UPS gāzes apkures katliem: kā izvēlēties, TOP 12 labākie modeļi, apkopes padomi

Uzstādot apkures katlu ar sūkni un elektronisko vadību, ieteicams nekavējoties iegādāties nepārtrauktas barošanas avotu (UPS). Šī ierīce ļaus turpināt sildīt telpas pat tad, ja nav elektrības. Taču ne katra ierīce spēj nodrošināt iekārtu darbību ilgāku laiku.

Mēs pastāstīsim, kā pareizi izvēlēties UPS gāzes katliem. Mūsu piedāvātajā rakstā detalizēti aprakstīti praksē izmantotie veidi, kā arī dots labāko UPS modeļu reitings. Ņemot vērā mūsu ieteikumus, ierīces un visas apkures sistēmas izvēle un ekspluatācija neradīs nekādas problēmas.

UPS nepieciešamība apkures katliem

Lielākā daļa mūsdienu gāzes katlu prasa pastāvīgu pieslēgumu elektrības avotam. No tīkla darbojas cirkulācijas sūknis, vadības bloks, aizdedzes sistēma, piespiedu ventilācija.

Pieredzējuši apkures iekārtu lietotāji uzstāda GMS moduļus, kas ļauj vadīt sistēmas attālināti. Atvienojot elektrību, visu uzskaitīto ierīču darbība apstājas, un apsildāmā telpa sāk atdzist.

Vienkāršāk ir uzstādīt UPS un novērst gāzes katla elektronisko komponentu aizdegšanos pārslodžu dēļ, nekā maksāt par plaša ugunsgrēka sekām.

Gāzes katlu elektroniskās sastāvdaļas ir prasīgas arī pret sprieguma parametriem. Lielais elektrotīklu garums lauku mājās bieži izraisa sprieguma pazemināšanos tīklā, kā arī strāvas frekvences raksturlielumu pasliktināšanos. Rezultātā katls var darboties ar pārtraukumiem vai vispār neieslēgties.

Visas elektriskās problēmas tiek risinātas, uzstādot UPS, kuru daži modeļi spēj ne tikai nodrošināt iekārtas rezerves barošanu, bet arī labot sprieguma un frekvences trūkumus.

Automātiska sprieguma stabilizācija ar nepārtrauktās barošanas avotu (UPS) ļauj samazināt slodzi uz gāzes katla plates elektropārveidotājiem un palielināt to kalpošanas laiku.

Nepārtrauktās barošanas avota (UPS) uzstādīšanas priekšrocības gāzes katlam ir:

1. Aizsardzība pret sprieguma svārstībām. UPS izmaksas ir vairākas reizes zemākas nekā jaunas elektroniskās plates cena katlam.
2. Uzstādīšanas vienkāršība, kas neprasa īpašas iemaņas.
3. Automātiska elektrisko tīkla parametru kontrole.
4. Kalpošanas laiks līdz 5–7 gadiem.
5. Nav nepieciešama apkope.
6. Darbības klusums.

Spēcīgā salnā apkures iekārtas apturēšana pat uz dažām stundām var izraisīt cauruļu, kas atrodas tuvu ielai, pārrāvumu. Tāpēc nepārtrauktas katla darbības nodrošināšana ar UPS nav kaprīze, bet gan racionāls risinājums laika un līdzekļu taupīšanai.

UPS darbības princips

Galvenais UPS darbības uzdevums ir piegādāt tīklam pietiekamas jaudas spriegumu, kad tiek izslēgta gaisma. Pārslēgšanās uz barošanu no akumulatoriem (AKB) jānotiek sekundes daļās, lai pievienotā iekārta nepaspētu izslēgties.

UPS arī spēj stabilizēt spriegumu, iztaisnot sinusoīdu un uzturēt strāvas frekvenci normālās robežās. Bet ne visiem modeļiem ir papildu funkcijas.

Izvēloties UPS apkures sistēmai, var ņemt jaudīgāku ierīci, lai vajadzības gadījumā tai varētu papildus pievienot citas ierīces.

UPS ierīce nav vienāda.

Maksimālajā komplektācijā UPS sastāv no šādiem elementiem:

• korpuss;
• akumulatora baterija;
• strāvas un sprieguma pārveidotāji (invertori, taisngrieži u.c.);
• slēdzis;
• vadības mikroshēma.

Pievienotās iekārtas darbībai svarīgas ir šādas UPS īpašības:

1. Izejas sprieguma līknes veids: aproksimēta vai parasta sinusoīda. Pirmais variants ir mazāk vēlams, jo tas ir neierasts lielākajai daļai elektronisko ierīču un izraisa to pastiprinātu nodilumu.
2. Patērētā jauda. Sūkņa un ventilatora motoriem ir lielas palaišanas strāvas, tāpēc UPS maksimālajai veiktspējai jābūt vismaz 2 reizes lielākai nekā katla elektroenerģijas patēriņš.
3. Pārslēgšanās ātrums uz rezerves barošanas avotu. Jo tas ir lielāks, jo labāk pievienotajai iekārtai.
4. Elektriskā kapacitāte. No tā ir atkarīgs visas apkures sistēmas autonomās darbības laiks. Lai palielinātu kapacitāti, UPS var pievienot papildu ārējos akumulatorus.
5. Kalpošanas laiks. Tas ir atkarīgs no ekspluatācijas režīma un bateriju iekšējās struktūras.
6. Ienākošo tīkla parametru diapazons, kas ļauj UPS izdot pieņemamu spriegumu, frekvenci un sinusoīdu bez pārslēgšanās uz AKB.
7. Zemējuma („caurviju” nulles) esamība.

Autonomajā režīmā UPS spēj izdot 2 veidu sinusoīdas:

• vienmērīgu;
• aproksimētu.

Vienmērīga sinusoīda ir pieņemamāka un vienmēr garantē pievienotās iekārtas normālu darbību.

Norādītie iekārtas darbības laiki no UPS ir orientējoši. Precīzu laiku var uzzināt, testējot konkrēto iekārtu komplektu.

UPS cena ir tieši atkarīga no akumulatoru ietilpības, papildu funkcionalitātes, kā arī no izejas strāvas un sprieguma parametru atbilstības normatīvajām vērtībām. Tomēr pat lētākais UPS ir labāks nekā tā pilnīga neesamība.

UPS veidi

UPS ražotāji ražo ierīces jebkuram finanšu budžetam, bet jo dārgāka tā ir, jo augstāka ir tās funkcionalitāte un autonoms darbības laiks.

UPS pēc darbības principa var iedalīt trīs galvenajās kategorijās: nepārtrauktie (on-line tips), lineāri interaktīvie un rezerves (off-line tips). Sīkāk katrs UPS veids tiks apskatīts tālāk.

Variants #1: rezerves

Ja tīklā ir elektroenerģija, rezerves jeb off-line UPS pilda starpnieka lomu, pārraidot spriegumu un strāvu ar tādām pašām īpašībām, kādas ir ierīces ieejā.

Tikai atslēdzoties elektroenerģijai vai tās parametriem iziet ārpus ieprogrammētā diapazona, UPS pārslēdz pievienoto iekārtu uz barošanu no akumulatora.

Lētu rezerves UPS vadības elementi parasti ir ierobežoti ar vienu pogu, kuru dažādas nospiešanas kombinācijas ļauj regulēt ierīces darbību.

Rezerves UPS parasti ir aprīkoti ar akumulatoriem, kuru ietilpība ir 5-10 Ah, kas ir pietiekami nepārtrauktai katla darbībai 10-30 minūtes. To galvenās funkcijas ir novērst apkures iekārtas momentānu apstāšanos un nodrošināt laiku tās pareizai manuālai apturēšanai.

Off-line UPS priekšrocības ir:

1. Trokšņa trūkums.
2. Augsta efektivitāte, barojot no tīkla.
3. Zema cena.

Off-line UPS trūkumi:

1. Pārslēgšanās laiks uz akumulatoru ir 4-12 ms.
2. Nespēja koriģēt sprieguma un strāvas raksturlielumus.
3. Darbs ar benzīna ģeneratoru ir bīstams katlam, jo sinusoīdas parametri netiek ievēroti.
4. Neliela akumulatora ietilpība.

Daudzi rezerves UPS modeļi paredz ārējo akumulatoru uzstādīšanu, kuru dēļ to autonoms darbības laiks var tikt palielināts. Bet pat ar jaudīgu akumulatoru tie joprojām paliek tikai katla barošanas pārslēdzēji no tīkla uz autonomo.

Variants #2: lineāri interaktīvie

Lineāri interaktīvā tipa UPS ir progresīvāki nekā rezerves. Papildus akumulatoram šīm ierīcēm ir sprieguma stabilizatori, kas ļauj tām nodrošināt 220 V izejā.

Dārgāki modeļi spēj analizēt sinusoīdas formu un pārslēgt barošanu uz akumulatoriem, ja tā ir izkropļota par vairāk nekā 5-10%. Šādi UPS nespēj koriģēt sinusoīdas formu, darbojoties no tīkla.

Vadība lineāri-interaktīvajam UPS ir sarežģītāka. Tā parasti ļauj iestatīt ieejas sprieguma diapazona robežas un noteikt pievienotās iekārtas ieslēgšanas aizkaves laiku.

Lineāri-interaktīvie modeļi ar lielu izejas jaudu bieži tiek uzstādīti pie elektroinstalācijas ieejas mājā. Parasti tiem pievieno ietilpīgus ārējos akumulatorus.

Lineāri-interaktīvo UPS priekšrocības ir šādas:

1. Mazs pārslēgšanas intervāls uz autonomo režīmu – 2-10 ms, kas praktiski neietekmē pievienotās iekārtas darbību.
2. Augsta efektivitāte, barojot no tīkla.
3. Iespēja stabilizēt spriegumu pat bez akumulatora.

Lineāri-interaktīvo UPS trūkumi:

1. Nespēja ietekmēt sinusoīdas formu, barojoties no tīkla.
2. Jauda ir ierobežota līdz 5 kVA.
3. Frekvences korekcijas neesamība.

Lineāri-interaktīvos UPS pērk biežāk nekā rezerves, jo tie papildus ir aprīkoti ar sprieguma stabilizatoru, kas ļauj apkures iekārtām darboties korektāk.

Variants #3: nepārtrauktie

Nepārtraukto (on-line) UPS izejas tīkla parametri nav atkarīgi no to ieejas raksturlielumiem. Pievienotā iekārta vienmēr tiek barota no akumulatora, neatkarīgi no sprieguma esamības ieejā. Tas tiek nodrošināts, pārveidojot elektroenerģiju divos posmos.

Vispirms ieejas spriegums tiek pazemināts, maiņstrāva iztaisnota, un elektroenerģija tiek izmantota akumulatora uzlādēšanai.

Nepārtrauktajiem UPS ir dārga daudzkomponentu shēma, kas ekonomiski attaisno sevi tikai tad, ja pievienotās iekārtas jauda ir augsta un akumulatoru kapacitāte atbilstoša.

Atdodot elektrību, notiek pretējs process. Elektroenerģija tiek noņemta no akumulatora kontaktiem, strāva tiek pārveidota maiņstrāvā, spriegums tiek paaugstināts un padots uz UPS izeju.

Rezultātā pievienotā iekārta darbojas pilnīgi autonomā režīmā ar stabiliem elektroparemetriem. Tai nav bīstami sprieguma lēcieni, sinusoīdas izkropļojumi un pat zibens spērieni. Ārējie faktori var sabojāt UPS, bet ne tam pievienoto gāzes kolonnu vai grīdas katlu.

Nepārtraukto UPS priekšrocības:

1. Atvienojot elektroenerģiju, pievienoto ierīču barošana netiek pārtraukta.
2. Stabili sprieguma un frekvences parametri, pareiza sinusoīda, kas ir īpaši svarīgi, pieslēdzot gāzes katlu.
3. Aizsardzība pret negaidītu sprieguma paaugstināšanos.
4. Bezproblēmu pieslēgšana benzīna ģeneratoram uzlādes papildināšanai.
5. Iespēja koriģēt izejas spriegumu.

Galvenie on-line UPS trūkumi:

1. Paaugstināts troksnis un siltuma izdalīšanās ventilatora darbības laikā.
2. Zema efektivitāte (80-94%)
3. Nepārtraukto UPS ierīču izmaksas pārsniedz lineāri interaktīvo modeļu cenu divas līdz trīs reizes.

Online tipa UPS priekšrocības ir acīmredzamas. Šie nepārtrauktās barošanas avoti ir diezgan dārgi, bet nodrošina maksimāli iespējamo gāzes katla elektroaizsardzību. Pieslēdzot tiem lielas ietilpības akumulatoru baterijas, var neuztraukties par apkures iekārtu normālu darbību pat elektroenerģijas atslēgšanas gadījumā.

UPS izvēles noteikumi

Gāzes katlu elektronikas kaprīzums neļauj ietaupīt uz bezatteices barošanas avotu uzticamību un funkcionalitāti. UPS izvēle apkures katlam ir diezgan sarežģīta to tehnisko parametru daudzveidības un iekārtu ražotāju daudzuma dēļ.

Bet ir vairāki bezatteices barošanas avotu raksturlielumi, kas jāņem vērā pirmām kārtām:

1. Autonomā režīma nepārtrauktās darbības ilgums.
2. Pilnā un aktīvā jauda.
3. Sinusoidas raksturs izejā.
4. Darba sprieguma diapazonu robežas.
5. Ārējo akumulatoru pievienošanas iespēja.

UPS nepārtrauktās darbības ilgums autonomajā režīmā ir tieši atkarīgs no akumulatora ietilpības. Ja nav pārliecības, ka iebūvētie resursi būs pietiekami, var iegādāties UPS ar iespēju pievienot papildu akumulatorus.

Bezpārtraukuma barošanas sistēmas ietilpību vienmēr var palielināt, iegādājoties jaunus akumulatorus. Vēlams izvēlēties identiskus akumulatorus

Bezpārtraukuma barošanas avotu tehniskajos datos ir norādītas pilnās un aktīvās jaudas vērtības. Vēlams, lai otrais parametrs būtu divreiz lielāks par apkures iekārtas kopējo lineāro jaudu. Tas ļaus UPS bez negatīvām sekām izturēt sūkņa un ventilatora motora palaišanas strāvas.

Robeždarbsprieguma diapazonu vērtības ir īpaši aktuālas lauku mājām. Vakarā uz līnijām, kas atrodas tālu no transformatora, spriegums var kristies līdz 160–170 V. UPS šādā gadījumā pastāvīgi pārslēgs barošanu uz akumulatoru, tāpēc labāk iegādāties nepārtrauktās barošanas avotu ar iebūvētu stabilizatoru un zemu darba sprieguma slieksni.

Aproksimēts (1) un tīrs (2) sinusa vilnis. Viss gāzes katla elektroniskais aprīkojums ir izstrādāts darbam ar tīru sinusoidālo vilni, tāpēc tā aproksimētais tips var traucēt atsevišķu komponentu darbību.

Aproksimēts sinusa vilnis slikti ietekmē elektromotoru darbību: tie dūc, un produktivitāte krītas.

Arī gāzes katla mikroshēma var darboties nestabili, kā rezultātā iekārta var patvaļīgi ieslēgties vai izslēgties. Tāpēc apkures sistēmu barošanai ieteicams iegādāties UPS ar gludu sinusa vilni, kas neradīs problēmas.

UPS ir daudz papildu tehnisko īpašību, taču to vērtības nav tik kritiskas gāzes katla darbībai.

Akumulatoru bateriju veidi

UPS ierīcēm ražo tikai svina-skābes akumulatorus (SLA), kas ir smagāki un lielāki par litija akumulatoriem, bet ievērojami lētāki. Bezvadu barošanas avotos izmanto hermētiskas baterijas, kas ir drošas un neprasa apkopi.

Svina-skābes akumulatoru hermētiskums var būt maldīgs, tāpēc nevajadzētu kārdināt likteni un apgāzt ierīces uz sāna vai ar dibenu uz augšu.

Pārdošanā ir sastopami divu veidu UPS akumulatori:

• gēla (GEL);
• stiklašķiedras (AMG).

Gēla akumulatoru elektrolītam ir pievienoti silīcija savienojumi, kā dēļ tas ir ļoti biezs. Tā rezultātā baterijas saturs neizšļakstās kratīšanas laikā un neizlīst, ierīci apgāžot.

Skābeklis un ūdeņradis, kas izdalās darbības laikā, tiek absorbēti ar gēlu un lēni mijiedarbojas, veidojot ūdeni. Tādējādi tiek nodrošināta pilnīga akumulatoru drošība.

Gēla akumulatoram iekšpusē nav šķidruma tā ierastajā izpratnē. Tas sastāv no vairākām neatkarīgām kolbām, kuru iekšpusē atrodas sintētiskie elektrodi, kas pārklāti ar viskozu vielu.

AMG bateriju iekšējā telpa ir piepildīta ar porainiem stiklašķiedras paklājiem, kas arī veicina skābekļa un ūdeņraža mijiedarbības palēnināšanu. Šādu akumulatoru trūkums ir šķidrais elektrolīts, kas tomēr var izplūst, ja akumulators tiek bojāts vai apgāzts ar dibenu uz augšu.

Ja stikla šķiedras akumulators ir mehāniski bojāts, ir stingri aizliegts savākt ar lupatu izplūstošo šķidrumu. Tas ir spēcīgs skābs šķīdums, kas var apdedzināt ādu.

Lielākas drošības dēļ gēla akumulatori ir par 10–20 % dārgāki nekā stikla šķiedras akumulatori ar līdzīgu ietilpību. Bet, ja UPS apkures iekārtām mierīgi stāvēs uz grīdas, tad nav jēgas pārmaksāt lieku naudu.

Daudzos UPS ir iespēja pievienot ārējos akumulatorus. Paralēlā lietošanā vairākiem akumulatoriem ir svarīgi, lai tiem būtu vienādi tehniskie parametri. Tas ļaus akumulatoriem vienmērīgi izlādēties un uzlādēties, un pagarinās katra no tiem kalpošanas laiku.

Padomi UPS ekspluatācijai

UPS instalēt ir diezgan vienkārši – pietiek izlasīt instrukciju un pievienot visas ārējās ierīces saskaņā ar tajā aprakstīto shēmu.

Jaudīgu UPS efektivitāte samazinās, jo pastāvīgi darbojas ventilators, kas nodrošina iekšējo strāvas pārveidotāju un bateriju dzesēšanu.

UPS darbība ir vienkārša un neprasa cilvēka iejaukšanos.

Tomēr ir arī instrukcijās neaprakstītas lietošanas nianses, ar kurām obligāti jāiepazīstas:

1. UPS un ārējos akumulatorus nedrīkst novietot tuvu viens otram un siltuma avotiem. Optimālā temperatūra šīs iekārtas darbībai ir 20–25 °C.
2. Telpa ar UPS nedrīkst būt mitra, īpaši bīstama ir ūdens kondensāta veidošanās tajā.
3. Nav vēlams izmantot tīkla filtrus un sadalītājus pie UPS izejas.
4. Ja UPS konstrukcijā ir paredzēts korpusa zemējums, tas ir jānodrošina.
5. Pēc nodošanas ekspluatācijā UPS pastāvīgi jābūt pieslēgtam elektrotīklam.

Šo vienkāršo noteikumu ievērošana pagarinās UPS kalpošanas laiku un pasargās māju no ugunsgrēka un īssavienojuma.

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

Norādītie video palīdzēs labāk izprast dažādu UPS darbības principus un novērtēt to darbības efektivitāti.

Video #1. UPS izvēles metodika apkures sistēmai:

Video #2. UPS pieslēgšana un testēšana:

Video #3. Dažādu UPS veidu apskats:

Apkures iekārtu pieslēgšana caur nepārtrauktās barošanas avotu ir ekonomiski pamatota. Ārkārtēju tīkla pārslodžu gadījumā tieši UPS uzņemsies galveno triecienu, pasargājot no bojājumiem dārgāku gāzes katlu.

Apkures sistēmas uzstādīšanas tāmē vienmēr jāiekļauj nepārtrauktās barošanas avota un komplektā esošo akumulatoru izmaksas.

Lūdzu, rakstiet komentārus blokā zem raksta teksta. Uzdodiet jautājumus par strīdīgiem jautājumiem, ievietojiet fotoattēlus ar iegādāto ierīci vai tās uzstādīšanas soļiem. Dalieties ar vietnes apmeklētājiem ar noderīgu informāciju, kas noderēs UPS uzstādīšanā un lietošanā.