Необслуживаемый аккумулятор для бесперебойника

Выбор аккумулятора для ИБП: характеристики, особенности и виды АКБ

Хороший источник резервного питания выполняет две важные функции. Встроенный стабилизатор нивелирует колебания сетевого напряжения, а аккумулятор обеспечивает питание потребителя при отключении сети. Переход на резервное питание осуществляется автоматически. Аккумуляторы для ИБП часто входят в комплект поставки, но в некоторых случаях батареи нужно выбирать самостоятельно. Для этого необходимо знать классификацию аккумуляторных батарей и их основные характеристики.

Содержание:

Критерии выбора аккумулятора для резервного источника

Независимо от конструкции, аккумуляторы обладают общими для всех типов параметрами. К ним относятся следующие величины:

• Ёмкость;
• Напряжение;
• Допустимая глубина разряда;
• Процент саморазряда;
• Внутреннее сопротивление;
• Ток заряда;
• Количество циклов заряд-разряд;
• Срок службы;
• Температура эксплуатации.

Кроме этого важным может оказаться конструкция аккумуляторной батареи и её габариты.

Определение требуемой ёмкости аккумулятора

Ёмкость энергетической батареи один из самых важных параметров. От ёмкости зависит продолжительность времени, в течение которого аккумулятор будет поддерживать работоспособность подключенных устройств. Этот параметр измеряется во внесистемных единицах ампер/час.

Аккумуляторная батарея для ИБП может иметь практически любую ёмкость, но для домашнего использования обычно достаточно аккумулятора имеющего ёмкость от 50 до 200 А/ч. Требуемая ёмкость аккумуляторной батареи напрямую зависит от мощности потребителей и времени её работы и легко рассчитывается по простой формуле.

Например, насос газовой отопительной системы и блок управления котла имеют суммарную мощность 120 Вт или 0,12 кВт. К примеру, отопительная система должна работать от аккумулятора в течение 8 часов. Тогда требуемая ёмкость аккумулятора рассчитывается по формуле:

0,12*8*100=96 или 100 А/ч

Время работы аккумулятора можно подсчитать по формуле:

T=E*U/P, где:

• T – требуемое время работы;
• E – ёмкость аккумуляторной батареи;
• U – напряжение аккумулятора;
• P – мощность потребителей энергии.

Для более точного подсчёта применяется формула, где учитываются дополнительные коэффициенты:

• КПД стабилизированного источника питания (0,7-0,8);
• КРА – коэффициент разряда аккумулятора (0,7-0,9);
• КДЕ – коэффициент доступной ёмкости (0,7-1,0).

Коэффициент доступной ёмкости зависит от температуры воздуха. Чем ниже температура, тем меньше коэффициент. Полная формула определения времени работы ИБП будет выглядеть следующим образом:

T=E*U/P*КПД*КРА*КДЕ

На аккумуляторах отдельных компаний может быть нанесён особый код в виде буквы «С» с цифрой. Например «С10» или «С20». Этот параметр указывает на ёмкость батареи в определённый промежуток времени. Индекс «С10» считается стандартным и означает ёмкость при десятичасовом разряде.

АКБ для ИБП имеют стандартную величину напряжения, которая измеряется в вольтах, и равняется 12, 24 или 48 вольт.

Из видеоролика ниже вы узнаете о том, как правильно выбрать АКБ для бесперебойника газового котла:

Глубина разряда и саморазряд аккумуляторов

Глубина разряда – это та величина напряжения, до уровня которой аккумулятор можно разрядить без ущерба для его конструкции. Конкретно такой уровень называется рекомендованной глубиной разряда. Существует ещё допустимая глубина разряда, но это уже критический параметр. Разряд ниже этого предела может привести к необратимым процессам. Максимально чувствительными к величине разряда считаются свинцово-кислотные аккумуляторы, а менее всего подвержены негативному воздействию никель-кадмиевые аккумуляторы и некоторые другие батареи.

Саморазряд. Явление саморазряда свойственно всем типам химических источников энергии. Так, аккумулятор со свинцовыми пластинами и кислотным электролитом может потерять до 40% энергии в течение года при температуре хранения 20°C. В жарких условиях такой саморазряд может произойти за 4-5 месяцев. Приобретая аккумулятор для бесперебойника, следует обращать внимание на дату его изготовления и избегать покупки батареи, которая лежала на полке 2-3 года.

Внутреннее сопротивление. Среди технических параметров есть такая, достаточно хитрая величина как внутреннее сопротивление аккумулятора. Говорят, что по внутреннему сопротивлению аккумуляторы делятся на хорошие и плохие. Здесь действует принцип – чем больше сопротивление аккумулятора, тем хуже. Внутреннее сопротивление аккумулятора достаточно условная величина, поскольку батарея – это нелинейный прибор и такая величина как внутреннее сопротивление не остаётся постоянной, а зависит от целого ряда факторов и постоянно меняется.

Ток заряда. В документации на источники резервного питания всегда указывается ток заряда аккумуляторной батареи. Ток заряда, который составляет 10% от ёмкости аккумулятора, может считаться оптимальным. Так при токе заряда 10 А, минимальная ёмкость аккумулятора должна составлять 55 А/ч, оптимальная – 100 А/ч и максимальная – 150 А/ч.

Количество циклов зараяда. Количество циклов заряда и разряда для конкретного химического источника и его срок службы – это примерно одно и то же. Если не учитывать критические режимы, связанные с повышением температуры, то числом циклов и определяется время службы. Количество циклов определяется конструкцией аккумулятора и во многом зависит от глубины разряда. Гелевый аккумулятор для бесперебойного питания при уровне потери энергии 75% обеспечивает 800 зарядно-разрядных циклов. Если этот показатель уменьшается до 25%, то количество циклов достигает 2500.

На продолжительность работы аккумуляторной батареи заметное влияние оказывает повышение температуры. При температуре эксплуатации +30°C у аккумуляторов с кислотным электролитом и свинцовыми электродами срок службы сокращается на 30%.

Конструкция аккумуляторов для ИБП

В резервных источниках энергии используются аккумуляторные батареи нескольких типов. Они отличаются конструкцией, некоторыми техническими параметрами и себестоимостью.

Чаще всего в ИБП работают следующие типы химических источников тока:

• Свинцово-кислотные;
• Гелевые батареи;
• Аккумуляторы изготовленные по AGM технологии;
• Никель-кадмиевые.

Свинцово-кислотные

Батареи с пластинами из свинца и жидким кислотным электролитом можно считать долгожителями. К их достоинствам можно отнести надёжность и низкую стоимость. Такие аккумуляторы могут применяться в ИБП только если вся установка находится в отдельном помещении с хорошей вентиляцией, так как эти устройства выделяют газ. Кроме того они требуют технического обслуживания. При сильном разряде аккумуляторы такой конструкции быстро выходят из строя.

Гелевые

Гелевые аккумуляторы для ИБП являются модификацией предыдущих элементов. За счёт кремниевых соединений кислота образует желеобразную массу, поэтому такие аккумуляторы можно эксплуатировать в различных положениях, за исключением положения «контакты вниз». Они хорошо держат разряд, но неспособны давать большой пусковой ток из-за внутреннего сопротивления, которое достаточно велико.

Гелевая батарея чувствительна к коротким замыканиям, а сильный перегрев может даже привести к взрыву. Саморазряд у таких аккумуляторов не слишком большой, поэтому они прекрасно подходят для применения в тех устройствах, где разряд осуществляется в течение длительного периода и небольшими токами. Число зарядов-разрядов может составлять 600-800. Гелевые устройства герметичны, не выделяют вредных компонентов и не требуют технического обслуживания.

AGM аккумуляторы

AGM аккумулятор для ИБП так же является конструкцией с пластинами из свинца. Внутри корпуса находятся маты из специального стекловолокна, пропитанные электролитом. Электрическое сопротивление этих аккумуляторов заметно меньше, чем у гелевых, что улучает их характеристики. AGM батарея может обеспечивать большие токи, и не так чувствительна к коротким замыканиям.

Число зарядно-разрядных циклов обычно не превышает 300-400, что меньше, чем у аккумуляторов с гелевым наполнителем, а саморазряд несколько больше. Такие устройства полностью герметизированы, могут работать в любом положении, и не требуют постоянного контроля.

Никель-кадмиевые

Никель-кадмиевый аккумулятор для бесперебойника на 12 вольт имеет очень маленький вес и габариты. Такие батареи могут работать в сложных температурных условиях. Саморазряд батарей, выполненных по данной технологии, не превышает 2-3% в месяц. Кроме того они отличаются большим количеством зарядно-разрядных циклов, число которых может доходить до 1800. К недостаткам этих батарей можно отнести высокую цену и применение в конструкции токсичных компонентов, что затрудняет их утилизацию.

Надёжный аккумулятор для источника резервного питания

Практика показала, что оптимальным вариантом для использования в бытовых источниках аварийного питания может считаться аккумулятор для ИБП 12V ёмкостью 100 А/ч. Аккумулятор от компании «Энергия» АКБ 12-100 зарекомендовал себя как надёжный источник питания, который прекрасно работает в комплексе с инверторными преобразователями. Такие ИБП часто используются для систем отопления. Аккумулятор «Энергия» АКБ 12-100, при отключении сети, обеспечивает работу отопительного котла мощностью 150 Вт в течение 8 часов.

Батарея изготовлена по технологии AGM, способна кратковременно обеспечить большой пусковой ток, и рассчитана на срок службы 12 лет. Ток заряда аккумулятора составляет 30 А, а саморазряд не превышает 3 % в месяц.

Сравнив типы и технические характеристики современных аккумуляторов, можно сделать вывод, что лучше всего для использования в бытовом ИБП подойдёт батарея, выполненная по AGM технологии и имеющая ёмкость не менее 100 ампер/час. Такие аккумуляторы оптимальны по соотношению цена/ёмкость, абсолютно безопасны и, доступны по стоимости.

Источник

Выбор аккумулятора для ИБП для газового котла

В этом обзоре рассмотрены типы аккумуляторов для ИБП для газового котла и критерии их выбора. 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:

1. GEL.
2. AGM.
3. GEL + AGM.

• 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.

Выбор емкости аккумуляторов для бесперебойников для котлов

При выборе аккумуляторов для бесперебойников котлов надо сделать расчет необходимой емкости батареи, исходя из мощности газового котла и желаемой длительности работы в случае отключения электроэнергии.

1. Рассчитать ток потребления.
2. Умножить ток на желаемое время работы от бесперебойника.
3. Выбрать аккумулятор с ближайшим большим значением емкости.

• Для расчета тока потребления бесперебойника от аккумулятора надо мощность газового котла поделить на напряжение 12 Вольт (24 или 36 для двух/трех АКБ), а затем еще поделить на 0.8 — 0.85 (примерный КПД). Мощность газового котла можно узнать из его паспорта или посмотреть на шильдике ус тройства .
  • Пример. Газовый котел мощностью 100 Ватт. Ток аккумулятора в ИБП 12v будет: 100 Ватт/12 Вольт/0.8 = 10.4 Ампера.
• Если ИБП должен обеспечить работу газового котла в течение минимум 9 часов, то умножаем ток на время, в часах. 10.4 А* 9 ч = 93.6 Ач.
• Выбираем AGM или гелевый АКБ 12В 100Ач для ИБП газового котла.

Для бесперебойника с двумя (тремя) АКБ расчет проводится аналогично. Мощность газового котла делим на 24 (36) Вольт. Полученная в конечном результате емкость относится к каждому из двух (трех) аккумуляторов.

Примерное время работы ИБП котла от аккумулятора

Мощность котла, Вт	Время работы, ч	Емкость АКБ 12В, Ач	Емкость каждой АКБ при 2-х батареях, Ач	Емкость каждой АКБ при 3-х батареях, Ач
100	6	60	30	20
200	6	120	60	40
300	6	180	90	60
100	12	120	60	40
200	12	240	120	60
300	12	360	180	120

Рекомендации по выбору производителя аккумуляторов для ИБП для котлов

Для правильного выбора аккумулятора для ИБП котлов газового отопления рассмотрим лучших производителей AGM и гелевых АКБ в трех сегментах:

1. Бюджетный.
2. Средний.
3. Премиум.

• Лучшими аккумуляторами для ИБП газовых котлов в бюджетном ценовом сегменте являются модели бренда «Энергия». Эти АКБ изготавливаются в Китае под контролем российской компании «Энергия». Производственная линейка аккумуляторов «Энергия» для ИБП котлов содержит менее 10 моделей. При необходимости получения большей емкости, несколько батарей «Энергия» можно включать параллельно.
• АКБ Delta — лучший выбор аккумуляторов для ИБП для котлов в среднем ценовом сегменте. Батареи бренда Delta производятся на крупных китайских заводах группы компаний Vision. Качество выпускаемой продукции контролируется российскими инженерами Delta Battery. Производимый ряд AGM и гелевых аккумуляторов Delta содержит более 10 различных линеек, в каждой из которых содержатся десятки моделей емкостью от 1 Ач до 3000 Ач.
• В премиум сегменте лучшими аккумуляторами для бесперебойников газовых котлов являются модели бренда Yuasa. Аккумуляторы японской компании Yuasa производятся в Тайвани, что обеспечивает высокое качество продукции. АКБ Yuasa зарекомендовали себя только с лучшей стороны, как по надежности, так и по числу чиклов заряд-разряд. Однако, их цена примерно в два раза превышает стоимость аналогичных моделей Delta.

Рекомендуем для ИБП котлов газового отопления выбирать AGM аккумуляторы Delta.

Преимущества аккумуляторов Delta для ИБП для котлов

Использования аккумуляторов Delta в ИБП для котлов газового отопления имеет следующие преимущества:

1. Надежность.
2. Хорошее соотношение цена/качество.
3. Широкий выбор моделей АКБ бренда Delta.

• Надежность аккумуляторов Delta доказала многолетняя практика использования этих АКБ для ИБП для котлов отопления в различных условиях: в городе, в загородных коттеджах, в сельской местности.
• Практически при том же качестве, что и аккумуляторные батареи Yuasa, аккумуляторы Delta для бесперебойников котлов имеют гораздо меньшую цену.
• Большое количество различных производимых моделей АКБ Delta позволяет рекомендовать линейки, наиболее подходящие для ИБП для котлов отопления:
  • Серия Delta DTM производится для работы с источниками бесперебойного питания. В нее входят AGM аккумуляторы 12В емкостью до 200 А*ч.
  • Серия Delta HR с высокой токоотдачей предназначена для работы с ИБП мощных газовых котлов отопления .
  • Серии Delta DTM L и Delta HR L аналогичны соответствующим линейкам, но с увеличенным сроком службы (L — Long Life).

Источник