ДБЖ для газового котла: інвертор чи зарядна станція
- Що в газовому котлі зупиняється разом зі світлом
- Інвертор з акумулятором і зарядна станція на одному полі
- Чому від мережі котел горить, а від батареї «не бачить полум'я»
- Перехідник для EcoFlow: що всередині і де небезпека
- Від ватів котла до ампер-годин
- Свинець чи літій-залізо-фосфат під котел
- Де ставити і як перевірити до морозів
- Коли гроші краще витратити на інше
Резервне живлення газовому котлу потрібне не для тепла, а для автоматики. Газ горить і без електрики, але насос, вентилятор турбіни, плата керування й контроль полум'я без 230 В зупиняють котел за кілька секунд, навіть коли тиск газу в трубі нормальний. Настінний котел із вбудованим насосом за паспортами виробників споживає приблизно 60-130 Вт: це менше, ніж одна лампа розжарювання на 150 Вт. Тому ДБЖ для котла не мусить бути великим. Проте він мусить бути правильним: від цього залежить, чи котел узагалі «побачить» полум'я в режимі батареї.
Що в газовому котлі зупиняється разом зі світлом
Цифра в назві котла, 24 чи 28 кВт, означає теплову потужність, тобто скільки тепла дає згорання газу. До розетки вона стосунку не має. Наприклад, у технічній документації Viessmann Vitodens 050-W на 24 кВт електричне споживання становить 56-72 Вт, у потужніших модифікацій до 33 кВт 90-110 Вт. Котли BAXI серії ECO Four за каталогом виробника беруть 80-130 Вт.
Розкид пояснюється конструкцією. Конденсаційний котел із модульованим насосом споживає менше, турбований із нерегульованим насосом більше. Якщо в системі стоїть ще й зовнішній циркуляційний насос, до котла додається його споживання: класичний трьохшвидкісний Grundfos UPS 25-60 бере 50-60 Вт, сучасний енергоефективний до 30-35 Вт. Цифри 180-250 Вт з інтернету зазвичай описують саме таку зв'язку.
Є котли, яким усе це не потрібно. Атмосферні підлогові й парапетні моделі з термопарою працюють без електрики, якщо система має природну циркуляцію. Для них резервне живлення зайве, і далі йдеться про енергозалежні настінні котли.
Інвертор з акумулятором і зарядна станція на одному полі
Під котел зазвичай розглядають два рішення: інвертор для котла із зовнішньою батареєю або портативну зарядну станцію з режимом безперебійного живлення. Комп'ютерний ДБЖ додано в порівняння для контрасту, бо його часто купують «на перший час».
| Варіант | Перехід на АКБ | Нарощування | Заряд між відкл. | Ризик для котла |
|---|---|---|---|---|
| Інвертор + свинець (AGM, GEL) | кілька мс | докупити АКБ | повільний (0,2C) | недозаряд щодоби |
| Інвертор + LiFePO4 | кілька мс | АКБ з BMS | швидкий (до 1C) | профіль заряду, мороз |
| Станція UPS/EPS | 20-30 мс | лише з доп. батареями | швидкий | немає N-PE: помилка полум'я |
| Комп'ютерний ДБЖ | апрокс. синус | вбудована, мала | неважливо | гудіння насоса, аварія плати |
Комп'ютерний ДБЖ розрахований на хвилини, щоб зберегти файли, а його ступінчаста напруга гріє двигун насоса й збиває плату котла. Тому першою вимогою в будь-якому варіанті лишається інвертор з чистою синусоїдою.
Час переходу на батарею
Інструкції EcoFlow до станцій DELTA 2 і DELTA Pro прямо вказують, що перехід у режим EPS відбувається в межах 30 мс і що «нульового» перемикання станція не підтримує. У даташиті Bluetti AC180P значиться до 20 мс. Побутові інвертори з функцією ДБЖ у паспортах зазвичай дають кілька мілісекунд. Більшість котлів переносить і 20-30 мс, але не всі: якщо плата встигає перезавантажитися, котел робить продувку й новий цикл розпалу. Перевіряється це тестом, про який нижче.
Ємність, яку можна наростити
До інвертора батареї докуповують у міру потреби. Станція має фіксовану ємність, і розширити її можна лише в тих моделей, для яких виробник випускає додаткові батареї. Зате станція компактна й переїжджає разом із власником. Повний вибір обох класів техніки є в розділах інверторів і зарядних станцій.
Чому від мережі котел горить, а від батареї «не бачить полум'я»
Більшість сучасних котлів контролює полум'я іонізаційним електродом. Плата подає на електрод змінну напругу від фази, полум'я проводить і частково випрямляє струм, а той повертається через заземлений пальник. Струм тут мізерний, мікроампери: у паспорті автоматів розпалу Honeywell S4565 поріг виявлення полум'я становить 0,9 мкА для фазозалежних версій і 0,5 мкА для фазонезалежних. Якщо струм нижчий, плата вважає, що полум'я згасло, і перекриває газ.
Від мережі ця схема працює, бо нейтраль на підстанції з'єднана із землею. На виході автономного інвертора чи станції такого з'єднання немає: обидва дроти «плавають» відносно землі, і опорного потенціалу для струму іонізації немає. У результаті котел отримує повноцінні 230 В, запускає вентилятор, підпалює газ і за секунду-дві йде в аварію. Довідник Victron щодо заземлення додає ще одну деталь: без з'єднання нейтралі з землею ПЗВ на такому виході не виявить витоку, і кнопка «Тест» нічого не покаже.
Порада «переверніть вилку» допомагає частково: від мережі в режимі bypass розворот справді повертає фазу на потрібний контакт, а в автономному режимі нічого не змінює, бо бракує не фази, а зв'язку із землею.
Ситуація, яку ми бачимо щосезону: власник купує станцію на кіловат-годину, перевіряє від мережі, усе працює, а при першому ж відключенні котел показує помилку полум'я. Станція справна, котел теж. Просто для фазозалежної автоматики в режимі батареї бракує саме землі.
Перехідник для EcoFlow: що всередині і де небезпека
«Адаптер для підключення котла до EcoFlow», який продають в інтернеті, за суттю є перемичкою між нейтраллю та захисною землею. Найпоширеніша саморобна схема виглядає так: друга вилка вмикається в мережеву розетку, а її нульовий контакт з'єднується із землею виходу станції. Проблема в тій самій неполяризованій розетці. Вставте вилку іншим боком, і на землю, а отже на корпус котла й трубопроводи, потрапить фаза мережі.
Друга пастка стосується режиму bypass. Поки мережа є, станція пропускає її на свій вихід через реле, і полярність на виході тоді задає вхідна вилка самої станції. Якщо на виході вже стоїть місток N-PE, а вхідну вилку вставлено «не тим» боком, фаза мережі з'єднується із землею. У кращому разі вибиває ПЗВ.
Правильні варіанти інші:
- стаціонарне підключення через щит або АВР, де з'єднання нейтралі з землею в автономному режимі виконує електрик;
- інвертор-зарядник із вбудованим реле землі, яке саме з'єднує N і PE при переході на батарею (так влаштовані, наприклад, інвертори Victron);
- котел із фазонезалежною автоматикою, якому достатньо будь-якої полярності;
- для власників станцій: перш ніж щось змінювати, перевірити в інструкції своєї моделі, як виробник радить живити пристрої із заземленням.
Від ватів котла до ампер-годин
Потужність інвертора
Сумуйте все, що живитиметься від джерела: котел, зовнішні насоси, роутер і, якщо треба, світло в котельні. До суми додайте близько 30%: насос і вентилятор на старті беруть більше номіналу. Дивіться саме на вати. У побутових інверторів паспортна потужність у вольт-амперах і реальна у ватах різняться: співвідношення зазвичай 0,6-0,7, тобто модель «1000 ВА» видає 600-700 Вт. Брати інвертор із великим запасом теж не варто, бо він сам споживає більше енергії й просить ємнішу батарею.
Якщо від того самого інвертора працює свердловинний насос, його потужність множать на два-три через пусковий струм двигуна або живлять насос окремо.
Скільки годин протримається котел
Час роботи рахують так: ємність батареї в ампер-годинах × напруга × ККД інвертора ÷ навантаження у ватах. ККД при малому навантаженні закладайте 0,75-0,85, бо власне споживання інвертора на тлі 100 Вт котла становить помітну частку.
Приклад: AGM 12 В на 100 А·год і котел на 100 Вт. 100 × 12 × 0,8 ÷ 100 ≈ 9,6 години до повного розряду. Але повністю розряджати свинцеву батарею не можна, якщо хочете, щоб вона прожила кілька сезонів. При розряді до половини виходить близько 4,5-5 годин. LiFePO4 12,8 В тієї самої ємності з розрядом до 80% дасть приблизно 8 годин. У паузах між розпалами котел споживає менше, тож реальний час може бути довшим; точніше покаже побутовий ватметр за добу роботи.
Заряд між відключеннями
Ця частина розрахунку найчастіше вирішує вибір батареї. За паспортами Victron свинцеві AGM і GEL рекомендовано заряджати струмом до 0,2C, тобто не більше 20 А для батареї на 100 А·год. Вбудований зарядник побутового інвертора дає 10-20 А. Щоб повернути 50 А·год струмом 10 А, потрібно щонайменше п'ять годин, і це без урахування повільного дозаряду в кінці. При графіку «чотири години є, чотири нема» свинцева батарея не встигає зарядитися й щодня стартує з нижчого рівня. LiFePO4 приймає струм до 1C, і там, де зарядник це дозволяє, за ті самі чотири години вона відновлюється повністю.
Свинець чи літій-залізо-фосфат під котел
Якщо питати, який акумулятор кращий для газового котла, відповідь залежить від графіка відключень і від того, де стоятиме батарея. Паспортні дані виробників такі:
- AGM глибокого циклу: близько 400 циклів при розряді на 80% і близько 600 при 50% (Victron);
- GEL: близько 500 і 750 циклів за тих самих умов;
- LiFePO4 12,8 В: 2500 циклів при 80% і 5000 при 50%, заряд дозволено лише від +5 °C (Victron); станції на LiFePO4 обіцяють 2500-3500 циклів до 80% ємності;
- автомобільна стартерна батарея: за даними Battery University лише 100-120 циклів при розряді на половину, тому під котел її не ставлять зовсім.
AGM вистачить, якщо відключення рідкісні й між ними є доба на зарядку, а також якщо батарею беруть із запасом, щоб звичайне відключення забирало не більше половини ємності.
LiFePO4 виправдана, коли відключення щоденні за графіком, коли батарею ставлять у житловому приміщенні, де свинцю не місце, коли важлива вага й коли інвертор має профіль заряду для цієї хімії. Без такого профілю й без BMS літієву батарею до інвертора не підключають.
Де ставити і як перевірити до морозів
Батарею й станцію тримайте в опалюваному приміщенні. LiFePO4 не заряджається на морозі: у станцій EcoFlow і Bluetti заряд дозволено від 0 °C, у батарей Victron від +5 °C. Свинець на холоді втрачає доступну ємність. Свинцеві батареї при перезаряді виділяють газ через клапани, тому їх не замикають у герметичній шафі й не ставлять впритул до газового котла.
Перед сезоном варто пройти коротку перевірку:
- Увімкніть котел на опалення й дочекайтеся стабільного горіння.
- Вимкніть вхідний автомат, який живить інвертор або станцію, і спостерігайте за котлом хвилину-дві.
- Якщо з'явився код помилки полум'я, запишіть його і звірте з інструкцією котла: майже завжди це питання нейтралі й землі, а не потужності.
- Поверніть живлення й переконайтеся, що котел не зупинився при зворотному перемиканні.
Коли гроші краще витратити на інше
Електричному котлу на 6-28 кВт побутовий ДБЖ тепла не дасть, він здатен утримати хіба що автоматику й насос. Якщо світла немає добу й довше, батарея під такий час із котлом і насосом коштує дорожче за генератор із автоматичним запуском, встановлений поза житлом, і невеликий ДБЖ як буфер на момент перемикання. У твердопаливного котла насос не можна зупиняти, поки горить паливо, тож резервне живлення там захищає від закипання і рахується окремо.
Якщо котел однаково доведеться міняти, подивіться в паспорті нової моделі електричне споживання й тип автоматики. Фазонезалежний котел із низьким споживанням спростить вибір резервного живлення. Моделі є в розділі газових котлів.
Якщо відключення короткі й за графіком, а котел фазозалежний, беріть інвертор із чистою синусоїдою, реле землі або стаціонарним підключенням через щит і батарею LiFePO4 чи AGM із запасом. Якщо станція вже стоїть удома, спершу зробіть тест вимкненням автомата, а з'єднання нейтралі з землею доручіть електрику, без саморобних перехідників. Якщо котел протримався від станції всю перевірку без жодної помилки, купувати нічого не потрібно. Готові джерела безперебійного живлення зібрано в окремому розділі каталогу.
