UPS voor gasverwarmingsketels: hoe kiezen, TOP-12 beste modellen, onderhoudstips

Bij de installatie van een verwarmingsketel met pomp en elektronische besturing wordt aanbevolen om meteen een onderbrekingsvrije voeding (UPS) aan te schaffen. Dit apparaat zal blijven verwarmen, zelfs bij stroomuitval. Maar niet elk apparaat kan de apparatuur langdurig van stroom voorzien.

Wij vertellen u hoe u op de juiste manier een UPS voor gasverwarmingsketels kiest. In het door ons voorgestelde artikel worden de in de praktijk gebruikte varianten in detail beschreven, evenals een ranglijst van de beste UPS-modellen. Met onze aanbevelingen zal de keuze en het gebruik van het apparaat, en het verwarmingssysteem als geheel, geen enkel probleem opleveren.

Noodzaak van UPS voor verwarmingsketels

De meeste moderne gasverwarmingsketels vereisen een permanente aansluiting op een stroombron. Op het net werken de circulatiepomp, de besturingseenheid, het ontstekingssysteem en de geforceerde ventilatie.

Gevorderde gebruikers van verwarmingsapparatuur installeren GMS-modules waarmee systemen op afstand kunnen worden bediend. Bij stroomuitval stopt de werking van alle genoemde apparaten en begint de verwarmde ruimte af te koelen.

Het is eenvoudiger om een UPS te installeren en brand van elektronische componenten van de gasverwarmingsketel door overbelasting te voorkomen, dan de gevolgen van een grote brand te betalen.

Elektronische componenten van gasverwarmingsketels zijn ook gevoelig voor spanningsparameters. De grote lengte van elektriciteitsnetten in buitenhuizen leidt vaak tot een spanningsdaling in het net, evenals tot verslechtering van de frequentie-eigenschappen van de stroom. Als gevolg hiervan kan de ketel met onderbrekingen werken of helemaal niet inschakelen.

Alle elektrische problemen worden opgelost door het installeren van een UPS, waarvan sommige modellen niet alleen reservedvoeding voor de apparatuur kunnen leveren, maar ook spannings- en frequentiegebreken kunnen corrigeren.

Automatische spanningsstabilisatie door de UPS vermindert de belasting op de elektrische omvormers van de printplaat van de gasboiler en verlengt hun levensduur.

De voordelen van het installeren van een UPS voor een gasboiler zijn:

1. Bescherming tegen spanningsschommelingen. De kosten van een UPS zijn vele malen lager dan de prijs van een nieuwe elektronische printplaat voor de boiler.
2. Eenvoudige installatie, die geen speciale vaardigheden vereist.
3. Automatische controle over de elektrische parameters van het net.
4. Levensduur tot 5-7 jaar.
5. Geen behoefte aan onderhoud.
6. Stille werking.

Bij strenge vorst kan het stilleggen van de verwarmingsapparatuur, zelfs voor een paar uur, leiden tot het scheuren van leidingen die dicht bij de straat liggen. Daarom is het waarborgen van de ononderbroken werking van de boiler met behulp van een UPS geen gril, maar een rationele oplossing om tijd en geld te besparen.

Werkingsprincipe van een UPS

De hoofdtaak van de UPS is het leveren van voldoende spanning aan het net bij een stroomuitval. De omschakeling naar voeding via accu's moet binnen fracties van een seconde plaatsvinden, zodat de aangesloten apparatuur niet uitschakelt.

UPS'en kunnen ook de spanning stabiliseren, de sinusgolf corrigeren en de frequentie binnen de normale grenzen houden. Maar niet alle modellen hebben deze extra functies.

Bij het kiezen van een UPS voor het verwarmingssysteem kunt u een krachtiger apparaat nemen, zodat u indien nodig andere apparaten erop kunt aansluiten.

De constructie van een UPS is niet uniform.

In de maximale uitvoering bestaat de UPS uit de volgende onderdelen:

• behuizing;
• accu;
• stroom- en spanningsomvormers (inverters, gelijkrichters, enz.);
• schakelaar;
• besturingsmicrochip.

Voor de werking van de aangesloten apparatuur zijn de volgende kenmerken van de UPS belangrijk:

1. Type uitgangsspanningscurve: benaderde (getrapte) of zuivere sinusgolf. De eerste optie is minder wenselijk omdat deze ongebruikelijk is voor de meeste elektronische apparaten en leidt tot versnelde slijtage.
2. Vermogensverbruik. De motoren van de pomp en ventilator hebben hoge aanloopstromen, daarom moet het maximale vermogen van de UPS minstens 2 keer hoger zijn dan het stroomverbruik van de boiler.
3. Omschakeltijd naar de reservestroombron. Hoe hoger deze snelheid, hoe beter voor de aangesloten apparatuur.
4. Elektrische capaciteit. Hiervan hangt de autonomie van het gehele verwarmingssysteem af. Om de capaciteit te vergroten, kunnen er externe extra accu's op de UPS worden aangesloten.
5. Levensduur. Deze hangt af van de gebruiksomstandigheden en de interne structuur van de batterijen.
6. Bereik van de ingangsparameters van het net, waardoor de UPS acceptabele spanning, frequentie en sinusgolf kan leveren zonder over te schakelen op accu.
7. Aanwezigheid van aarding ('doorlopende' nul).

In de autonome modus kunnen UPS'en twee soorten sinusgolven leveren:

• zuivere (sinusgolf);
• benaderde (sinusgolf).

Een vloeiende sinusgolf is acceptabeler en garandeert altijd een normale werking van de aangesloten apparatuur.

De opgegeven bedrijfstijden van de apparatuur op de UPS zijn indicatief. De exacte tijd kan worden bepaald door het testen van de specifieke set apparatuur.

De kosten van UPS'en zijn rechtstreeks afhankelijk van de accucapaciteit, extra functionaliteiten en de naleving van de uitgaande stroom- en spanningsparameters aan de normwaarden. Maar zelfs de goedkoopste UPS is beter dan helemaal geen UPS.

Soorten onderbrekingsvrije voedingen

Fabrikanten van UPS'en produceren apparaten voor elk budget, maar hoe duurder, hoe hoger de functionaliteit en de autonome bedrijfstijd.

UPS'en kunnen op basis van hun werkingsprincipe worden onderverdeeld in drie hoofdcategorieën: continu (on-line type), line-interactief en reserve (off-line type). Elk type UPS wordt later in detail besproken.

Optie #1: stand-by

Bij aanwezigheid van netstroom fungeert een reserve- of off-line UPS als tussenpersoon, waarbij de spanning en stroom worden doorgegeven met dezelfde kenmerken als aan de ingang van het apparaat.

Alleen bij een stroomstoring of wanneer de parameters buiten het geprogrammeerde bereik vallen, schakelt de UPS de aangesloten apparatuur over op accuvoeding.

De bedieningselementen van goedkope reserve-UPS'en zijn meestal beperkt tot één knop, waarbij verschillende combinaties van indrukken de werking van het apparaat kunnen regelen.

Reserve-UPS'en zijn meestal uitgerust met accu's van 5-10 Ah, voldoende voor continu gebruik van de ketel gedurende 10-30 minuten. Hun belangrijkste functies zijn het voorkomen van een plotselinge stilstand van de verwarmingsapparatuur en het geven van tijd voor een correcte handmatige uitschakeling.

Voordelen van off-line UPS'en zijn:

1. Geen geluid.
2. Hoog rendement bij netvoeding.
3. Lage prijs.

Nadelen van off-line UPS'en:

1. De omschakeltijd naar accu is 4-12 ms.
2. Onmogelijkheid om spannings- en stroomkenmerken aan te passen.
3. Werking op een benzinegenerator is gevaarlijk voor de ketel omdat de sinusparameters niet worden gehandhaafd.
4. Kleine accucapaciteit.

Veel modellen reserve-UPS'en kunnen worden uitgerust met externe accu's, waardoor de autonome bedrijfstijd kan worden verlengd. Maar zelfs met een krachtige accu blijven ze slechts schakelaars die de voeding van de ketel van net naar accu omschakelen.

Optie #2: line-interactief

Line-interactieve UPS'en zijn geavanceerder dan reserve-UPS'en. Naast een accu hebben deze apparaten spanningsstabilisatoren, waardoor ze aan de uitgang 220 V kunnen leveren.

Duurdere modellen kunnen de vorm van de sinusgolf analyseren en de voeding overschakelen naar accu's wanneer de vervorming meer dan 5-10% bedraagt. Dergelijke UPS'en kunnen de sinusvorm niet corrigeren bij netvoeding.

Het beheer van een line-interactieve UPS is complexer. Het stelt u gewoonlijk in staat de grenzen van het ingangsspanningsbereik in te stellen en de inschakelvertraging van de aangesloten apparatuur te bepalen.

Line-interactieve modellen met een hoog uitgangsvermogen worden vaak geïnstalleerd aan de ingang van de elektrische bedrading in huis. Gewoonlijk worden er krachtige externe accu's op aangesloten.

De voordelen van line-interactieve UPS'en zijn als volgt:

1. Korte omschakeltijd naar de accuvoeding – 2-10 ms, die vrijwel geen invloed heeft op de werking van de aangesloten apparatuur.
2. Hoog rendement bij netvoeding.
3. Mogelijkheid tot spanningsstabilisatie, zelfs zonder accu.

Nadelen van line-interactieve UPS'en:

1. Onvermogen om de sinusvorm te beïnvloeden bij netvoeding.
2. Het vermogen is beperkt tot 5 kVA.
3. Geen correctie van de stroomfrequentie.

Line-interactieve UPS'en worden vaker gekocht dan standby-UPS'en, omdat ze extra zijn uitgerust met een spanningsstabilisator die het verwarmingsapparaat correcter laat werken.

Optie #3: continu

De uitgangsparameters van het elektriciteitsnet bij continue (on-line) UPS'en zijn onafhankelijk van de ingangskarakteristieken. De aangesloten apparatuur wordt altijd gevoed door de accu, ongeacht of er spanning aan de ingang is. Dit wordt bereikt door de elektrische energie in twee stappen om te zetten.

Eerst wordt de ingangsspanning verlaagd, wordt de wisselstroom gelijkgericht en wordt de elektrische energie gebruikt om de accu op te laden.

Continue UPS'en hebben een dure, uit meerdere componenten bestaande schakeling, die zich economisch alleen rechtvaardigt bij een hoog vermogen van de aangesloten apparatuur en een overeenkomstige accucapaciteit.

Bij het leveren van elektriciteit vindt het omgekeerde proces plaats. Elektrische energie wordt van de accupolen afgenomen, de stroom wordt omgezet in wisselstroom, de spanning wordt verhoogd en aan de uitgang van de UPS geleverd.

Als gevolg hiervan werkt de aangesloten apparatuur in een volledig autonome modus met stabiele elektrische parameters. Het is niet bang voor spanningspieken, sinusvervorming of zelfs blikseminslagen. Externe factoren kunnen leiden tot beschadiging van de UPS, maar niet van de erop aangesloten gasboiler of vloerketel.

Voordelen van continue UPS'en:

1. Bij stroomuitval wordt de voeding van de aangesloten apparaten niet onderbroken.
2. Stabiele spanning- en frequentieparameters, correcte sinusgolf, wat vooral belangrijk is bij aansluiting van een gasketel.
3. Bescherming tegen onverwachte spanningspieken.
4. Probleemloze aansluiting op een benzinegenerator om de accu bij te laden.
5. Mogelijkheid om de uitgangsspanning aan te passen.

Belangrijkste nadelen van on-line UPS'en:

1. Verhoogd geluid en warmteontwikkeling tijdens de werking van de ventilator.
2. Laag rendement (80-94%)
3. De kosten van online UPS'en zijn twee tot drie keer hoger dan die van line-interactieve modellen.

De voordelen van online UPS'en zijn duidelijk. Deze UPS'en zijn vrij duur, maar bieden de best mogelijke elektrische bescherming voor de cv-ketel. Als u er accu's met een grote capaciteit op aansluit, hoeft u zich geen zorgen te maken over de normale werking van de verwarmingsapparatuur, zelfs niet bij stroomuitval.

Selectieregels voor UPS

De gevoeligheid van de elektronica van gasgestookte ketels maakt het niet mogelijk om te bezuinigen op de betrouwbaarheid en functionaliteit van UPS'en. Het kiezen van een UPS voor een verwarmingsketel is vrij complex vanwege de diversiteit aan technische parameters en het grote aantal fabrikanten van apparatuur.

Maar er zijn een aantal kenmerken van UPS'en die in de eerste plaats in overweging moeten worden genomen:

1. Duur van ononderbroken werking in de accuvoedingmodus.
2. Schijnbaar en werkelijk vermogen.
3. Aard van de sinusgolf aan de uitgang.
4. Grenzen van de werkingsspanningsbereiken.
5. Mogelijkheid tot aansluiten van externe accu's.

De duur van de ononderbroken werking van de UPS in accuvoedingmodus is rechtstreeks afhankelijk van de batterijcapaciteit. Als u er niet zeker van bent dat de ingebouwde middelen voldoende zijn, kunt u een UPS kopen met de mogelijkheid om extra accu's aan te sluiten.

De capaciteit van het UPS-systeem kan altijd worden vergroot door nieuwe accu's aan te schaffen. Het is daarbij aan te raden om identieke batterijen te kiezen.

In de technische specificaties van UPS'en worden de waarden van het schijnbare en werkelijke vermogen vermeld. Het is wenselijk dat de tweede parameter twee keer zo hoog is als het totale lineaire vermogen van de verwarmingsapparatuur. Hierdoor kan de UPS zonder negatieve gevolgen de aanloopstromen van de pompmotoren en ventilatoren weerstaan.

De waarden van de grensspanningsbereiken zijn vooral relevant voor landhuizen. 's Avonds kan de spanning op lijnen die ver van de transformator verwijderd zijn dalen tot 160-170 V. De UPS zal dan constant overschakelen op accuvoeding, dus is het beter een UPS met een ingebouwde stabilisator en een lage drempelspanning aan te schaffen.

Benaderde (1) en zuivere (2) sinusgolf. Alle elektronische apparatuur van de gasboiler is ontworpen om op een zuivere sinusgolf te werken, dus een benaderde sinusgolf kan de werking van sommige componenten verstoren.

Benaderde sinusgolf heeft een negatieve invloed op de werking van elektromotoren: ze zoemen en de prestaties dalen.

De microchip van de gasboiler kan ook onstabiel werken, waardoor de apparatuur spontaan kan in- of uitschakelen. Daarom is het voor de voeding van verwarmingssystemen aan te raden een UPS aan te schaffen met een vloeiende sinusgolf, die geen problemen zal veroorzaken.

UPS'en hebben veel extra technische specificaties, maar hun waarden zijn niet zo cruciaal voor de werking van de gasboiler.

Soorten accu's

Voor UPS'en worden uitsluitend loodzuuraccu's (SLA) geproduceerd, die zwaarder en groter zijn dan lithiumaccu's, maar aanzienlijk goedkoper. In UPS'en worden verzegelde accu's gebruikt, die veilig zijn en geen onderhoud vereisen.

De afdichting van loodzuuraccu's kan bedrieglijk zijn, dus het is niet aan te raden het lot te tarten en de apparaten opzij of ondersteboven te kantelen.

In de handel zijn accu's voor UPS'en van twee typen verkrijgbaar:

• gelaccu's (GEL);
• glasvezelaccu's (AMG).

Aan de elektrolyt van gelaccu's zijn siliciumverbindingen toegevoegd, waardoor deze zeer dik is. Hierdoor lekt de inhoud van de accu niet bij schudden en stroomt niet weg bij het kantelen van het apparaat.

Zuurstof en waterstof die tijdens het gebruik vrijkomen, worden door de gel opgenomen en reageren langzaam met elkaar tot water. Zo wordt de volledige veiligheid van de accu's gewaarborgd.

Een gelaccu heeft van binnen geen vloeistof in de gebruikelijke zin. Het bestaat uit meerdere onafhankelijke kamers, waarin synthetische elektroden zijn geplaatst, bedekt met een stroperige substantie.

De interne ruimte van AMG-accu's is gevuld met poreuze glasvezelmatten, die ook bijdragen aan het vertragen van de reactie tussen zuurstof en waterstof. Een nadeel van dergelijke accu's is de vloeibare elektrolyt, die toch kan lekken bij beschadiging van de accu of bij het ondersteboven kantelen.

Bij mechanische beschadiging van de glasvezelaccu is het ten strengste verboden om de lekkende vloeistof met een doek op te vangen. Het is een sterk zuur dat de huid kan verbranden.

Vanwege de grotere veiligheid zijn gelaccu's 10-20% duurder dan glasvezelaccu's bij vergelijkbare capaciteit. Maar als de UPS voor verwarmingsapparatuur rustig op de vloer staat, heeft het geen zin om extra geld uit te geven.

Bij veel UPS-systemen is de mogelijkheid voorzien om externe accu's aan te sluiten. Bij parallel gebruik van meerdere accu's is het belangrijk dat ze dezelfde technische specificaties hebben. Dit zorgt ervoor dat de accu's gelijkmatig ontladen en opladen, en verlengt de levensduur van elke accu.

Tips voor gebruik van UPS

Het installeren van een UPS is vrij eenvoudig – lees gewoon de handleiding en sluit alle externe apparaten aan volgens het schema dat daarin wordt beschreven.

Het rendement van krachtige UPS-systemen neemt af door de constante werking van de ventilator, die zorgt voor de koeling van de inwendige stroomomvormers en batterijen.

De werking van UPS-systemen is eenvoudig en vereist geen menselijke tussenkomst.

Er zijn echter niet in de handleidingen beschreven nuances in het gebruik waarmee u zich vertrouwd moet maken:

1. Plaats de UPS en externe accu's niet in de buurt van elkaar en warmtebronnen. De optimale temperatuur voor de werking van deze apparatuur is 20-25 °C.
2. De ruimte met UPS-systemen mag niet vochtig zijn; vooral de vorming van watercondens is gevaarlijk.
3. Het gebruik van overspanningsbeveiligingen en stekkerdozen aan de uitgang van de UPS wordt afgeraden.
4. Als de constructie van de UPS voorziet in aarding van de behuizing, moet deze worden aangebracht.
5. De UPS moet na ingebruikname permanent op het net zijn aangesloten.

Het opvolgen van deze eenvoudige regels verlengt de levensduur van de UPS en beschermt het huis tegen brand en kortsluiting.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

De gepresenteerde video's helpen u beter te begrijpen hoe verschillende UPS-systemen werken en de effectiviteit ervan te beoordelen.

Video #1. Methode voor het kiezen van een UPS voor het verwarmingssysteem:

Video #2. Aansluiten en testen van de UPS:

Video #3. Overzicht van verschillende soorten UPS-systemen:

Het aansluiten van verwarmingsapparatuur via een noodstroomvoorziening is economisch verantwoord. In het geval van extreme netoverbelastingen zal de UPS de grootste klap opvangen, waardoor de duurdere gasketel tegen defecten wordt beschermd.

Bij de begroting voor de installatie van het verwarmingssysteem moet altijd rekening worden gehouden met de kosten van de noodstroomvoorziening en de bijbehorende accu's.

Schrijf alstublieft reacties in het blok onder de tekst van het artikel. Stel vragen over twijfelpunten, plaats foto's van het aangeschafte apparaat of van de installatiestappen. Deel nuttige informatie met de bezoekers van de site die van pas kan komen bij de installatie en het gebruik van de UPS.