Jak dlouho může UPS pro kotel fungovat?

Důvody výpadků proudu mohou být různé. Může to být nehoda v trafostanici, přerušené elektrické vedení nebo elektrický zkrat uvnitř domu.

Je důležité zajistit bezproblémové fungování systémů podpory života ve vašem domě. Jedním z hlavních je systém vytápění. V tomto případě jsou hlavními spotřebiteli elektrického proudu topný kotel, automatika kotle a oběhová čerpadla.

Pokud výpadky netrvají dlouho (ne déle než jeden den), lze problém nepřerušeného napájení vyřešit instalací UPS požadovaného výkonu. Pokud doba trvání výpadku proudu přesáhne jeden den, pak je vhodnější použít kombinaci UPS a elektrocentrály.

Stanovení elektrického výkonu zařízení otopné soustavy, výdrž baterie UPS systému vytápění domu

Po stanovení požadované doby autonomního provozu otopné soustavy je vypočítán celkový elektrický výkon zařízení otopné soustavy vyžadující nepřetržitý provoz.

Hodnota elektrického výkonu kotlových zařízení a oběhových čerpadel je uvedena v technických listech zařízení. Pro výpočet konfigurace nepřerušitelného zdroje napájení a přípravu projektu autonomního napájení můžete použít přibližné hodnoty výkonu zařízení.

Přibližný výkon topného zařízení:

Elektrický výkon nástěnných plynových kotlů se obvykle pohybuje v rozmezí od 100 do 200 W.

Elektrický výkon stojacích plynových kotlů se obvykle pohybuje v rozmezí od 50 do 150 W.

Elektrický výkon oběhových čerpadel se obvykle pohybuje v rozmezí od 50 do 200 W.

Analytická metoda pro výpočet životnosti baterie UPS pro kotelní zařízení

Životnost baterií UPS s externími bateriemi závisí především na celkové kapacitě všech baterií. Ve skutečnosti se při provozu UPS přeměňuje energie nabití baterie na elektrickou energii o napětí 220 voltů. Vzhledem k tomu, že střídač nepřerušitelného napájení není úplně ideální zařízení a má ztráty, je třeba počítat s jeho účinností. Baterie navíc nedokážou uvolnit 100 % energie, je třeba zohlednit koeficient dostupné kapacity baterie.

S přihlédnutím k těmto koeficientům má výpočetní vzorec následující podobu:

T = E * U / P * KPD * KDE (hodiny),

kde E je kapacita všech připojených baterií, U je napětí baterie, P je výkon zátěže, KPD je přibližně 0,8, KDE je přibližně 0,9.

Koeficienty dostupné kapacity a účinnosti nejsou pevné hodnoty. Tyto koeficienty závisí na míře spotřeby energie, teplotě a vlhkosti.

Zde je několik příkladů výpočtu životnosti baterie UPS.

1. Je použita baterie s napětím 12 Voltů a kapacitou 60 Ah. UPS napájí nástěnný topný kotel o elektrickém výkonu 150 W.
   V tomto případě získáme životnost baterie UPS:
   T = 60 x 12 / 150 x 0,8 x 0,9 = 3,5 h
2. Je použita baterie s napětím 12 Voltů a kapacitou 150 Ah. UPS napájí nástěnný topný kotel o elektrickém výkonu 150 W.
   V tomto případě získáme životnost baterie UPS:
   T = 150 x 12 / 150 x 0,8 x 0,9 = 8,6 h
3. Jsou použity dvě baterie s napětím 12 Voltů a kapacitou 150 Ah. UPS napájí nástěnný topný kotel o elektrickém výkonu 150 W.
   V tomto případě získáme životnost baterie UPS:
   T = 2 x 150 x 12 / 150 x 0,8 x 0,9 = 17,2 h
4. Jsou použity dvě baterie s napětím 12 Voltů a kapacitou 120 Ah. UPS napájí kotel podlahového vytápění o elektrickém výkonu 50 W a dvě oběhová čerpadla o výkonu 100 W každé.
   V tomto případě získáme životnost baterie UPS:
   T = 2 x 120 x 12 / (50 + 2 x 100) x 0,8 x 0,9 = 8,3 h
5. Jsou použity tři baterie s napětím 12 Voltů a kapacitou 200 Ah. UPS napájí kotel podlahového vytápění o elektrickém výkonu 50 W a tři oběhová čerpadla o výkonu každé 100 W
   V tomto případě získáme životnost baterie UPS:
   T = 3 x 200 x 12 / (50 + 3 x 100) x 0,8 x 0,9 = 14,8 h
6. Jsou použity tři baterie s napětím 12 Voltů a kapacitou 200 Ah. UPS napájí nástěnný topný kotel o elektrickém výkonu 130 W
   V tomto případě získáme životnost baterie UPS:
   T = 3 x 200 x 12 / 130 x 0,8 x 0,9 = 40 h

Pomocí tabulek vypočítat dobu autonomního nepřerušitelného napájení kotle

Pro výpočet doby rezervy nepřerušitelných zdrojů napájení pro topné systémy můžete použít speciální tabulku. Tabulka je sestavena pomocí vzorce pro výpočet životnosti baterie UPS. Při výpočtu dat byly použity následující hodnoty pomocných koeficientů: účinnost nepřerušitelného napájení 80 %, koeficient dostupné kapacity baterie 90 %.

Tabulka pro výpočet životnosti baterií UPS pro topné kotle na základě celkové kapacity připojených baterií v závislosti na velikosti užitečného zatížení.

Celková kapacita a napětí baterie	Načíst 100 W	Načíst 150 W	Načíst 200 W	Načíst 300 W	Načíst 400 W	Načíst 500 W
40 Ah, 12 V	3,5 h	2,3 h	1,7 h	–	–	–
60 Ah, 12 V	5,2 h	3,5 h	2,6 h	–	–	–
100 Ah, 12 V	8,6 h	5,8 h	4,3 h	2,9 h	2,2 h	1,7 h
150 Ah, 12 V	13 h	8,6 h	6,5 h	4,3 h	3,2 h	2,6 h
200 Ah, 12 V	17,3 h	11,5 h	8,6 h	5,8 h	4,3 h	3,5 h
300 Ah, 12 V	25,9 h	17,3 h	13 h	8,6 h	6,5 h	5,2 h
400 Ah, 12 V	34,6 h	23 h	17,3 h	11,5 h	8,6 h	6,9 h
500 Ah, 12 V	43,2 h	28,8 h	21,6 h	14,4 h	10,8 h	8,6 h
600 Ah, 12 V	51,8 h	34,6 h	25,9 h	17,3 h	13 h	10,4 h

Uvedené časy platí pro KONTINUÁLNÍ provoz. V cyklickém provozním režimu se čas proporcionálně prodlužuje.

Doba provozu se může výrazně lišit od získaných hodnot v závislosti na typu výrobce baterie a také na zbývající kapacitě baterie.

Při výběru UPS pro topný kotel je třeba vzít v úvahu následující parametry:

• maximální celkový výkon připojeného užitečného zatížení s přihlédnutím k jalovému zatížení
• maximální povolenou kapacitu připojených baterií
• doba nabíjení pro baterie uvedené kapacity.

Specialisté společnosti KIT Vám rádi poskytnou kvalifikovanou pomoc při výběru, instalaci a údržbě stabilizátorů napětí a UPS pro Vaše kotlové zařízení.

Pro zajištění nepřetržitého provozu různých zařízení, přístrojů a systémů se používají nepřerušitelné zdroje napájení. Trh je těchto zařízení plný, takže výběr může být poměrně těžké rozhodnutí. Aby nedošlo k přeplácení, doporučuje se vypočítat provozní dobu UPS v závislosti na zátěži, která dopadne na jejich ramena při vypnutí hlavního podavače.

Princip činnosti

Nepřerušitelný zdroj napájení je zařízení, které řídí parametry výstupního napětí vaší sítě. Městská síť je využívána jako hlavní zdroj elektřiny. Jako záloha se používají dobíjecí baterie.

Podle standardu International Electrotechnical Commission jsou všechny UPS rozděleny do tří hlavních typů:

• Pasivní (záložní);
• Lineárně interaktivní;
• S dvojitou konverzí.

Princip činnosti záložního typu UPS (nazývaného také offline) spočívá v tom, že když síťové napětí nepřekročí stanovené limity, toto zařízení přenese napětí ze sítě do zátěže, aniž by na něm provedlo jakékoli změny. Pokud napětí překročí stanovené meze, vypne napájení ze sítě a přepne na napájecí napětí z baterií. Současně, přeměnou stejnosměrného napětí, baterie na střídavé napětí průmyslové frekvence.

Výhodou tohoto typu je snadná instalace, snadná obsluha a poměrně levné.

Nevýhody: časté přepínání na napájení z baterie spotřebovává jejich zdroje.

Princip fungování line-interactive UPS se od offline liší pouze tím, že se na jejich provozu podílí stabilizátor napětí. Maximální povolený rozsah napětí těchto UPS je širší. To znamená, že při poklesu napětí v širším rozsahu nejprve stabilizátor napětí vyrovná, a pokud to nestačí, přepne UPS na napájení z baterií. Rychlost spínání lineárně interaktivních UPS je přitom 4.7 ms. Tato doba stačí k tomu, aby počítač pokračoval v provozu. Ale pro systémy, které jsou citlivější na změny (server a lékařské vybavení), je lepší použít jiný typ zařízení.

Princip činnosti UPS s dvojitou konverzí (nazývané také online) spočívá v tom, že napětí ze sítě je přiváděno do UPS a převáděno na konstantní napětí pro nabíjení baterie. Toto stejnosměrné napětí je poté převedeno na střídavé napětí a přeneseno do zátěže.

Výhody tohoto typu:

1. Na výstupu získáte čistou sinusovku, protože napětí na výstupu měniče již není stejné jako napětí přijímané na vstupu měniče.
2. Nulová spínací doba při úplném výpadku napájení ze sítě. Toho je dosaženo díky skutečnosti, že převedené napětí je v každém případě přiváděno do zátěže.

Nevýhody: drahé vybavení a drahá instalace.

Co ovlivňuje výdrž baterie

Mnoho různých indikátorů ovlivňuje dobu provozu nezávislého na síti. Hlavními hledisky jsou parametry zařízení a vyhlídky na přidání kapacity baterie. Díky tomu lze jakýkoli typ UPS rozdělit do podtypů jako zařízení:

1. S vestavěnými bateriemi, bez možnosti připojení dalších baterií. baterie.
2. S bateriemi namontovanými uvnitř a s možností připojení dalších. baterie
3. Bez vestavěných baterií, ale pouze s dodatečným připojením. baterie
4. Bez vestavěných baterií, ale s perspektivou doplnění baterií připojených zvenčí.

Záložní zdroje s vestavěnými bateriemi slouží především ke krátkodobému napájení zátěže za účelem správného vypnutí práce (například pro počítač).

Provozní doba UPS s dodatečně připojenými bateriemi pracují déle a obecně jejich provozní doba zcela závisí na:

• kapacita těchto baterií a stupeň opotřebení;
• zátěžový výkon;
• proudová síla nabíječky UPS, která ovlivňuje volbu kapacity baterie.

Jak vybrat UPS

Obecně je třeba zvolit nepřerušitelný zdroj napájení na základě:

• maximální celkový výkon zatížení;
• faktor zatížení (skutečná spotřeba energie), ovlivňující výpočet baterie (uváděný ve W nebo %);
• pokyny v pasu UPS kW a kVA;
• pokud parametr kW není z jakéhokoli důvodu uveden, vezměte kW = kVA.

Výkon celé zátěže je tedy výkon uvedený na typových štítcích napájecích zdrojů. Zátěž v určitém okamžiku může spotřebovat všechen tento výkon (obvykle se to nestává, ale je možná špička), takže pokrytí musí být plně implementováno.

Výběr baterií se provádí na základě:

1. Reálná spotřeba (obvykle výrazně menší než maximální výkon napájecích zdrojů). Někteří výrobci zařízení to tvrdí. Pokud ne, vyberte jej empiricky.
2. Kapacita standardních baterií, ale můžete si vybrat UPS s přídavnými bateriemi.

Údaje o době nabíjení pro UPS s volitelným bateriovým polem obvykle nejsou k dispozici. V nejhorším případě +1 další blok doby nabíjení pro interní baterie.

Vzorec

Abyste se nemlátili, existuje univerzální vzorec, který vám umožní vypočítat provozní dobu UPS napájené baterií:

T [hodina] = C [A×hodina] ×V [V] × η / P [W], kde:

• C je celková kapacita baterie UPS v Ah (k dispozici v pasu);
• V je napětí jedné baterie ve V (k dispozici v pasu);
• η — účinnost střídače UPS (při výpočtu příkladů je použita účinnost = 0.92B, která je uvedena ve výkonových charakteristikách UPS);
• P je průměrný výkon instalace připojené k UPS ve W.

Účinnost měniče a napětí jedné baterie jsou známé hodnoty. Je nutné určit celkovou kapacitu a průměrný výkon.

• Uач — kapacita baterie;
• Kin — počet vestavěných baterií v UPS;
• Kout – počet externích baterií připojených jako jedna jednotka k UPS se stejnými kapacitními charakteristikami.

Průměrný výkon se vypočítává na základě energie spotřebované za určité období. Obvykle je to uvedeno výrobcem zařízení, ale pokud se jedná o komplex, je lepší provést výpočty sami. Zde jsou nějaké příklady:

1. Zdroj je 750 W a skutečná spotřeba 250 W (CPU – 80 W, Grafická karta – 150 W, HDD – 10 W, základní deska + zbytek 10 W).
2. Deklarovaný výkon kompresoru je 180 W, ale je aktivován každých 8 minut s dobou provozu 3 minuty. V tomto případě je průměrný výkon 180/8×3=67.5W.
3. Když je roční spotřeba deklarována výrobcem v kW/h, pro její výpočet je potřeba ji vydělit 12. Udává se například 370 kW/h za rok. P=370×1000/365/24=42.23 W.

Po definování všech parametrů můžete hodnoty nahradit. Například UPS je vybavena 2 bateriemi 7 Ah a napětím 12 V. K nepřerušitelnému napájení je připojena externí jednotka pro 8 baterií o stejné kapacitě. C=7x(2+8)=70 Ah.

Výpočet autonomního provozu UPS pro daný nepřerušitelný zdroj napájení, který je připojen k počítači se zátěží 250 W:

T [hodina] = 70 Ah × 12 V × 0.92/ 250 [W] = 3.0912 = 3 hodiny 5 minut 28 sekund.

Ukazuje se, že vypočítaná UPS s baterií dokáže nahradit městskou napájecí síť s reálnou počítačovou zátěží 250 W na něco málo přes 3 hodiny.

Ve skutečnosti počítač takový výkon nepotřebuje. Dokončení všech procesů a vypnutí bude trvat maximálně 5–7 minut. Nepřerušitelný zdroj napájení pro lednici však musí být schopen udržet napájení zařízení po dlouhou dobu a v tomto případě při určování provozní doby hraje důležitou roli velikost přiděleného rozpočtu.

Kde koupit

UPS můžete zakoupit buď ve specializovaném obchodě, nebo online v internetovém obchodě. Ve druhém případě si zvláštní pozornost zaslouží možnost rozpočtu pro nákup produktů na webu Aliexpress. U některých produktů existuje možnost odeslání ze skladu v Ruské federaci, mohou být přijaty co nejrychleji, k tomu při objednávce zvolte „Dodání z Ruské federace“:

Závěr

Výpočet autonomního provozu UPS musí být proveden, aby nedošlo k „přeplacení“ nebo nákupu „nízkoenergetického“ zařízení, které v kritickém okamžiku nesplní svůj hlavní úkol – přepnutí spotřebitele na záložní napájení podavač. Pro výpočet se stačí podívat na informace o nepřerušitelném napájení v pasu, zjistit spotřebu zařízení a dosadit hodnotu do vzorce.