Тех. поддержка: 8 (800) 200-58-30 (звонок бесплатный)

Фирменный интернет-магазин

Расчет времени резерва питания нагрузки от ИБП

При выборе оптимальной конфигурации ИБП для котла отопления необходимо правильно рассчитать необходимое время автономной работы системы отопления при отключении внешнего электропитания

09-03-2013

Оглавление:

Определение необходимого времени автономной работы ИБП

Учитывая возможность отключения внешнего электропитания дома, необходимо знать (определить) расчетное время автономной работы источника бесперебойного питания котла отопления. Причин, по которым может пропасть напряжение в сети, достаточно много. Это может быть авария на линиях электропередач, авария на трансформаторной подстанции, обрыв подводящих линий электросети, замыкание проводки внутри дома, существенные искажения параметров поставляемого тока, переход поставщика энергии на графики временных отключений потребителей.

Однако, какой бы не была причина отключения электроэнергии, необходимо обеспечить эффективное и надежное электропитание отопительного оборудования. Остановка системы отопления в зимнее время может привести к размораживанию системы и большим расходам по ее ремонту и ремонту помещений.

Время автономной работы ИБП зависит от продолжительности отключения энергии

Длительность отключений электроэнергии существенно различается в разных районах города или в разных поселениях. Для примерной оценки времени возможных отключений нужно провести длительные наблюдения или опрос соседей.

Если длительность отключений не превосходит одних суток, то задачу обеспечения бесперебойным электропитанием системы отопления можно решить с помощью установки нужного ИБП. Если длительность отключений превосходит сутки, то для решения задачи бесперебойного питания лучше использовать комбинацию двух приборов: ИБП и электрогенератор.

Расчет времени автономной работы ИБП системы отопления дома

После того, как мы определились с желаемой длительной автономной работы системы отопления, можно переходить к проектированию системы бесперебойного питания отопительного оборудования.

На этом этапе нужно определить общую электрическую мощность всех приборов системы отопления, для которых необходимо обеспечивать автономное электропитание.

Точное значение электрической мощности отопительного оборудования можно найти в технических паспортах данных приборов. Для расчета конфигурации источника бесперебойного питания и времени его автономной работы  можно использовать приблизительные значения мощности приборов.

Время автономной работы зависит от общей мощности оборудования

Электрическая мощность настенных газовых котлов отопления обычно находится в диапазоне от 100 до 200 Вт.

Электрическая мощность напольных газовых котлов отопления обычно находится в диапазоне от 50 до 150 Вт.

Электрическая мощность внешних циркуляционных насосов обычно находится в диапазоне от 50 до 200 Вт.

Значения некоторых популярных котлов отопления вы найдете в статье Электрическая мощность настенных и напольных газовых котлов.

Аналитический метод расчета времени автономной работы бесперебойника для котла

Длительность автономной работы ИБП с внешними аккумуляторными батареями зависит в первую очередь от общей емкости всех АКБ. Фактически, при работе ИБП происходит перевод энергии заряда аккумуляторных батарей в электрическую энергию с напряжением 220 Вольт. Так как инвертор бесперебойника не является абсолютно идеальным прибором и имеет потери, то необходимо учитывать коэффициент его полезного действия. Кроме того, аккумуляторные батареи не могут высвободить все 100 % энергии, нужно учитывать коэффициент доступной емкости АКБ.

С учетом этих коэффициентов формула расчета принимает следующий вид:

T  = E * U / P * KPD * KDE  (часов),

где E — емкость всех подключенных АКБ,  U  - напряжение АКБ,   P — мощность нагрузки, KPD примерно равен 0,8,  KDE равен примерно  0,9. 

Коэффициенты  доступной емкости и полезного действия не являются фиксированными величинами. Эти коэффициенты зависят от скорости расхода энергии, от температуры и влажности воздуха.

Продолжительность автономной работы ИБП зависит от общей емкости АКБ

Приведем несколько примеров расчетов времени автономной работы ИБП.

  1. Используются  АКБ напряжением 12 Вольт и емкостью 60 Ач. ИБП осуществляет питание настенного котла отопления электрической мощностью 150 Вт.
    В этом случае получаем время автономной работы ИБП:
    T =  60 х 12 / 150 х 0,8 х 0,9 = 3,5 ч
  2. Используются  АКБ напряжением 12 Вольт и емкостью 150 Ач. ИБП осуществляет питание настенного котла отопления электрической мощностью 150 Вт.
    В этом случае получаем время автономной работы ИБП:
    T =  150 х 12 / 150 х 0,8 х 0,9 = 8,6 ч
  3. Используются  два АКБ напряжением 12 Вольт и емкостью 150 Ач. ИБП осуществляет питание настенного котла отопления электрической мощностью 150 Вт.
    В этом случае получаем время автономной работы ИБП:
    T =  2 х 150 х 12 / 150 х 0,8 х 0,9 = 17,2 ч
  4. Используются  два АКБ напряжением 12 Вольт и емкостью 120 Ач. ИБП осуществляет питание напольного котла отопления электрической мощностью 50 Вт и двух циркуляционных насосов мощностью 100 Вт каждый.
    В этом случае получаем время автономной работы ИБП:
    T =  2 х 120 х 12 / (50 + 2 х 100)  х 0,8 х 0,9 = 8,3 ч
  5. Используются  три АКБ напряжением 12 Вольт и емкостью 200 Ач. ИБП осуществляет питание напольного котла отопления электрической  мощностью 50 Вт и трех циркуляционных насосов мощностью 100 Вт каждый
    В этом случае получаем время автономной работы ИБП:
    T =  3 х 200 х 12 / (50 + 3 х 100)  х 0,8 х 0,9 =  14,8 ч
  6. Используются  три АКБ напряжением 12 Вольт и емкостью 200 Ач. ИБП осуществляет питание настенного котла отопления электрической мощностью 130 Вт
    В этом случае получаем время автономной работы ИБП:
    T =  3 х 200 х 12 / 130 х 0,8 х 0,9 =  40 ч

Использование таблиц для расчета времени автономного бесперебойного питания

Для  расчета времени резерва источников бесперебойного питания для систем отопления можно использовать специальную таблицу. Таблица составлена на основе использования формулы расчета времени автономной работы ИБП. При расчете данных использовались следующие значения вспомогательных коэффициентов: КПД источника бесперебойного питания 80%, коэффициент доступной емкости аккумуляторной батареи 90%.

Таблица расчета времени автономной работы ИБП для котлов отопления по общей емкости подключенных АКБ в зависимости от величины полезной нагрузки.

Общая емкость и напряжение АКБ Нагрузка
100 Вт
Нагрузка
150 Вт
Нагрузка
200 Вт
Нагрузка
300 Вт
Нагрузка
400 Вт
Нагрузка
500 Вт
40 Ач, 12 В 3,5 ч 2,3 ч 1,7 ч - - -
60  Ач, 12 В 5,2 ч 3,5 ч 2,6 ч - - -
100 Ач, 12 В 8,6 ч 5,8 ч 4,3 ч 2,9 ч 2,2 ч 1,7 ч
150 Ач, 12 В 13 ч 8,6 ч 6,5 ч 4,3 ч 3,2 ч 2,6 ч
200 Ач, 12 В 17,3 ч 11,5 ч 8,6 ч 5,8 ч 4,3 ч 3,5 ч
300 Ач, 12 В 25,9 ч 17,3 ч 13 ч 8,6 ч 6,5 ч 5,2 ч
400 Ач, 12 В 34,6 ч 23 ч 17,3 ч 11,5 ч 8,6 ч 6,9 ч
500 Ач, 12 В 43,2 ч 28,8 ч 21,6 ч 14,4 ч 10,8 ч 8,6 ч
600 Ач, 12 В 51,8 ч 34,6 ч 25,9 ч 17,3 ч 13 ч 10,4 ч

Примечание: ориентировочное время резерва указано при следующих условиях:

  • АКБ полностью заряжена
  • температура АКБ +25 °С
  • фактическая емкость АКБ соответствует номиналу, указанному на АКБ.


Указано время для НЕПРЕРЫВНОГО режима работы. В циклическом режиме работы время увеличится пропорционально.

Время работы в значительной степени может отличаться от полученных значений, в зависимости от типа производителя АКБ, а также от остаточной емкости АКБ.

При выборе ИБП для котла отопления следует учитывать следующие параметры:

  • максимальную полную мощность подключаемой полезной нагрузки с учетом реактивной нагрузки
  • максимальную разрешенную емкость подключаемых АКБ
  • время заряда батарей указанной емкости.

Более точные таблицы расчета длительности резерва источника бесперебойного питания для систем отопления вы найдете в технических спецификациях специализированных ИБП в разделе Источники бесперебойного питания.

 


Продукция из статьи

principialnie-shemy-stabilizatorov
Рекомендации для вас

Принципиальные схемы стабилизаторов напряжения

«Бастион» — ТЕПЛО