Scegliere un UPS per una caldaia a gas: come trovare un alimentatore ininterrotto di alta qualità?

I moderni sistemi di riscaldamento autonomo per una casa privata sono quasi sempre dotati di una pompa di circolazione e un'unità di controllo che funziona dalla rete. Questo momento crea una certa vulnerabilità per l'intera casa. Se per qualche motivo l'elettricità non viene fornita, la pompa di circolazione viene spenta e questo porta ad un arresto completo del sistema di riscaldamento. Un dispositivo molto utile aiuterà a risolvere il problema: un gruppo di continuità o un UPS per caldaie a gas. Quando si sceglie un dispositivo adatto, è necessario considerare una serie di punti importanti.

Perché ho bisogno di un alimentatore ininterrotto nel locale caldaia?

Gli alimentatori di continuità sono necessari non solo per fornire elettricità all'impianto di riscaldamento, ma anche per migliorare la qualità dell'elettricità fornita a una caldaia a gas. L'elettricità per una moderna caldaia a gas è necessaria sia per la pompa di circolazione che per altri elementi del sistema, ad esempio per un'unità di controllo dotata di microprocessore. Tale tecnica è generalmente sensibile alle cadute di tensione nella rete, con improvvisi picchi che il processore può semplicemente rompere.

Lo schema di collegamento dell'UPS mostra quali elementi dei sistemi di riscaldamento e di energia della casa possono essere portati a potenza di backup

I moderni gruppi di continuità per una caldaia a gas possono fornire la tensione di uscita della rete sotto forma di sinusoide. È questa corrente che è necessaria per il normale funzionamento di valvole elettromagnetiche, motori, pompe, processori, trasformatori e altri controlli del sistema di riscaldamento.

Per il corretto funzionamento della pompa di circolazione della caldaia a gas, la corrente deve essere fornita attraverso una sinusoide. Un UPS progettato per PC non rilascia tale corrente, il che può causare guasti alle apparecchiature

Questa figura illustra schematicamente il funzionamento di un gruppo di continuità, che fornisce elettricità alla pompa di circolazione della caldaia a gas e ad altri elementi del sistema di riscaldamento

Non utilizzare un gruppo di continuità con una caldaia a gas, progettata per apparecchiature informatiche. Un tale UPS è generalmente progettato per una durata della batteria di 10-15 minuti. Questo è sufficiente per completare in sicurezza il lavoro di un computer fisso, ma per una caldaia a gas il periodo è troppo breve. Inoltre, per il funzionamento di dispositivi elettronici, è importante un indicatore come "phasing". Deve corrispondere al profilo della rete elettrica, che è possibile solo con l'uso di un UPS speciale.

La fonte di alimentazione di backup è progettata in modo abbastanza semplice: un alimentatore e una batteria (o più batterie). Di solito usa una batteria da 12 volt.Quando il dispositivo è collegato, le batterie vengono caricate tramite il caricabatterie incorporato, che converte la corrente alternata in batterie da 12V necessarie. In parallelo, l'elettricità 220V viene fornita direttamente alla caldaia a gas e ad altre apparecchiature. Quando le batterie sono completamente cariche, il caricabatterie viene spento e al sistema viene fornita solo energia normale.

Quando si verifica un'interruzione di corrente, l'UPS converte automaticamente la corrente delle batterie da 12 volt a 220 V e la fornisce alle apparecchiature di riscaldamento fino al ripristino dell'alimentazione o fino a quando la batteria si esaurisce. Quando l'elettricità riappare nella rete, la modalità di funzionamento dell'UPS cambia automaticamente: la caldaia a gas riceve nuovamente energia dalla rete 220V e il caricabatterie ripristina la carica completa della batteria. La commutazione delle modalità operative avviene in una frazione di secondo, quindi il funzionamento delle apparecchiature elettriche praticamente non si ferma.

Tipi di alimentatori di backup

I moderni UPS adatti per una caldaia per riscaldamento possono essere suddivisi in tre tipi principali:

• Off-line (off-line) modelli caratterizzati da semplicità di design e basso prezzo;
• Linea interattiva dispositivi che offrono una maggiore protezione delle apparecchiature e rientrano nella categoria di prezzo medio;
• On-line (on-line) modelli, i più costosi e più sicuri.

I gruppi di continuità offline funzionano semplicemente. Nelle impostazioni del dispositivo, gli indicatori di confine della tensione consentita nella rete sono fissi, di solito sono 170-270 V. Se la tensione di rete non rientra in questi limiti, il dispositivo commuta automaticamente l'alimentazione della batteria. Non appena la tensione nella rete raggiunge gli indicatori impostati, c'è un interruttore inverso alla rete elettrica. Per il consumatore, la commutazione è semplice, poiché il tempo di disconnessione / connessione alla batteria è di soli 15 ms. Oltre alle batterie, questo tipo di dispositivo include anche un inventario che converte l'energia della batteria in corrente a 220 volt, nonché un controller di tensione per la rete elettrica.

L'UPS off-line non fornisce uno stabilizzatore di tensione, che compromette significativamente il funzionamento del dispositivo. Gli sbalzi di corrente si verificano nella rete domestica abbastanza spesso, soprattutto in inverno. Il risultato è una commutazione frequente dell'alimentazione della batteria e viceversa. Tale sistema operativo porta a un rapido deterioramento delle batterie o dell'intero UPS.

Nota! Come dimostrato dalla pratica, i tipi ininterrotti off-line non funzionano sempre correttamente in combinazione con generatori diesel o benzina.

Il dispositivo dell'UPS interattivo di linea differisce dai modelli offline per la presenza di uno stabilizzatore di tensione. Qui, anche gli indicatori al contorno della tensione consentita sono impostati nell'intervallo 170-270 V. Il passaggio da / a la batteria avviene automaticamente, ma grazie allo stabilizzatore, tutte le apparecchiature sono meno a rischio a causa di improvvise cadute di tensione. Quando si utilizzano gruppi di continuità lineari-interattivi con generatori di combustibile liquido, si riscontrano spesso problemi.

I modelli di UPS online funzionano in modo leggermente diverso. Hanno un inventario a doppia conversione. La tensione CA che arriva al dispositivo viene prima convertita in corrente continua, quindi nuovamente convertita in corrente alternata con prestazioni stabili. In questo modo si ottiene la massima protezione dell'apparecchiatura fornita all'UPS contro i picchi di tensione, poiché l'apparecchiatura riceve energia solo attraverso l'UPS. Organizzare un alimentatore così ininterrotto è abbastanza difficile, quindi il suo costo è sempre superiore a quello dei due precedenti tipi di UPS.

Il diagramma illustra i principi del modello in linea di un gruppo di continuità per una caldaia a gas, in cui l'elettricità viene fornita attraverso un inventario a doppia conversione

Si prega di notare che gli UPS online con gruppi elettrogeni funzionano quasi perfettamente. Tali apparecchiature dovrebbero essere utilizzate dai proprietari di mini centrali elettriche.

Come scegliere l'UPS giusto?

Non tutti i proprietari di case private possono permettersi un costoso modello di gruppo di continuità online. A volte ha senso scegliere un dispositivo più semplice ed economico. Per capire quale tipo di UPS è necessario per una casa particolare e quante batterie sono necessarie, è necessario valutare i seguenti parametri:

• la quantità e la potenza delle apparecchiature che devono essere alimentate dall'UPS: caldaia a gas, pompe aggiuntive, sistema di allarme, elettrodomestici, ecc.
• la qualità dell'elettricità che entra nella casa da una rete centralizzata o da una mini-centrale elettrica;
• la probabilità di sbalzi di corrente, la loro gamma e frequenza;
• la potenza stimata dell'apparecchiatura collegata all'UPS al momento dell'avvio;
• Durata stimata della batteria delle apparecchiature alimentate da un gruppo di continuità.

Assicurarsi di considerare la dimensione dei carichi di induzione. Al momento dell'avvio del motore della pompa di circolazione, si può osservare un aumento di 3-6 volte della corrente elettrica. Di solito nei moderni modelli UPS viene creato un certo margine di sicurezza, ma ha ancora senso aumentare gli indicatori di potenza calcolati quando si sceglie un gruppo di continuità del 20-30%.

Circa l'80% del costo di un gruppo di continuità è costituito da batterie. È molto importante calcolare con precisione la potenza dell'apparecchiatura e la durata della batteria in modo da non pagare in eccesso per batterie non necessarie. È più probabile che i proprietari di case private preferiscano modelli UPS line-interactive o off-line economici. Tuttavia, quando si utilizzano gruppi elettrogeni, mini-centrali o altre apparecchiature simili, è più ragionevole acquistare un sistema ininterrotto online per evitare danni alle apparecchiature costose.

È meglio acquistare un UPS con la possibilità di collegare batterie aggiuntive in modo da poter aumentare la durata della batteria senza sostituire l'apparecchiatura

Informazioni interessanti sulla scelta di un UPS per una caldaia a gas sono presentate nel seguente video:

Capacità della batteria e durata della batteria

Quando si sceglie un UPS, è necessario verificare se nel modello specifico è possibile collegare batterie aggiuntive. Se le condizioni operative cambiano, sarà possibile semplicemente acquistare e collegare il numero richiesto di batterie e non sostituire l'intero gruppo di continuità. In genere, le batterie interne sono classificate a 20 A / ora. Questo volume non è sempre abbastanza.

È inoltre necessario monitorare il rapporto tra la corrente del caricatore e la capacità della batteria. Il rapporto tra questi indicatori dovrebbe essere 1:10. Ciò significa che per una batteria con una carica di cinque ampere, è necessaria una batteria ricaricabile con una capacità di 50 A / ora.

Per determinare la durata della batteria di una caldaia a gas, è possibile utilizzare la seguente tabella:

Da questa tabella è possibile determinare il tempo approssimativo di funzionamento continuo della caldaia a gas e di altre apparecchiature a seconda del carico e della capacità della batteria

Questi dati sono abbastanza per i calcoli delle famiglie. Se sono necessari indicatori più precisi, è necessario utilizzare tabelle speciali o calcoli di ordini da un ingegnere elettrico. Le informazioni di cui sopra consentono di determinare il tempo di funzionamento dell'apparecchiatura in base alla potenza e alla capacità della batteria con un errore di circa 30 minuti. Di solito una caldaia a gas da 25 watt ha un solo integrato pompa di circolazione. Data la potenza dell'unità di controllo elettronica, un tale modello può consumare 90-150 watt di elettricità. La potenza dell'UPS per tale caldaia dovrebbe essere di circa 300 watt.

Secondo la tabella seguente, una batteria da 150 Ah può fornire energia autonoma a una piccola caldaia per circa 10 ore.Questa è una batteria abbastanza potente, ma se un periodo così lungo di funzionamento della caldaia non è rilevante, ha senso scegliere una batteria più piccola.