Коротко. Для газового котла берут ИБП на 12 В с чистой синусоидой и аккумулятор того же напряжения. AGM на 100 А-ч держит котёл примерно 4-8 часов, литиевый LiFePO4 той же ёмкости почти вдвое дольше. Ниже таблица автономности, порядок расчёта и три вещи, на которых ошибаются чаще всего.
Сколько нужно котлу
Электричество в котле питает автоматику, вентилятор и циркуляционный насос. На шильдике обычно 70-120 Вт, а большую часть времени современный котёл берёт 20-60 Вт: цифры производителей мы разобрали в статье потянет ли зарядная станция газовый котёл. Так что ИБП на 500-1000 Вт имеет запас с головой. Выбирать нужно не по мощности, а по форме напряжения, напряжению батареи и току заряда.
1. Только чистая синусоида
Насос котла это асинхронный двигатель, а плата автоматики чувствительна к форме напряжения. От аппроксимированной («ступенчатой») синусоиды насос гудит и греется, а котёл может уходить в ошибку. Поэтому в характеристике «Форма выходного напряжения» должно стоять «Чистая синусоида». В разделе ИБП 12 В для котла и насоса это видно в карточке каждой модели.
Вторая вещь, которая касается именно котла: автоматика контролирует пламя относительно земли. Поэтому ИБП подключают в заземлённую розетку, а котёл к ИБП с правильной полярностью фаза-ноль. Если котёл запускается от сети, а от батареи гаснет через несколько секунд, причина почти всегда здесь. Как проверить мультиметром, описано в той же статье про котёл.
2. Напряжение батареи: 12 или 24 В
Напряжение аккумулятора должно совпадать с напряжением ИБП, это не подстраивается. Для котла чаще всего берут 12 В: одна батарея, простой монтаж, выбор аккумуляторов 12 В самый широкий.
24-вольтовые ИБП берут, когда на резерв вешают котёл вместе с насосами тёплого пола или бойлера косвенного нагрева. Для них два аккумулятора по 12 В соединяют последовательно. Батареи должны быть одинаковыми: одна модель, одна ёмкость, желательно одна партия, и перед соединением обе полностью заряжены. Литиевые аккумуляторы на 12,8 В и 25,6 В относятся к тем же системам 12 и 24 В, 12,8 и 25,6 это просто номинал литиевой сборки.
3. AGM, GEL или LiFePO4
| Тип | Сколько ёмкости можно брать | Ресурс | На что обратить внимание |
|---|---|---|---|
| AGM | около 50% | сотни циклов | дешёвый старт; глубокий разряд быстро съедает ресурс |
| GEL | около 50% | немного больше, чем у AGM | лучше переносит глубокие разряды и долгую работу в буфере |
| LiFePO4 | около 90% | тысячи циклов | только с ИБП, который умеет заряжать литий; в два-три раза легче |
Главное ограничение лития: у ИБП должен быть профиль заряда LiFePO4. Свинцовый профиль либо недозаряжает батарею, либо вгоняет её BMS в защиту. Такие модели собраны в разделе ИБП и инверторы с поддержкой LiFePO4. Ещё одно: при минусовой температуре литиевый аккумулятор не заряжается, BMS это блокирует. Котёл обычно стоит в тёплом помещении, так что здесь это не проблема, но в неотапливаемой котельной стоит помнить.
На сколько хватит: расчёт и таблица
Считаем так: напряжение × ёмкость × доля, которую можно взять × 0,85 (потери в инверторе ИБП). Получается полезная энергия в Вт-ч, делим её на потребление котла.
| Аккумулятор | Полезная энергия | Котёл 60 Вт | Котёл 120 Вт |
|---|---|---|---|
| AGM/GEL 12 В, 100 А-ч | ≈ 510 Вт-ч | 8 ч 30 мин | 4 ч 15 мин |
| AGM/GEL 12 В, 200 А-ч | ≈ 1 020 Вт-ч | 17 ч | 8 ч 30 мин |
| LiFePO4 12,8 В, 100 А-ч | ≈ 980 Вт-ч | 16 ч | 8 ч 10 мин |
| LiFePO4 12,8 В, 200 А-ч | ≈ 1 960 Вт-ч | 33 ч | 16 ч |
120 Вт это котёл на полной мощности с насосом, 60 Вт ближе к среднему зимой. В карточках аккумуляторов мы считаем автономность по 120 Вт, чтобы не обещать лишнего. Реально будет между двумя колонками.
Отсюда практический вывод: на типичное отключение в 4 часа хватает аккумулятора на 100 А-ч. Чтобы котёл гарантированно пережил ночь, берут 200 А-ч свинца или LiFePO4 на 12,8 В на 100 А-ч: по полезной энергии они почти одинаковы, но литий в два-три раза легче и служит в разы дольше.
Ток заряда: о чём обычно молчат
Отключения идут очередями, и между ними батарея должна успеть зарядиться. ИБП на 12 В обычно заряжают током 10-20 А. AGM на 100 А-ч, разряженный наполовину, при 10 А набирает основную ёмкость около 5 часов, а потом ещё несколько часов добирает последние проценты малым током. Если свет дают на 2-3 часа, свинцовая батарея с каждым циклом приходит к следующему отключению всё менее заряженной.
Что с этим делать:
- для графиков с короткими окнами брать ИБП с током заряда от 20 А, он указан в характеристиках каждой модели;
- проверить, что ток заряда ИБП не больше допустимого для аккумулятора (в паспорте батареи);
- или перейти на LiFePO4: он принимает большой ток почти до конца заряда и восстанавливается заметно быстрее.
Готовые пары и комплекты
Чтобы не сверять напряжение и химию самостоятельно, в карточке каждого ИБП в блоке «Аксессуары» мы показываем аккумуляторы, которые к нему подходят и есть в наличии. Для моделей без поддержки лития там только AGM и GEL. Есть и готовые комплекты ИБП с аккумулятором.
Если на резерве нужно держать не только котёл, но и холодильник, насос скважины и свет, 12 В уже тесно. Тогда смотрите статью про гибридный инвертор 48 В и батарею 51,2 В.
Короткая схема выбора
- Котёл с насосом до 300 Вт: ИБП 12 В на 500-1000 Вт с чистой синусоидой.
- Отключения до 4 часов: AGM или GEL на 100 А-ч. На ночь: 200 А-ч или LiFePO4 на 100 А-ч.
- Выбрали литий: только ИБП с поддержкой LiFePO4.
- Свет дают короткими окнами: смотрите ток заряда ИБП.
- Подключение: заземлённая розетка, правильная полярность, батарея рядом с ИБП на коротком толстом кабеле.