyrównuje napięcie sieciowe. Wady produktów obejmują brak możliwości korekty częstotliwości przepływu prądu i minimalne wygładzenie sinusoidy (nie więcej niż 20%).
Cechy urządzeń on-line
Urządzenia online działają w sposób ciągły.
Konwencjonalny schemat połączeń urządzeń grzewczych w tej wersji jest zbudowany w następującej kolejności:
- centralna sieć elektryczna;
- bezprzerwowe zasilanie falownika;
- bojler.
Zasada działania urządzenia sprowadza się do ponownego przekształcenia ogólnych parametrów sieci elektrycznej. W pierwszym etapie, przy wejściu do falownika, napięcie przemienne jest zamieniane na stabilny odpowiednik ze wskaźnikiem 12 V.
Następnie następuje manewr odwrotny i na wyjściu falownika napięcie zamienia się w napięcie przemienne o wartości 220 V.
W systemach online bateria pełni rolę bufora i jest stale doładowywana. Równolegle przetwornica wyjściowa jest aktywowana wewnątrz baterii i tworzy zmienną ze stałego napięcia ze wskaźnikami 220 V 50 Hz, nie zależną już od napięcia generowanego na wejściu
Główną zaletą systemu takiego planu jest zapewnienie zasilaczowi kotła grzewczego wysokiej jakości napięcia. Wśród minusów są tylko dwie pozycje: wysoki koszt sprzętu do konwersji i niski poziom wydajności.
Rezerwa (offline)
Tego typu sprzęt jest najprostszy i nadaje się do gazowego generatora ciepła w przypadku, gdy nie ma problemów ze stabilizacją napięcia w sieci elektroenergetycznej.
Takie urządzenia nie są wyposażone w stabilizatory, więc po ich podłączeniu napięcie sieciowe na wejściu i wyjściu pozostanie niezmienione.
Gdzie są zainstalowane
Nadają się do tych przypadków, gdy dom lub mieszkanie jest już wyposażone we wspólny stabilizator.
W przypadku, gdy napięcie na wejściu tego typu UPS przekroczy znak zakresu roboczego (175 - 252 V), UPS przestaje działać z sieci i przełącza się na zasilanie bateryjne.
Cechy urządzenia
W zależności od modelu i producenta próbki sprzętu zapasowego mogą działać w połączeniu z urządzeniami elektrycznymi o mocy 300 - 3500 watów. Istnieją opcje, które doskonale sprawdzają się w trybie cyklicznym i zapobiegają zamarzaniu systemu grzewczego przez ponad 24 godziny.
Często producenci dostarczają taki sprzęt w wyświetlacze informacyjne i urządzenie do regulacji prądu. Nowoczesne próbki wyróżniają się cichą pracą ze względu na brak aktywnego chłodzenia.
Zalety i wady sprzętu
Falownik jest wygodny, ponieważ nie jest powiązany z określonym typem źródła stałego napięcia. Urządzenie może być zasilane z konwencjonalnego akumulatora samochodowego, agregatu prądotwórczego z prostą zasadą prostowania sygnału lub z akumulatorów UPS.
Jeśli moduł nie będzie miał wbudowanej ładowarki, właściciele będą musieli osobiście kontrolować poziom pojemności i stopień rozładowania urządzenia.
Wśród głównych zalet urządzenia:
- szeroka gama modeli i możliwość doboru produktu o niemal idealnej wyjściowej fali sinusoidalnej;
- poprawna praca ze wszystkimi źródłami napięcia znamionowego i prądu stałego;
- rozsądny koszt w porównaniu z innymi podobnymi jednostkami o podobnej mocy;
- brak ograniczeń co do zwiększania pojemności baterii i czasu autonomicznej pracy.
Wady obejmują takie kryteria, jak:
- brak kontroli nad poziomem naładowania / rozładowania baterii;
- ustalenie progu reakcji nie podlega dodatkowej korekcie;
- konieczność wyposażenia zewnętrznego obwodu komunikacyjnego do automatycznej aktywacji w przypadku zaniku zasilania w dzielnicy mieszkalnej;
- wysoki koszt „fantazyjnych” modułów o szerokim wachlarzu możliwości.
Ostateczny wybór odpowiedniego urządzenia jest ściśle indywidualny. Wszystko zależy od tego, jak bardzo „skacze” napięcie w sieci, jak często odbiorcy są odłączani od źródła zasilania przez centralną instalację elektryczną i jak długo trzeba siedzieć bez światła.
Co jest lepsze - UPS lub falownik
Po prostu nie ma fundamentalnych różnic ani zestawu cech, które znacznie różniłyby się w tym porównaniu.Wśród falowników i pełnoprawnych zasilaczy UPS istnieją modele o wymaganej mocy i pojemności.
Energia PN-500
UPS to gotowe rozwiązanie umożliwiające utrzymanie zasilania kotła, gdy główne źródło zasilania nie jest dostępne. Baterie, ich pojemność, kalibracja, sterowanie i schemat przełączania zostały już uzgodnione, co jest niewątpliwą zaletą. Jednak akumulatory mają własne zasoby i po kilku latach eksploatacji wymagają wymiany. Uzyskanie zasilaczy o tej samej pojemności i architekturze może stanowić problem, zwłaszcza na odludziu.
Falownik nie jest podłączony do określonego typu źródła stałego napięcia, więc może być zasilany z akumulatora samochodowego, z generatora z prostym obwodem prostowniczym lub z tych samych akumulatorów co UPS. Jeśli jednak falownik nie ma wbudowanej ładowarki, wówczas stan akumulatorów będzie musiał być niezależnie monitorowany.
Wśród zalet falownika:
- Łatwiej jest znaleźć urządzenie z prawie idealną sinusoidą na wyjściu;
- Działa z dowolnym źródłem prądu stałego i napięciem znamionowym;
- Będzie tańszy niż UPS o tej samej pojemności;
- Niemal nieograniczona możliwość zwiększania pojemności źródła i żywotności baterii.
Wśród wad:
- Brak kontroli ładowania baterii;
- Nie ma możliwości dostosowania progów odpowiedzi, warunków pracy;
- Częściej wymagany jest zewnętrzny obwód przełączający, aby automatycznie włączał się w przypadku braku prądu w domu
- Urządzenia z wbudowaną ładowarką, kontrolerem, obwodem przełączającym będą kosztować mniej więcej tyle samo, co podobny UPS.
Ostateczny wybór powinien być ściśle indywidualny. Jeśli chcesz mniej myśleć o sprzęcie i cieszyć się większym komfortem, a budżet nie ogranicza, to lepiej wziąć UPS-a. Ten sam wybór jest rozsądny, jeśli prąd nie zostanie wyłączony na dłużej niż pół godziny lub godzinę.
Falownik jest dobry, ponieważ można użyć dowolnego typu baterii, a także możliwość zwiększenia pojemności, a tym samym czasu trwania autonomicznej pracy. Niezastąpiony w przypadkach, gdy trzeba liczyć się z długimi przestojami, nawet kilkudniowymi. Wystarczy uzupełnić wymaganą liczbę akumulatorów i po ich wyczerpaniu wymieniać je podłączając do falownika. Gdy tylko zasilanie zostanie przywrócone, można je ponownie naładować i wykorzystać w przyszłości.
Podstawowe zasady wyboru modułu
Planując zakup falownika do kotła należy zwrócić szczególną uwagę na takie parametry jak:
- wskaźnik napięcia i prądu wejściowego;
- poziom napięcia wyjściowego;
- stopień zniekształcenia sinusoidy napięcia wyjściowego;
- rzeczywisty współczynnik konwersji;
- całkowita moc wyjściowa.
W przypadku domowych kotłów gazowych stosuje się głównie instalacje inwerterowe 12-220. Jednostki te przetwarzają napięcie akumulatora 12 V DC na napięcie sinusoidalne 220 V z minimalnymi zniekształceniami.
Sinusoida napięcia wyjściowego falownika nie powinna przekraczać 3%. Wskaźniki te oznaczają, że przebieg jest tak bliski sinusowi, jak to tylko możliwe, z niewielkimi odchyleniami w kierunku gwałtownego spadku lub szczytu odcięcia.
Możliwe jest zakupienie mocniejszego pakietu jednostek (przetwornica 24-220 i akumulator 24 V), ale jednocześnie konieczne jest dokładne ustalenie, dla jakiego maksymalnego prądu wejściowego jest przeznaczony falownik.
Dopiero po otrzymaniu tych informacji możesz zacząć kupować.
Przetwornice oferowane na rynku krajowym są początkowo przeznaczone do sieci elektrycznych niskiej jakości. Jednostki posiadają wszystkie funkcje ochrony przed przepięciami i opcję umożliwiającą użytkownikowi ustawienie górnego i dolnego limitu napięcia do woltów
Sterownik i jednostka sterująca popularnych kotłów gazowych zwykle pobiera moc około 150-200 W.Odpowiedzialna za prawidłową cyrkulację płynu grzewczego w układzie pompa obiegowa pobiera kolejne 125-150 watów. Aby określić wskaźnik wymaganej mocy falownika, dane te należy dodać i pomnożyć przez 2,5, aby uwzględnić wielkość prądu rozruchowego w momencie rozruchu.
Gotowe wartości należy ponownie pomnożyć przez 1,2, aby uwzględnić pewną rezerwę mocy. Zapamiętaj lub zanotuj otrzymane dane. Kupując falownik należy upewnić się, że moc podstawowa deklarowana przez producenta na pewno przekroczy obliczone wartości.
Lista popularnych modeli i producentów
W segmencie rynku elektrotechnicznego działa wiele firm, firm i organizacji krajowych i zagranicznych. Niektóre z nich są licencjonowane, inne opracowują własne technologie i oferują klientom unikalne, postępowe i konkurencyjne produkty za bardzo rozsądną cenę.
Urządzenie
Falownik Energiya PN-500 to niedrogie praktyczne urządzenie zapewniające nieprzerwane zasilanie nowoczesnych kotłów małej mocy. Wyprodukowano w zakładach produkcyjnych ETC Energia - jednego z liderów krajowego rynku elektrotechnicznego.
Falowniki ETC Energia są w pełni zgodne ze wszystkimi GOST i wymaganiami dla domowych urządzeń elektrycznych. Bezpieczeństwo ekologiczne i jakość produktów potwierdzają międzynarodowe certyfikaty certyfikacyjne wydane przez firmę
Podłączenie jednego akumulatora podstawowego do urządzenia zapewnia pełną autonomiczną pracę kotła paliwowego przez 6-7 godzin. Jeśli podłączysz drugi akumulator, czas pracy podwoi się.
Jednostka wytwarza czysty sinus na wyjściu, co przyczynia się do zachowania drogiego elektronicznego „napełniania” nowoczesnych kotłów grzewczych. W przypadku normalizacji pracy centralnej instalacji elektrycznej falownik automatycznie przechodzi w tryb stabilizacji napięcia i zabezpiecza kocioł przed nagłymi skokami napięcia.
Urządzenie „Elim-Ukraina”
istnieje na rynku sprzętu elektrycznego od ponad 10 lat i cieszy się dużym uznaniem klientów.
Urządzenia produkowane pod tą marką posiadają przyjemny dla oka zasilacz impulsowy, sygnalizację LED oraz wykazują niezwykle wysoki poziom sprawności (do 98%). Generuj czysty sygnał sinusoidalny bez zniekształceń lub przepięć.
Inwertery są również wygodne, ponieważ działają poprawnie zarówno z akumulatorami żelowymi, jak i samochodowymi.
Wyposażony w zabezpieczenia przed przegrzaniem, ogólnym przeciążeniem oraz głębokim rozładowaniem akumulatora. Jedna z opcji rozbudowy pozwala na podłączenie do urządzenia dodatkowego akumulatora o dowolnej pojemności w celu utrzymania autonomicznej pracy systemu grzewczego nawet w przypadku braku napięcia w sieciach centralnych przez dzień lub dłużej.
Jednostka Rucelf UPI-400-12-EL
Urządzenie Rucelf UPI-400-12-EL należy do kategorii liniowych interaktywnych źródeł energii. Posiada wbudowany stabilizator, który wyrównuje przepływ prądu przy nawet minimalnym napięciu sieciowym bez użycia akumulatora. Dzięki temu możliwe jest ekonomiczne wykorzystanie żywotności baterii bez przeciążania i wydłużania ich żywotności.
Istotnymi zaletami Rucelf UPI jest całkowicie cicha praca oraz efektywne zasilanie urządzeń w niezbędne zasilanie w przypadku awarii zasilania awaryjnego.
Rozsądny koszt to kolejna charakterystyczna cecha produktów rosyjskiej firmy Rucelf.
Dzięki temu klienci mogą stworzyć pełnoprawną autonomiczną infrastrukturę do zasilania systemów grzewczych podczas awaryjnej przerwy w dostawie prądu lub przepięć.
Zasady instalacji UPS do kotła gazowego
Zasilacza UPS nie należy umieszczać w pobliżu rur zimnej wody kotłów dwuprzewodowych (tworzy się na nich kondensacja), a także w pobliżu rur grzewczych, aby nie zakłócać wydajności chłodniczej falownika.Baterii nie należy także wystawiać na działanie niskich lub zbyt wysokich temperatur.
Nie należy używać zasilacza UPS w połączeniu z akumulatorami kwasowo-ołowiowymi, chyba że jest to wyraźnie określone w instrukcji obsługi tego zasilacza UPS. Różnica w charakterystyce prądu ładowania między akumulatorami kwasowo-ołowiowymi i żelowymi
może spowodować awarię Ładowarka UPS.
Pożądane jest stosowanie urządzeń offline w połączeniu ze stabilizatorem napięcia podłączonym między nimi a siecią zewnętrzną.
Gdy kocioł gazowy zależny od fazy jest używany w systemie grzewczym razem z zasilaczem UPS, jego wyjście jest podłączone do obciążenia poprzez transformator izolujący. Wynika to z faktu, że podczas pracy falownika oba jego wyjścia są fazowe względem ziemi, podczas gdy kocioł zależny od fazy wymaga dobrze określonej fazy i przewodu neutralnego. W tym celu stosuje się transformator izolujący, którego jeden z zacisków uzwojenia wtórnego jest uziemiony.
