Котёл: как считать
Газовый котёл — самая частая причина покупки ИБП с внешними аккумуляторами: при отключении электричества зимой дом остывает за часы, а самому котлу нужно всего 80–150 Вт (циркуляционный насос 45–90 Вт, плата, газовый клапан, вентилятор турбированной модели). Расчёт: средняя мощность котла 120 Вт, КПД инвертора 0,9, собственное потребление ИБП 5 Вт → из батареи берётся 138 Вт. На 8 часов нужно 1 107 Вт·ч полезной энергии: для AGM 12 В при разряде до 50 % и с поправкой Пейкерта — 208 А·ч (простая формула дала бы 184 А·ч), стандартный аккумулятор — 250 А·ч или два по 100–120 А·ч параллельно; для LiFePO4 12,8 В при разряде до 85 % — 102 А·ч, то есть 120 А·ч.
Требования к ИБП для котла жёстче, чем к компьютерному: синусоидальное выходное напряжение (аппроксимированная «ступенька» перегревает насос и сбивает электронику), сквозной нейтральный провод — фазозависимые котлы (Baxi, Vaillant, Protherm и другие) проверяют потенциал между фазой и нулём и не запускаются, если ноль «плавает»; поэтому ИБП должен пропускать ноль напрямую или иметь корректную фазировку и заземление. Мощность: с запасом на пуск насоса (×3 на доли секунды) и на роутер с освещением — 195 Вт, пик 435 Вт, рекомендуемый ИБП 600 ВА.
Схема подключения: ИБП с внешними батареями (линейно-интерактивный с зарядным током 5–10 А или инвертор с встроенным зарядным устройством), аккумуляторы в проветриваемом месте при +10…+25 °C, провода до батарей короткие и толстые (16–25 мм² на ток до 40 А). Заряд 250 А·ч после разряда до 50 % током 10 А займёт около 5 ч 53 мин — важно, если отключения частые: ИБП с зарядным током 2–3 А будет заряжать сутки. Раз в полгода — контрольный разряд под нагрузкой, чтобы знать реальную ёмкость.
Ёмкость для котла 120 Вт на 2–48 часов
Расчётная и ближайшая стандартная ёмкость 12-вольтовых батарей с учётом Пейкерта; для AGM и GEL — разряд до 50–55 %, для LiFePO4 — до 85 %.
Мощность ИБП для наборов нагрузок
ВА по cos φ приборов, пик при пуске самой тяжёлой нагрузки, рекомендуемая мощность с запасом 25 % и стандартный номинал.
Классификация СБЭ по характеристикам выходного напряжения: VFI — выходное напряжение независимо от изменений напряжения и частоты на входе (двойное преобразование); VI — выходное напряжение зависит от изменений частоты на входе, но стабилизировано по напряжению (линейно-интерактивные); VFD — выходное напряжение зависит от изменений напряжения и частоты на входе (резервные).— ГОСТ Р МЭК 62040-3-2015, п. 5.3
Как считать и что проверить
- Средняя мощность котла 80–150 Вт: возьмите по паспорту насоса и платы или измерьте ваттметром — от этого зависит вся ёмкость.
- ИБП только с чистым синусом и сквозным нулём (или с проверкой фазозависимости котла); аппроксимированный синус — для компьютеров, не для насосов.
- На 8 ч котлу 120 Вт нужно 250 А·ч AGM или 120 А·ч LiFePO4; на сутки — вдвое-втрое больше или литий.
- Зарядный ток ИБП не меньше 0,1 от ёмкости (10 А на 100 А·ч), иначе батарея не успеет восстановиться между отключениями.
Остальные режимы — на страницах серии ниже и в полном калькуляторе ИБП и аккумуляторов; сечение проводов до батарей и падение напряжения — в расчёте падения напряжения, реактивную мощность приборов — в калькуляторе компенсации.
- ГОСТ Р МЭК 62040-3-2015 «Системы бесперебойного энергоснабжения (СБЭ). Часть 3. Метод определения требований к эксплуатационным характеристикам и методы испытаний» — классификация ИБП (VFI, VI, VFD), нормируемые параметры. Росстандарт. 2015.
- ГОСТ Р МЭК 60896-21-2013 «Батареи свинцово-кислотные стационарные. Часть 21. Типы с регулирующим клапаном. Методы испытаний» — ёмкость при 20-часовом разряде, циклический ресурс, заряд. Росстандарт. 2013.
- Peukert W. Über die Abhängigkeit der Kapazität von der Entladestromstärke bei Bleiakkumulatoren — зависимость отдаваемой ёмкости свинцового аккумулятора от тока разряда (уравнение Пейкерта t = H·(C/(I·H))^k). Elektrotechnische Zeitschrift, 20. 1897.
- СП 256.1325800.2016 «Электроустановки жилых и общественных зданий. Правила проектирования и монтажа» — категории надёжности электроснабжения, резервное питание систем отопления и связи. Минстрой России. 2016.
- Правила устройства электроустановок (ПУЭ), 7-е изд., гл. 4.4 «Аккумуляторные установки» и гл. 7.1 — размещение, вентиляция, защита цепей постоянного тока. Минэнерго России. 2003.
