Почему столь необходимо использование инвертора для котла отопления

Основные правила выбора модуля

Планируя приобретение инвертора для котла, нужно обратить самое пристальное внимание на такие параметры, как:

показатель входного напряжения и тока; уровень выходного напряжения; степень искажения синусоиды выходного напряжения; фактический коэффициент преобразования; общая мощность на выходе.

Для бытовых газовых котлов, в основном, используют инверторные установки 12-220. Эти агрегаты преобразуют постоянное напряжение аккумуляторной батареи 12 В в синусоидальное напряжение 220 В с минимальным искажением.

Синусоида выходного напряжения инвертора не должна превышать 3%. Эти показатели означают, что форма сигнала в максимальной степени близка к синусу с незначительными отклонениями в сторону резкого спада или срезанных пик

Можно обзавестись и более мощной связкой агрегатов (преобразователь 24-220 и аккумуляторная батарея 24 В), но при этом необходимо точно выяснить, на какой максимальный показатель входного тока рассчитан инвертор.

Только после получения этой информации стоит приступать к покупке.

Инверторы, предлагающиеся на отечественном рынке, изначально рассчитаны на невысокое качество электрических сетей. В агрегатах есть все функции защиты от энергетических всплесков и опция, разрешающая пользователю устанавливать верхний и нижний пределы напряжения вплоть до вольта

Контроллер и управляющий блок популярных газовых котлов обычно потребляют мощность около 150-200 ВТ. Отвечающий за правильную циркуляцию греющей жидкости в системе, циркуляционный насос берет еще 125-150 Вт. Для определения показателя необходимой мощности инвертора эти данные нужно сложить и умножить на 2,5 для учета объема стартового тока в момент запуска.

Готовые цифры необходимо еще раз умножить на 1,2, чтобы учесть некоторый запас мощности. Полученные данные запомнить или записать. При покупке инвертора проследить, чтобы заявленная производителем базовая мощность непременно превысила вычисленные показатели.

Виды тепловых аккумуляторов

В зависимости от конструкционных особенностей:

• пустотелые резервуары (не оснащены внутренними теплообменниками);
• имеющие 1 или 2 змеевика – такие экземпляры усиливают потенциал системы;
• со встроенными баками.

Пустотелые агрегаты – это самые простые решения, они обслуживают системы с уже обустроенными инструментами горячего водоснабжения.

В бойлерах, оснащенных змеевиками, верхний из них нужен для сбора тепловой энергии, а нижний осуществляет прогревание непосредственно емкости. Затраты на приобретение и установку здесь вполне оправданы: пользователи круглосуточно получают доступ к горячей воде, функционал отопительной системы становится гораздо более эффективным.

Модули, имеющие внутренние бойлеры, как и предыдущий вариант, не только собирают излишки выработанного тепла, но и поставляют необходимую для решения бытовых задач горячую воду. Для изготовления внутренней емкости используют легированную сталь, минимальный целесообразный объем – 150 л. Агрегат может использоваться как с дровяными, так и с электрическими и газовыми котлами, он успешно внедряется в закрытые и открытые системы.

Тепловые аккумуляторы для работы с электрическими котлами, размещают в непосредственной близости к ключевому оборудованию

Такие модели полностью окупаются за 2-5 лет. Чтобы уменьшить расходы, связанные с оплатой энергоресурса, специалисты рекомендуют перейти в режим ступенчатой тарификации.

В этом случае будут установлены временные рамки, в пределах которых расценки на электричество станут минимальными. В подобных условиях благодаря наличию в отопительной системе вместительного бойлера можно будет использовать котел в льготные часы, накапливая излишки тепла и расходуя их тогда, когда невыгодно включать нагревательный элемент.

В обычных твердотопливных котлах сложно настроить точный уровень генерации тепла в соответствии с текущими потребностями, здесь резервуары выполняют роль буфера, позволяющего получать пользу в моменты возникновения избыточной энергии, сохраняя и направляя ее в радиаторы в периоды простоя.

Загородные домовладения все чаще оснащают солнечными коллекторами, позволяющими использовать в решении повседневных задач бесплатные природные ресурсы. Такие системы стоят дорого, требуют тщательного расчета, и для их полноценной эксплуатации необходимы усовершенствованные тепловые аккумуляторы. Неравномерное поступление солнечной энергии ввиду смены времени суток и погоды, сезонности компенсируется возможностью сохранения излишков.

Вопрос установки теплоаккумулятора особенно актуален в том случае, если отопление и горячее водоснабжение полностью базируется на этом источнике. Гелиоколлекторы, установленные на южной стороне, получают максимальный объем лучей и направляют их преобразованный эквивалент в инженерные системы дома.

Буферные резервуары здесь работают также, как и с твердотопливными котлами – сохраняют и равномерно распределяют тепловую энергию, расширяют возможности ее использования.

Устройство и принцип действия

Независимо от того, по какой из трех схем выполнен конкретный бесперебойник, его ключевыми элементами являются аккумулятор и инвертор. Аккумулятор (в наиболее мощных моделях — батарея аккумуляторов) является накопителем энергии, при отключении питания от внешней сети от него запитывается инвертор — электронный преобразователь, генерирующий на выходе переменный ток с заданным напряжением и частотой. В бесперебойниках используются гелевые или AGM-аккумуляторы с номинальным напряжением 12 В.

Именно в выходном каскаде инвертора скрывается ряд особенностей, крайне важных в нашем случае:

• Все оборудование, рассчитанное на работу от бытовой сети 220 В, проектируется в расчете на синусоидальную форму питающего напряжения (так называемый «чистый синус»). В то же время генерация сигнала такой формы выходным каскадом инвертора достаточно сложна, и осциллограмма от дешевых инверторов от чистого синуса будет отличаться весьма сильно — в них используются простые импульсные преобразователи. В первую очередь, это может вызвать сбои в работе контрольной электроники газового котла, во вторую — значительно увеличит индуктивные потери в обмотках электродвигателей циркуляционных насосов. Характерным сигналом о неправильной работе инвертора станет ощутимый гул электродвигателей. Длительная работа несовершенного инвертора с индуктивной нагрузкой может вызвать перегрев и пробой силовых транзисторов выходного каскада и, как следствие, полный выход бесперебойника из строя.
• Для защиты выходного каскада инвертора от перегрузки в него включаются защитные схемы, полностью отключающие нагрузку при превышении тока потребления. Так как циркуляционные насосы, как и любое устройство, имеющее в составе электродвигатель, при включении потребляют мощность в несколько раз больше номинальной, при подключении их к инвертору без достаточного запаса по мощности он встанет в режим защиты, оставив Вашу отопительную систему без питания.

Предлагаем посмотреть обзор устройства от компании Inelt, мы еще вернемся к нему позже

Инверторные электрокотлы отопления

Если строго подойти к термину — инверторный отопительный котел, то подобное название отвечает прибору, питание которого выполняется через преобразователь напряжения двойного изменения. Напряжение сети 220 вольт выпрямляется и поступает на преобразователь напряжения, который превращает стабильное напряжение в напряжение высокой частоты в диапазоне 15 – 40 кГц для питания индуктора (обмотки) электрического индукционного котла.

Известны несколько видов индукционных котлов:

1. электромеханические котлы отопления SAV;
2. электромеханические вихревые котлы ВИН.

Электрокотлы SAV подключаются конкретно к электросети, однофазной или трехфазной в зависимости от мощности и схемы подсоединения. Если для увеличения мощности применяется каскадное подсоединения, то каждый прибор подсоединяется к индивидуальной фазе.

Вихревые электромеханические котлы типа ВИН разрабатывались как инверторные отопительные котлы с питанием индуктора высокочастотным напряжением.

Применение высокой частоты дало возможность сделать меньше габариты котла, количество витков индукторной обмотки и уменьшить его вес.

Большинство производителей рекомендуют вихревые котлы ВИН, которые, из-за чего то просят питания 220 v 50 Гц, т. е подобный домашний отопительный котел оказывается модернизированным котлом типа SAV. Назвать его инверторным вихревым прибором типа ВИН нельзя, так как утерян сам принцип – применение высокочастотного напряжения. В сети встречается очень большая путаница с использование терминов и понятий. Доходит даже до прямого обмана. К примеру, предлагается индукционный электробойлер А006. Смотрим его технические данные:

• общаяя мощность ТЕНОВ – 6 кВт;
• ступенчатая регулировка мощности – 3/6.

Уже только такие параметры четко формируют принадлежность котла к ТЭНовым обогревательным приборам.

Не обращая внимания на то, что индукционное оборудование одно из очень экономичных, безопасных и надежных, его широкое внедрение сдерживает цена электрической энергии. Использование ИБН, в его состав входят преобразователи напряжения для отапливания, в условиях неустойчивой сети вполне оправданы, т.к. делают больше надежность контура и предоставляют работу без перебоев. Термин инверторное теплоснабжение можно задействовать исключительно к вихревым индукционным котлам типа ВИН, индуктор которых не прекращает работу от высокочастотного напряжения вырабатываемого преобразователем напряжения.

Советы по выбору и установке

Чтобы довольствоваться прибором максимально долго, следует придерживаться нескольких базовых правил:

• нельзя располагать какие-либо предметы ближе чем на 40 см к включённому прибору;
• оставлять агрегат включённым на ночь не рекомендуется;
• не допускайте попадания воды или нахождения мокрой одежды на приборе;
• не располагайте технику близко к окну;

При выборе инверторного обогревателя обратите особое внимание на следующие нюансы

• Контакты. Следует проверить их целостность и надежность. Вы должны убедиться в их качестве, ведь это базовая вещь для любой техники. Агрегат должен выдерживать большое напряжение в сети.
• Провода. Их качество напрямую влияет на общую работу данной техники.
• Знаки качества. Вы должны знать, что представленные модели отличаются высоким качеством, и что прибор будет работать долго.

При поломке каких-либо частей лучше обратиться в специальный сервис. Из-за сложности строения могут возникнуть проблемы при починке собственными силами. В сервисе вам смогут назвать примерную причину поломки, чтобы было возможно её избежать в будущем.

Системы безопасности могут предотвратить появление огнеопасных ситуаций, но не стоит на них полагаться. Все-таки это техника, причем та, которая может нагреваться изнутри до высоких отметок.

Нынешние лидеры на рынке этих агрегатов выпускают продукцию высокого качества, которая справляется со своими обязанностями очень эффективно. Для дома, дачи, гаража и других помещений сложно найти вариант более предпочтительный, чем этот. Также здесь присутствуют и различные виды аппаратуры, которую можно подобрать в зависимости от конкретных нужд и предпочтений.

Особенности и функции, представленные производителями, делают эксплуатацию простой, а использование принесет тепло в прямом смысле этого слова. Единственным минусом может оказаться стоимость, но из-за такого количества преимуществ подобная вещь дешевой быть не может.

Современные технологии доказывают, что планка качества становится выше. Если старые образцы отопительной техники имели более слабые характеристики, то нынешние модели представляют собой более совершенные устройства.

Дизайнеры компаний, в свою очередь, создают красивый и элегантный дизайн для того, чтобы внешний вид изделий соответствовал высокой технологичности оборудования. Соотношение цена/качество на такие агрегаты вполне оправдана, а продукцию от известных брендов с хорошей репутацией можно спокойно приобретать без какого-либо страха и риска.

Источники

• https://SolntsePek.ru/akkumulyatory/akkumulyator-invertora.html
• https://udobnovdome.ru/invertory-dlya-kotla-otopleniya/
• https://generatorexperts.ru/gazovye/invertor-dlya-kotla.html
• https://x-teplo.ru/otoplenie/kotly/invertornye.html
• https://otoplenie-domika.ru/invertornyjj-kotel/
• https://vse-otoplenie.ru/invertornoe-otoplenie-castnogo-doma
• https://mastack.ru/utilities/heating/invertornyy-obogrevatel-dlya-doma-printsip-raboty-tehnicheskie-kachestva-plyusy-i-minusy.html
• https://otoplenie-doma.org/invertornye-kotly-otopleniya.html
• https://stroy-podskazka.ru/obogrevateli/invertornyj/

Типы жидкости для отопления

Помимо воды, котел отопления на жидком топливе, газу или на твердом топливе может подогревать и различные типы жидкостей в своем теплообменнике.

Для соответствия этим требованиям при разработке технологий изготовления жидкости для котлов производители уделяют особое внимание составу. Основной компонент, используемый при производстве жидкости для отопления, влияет на ее свойства, характеристики и совместимость с различными типами отопительных приборов. Наиболее распространены жидкости на основе следующих компонентов:

Наиболее распространены жидкости на основе следующих компонентов:

• этиленгликоль;
• пропиленгликоль;
• глицерин.

Свойства жидкости на основе этиленгликоля

Такой тип антифриза стоит применять лишь в том случае, если собственник уверен в полной герметичности контура. Этиленгликоль – это едкое и довольно токсичное вещество, которое при нарушении правил использования может спровоцировать серьезную угрозу здоровью домочадцев. Этот элемент безопасен в жидкостном состоянии, однако при переходе в газообразное состояние он токсичен

Дополнительное внимание стоит отвести тому факту, что заливка этиленгликоля в контур отличается сложностью и трудоемкостью, поэтому собственникам стоит изучить и другие варианты антифризов

Антифриз на основе пропиленгликоля

В качестве примера можно рассмотреть жидкость для отопления Теплый дом, которая защищает контур от промерзания при температуре до -30 градусов. За один литр около 65 рублей на данную жидкость для отопления цена Теплый дом по этому показателю довольно затратный антифриз. Несмотря на это, купить жидкость для отопления Теплый дом предпочитают разборчивые покупатели, которые выбирают качество, а не дешевизну.

Резервные устройства

Резервные устройства, через которые системы котла и отопительной системы подключены постоянно, относятся к самым простым приборам рассматриваемой категории и имеют достаточно адекватную стоимость.

Потребители электроэнергии постоянно подключены к источнику бесперебойного питания, а его работа происходит следующим образом:

1. При уровне напряжения в домашней сети в диапазоне 178,0…220,0 Вольт, «бесперебойник» просто «передает» сетевое напряжение на подключенные потребители.
2. При падении напряжения ниже 175,0 Вольт, срабатывает автоматика и «бесперебойник» преобразует энергию от аккумулятора в сетевое напряжение, которое подается на энергопотребители.

Обычно, мощность подключенных к устройствам этого типа электроприборов находится в пределах 0,3…3,5 киловатта. Существуют модели бесперебойников этого типа, способные работать в циклическом режиме – периодически включаясь-выключаясь, что дает возможность предотвратить замерзание системы в течение более чем суток.

Большинство современных образцов не требуют принудительного охлаждения, что делает их работу бесшумной. Кроме того, последние модели имеют информационный дисплей и оснащены различными регулировками – например регуляторами силы тока.

Почему важна стабилизация напряжения для газового котла

Современные газовые котлы представляют собой целый комплекс оборудования в одном корпусе, который призван не просто подогревать теплоноситель, но и пристально следить за качеством работы и безопасности. Для этого в котлы внедряют электронные блоки с микропроцессорами и ЖК-дисплеями. Бытовые приборы оснащаются датчиками, клапанами, вентиляторами и насосами. Электроника оборудования контролирует работу всех блоков и вносит своевременные корректировки.

Среди таких систем и функций возможны следующие:

• Автоматическое выключение котла при падении тяги, затрудненном удалении продуктов горения, понижающемся давлении газа в магистрали, затухании пламени, заторе или пробое в контуре отопления. Срабатывает и при других внештатных ситуациях.
• Модулирование пламени автоматикой с установкой количества задействованных горелок и высоты огня в каждой из них.
• Препятствие замерзанию системы при длительном отключении. Самостоятельный кратковременный запуск для прогонки носителя, открытии клапанов, прокачке насоса, предотвращающий порчу внутренних элементов.
• Плавный розжиг и понижение интенсивности пламени при подходе к установленному показателю температуры, что обеспечивает щадящую работу и снижает количество перезапусков.
• Поддержание разной температуры в нескольких контурах с сохранением в памяти занесенных установок. Программирование может быть связано с временем суток, днями недели.
• Продолжение циркуляции насоса после отключения пламени, обеспечивающее ровный нагрев во всех участках контура.
• Анализ внешних погодных данных искусственным интеллектом газового котла и подбор соответствующего режима работы для создания максимально комфортного микроклимата. Функция помогает экономить ресурсы, оптимизируя нужное взаимодействие блоков и узлов.

Чтобы понять нужен ли стабилизатор напряжения для газового котла стоит рассмотреть что происходит в его работе на практике. Газовые котлы для бытового использования рассчитаны на питание от сети 220-230 В с небольшой погрешностью +-10-15%. При просадке напряжения на 20 В. котел продолжит полноценно функционировать. Но падение тока в сети может быть куда большим, до 140-180 В. Это особенно наблюдается в частном секторе, куда заведомо протянуты слабые линии. В такой ситуации оборудование будет работать нестабильно, возможно отключение некоторых вышеописанных функций или просто остановка до возобновления полноценного питания.

В более серьезных случаях происходит не падение, а скачки напряжения. Ток в сети может кратковременно достигнуть показателя 250-300 В, что приведет к повреждению платы программного блока, перегоранию электронных схем или полному выходу из строя печатных плат. Тогда потребуется дорогой ремонт или даже замена котла.

Падение напряжения или его скачки вполне возможны из-за следующих факторов:

• возрастающая нагрузка на линию ввиду роста количества потребляющих приборов у населения;
• вмешательство в щитовую подъезда или распределительную коробку на улице неквалифицированного человека, приведшее к замыканию проводов;
• накидывание токоведущих частей линии друг на друга в следствие погодных катаклизмов (намерзание льда на проводах, сильный ветер).

Учитывая эти факторы стоит обязательно обзавестись стабилизатором тока для газового котла, что обеспечит его длительную работу. Но какие бывают стабилизаторы и как выбрать подходящий?

Устройство и принцип действия индукционных котлов

Если созрела необходимость создать электрическое отопление, рекомендуем приобрести индукционный котел. В этом случае вы сможете не беспокоиться о возможных поломках. Вас будет ждать только комфортное тепло, а сам агрегат переживет по сроку службы всю отопительную систему. Электрические индукционные котлы для отопления частного дома обязательно порадуют вас своими непревзойденными характеристиками – в этом вы сможете убедиться после прочтения нашего обзора.

Принцип работы индукционной катушки довольно прост в своей сути, но задействует некоторые сложные для понимания обывателя физические законы.

Индукционный котел отопления представляет собой современный отопительный прибор, нагревающий теплоноситель за счет электромагнитной индукции. Его основой является катушка, по которой пропускается ток – за счет этого возникает магнитное поле. Если поместить в центр катушки какой-либо металлический предмет, то он начнет нагреваться. Именно этот принцип работы и задействован в индукционных отопительных агрегатах.

Главным звеном индукционного котла является мощная катушка, генерирующая магнитное поле. Это поле нагревает металлический сердечник, через который протекает теплоноситель, циркулирующий по системе отопления. То есть, греющим элементом здесь является именно сердечник, а не само электромагнитное поле. Интересен тот факт, что индукция была открыта почти 190 лет назад Майклом Фарадеем. Она активно применяется в промышленности, в частности, в плавильных печах. Сегодня индукция добралась и до отопительного оборудования.

Итого, в устройстве индукционного котла отопления мы видим несколько узлов:

• Блок запуска и управления – обеспечивает питанием индукционную катушку;
• Индукционная катушка с сердечником – самая важная часть, отвечающая за нагрев теплоносителя;
• Стальной корпус с теплоизоляцией – защищает внутренности котла и препятствует потере тепла.

Да, устройство индукционных котлов отопления более сложное, если сравнивать с традиционными ТЭНовыми агрегатами. Но по своим характеристикам они их превосходят.

Просто и доступно о видах преобразователей напряжения

Вид инвертора – это основной критерий при выборе, с которым необходимо определиться в первую очередь. Каждый из видов обладает определенными свойствами, алгоритмом работы и характеристиками.

Off-line

Off-line инверторы также называют резервными, они имеют наиболее простую конструкцию и алгоритм работы:

1. При нормальном напряжении в электросети, инвертор бездействует, а котел работает в штатном режиме, исключительно от электросети.
2. Как только напряжение в электрической сети снижается ниже критической отметки (обычно 175-190 В) или пропадает вовсе, инвертор мгновенно переключает питание котла на подключенный к преобразователю аккумулятор. Переключение происходит незаметно, в современных моделях за 4-8 мс, чего достаточно для бесперебойной работы котлоагрегата.
3. Как только напряжение в электрической сети восстанавливается, инвертор переключает питание на основную сеть и переходит в режим ожидания.

Также большинство приборов рассчитаны и на превышение напряжения, обычно они срабатывают при значениях свыше 260-300 В. Off-line инверторы наиболее простые и недорогие, цены на них начинаются от 4 тыс. руб.

Line-interactive

Линейно-интерактивные (Line-interactive) преобразователи напряжения являются наиболее оптимальными и универсальными для современного котла отопления. Помимо преобразователя и переключающего реле, как в Off-line приборах, в линейно-интерактивных моделях используется стабилизатор напряжения.

В стандартном режиме котел все так же потребляет электроэнергию из основной сети, однако напряжение выравнивается встроенным стабилизатором, некоторые более технологичные модели оснащены дополнительными фильтрами, сглаживающими шумы, устраняющими помехи в сети и т.д. При такой работе аккумулятор используется реже, а эффективность использования электроэнергии (КПД) гораздо выше.

Линейно-интерактивные модели часто имеют встроенный аккумулятор, способный обеспечить работу котла на протяжении 20-120 минут, при этом также возможно и подключение внешних дополнительных аккумуляторов, способных продлить автономность до нескольких дней.

On-line

Наиболее технологичные и дорогостоящие инверторы с двойным преобразованием. Упрощенный алгоритм работы выглядит так:

1. На входе инвертор преобразует переменное напряжение электрической сети в постоянное, величиной 12 В.
2. На выходе инвертор преобразовывает 12 V в 220 V с идеально чистой синусоидой частотой 50 Гц.

Аккумуляторы в таком устройстве выполняют роль буферной емкости, необходимой для выравнивания параметров тока. Преимуществом технологии является то, что котел не контактирует с электрической сетью напрямую и при любых параметрах тока в сети получает идеальную, чистую синусоиду, выдаваемую инвертором. Однако в виду двойного преобразования, КПД такого оборудования ниже, до 90%.