В общем, с полной уверенностью о хронической недозарядке автомобильной АКБ в составе источника бесперебойного питания говорить нельзя. Убедительных подтверждений этому нет.
Выбор аккумулятора для ИБП для газового котла
В этом обзоре рассмотрены типы аккумуляторов для ИБП для газового котла и критерии их выбора в Москве. Для этого в данной статье разбираются характеристики и потребительские качества каждого типа аккумуляторных батарей (АКБ).
Источники бесперебойного питания (ИБП) для газового котла и UPS (Uninterruptible Power Supply ) для компьютеров принципиально отличаются требованиями к синусоидальности выходного напряжения. ИБП 12v (24v, 36v) для газового котла обеспечивают синусоидальное выходное напряжение (чистая синусоида). Компьютерные UPS выдают напряжение формы модифицированной синусоиды. Поэтому компьютерные ИБП не подходят для котлов.
Тем не менее, в обоих случаях применяются герметичные свинцово-кислотные аккумуляторные батареи SLA (Sealed Lead Acid) с номинальным напряжением 12 Вольт (или 6 Вольт при последовательном включении двух АКБ). В ИБП аккумуляторы работают в буферном режиме под напряжением 14.1 — 14.4 Вольта. С бесперебойниками котлов с резервным напряжением 24 В или 36 В используются, соответственно, две или три аккумуляторные батареи. АКБ для ИБП компьютеров устанавливаются, как правило, внутри бесперебойника UPS. В то же время, аккумуляторы для ИБП для котлов газового отопления всегда бывают внешними.
Типы аккумуляторов для ИБП для котлов: гелевые, AGM
Принцип работы SLA аккумуляторов для ИБП котлов отопления заключается в электрохимической реакции свинца и его диоксида с использованием в качестве электролита раствора серной кислоты. Для безопасности использования герметичные необслуживаемые АКБ (SLA) снабжаются предохранительным клапаном на случай нештатной ситуации. Используемые в ИБП котлов аккумуляторные батареи SLA с клапаном имеют на корпусе аббревиатуру VRLA (Valve Regulated Lead Acid).
Чтобы аккумуляторные батареи для ИБП могли работать внутри помещения и без обслуживания, для их герметичного изготовлении применяются три метода:
- Гелевая технология GelledElectrolite (GEL) использует силикат натрия для застывания электролита в виде геля. Пространство незаполненных пор, образующееся в процессе застывания электролита, в SLA аккумуляторах используется для процесса рекомбинации газов при электрохимических реакциях. Гелевые АКБ для ИБП 12v герметичные и необслуживаемые, допускают глубокий разряд, но не допускают короткого замыкания и перезаряда. Эти аккумуляторные батареи могут использоваться в любом положении.
- При AGM технологии (Absorption Glass Mat) электролита абсорбируется в пористом мате из стекловолокна. В стекловолокне также присутствует незаполненные поры для рекомбинации газов. AGM аккумуляторы более приспособлены для работы в ИБП, чем гелевые. Они не только также герметичны и не требуют обслуживания, но и имеют более низкую цену. Однако, AGM АКБ не допускают сильного разряда. Устанавливаться они могут в любом положении, кроме «вверх дном».
- Совмещенная технология GEL + AGM используют оба способа загущения электролита.
Поскольку внешне АКБ AGM и GEL практически не отличаются, пользователи обычно называют оба типа аккумуляторов гелевыми, редко используя обозначение AGM.
Важно! При выборе аккумулятора для ИБП газовых котлов следует учитывать, что автомобильные АКБ принципиально не подходят для любых систем бесперебойного питания. И речь даже не только о вредности испарений автомобильной свинцово-кислотной батареи при кипении электролита. Дело в том, что аккумулятор для автомобиля предназначен для отдачи кратковременного пускового тока большой величины и не рассчитан на работу в ИБП 12v в буферном режиме, при котором он быстро потеряет емкость.
Источники бесперебойного питания устанавливаются перед оборудованием, которое должно сохранить рабочие параметры после отключения сетевого питания. Устройство укомплектовано аккумулятором и электронной схемой контроля параметров и переключения на резервный источник. Можно ли подключить автомобильный аккумулятор к ИБП?
Особенности автомобильных аккумуляторов
Автомобильные аккумуляторы являются свинцово-кислотными аккумуляторами стартерного типа с напряжением в основном 12,7 В. Они предназначены для кратковременной работы в автомобильных системах зажигания (запуска мотора транспортного средства) и освещения. Их основная задача – кратковременная подача на стартер большого пускового тока – от 250 до 1000 А. При этом такие аккумуляторы не рассчитаны на длительную отдачу тока, так как быстро разряжаются. Зарядка же автомобильного аккумулятора выполняется в «равном» режиме: во время работы генератора автомобиля.
Внутри корпуса автомобильного аккумулятора размещено шесть блоков (банок) по 2 В, в которых установлены свинцовые пластины (электроды) и залит жидкий электролит (серная кислота), который не поддерживает процесс рекомбинации, что создает пожароопасность и требует организации хорошей вентиляции. Поэтому такие батареи не предназначены для установки в помещении.
В зависимости от типа автомобиля (легковой/грузовой) можно встретить аккумуляторы от 40 Ач, однако самые распространенные из них имеют емкость 55-65 Aч. Чем больше их емкость, тем мощнее пусковой ток они могут выдать.
Особенности специализированных аккумуляторов для ИБП
Специализированные аккумуляторы для ИБП представляют собой герметичные свинцово-кислотные (наиболее распространенный тип) тяговые аккумуляторы с номинальным напряжением 12 В (однако напряжение полностью заряженной AGM батареи составляет 13,5-14 В). Они предназначены для непрерывной дозированной отдачи электроэнергии. Батарея ИБП по сравнению с автомобильным аккумулятором рассчитана на отдачу тока различной величины от 5 минут до нескольких часов, что позволяет автономно питать электрические приборы различной мощности. При этом аккумуляторы ИБП рассчитаны на зарядку постоянным стабильным током.
Что касается электролита, то в основном в специализированных батареях для ИБП применяется гелеобразный абсорбент (технология GEL) или пропитанное электролитом специальное пористое стекловолокно (технология AGM).
Данные аккумуляторы считаются наиболее безопасными для применения и практически не выделяют газ во время работы. Технология AGM позволяет рекомбинировать до 99% выделяемого батареями газа.
Емкость аккумуляторных батарей, в зависимости от модели, может быть от 1 Ач. Данный параметр будет влиять на продолжительность функционирования ИБП в автономном режиме: чем больше емкость, тем больше будет работать нагрузка в период отключения электричества.
Об основных типах аккумуляторных батарей, которые применяются для ИБП можно узнать подробнее в нашей статье «Аккумуляторы для ИБП: основные типы».
Помимо этого, отличается и чистота свинца в этих типах АКБ. В автомобильных используется свинец, получаемых в результате переработки отработавших пластин. В аккумуляторах для ИБП используется более чистый свинец первичной плавки.
Перечень оборудования и материалов
Рекомендуем заранее приобрести все комплектующие для замены, в этом случае процедуру можно провести за минимальное время. Вам понадобятся:
- Источник бесперебойного питания;
- Обслуживаемая кислотно-свинцовая стартерная аккумуляторная батарея;
- Желательно приобрести аккумуляторный ящик под размер батареи;
- Провод соединительный гибкий, сечением не менее 4 кв. мм;
- Клеммы для присоединения проводов к аккумулятору и источнику, разъемы для подключения вентиляторов к аккумулятору;
- Вентиляторы охлаждения ИБП с питанием 12 В, рекомендуется две штуки — приточный и вытяжной.
Дополнительное охлаждение ИБП потребуется в связи с увеличением времени работы трансформатора на заряд батареи большой емкости. Возможно, дополнительно потребуется изготовление вентиляционных отверстий в корпусе источника.
Способ прокладки соединительных проводов выбирайте по кратчайшему расстоянию, в случае увеличения длины провода придется увеличить его сечение.
Выбор аккумуляторной батареи
До установки АКБ необходимо прояснить ряд особенностей, которые будут сопутствовать нестандартным условиям ее применения:
- Срок службы АКБ. По сравнению с типовым использованием в машине, в схеме работы с ИБП срок службы батареи несколько сократится. Это обусловлено различиями в конструкции аккумуляторных банок. Тем не менее, при большей стоимости время работы штатной батареи источника сопоставимо со временем работы автомобильной АКБ.
- Полный разряд АКБ. Автомобильные аккумуляторы не допускают полного разряда, а в работе с ИБП это вполне может случиться. Решением проблемы должна стать настройка источника питания, при которой он отключится при падении заряда до 20-25% от полной емкости.
- Испарения кислоты и водорода. Принцип действия аккумуляторных батарей предусматривает выделение в воздух водорода и паров кислот. Данное условие характерно, кстати, и для батарей, идущих в комплекте с ИБП. Многочисленные замеры показывают, что количество кислоты и водорода, полученное в процессе работы и заряда АКБ от источника бесперебойного питания, ничтожно и не представляет вреда для человека при соблюдении техники безопасности.
- Взрывоопасность. При работе и заряде ИБП концентрация водорода в объеме стандартного помещения не достигает опасного отношения к кислороду, поэтому взрывоопасной смеси не возникнет.
Поскольку внешне АКБ AGM и GEL практически не отличаются, пользователи обычно называют оба типа аккумуляторов гелевыми, редко используя обозначение AGM.
Подключение
Подсоединение автомобильного аккумулятора к ИБП особой сложности не представляет. Нужно лишь изготовить соответствующий кабель. Потребуется кусок провода, два крокодила и две клеммы под соответствующие разъёмы на плате UPS. Крокодилы и клеммы припаиваются к проводу. А дальше вместо штатного аккумулятора подключается автомобильная батарея с соблюдением полярности. Провод сделайте с запасом, чтобы аккумулятор можно было хоть немного передвигать вокруг ИБП.
Сложного здесь ничего нет, если бы не один вопрос. Он заключается в том, насколько хорошо будут чувствовать себя транзисторы в схеме источника бесперебойного питания. Ведь при производстве UPS рассчитывается, что они будут работать определённое время, которое зависит от ёмкости АКБ. То есть, аккумулятор садится и устройство отключается. И этот временной интервал небольшой.
Соответственно, и охлаждающие радиаторы на них рассчитаны, чтобы отводить тепло некоторое время. Если мы подключаем автомобильный аккумулятор, то этот временной интервал значительно возрастает. Ёмкость таких аккумуляторных батарей больше и держать нагрузку они могут дольше. Это во многом то, из-за чего затевается модернизация (помимо экономии).
Поэтому стоит понаблюдать как сильно транзисторы будут греться, а лучше заранее принять меры по их эффективному охлаждению. Можно поставить радиаторы, имеющие большую массу и площадь поверхности (с рифлением). Может быть, придётся поставить активное охлаждение (вентилятор). Это дополнительная суета, но в ряде случаев без этого не обойтись.
Вернуться к содержанию
Менять или не менять?
Как видите, в процессе подключения автомобильного аккумулятора к источнику бесперебойного питания нет ничего фатального или невыполнимого. Есть определённые сложности, которые довольно просто решаются. Мы рассмотрели основные доводы за и против такого решения. Все доводы «против» звучат в основном от производителей ИБП. Доводы «за» можно услышать от тех, кто реализовал подобные решения. Одни пользователи сделали это в целях экономии, другие с целью увеличения работы ИБП в автономном режиме. Ведь UPS используют не только для подключения компьютерных систем. От них могут работать устройства, для завершения работы которых недостаточно просто «сохраниться».
Что касается целесообразности замены аккумулятора, то здесь решать вам по ситуации. Если вам просто по работе приходится обслуживать ИБП и аккумуляторы к ним приобретаются за счёт компании, то к чему вся эта суета? А вот если на эти АКБ уходят кровно заработанные средства, то стоит заняться этим вопросом. Также это может понадобиться тем, кто хочет увеличить время работы UPS при отключении электричества. Возможны ситуации, когда на один источник бесперебойного питания «повешено» много потребителей. Замена аккумулятора на автомобильный может помочь в решении этой проблемы.
Вернуться к содержанию
