Jak dobrać inwerter do kotła grzewczego: kryteria wyboru + przegląd niezawodnych modeli

Wiele nowoczesnych systemów grzewczych jest sterowanych automatyką i do prawidłowego działania wymaga stałego zasilania elektrycznego. Jeśli występują regularne przerwy w dostawie energii, specjaliści zalecają zakup generatora rezerwowego. Gdy brak prądu zdarza się rzadko i nie trwa długo, wystarczy zainstalować nowoczesny inwerter do kotła grzewczego.

Przekształca on prąd stały pochodzący z akumulatora na prąd zmienny i pozwala urządzeniu grzewczemu w pełni funkcjonować przez określony czas, nawet przy braku energii elektrycznej. Przyjrzyjmy się bliżej głównym cechom urządzenia.

Ogólne charakterystyki urządzenia

Inwerter to przede wszystkim przekształtnik prądu stałego na zmienny. Równocześnie zmienia on amplitudę transmisji i generuje sygnał wyjściowy o odpowiedniej częstotliwości. Samo urządzenie nie może ładować akumulatora ani kontrolować jego bieżącej pojemności.

Wielu nowoczesnych producentów wyposaża swoje produkty w elementy towarzyszące, dodatkowe ładowarki i kontrolny blok zarządzający. Takie modele są już klasyfikowane jako zasilacze bezprzerwowe (UPS) i mają zdolność do rozwiązywania szerszego zakresu zadań.

Na bezawaryjną pracę inwerterowego sprzętu do kotłów producenci udzielają długiej gwarancji – od 10 do 12 lat przy 600-620 cyklach aktywnych i rozładowaniu akumulatorów na poziomie 80-83%

Zintegrowane z systemem grzewczym, monitorują obecność prądu w sieci i w przypadku nagłego awaryjnego wyłączenia zasilania przez pewien czas utrzymują pełną pracę urządzenia.

W ten sposób zapobiegają potencjalnemu zamarzaniu wody w rurach i grzejnikach (w okresie zimowym), uszkodzeniom poszczególnych elementów systemu i innym nieprzyjemnym problemom.

Inwerter wyposażony w dodatkowy akumulator pozwala urządzeniu grzewczemu długo i skutecznie pracować nawet przy długotrwałym braku centralnego zasilania elektrycznego.

Proste, niedrogie wyroby pełnią tylko jedną bezpośrednią funkcję – dostarczanie kotłowi energii do pracy przez określony czas. Złożone, zaawansowane moduły mają rozszerzony potencjał.

Oprócz swojego podstawowego zadania, działają jako stabilizatory i wyrównują napięcie w systemie, chroniąc w ten sposób urządzenia przed nadmiernym obciążeniem i awarią.

Wyposażenie inwerterowych źródeł energii

Na współczesnym rynku domowego sprzętu towarzyszącego inwertery są dostępne w kilku wariantach. Poszczególne marki wytwarzają maksymalnie proste urządzenia, działające tylko jako przetworniki napięcia.

Akumulator początkowo nie wchodzi w skład takich modułów, ale konstrukcja dopuszcza jego podłączenie, a użytkownik może w przyszłości dokupić ten element osobno.

Urządzenia inwerterowe należy nabywać wyłącznie w regionalnym oficjalnym przedstawicielstwie producenta. Tam, oprócz produktu, kupujący otrzyma kartę gwarancyjną na serwis, a w przypadku wykrycia w pierwszych dniach pracy usterek, wymienią towar na sprawny.

Niektóre rodzaje inwerterów mają wbudowany akumulator o określonej, zazwyczaj niewielkiej pojemności, jednak zwiększenie jego pojemności za pomocą zewnętrznych dodatkowych baterii nie jest możliwe.

Urządzenia tego typu wspomagają pracę sprzętu grzewczego przez krótki czas i służą głównie po to, aby właściciel mógł poprawnie odłączyć system od zasilania w sytuacji awaryjnej.

W uniwersalne agregaty wbudowany jest podstawowy akumulator. Zwiększenie pojemności urządzenia odbywa się poprzez dodanie zewnętrznych baterii. W ten sposób czas pracy urządzenia wydłuża się z kilku godzin do kilku dni.

Cechy konstrukcyjne produktu

Inwerter ma optymalne wymiary i kształtem przypomina prostopadłościan. Stawia się go na podłodze w bezpośrednim sąsiedztwie kotła lub montuje na ścianie (jeżeli przewidują to cechy konstrukcyjne zakupionego modelu).

Sprawny akumulator dostarcza prąd stały 12 V. Inwerter pobiera go i przekształca na prąd zmienny o tradycyjnym napięciu 220 woltów, a także kontroluje stopień naładowania samego akumulatora.

W zaawansowanych modelach wewnątrz obudowy znajduje się jednostka sterująca z systemem przełączania kotła oraz podstawowy akumulator. Pierwszy element kontroluje dostępność energii i w odpowiednim momencie przełącza urządzenie na tryb autonomiczny, gdy w sieci centralnej występują przerwy w dostawie zasilania.

Drugi element (akumulator) zasila wszystkie podzespoły elektroniczne kotła przez cały okres odłączenia energii lub do momentu wyczerpania się ładunku.

Jak klasyfikowane są urządzenia?

Prawie wszystkie urządzenia inwerterowe są elementami składowymi UPS (zasilacza bezprzerwowego) i pełnią tę samą funkcję – przekształcają prąd stały z akumulatora na prąd przemienny.

W przypadku nieoczekiwanego wyłączenia prądu, rezerwowy system zasilania aktywuje się, a urządzenia grzewcze natychmiast przechodzą w tryb autonomiczny. Pozwala to utrzymać pełne funkcjonowanie ogrzewania przez określony czas – od kilku godzin do kilku dni.

Ze względu na zasadę działania, urządzenia dzielą się na trzy rodzaje:

• Off-line (rezerwowy);
• Line-interactive (liniowo-interaktywny);
• On-line (podwójnego przetwarzania).

Każdy typ urządzenia ma swoje specyficzne cechy i możliwości, które pozwalają rozwiązywać różnorodne zadania. Po dokładnym przeanalizowaniu parametrów wszystkich trzech urządzeń, wybór optymalnego wariantu nie będzie stanowił żadnego problemu.

Zasada działania agregatów Off-line

Model Off-line ma prostą konstrukcję i jest uważany za rezerwowy. Gdy sieć elektryczna działa w standardowym trybie i jest stabilna, a napięcie nie „skacze” między skrajnymi wartościami, urządzenie „śpi” i nie uczestniczy w pracy domowego systemu grzewczego.

Jeśli poziom prądu spadnie do 175 V, urządzenie przełącza kocioł grzewczy na zasilanie z akumulatora. Gdy tylko sytuacja powróci do normy, inwertorowy UPS ponownie podłącza system grzewczy z powrotem do głównej sieci.

Urządzenie Off-line idealnie nadaje się do pracy w połączeniu z gazowym kotłem grzewczym, ale tylko w przypadku, gdy w centralnej sieci elektrycznej nie występują problemy ze stabilizacją napięcia.

Każde przejście z głównego źródła zasilania na autonomiczne i z powrotem trwa nie dłużej niż 10-15 sekund i nie wpływa na funkcjonalność urządzeń grzewczych.

Zakres roboczy większości przekształtników typu off-line wynosi 170-270 V.

Nowoczesne przekształtniki inwerterowe są zwykle wyposażone w informacyjne wyświetlacze ciekłokrystaliczne i regulatory prądu. Nie posiadają one systemu aktywnego chłodzenia. Dzięki temu proces pracy jest całkowicie bezgłośny i nie przeszkadza mieszkańcom drażniącymi dźwiękami.

Przy ciągle „skaczącym” napięciu przełączanie z głównego systemu na autonomiczny następuje zbyt często i prowadzi do szybkiego zużycia akumulatorów i samego urządzenia. Stabilizatory nie wchodzą w skład zestawu urządzenia, dlatego przy podłączeniu, zarówno na wejściu, jak i na wyjściu, napięcie sieciowe nie ulega zmianie.

Dlatego zalecamy przeczytanie naszego artykułu o tym, jak wybrać stabilizator napięcia do kotła grzewczego. Więcej – przeczytaj dalej.

W zależności od producenta i modelu, urządzenia rezerwowe mogą efektywnie współpracować z elektroniką o mocy od 300 do 3 500 watów. W niektórych produktach przewidziano cykliczne działanie oraz zdolność przez dobę i dłużej do zapobiegania zamarzaniu elementów komunikacyjnych systemu grzewczego.

Jak zachowują się moduły Line-interactive?

Urządzenie Line-interactive to urządzenie typu przełączającego i uważane jest za optymalny wariant uniwersalnego sprzętu. Konstrukcyjnie składa się z źródła offline, przetwornicy, przełączającego przekaźnika oraz niskoczęstotliwościowego stabilizatora.

W standardowym trybie pracy agregatu urządzenia grzewcze pobierają energię z centralnej sieci energetycznej. Napięcie wyjściowe jest kontrolowane przez stabilizator i specjalne filtry (w niektórych modelach), które wygładzają powstałe szumy i neutralizują zakłócenia sieci, do której podłączony jest kocioł.

Kocioł gazowy podłączony do przetwornicy Line-interactive wyposażonej w dodatkowy zewnętrzny akumulator może pracować od 8 do 10 godzin (w zależności od pojemności baterii).

Agregaty typu Line-interactive zasilają urządzenia elektryczne energią przez bardzo krótki okres czasu (nie dłużej niż 20 minut).

Do zasilania kotłów grzewczych nie używa się zwykłych urządzeń Line-interactive, ale ulepszone produkty z funkcją rozszerzenia, umożliwiające podłączenie dodatkowej zewnętrznej baterii akumulatorów. Takie urządzenia mogą podtrzymywać pracę kotła przez dłuższy czas (do 10 godzin w zależności od producenta).

Przetwornica Line-interactive wprowadza akumulator do pracy niezwykle szybko (w ciągu około 2-4 sekund). Sygnał wyjściowy urządzenia może być impulsowy lub sinusoidalny. Do kotłów grzewczych specjaliści zalecają stosowanie drugiego wariantu.

Wbudowany stabilizator prądu umożliwia urządzeniu poprawną pracę bez przełączania na baterię przy rozszerzonym zakresie napięcia. Urządzenie zapewnia zasilanie rezerwowe z akumulatora i wyrównuje napięcie sieciowe. Do wad produktów należy brak możliwości korekcji częstotliwości prądu oraz minimalne wygładzanie sinusoidy (nie więcej niż 20%).

Cechy urządzeń on-line

Urządzenia on-line pracują w trybie ciągłym.

Schemat podłączenia urządzeń grzewczych w tym wariancie jest następujący:

• centralna sieć elektryczna;
• inwerterowe źródło zasilania awaryjnego;
• kocioł grzewczy.

Zasada działania urządzenia polega na ponownym przekształcaniu ogólnych parametrów sieci elektrycznej. Na pierwszym etapie przy wejściu do inwertera napięcie zmienne przekształcane jest na stabilny odpowiednik o wartości 12 V.

Następnie następuje manewr odwrotny i na wyjściu z urządzenia inwerterowego napięcie zamienia się na zmienne o wartości 220 V.

W systemach on-line akumulator pełni funkcję buforową i stale jest doładowywany. Równolegle wewnątrz baterii aktywowany jest przekształtnik wyjściowy, który z napięcia stałego tworzy napięcie zmienne o parametrach 220 V 50 Hz, już niezależne od napięcia utworzonego na wejściu.

Główną zaletą systemu tego typu jest zapewnienie zasilacza kotła grzewczego wysokiej jakości napięciem. Wśród wad są tylko dwie kwestie: wysoki koszt sprzętu przekształtnikowego i niski poziom wydajności.

Zalety i wady sprzętu

Falownik jest wygodny, ponieważ nie jest związany z określonym rodzajem źródła napięcia stałego. Agregat można zasilić za pomocą zwykłego akumulatora samochodowego, zespołu prądotwórczego z prostym prostowaniem sygnału lub z baterii UPS.

Jeśli moduł nie ma wbudowanej ładowarki, użytkownicy będą musieli osobiście kontrolować poziom pojemności i stopień rozładowania urządzenia.

Wśród głównych zalet urządzenia:

• szeroka gama modeli i możliwość doboru urządzenia z prawie idealną sinusoidą wyjściową;
• poprawna praca ze wszystkimi źródłami napięcia znamionowego i prądu stałego;
• rozsądna cena w porównaniu z innymi podobnymi agregatami o zbliżonej mocy;
• brak ograniczeń dotyczących zwiększania pojemności akumulatora i czasu autonomicznej pracy.

Do wad należą takie kryteria, jak:

• brak kontroli poziomu ładowania/rozładowania akumulatora;
• ustawienie progu zadziałania nie podlega dodatkowej korekcie;
• konieczność wykonania zewnętrznego układu komunikacyjnego do automatycznego uruchamiania w przypadku wyłączenia prądu w pomieszczeniu mieszkalnym;
• wysoka cena „wypasionych” modułów z szerokim zakresem funkcji.

Ostateczny wybór odpowiedniego urządzenia jest ściśle indywidualny. Wszystko zależy od tego, jak bardzo w sieci „skacze” napięcie, jak często centralny system elektroenergetyczny odcina odbiorcom zasilanie i jak długo trzeba siedzieć bez prądu.

Podstawowe zasady wyboru modułu

Planując zakup falownika do kotła, należy zwrócić szczególną uwagę na takie parametry, jak:

• wskaźnik napięcia i prądu wejściowego;
• poziom napięcia wyjściowego;
• stopień zniekształcenia sinusoidy napięcia wyjściowego;
• rzeczywisty współczynnik przekształcenia;
• całkowita moc wyjściowa.

Do domowych kotłów gazowych używa się głównie zestawów inwerterowych 12-220. Urządzenia te przekształcają napięcie stałe akumulatora 12 V na napięcie sinusoidalne 220 V przy minimalnych zniekształceniach.

Sinusoida napięcia wyjściowego falownika nie powinna przekraczać 3%. Wskaźniki te oznaczają, że kształt sygnału jest maksymalnie zbliżony do sinusoidy, z niewielkimi odchyleniami w kierunku gwałtownego spadku lub obciętych szczytów.

Można zaopatrzyć się w mocniejszy zestaw urządzeń (przetwornica 24-220 i akumulator 24 V), ale przy tym należy dokładnie ustalić, na jaki maksymalny prąd wejściowy jest zaprojektowany falownik.

Dopiero po uzyskaniu tych informacji warto przystąpić do zakupu.

Inwertery oferowane na rynku krajowym są początkowo zaprojektowane na niską jakość sieci elektrycznych. Agregaty posiadają wszelkie funkcje ochrony przed przepięciami energetycznymi oraz opcję umożliwiającą użytkownikowi ustawienie górnego i dolnego limitu napięcia aż do wolta.

Kontroler i moduł sterujący popularnych kotłów gazowych zazwyczaj pobierają moc około 150-200 W. Odpowiedzialna za prawidłową cyrkulację czynnika grzewczego w systemie pompa obiegowa pobiera dodatkowe 125-150 W. Aby określić wskaźnik wymaganej mocy falownika, należy dodać te dane i pomnożyć przez 2,5, aby uwzględnić prąd rozruchowy w momencie uruchomienia.

Otrzymane liczby należy jeszcze raz pomnożyć przez 1,2, aby uwzględnić pewien zapas mocy. Uzyskane dane zapamiętać lub zapisać. Przy zakupie falownika należy upewnić się, że deklarowana przez producenta moc podstawowa z pewnością przekracza obliczone wartości.

Lista popularnych modeli i producentów

W segmencie rynku elektrotechnicznego działa wiele krajowych i zagranicznych firm, przedsiębiorstw i organizacji. Niektóre z nich produkują towary na licencji, inne opracowują własne technologie i oferują klientom unikalne, nowoczesne i konkurencyjne produkty w całkiem rozsądnych cenach.

Urządzenie firmy ETK «Energia»

Inwerter Energia PN-500 to niedrogie, praktyczne urządzenie zapewniające nieprzerwane zasilanie dla nowoczesnych kotłów małej mocy. Wyprodukowany w zakładach produkcyjnych ETK „Energia” – jednego z liderów krajowego rynku elektrotechnicznego.

Inwertery ETK „Energia” w pełni spełniają wszystkie normy GOST i wymagania stawiane domowym urządzeniom elektrycznym. Bezpieczeństwo ekologiczne i jakość produktów potwierdzają wydane firmie certyfikaty zgodności o standardzie międzynarodowym.

Podłączenie do urządzenia jednego podstawowego akumulatora zapewnia pełną autonomiczną pracę kotła paliwowego przez 6-7 godzin. Jeśli dołączy się drugi akumulator, czas pracy wydłuży się dwukrotnie.

Agregat na wyjściu generuje czystą sinusoidę, co przyczynia się do zachowania drogiej elektroniki nowoczesnych kotłów grzewczych. Gdy praca centralnego systemu elektrycznego wróci do normy, inwerter samoczynnie przechodzi w tryb stabilizacji napięcia i chroni kocioł przed nagłymi skokami napięcia.

Urządzenie «Elim-Ukraina»

Firma «Elim-Ukraina» działa na rynku sprzętu elektrycznego od ponad 10 lat i cieszy się szacunkiem klientów.

Urządzenia wydane pod tą marką handlową mają zasilacz impulsowy, przyjemną dla oka diodową indykację LED i wykazują niezwykle wysoki poziom sprawności (do 98%). Generują czysty sygnał sinusoidalny bez zniekształceń i szczytowych poziomów przepięć.

Inwertery firmy «Elim-Ukraina» są wygodne również dlatego, że poprawnie działają zarówno z akumulatorami żelowymi, jak i samochodowymi.

Wyposażone są w zabezpieczenie przed przegrzaniem, ogólnym przeciążeniem i głębokim rozładowaniem akumulatora. Jedna z opcji rozszerzających pozwala podłączyć do urządzenia dodatkowy akumulator o dowolnej pojemności, aby utrzymać autonomiczną pracę systemu grzewczego nawet w przypadku braku napięcia w centralnych sieciach magistralnych przez dobę lub dłużej.

Agregat Rucelf UPI-400-12-EL

Urządzenie Rucelf UPI-400-12-EL należy do kategorii line-interactive źródeł energii. Posiada wbudowany stabilizator, który nawet przy minimalnym napięciu sieciowym wyrównuje prąd, nie angażując akumulatora. Pozwala to oszczędnie wykorzystywać zasób baterii akumulatorów, nie przeciążając ich i przedłużając ich żywotność.

Ważne zalety Rucelf UPI to całkowicie bezgłośna praca i skuteczne zapewnianie urządzeniom niezbędnego zasilania podczas awaryjnego wyłączenia energii elektrycznej.

Rozsądna cena to kolejna charakterystyczna cecha produktów rosyjskiej firmy Rucelf.

Dzięki temu klienci mogą stworzyć pełnoprawną autonomiczną infrastrukturę do zasilania systemów grzewczych podczas awaryjnego wyłączenia energii elektrycznej lub wahań napięcia.

Podsumowanie i przydatny film na ten temat

Jak prawidłowo kupić inwerter i dobrać do niego akumulator o optymalnej pojemności. Jak zainstalować urządzenie na kotle i na zawsze zapomnieć o przerwach w dostawie prądu:

Szczegółowy przegląd urządzenia, zasad działania i funkcjonalności popularnego modelu inwerterowego agregatu napięcia z czystą sinusoidą:

Jak zachowuje się w pracy inwerterowy przetwornik napięcia, który nie ma wbudowanego akumulatora wewnątrz obudowy:

Zainstalowanie urządzenia inwerterowego na kotle grzewczym pozwala systemowi grzewczemu poprawnie funkcjonować podczas intensywnych wahań napięcia i przy ogólnym wyłączeniu prądu. Właściciele nie odczuwają żadnych niedogodności związanych z brakiem prądu i nie marzną, jeśli ta nieprzyjemna sytuacja zdarza się w zimnym okresie roku.

Ponadto urządzenie chroni elementy komunikacyjne przed możliwymi awariami spowodowanymi nieoczekiwanym wyłączeniem prądu i pomaga sprzętowi działać jak najdłużej i z maksymalną wydajnością.

Czy ma już Pan/Pani doświadczenie w używaniu inwerterów do kotłów grzewczych? Prosimy opowiedzieć naszym Czytelnikom, na jakie urządzenie Pan/Pani się zdecydował/a? Czym się Pan/Pani kierował/a przy wyborze? Czy jest Pan/Pani zadowolony/a z działania urządzenia? Prosimy zostawiać swoje komentarze, dzielić się doświadczeniem, zadawać pytania w bloku poniżej.