ASI pour chaudières à gaz de chauffage : comment choisir, TOP 12 des meilleurs modèles, conseils d'entretien

Lors de l'installation d'une chaudière de chauffage avec pompe et commande électronique, il est recommandé d'acheter immédiatement une alimentation sans interruption (ASI). Cet appareil permettra de continuer à chauffer les pièces même en l'absence d'électricité. Mais tous les appareils ne sont pas capables d'assurer le fonctionnement de l'équipement pendant une longue période.

Nous vous expliquerons comment choisir judicieusement une ASI pour les chaudières à gaz. Dans notre article, nous détaillons les variétés utilisées dans la pratique, ainsi qu'un classement des meilleurs modèles d'onduleurs. Grâce à nos recommandations, le choix et l'exploitation de l'appareil, ainsi que du système de chauffage dans son ensemble, ne poseront aucun problème.

Nécessité d'une ASI pour les chaudières de chauffage

La plupart des chaudières à gaz modernes nécessitent une connexion permanente à une source d'alimentation électrique. Le circulateur, le bloc de commande, le système d'allumage et la ventilation forcée fonctionnent sur le secteur.

Les utilisateurs avancés d'équipements de chauffage installent des modules GMS permettant de contrôler les systèmes à distance. En cas de coupure de courant, le fonctionnement de tous les dispositifs mentionnés s'arrête et la pièce chauffée commence à refroidir.

Il est plus simple d'installer une ASI et d'éviter l'inflammation des composants électroniques de la chaudière à gaz due aux surcharges que de payer les conséquences d'un incendie majeur.

Les composants électroniques des chaudières à gaz sont également exigeants quant aux paramètres de tension. La grande longueur des réseaux électriques dans les maisons de campagne entraîne souvent une baisse de tension ainsi qu'une dégradation des caractéristiques de fréquence du courant. En conséquence, la chaudière peut fonctionner par intermittence ou ne pas s'allumer du tout.

Tous les problèmes électriques sont résolus par l'installation d'une ASI, dont certains modèles peuvent non seulement fournir une alimentation de secours à l'équipement, mais aussi corriger les défauts de tension et de fréquence.

La stabilisation automatique de la tension par l'onduleur permet de réduire les charges sur les convertisseurs électriques de la carte de la chaudière à gaz et d'augmenter leur durée de vie.

Les avantages de l'installation d'un onduleur pour chaudière à gaz sont :

1. Protection contre les variations de tension. Le coût d'un onduleur est plusieurs fois inférieur au prix d'une nouvelle carte électronique pour chaudière.
2. Simplicité d'installation, ne nécessitant pas de compétences particulières.
3. Contrôle automatique des paramètres électriques du réseau.
4. Durée de vie jusqu'à 5-7 ans.
5. Absence de besoin de maintenance.
6. Fonctionnement silencieux.

En cas de fortes gelées, l'arrêt de l'équipement de chauffage, même pour quelques heures, peut entraîner la rupture des tuyaux situés près de la rue. Par conséquent, assurer la continuité de fonctionnement de la chaudière à l'aide d'un onduleur n'est pas un caprice, mais une solution rationnelle pour économiser du temps et de l'argent.

Principe de fonctionnement d'un onduleur

La tâche principale de l'onduleur est de fournir au réseau une tension de puissance suffisante en cas de coupure de courant. Le passage à l'alimentation par batteries doit se faire en une fraction de seconde pour que l'équipement connecté ne s'éteigne pas.

Les onduleurs sont également capables de stabiliser la tension, de redresser la sinusoïde et de maintenir la fréquence du courant dans les limites normales. Mais toutes les modèles ne disposent pas de fonctions supplémentaires.

Lors du choix d'un onduleur pour le système de chauffage, vous pouvez prendre un appareil plus puissant afin de pouvoir, si nécessaire, y connecter d'autres appareils.

La configuration de l'onduleur varie.

Dans la configuration maximale, l'onduleur se compose des éléments suivants :

• le boîtier ;
• batterie ;
• convertisseurs de courant et de tension (onduleurs, redresseurs, etc.) ;
• commutateur ;
• microcircuit de commande.

Pour le fonctionnement de l'équipement connecté, les caractéristiques suivantes de l'onduleur sont importantes :

1. Type de courbe de tension de sortie : sinusoïde approximative ou sinusoïde pure. La première option est moins préférable car elle est inhabituelle pour la plupart des appareils électroniques et entraîne une usure accrue.
2. Puissance consommée. Les moteurs de la pompe et du ventilateur ont des courants de démarrage élevés, donc la puissance maximale de l'onduleur doit être au moins 2 fois supérieure au niveau de consommation électrique de la chaudière.
3. Vitesse de commutation vers la source d'alimentation de secours. Plus elle est élevée, mieux c'est pour l'équipement connecté.
4. Capacité électrique. Elle détermine l'autonomie de tout le système de chauffage. Pour augmenter la capacité, des batteries externes supplémentaires peuvent être connectées à l'onduleur.
5. Durée de vie. Elle dépend du mode d'utilisation et de la structure interne des batteries.
6. Plage des paramètres d'entrée du réseau permettant à l'onduleur de fournir une tension, une fréquence et une sinusoïde acceptables sans passer sur batterie.
7. Présence d'une mise à la terre (zéro traversant).

En mode autonome, les onduleurs peuvent fournir 2 types de sinusoïde :

• sinusoïde pure ;
• sinusoïde approximative.

Une sinusoïde lisse est plus acceptable et garantit toujours le fonctionnement normal de l'équipement connecté.

Les délais de fonctionnement de l'équipement à partir de l'onduleur sont indicatifs. Le temps exact peut être déterminé en testant l'équipement spécifique.

Le coût des onduleurs dépend directement de la capacité des batteries, des fonctionnalités supplémentaires, ainsi que de la conformité des paramètres de sortie du courant et de la tension aux valeurs standard. Cependant, même l'onduleur le moins cher est préférable à son absence totale.

Types d'alimentations sans interruption

Les fabricants d'onduleurs proposent des appareils pour tous les budgets, mais plus ils sont chers, plus leurs fonctionnalités et leur autonomie sont élevées.

Les onduleurs peuvent être divisés en trois catégories principales selon leur principe de fonctionnement : les onduleurs en continu (type en ligne), les interactifs et les de secours (type hors ligne). Chaque type d'onduleur sera examiné plus en détail ci-après.

Option #1 : de secours

Lorsque l'alimentation secteur est présente, l'onduleur de secours ou hors ligne joue le rôle d'intermédiaire, transmettant la tension et le courant avec les mêmes caractéristiques que celles présentes à l'entrée de l'appareil.

Ce n'est qu'en cas de panne de courant ou de sortie de ses paramètres de la plage programmée que l'onduleur bascule l'équipement connecté sur l'alimentation par batterie.

Les éléments de commande des onduleurs de secours bon marché se limitent généralement à un seul bouton, dont différentes combinaisons de pressions permettent de régler le fonctionnement de l'appareil.

Les onduleurs de secours sont généralement équipés de batteries d'une capacité de 5 à 10 Ah, suffisantes pour faire fonctionner la chaudière en continu pendant 10 à 30 minutes. Leurs principales fonctions sont d'éviter l'arrêt instantané de l'équipement de chauffage et de fournir le temps nécessaire à son arrêt manuel correct.

Les avantages des onduleurs hors ligne sont :

1. Absence de bruit.
2. Rendement élevé en fonctionnement sur secteur.
3. Prix bas.

Inconvénients des onduleurs hors ligne :

1. Le temps de commutation sur batterie est de 4 à 12 ms.
2. Impossibilité de corriger les caractéristiques de la tension et du courant.
3. Le fonctionnement avec un générateur à essence est dangereux pour la chaudière car les paramètres de la sinusoïde ne sont pas respectés.
4. Faible capacité de la batterie.

De nombreux modèles d'onduleurs de secours permettent l'installation de batteries externes, grâce auxquelles leur autonomie peut être augmentée. Mais même avec une batterie puissante, ils resteront de simples commutateurs de l'alimentation de la chaudière du secteur vers l'autonome.

Option #2 : interactifs

Les onduleurs de type interactif sont plus avancés que les onduleurs de secours. Outre la batterie, ces appareils sont équipés de stabilisateurs de tension, ce qui leur permet de fournir 220 V en sortie.

Les modèles plus chers sont capables d'analyser la forme de la sinusoïde et de basculer l'alimentation sur les batteries en cas de distorsion supérieure à 5-10 %. Ces onduleurs ne sont pas capables de corriger la forme de la sinusoïde lorsqu'ils fonctionnent sur le secteur.

La gestion de l'onduleur interactif est plus complexe. Elle permet généralement de définir les limites de la plage de tension d'entrée et de régler le délai de mise sous tension de l'équipement connecté.

Les modèles ligne-interactive à grande puissance de sortie sont souvent installés à l'entrée du câblage électrique de la maison. Des batteries externes de grande capacité y sont généralement connectées.

Voici les avantages des onduleurs interactifs :

1. Un faible intervalle de commutation en mode autonome – 2 à 10 ms, ce qui n'affecte pratiquement pas le fonctionnement de l'équipement connecté.
2. Rendement élevé en fonctionnement sur secteur.
3. Possibilité de stabiliser la tension même sans batterie.

Inconvénients des onduleurs interactifs :

1. Incapacité d'influencer la forme de la sinusoïde lors de l'alimentation secteur.
2. Capacité limitée à 5 kVA.
3. Absence de correction de la fréquence du courant.

Les onduleurs ligne-interactifs sont achetés plus souvent que les modèles de secours car ils sont en outre équipés d'un stabilisateur de tension permettant aux équipements de chauffage de fonctionner plus correctement.

Option #3 : à double conversion

Les paramètres de sortie du réseau électrique des onduleurs à double conversion (on-line) ne dépendent pas de leurs caractéristiques d'entrée. L'équipement connecté est toujours alimenté par la batterie, qu'il y ait ou non une tension à l'entrée. Ceci est assuré par la conversion de l'énergie électrique en deux étapes.

D'abord, la tension d'entrée est abaissée, le courant alternatif est redressé, et l'énergie électrique est utilisée pour recharger la batterie.

Les onduleurs à double conversion ont un circuit multicomposant coûteux qui n'est économiquement justifié que pour une puissance élevée de l'équipement connecté et une capacité de batterie correspondante.

Lors de la fourniture d'électricité, le processus inverse se produit. L'énergie électrique est prélevée sur les bornes de la batterie, le courant est converti en alternatif, la tension est augmentée et envoyée à la sortie de l'onduleur.

En conséquence, l'équipement connecté fonctionne en mode entièrement autonome avec des paramètres électriques stables. Il n'a pas à craindre les fluctuations de tension, les distorsions de la sinusoïde ni même les coups de foudre. Les facteurs externes peuvent endommager l'onduleur, mais pas le chauffe-eau à gaz ou la chaudière au sol qui y sont connectés.

Avantages des onduleurs à double conversion :

1. En cas de coupure de courant, l'alimentation des appareils connectés n'est pas interrompue.
2. Paramètres stables de tension et de fréquence, sinusoïde correcte, ce qui est particulièrement important lors du branchement d'une chaudière à gaz.
3. Protection contre les hausses de tension inattendues.
4. Connexion sans problème à un générateur à essence pour recharger la batterie.
5. Possibilité de réguler la tension de sortie.

Principaux inconvénients des onduleurs on-line :

1. Bruit accru et dégagement de chaleur lors du fonctionnement du ventilateur.
2. Rendement faible (80-94%)
3. Le coût des onduleurs en ligne double ou triple celui des modèles interactifs.

Les avantages des onduleurs de type en ligne sont évidents. Ces onduleurs sont assez chers, mais ils offrent la protection électrique maximale possible pour une chaudière à gaz. En y connectant une batterie de grande capacité, vous pouvez vous assurer du fonctionnement normal de l'équipement de chauffage même en cas de panne de courant.

Règles de sélection d'un onduleur

La sensibilité de l'électronique des chaudières à gaz ne permet pas d'économiser sur la fiabilité et la fonctionnalité des onduleurs. Le choix d'un onduleur pour une chaudière de chauffage est assez complexe en raison de la diversité de leurs paramètres techniques et du grand nombre de fabricants d'équipements.

Mais il existe un certain nombre de caractéristiques des onduleurs à prendre en compte en premier lieu :

1. Durée de fonctionnement continu en mode autonome.
2. Puissance apparente et active.
3. Nature de la sinusoïde en sortie.
4. Limites des plages de tension de fonctionnement.
5. Possibilité de connexion de batteries externes.

La durée de fonctionnement continu de l'onduleur en mode autonome dépend directement de la capacité de la batterie. Si vous n'êtes pas sûr que les ressources intégrées seront suffisantes, vous pouvez acheter un onduleur avec possibilité de connecter des batteries supplémentaires.

La capacité du système d'alimentation sans interruption peut toujours être augmentée en achetant de nouvelles batteries. Il est conseillé de choisir des batteries identiques.

Dans les spécifications techniques des onduleurs, les valeurs de puissance apparente et active sont indiquées. Il est souhaitable que le second paramètre soit deux fois supérieur à la puissance linéaire totale de l'équipement de chauffage. Cela permettra à l'onduleur de supporter sans conséquences négatives les courants d'appel des moteurs de la pompe et du ventilateur.

Les valeurs des plages limites de la tension de fonctionnement sont particulièrement pertinentes pour les maisons de campagne. En soirée, sur les lignes éloignées du transformateur, elle peut chuter à 160-170 V. L'onduleur basculera alors constamment l'alimentation sur la batterie, il est donc préférable d'acheter un onduleur avec un stabilisateur intégré et un seuil de tension de fonctionnement bas.

Sinusoïde approximée (1) et sinusoïde pure (2). Tout l'équipement électronique de la chaudière à gaz est conçu pour fonctionner sur une sinusoïde pure, donc son type approximé peut perturber le fonctionnement de certains composants.

La sinusoïde approximée affecte négativement le fonctionnement des moteurs électriques : ils bourdonnent, leur performance diminue.

Le microcircuit de la chaudière à gaz peut également fonctionner de manière instable, ce qui peut provoquer l'allumage ou l'extinction spontanés de l'équipement. Par conséquent, pour l'alimentation des systèmes de chauffage, il est préférable d'acheter un onduleur avec une sinusoïde lisse, qui ne créera pas de problèmes.

Les onduleurs ont de nombreuses caractéristiques techniques supplémentaires, mais leurs valeurs ne sont pas aussi critiques pour le fonctionnement de la chaudière à gaz.

Types de batteries d'accumulateurs

Pour les onduleurs, seules des batteries au plomb-acide (SLA) sont fabriquées, qui sont plus lourdes et plus grandes que les batteries lithium, mais beaucoup moins chères. Les onduleurs utilisent des batteries étanches, qui sont sûres et ne nécessitent pas d'entretien.

L'étanchéité des batteries au plomb-acide peut être trompeuse, il ne faut donc pas tenter le sort en retournant les appareils sur le côté ou à l'envers.

Dans le commerce, on peut trouver des batteries pour onduleurs de deux types :

• gel (GEL) ;
• à tapis de verre (AMG).

Dans l'électrolyte des batteries gel, des composés de silicium sont ajoutés, ce qui le rend très épais. En conséquence, le contenu de la batterie ne se répand pas en cas de secousses et ne se renverse pas si l'appareil est renversé.

L'oxygène et l'hydrogène libérés pendant le fonctionnement sont absorbés par le gel et réagissent lentement entre eux pour former de l'eau. Ainsi, la sécurité totale des batteries est assurée.

La batterie gel ne contient pas de liquide au sens habituel. Elle se compose de plusieurs cuves indépendantes, à l'intérieur desquelles se trouvent des électrodes synthétiques recouvertes d'une substance visqueuse.

L'espace intérieur des batteries AMG est rempli de nattes en fibre de verre poreuses, qui contribuent également à ralentir l'interaction de l'oxygène et de l'hydrogène. L'inconvénient de ces batteries est l'électrolyte liquide, qui peut néanmoins fuir en cas d'endommagement de la batterie ou si elle est retournée à l'envers.

En cas de dommage mécanique à la batterie à fibre de verre, il est strictement interdit de recueillir le liquide qui s'écoule avec un chiffon. Il s'agit d'un acide fort qui peut brûler la peau.

En raison de leur sécurité accrue, les batteries au gel sont 10 à 20 % plus chères que les batteries à fibre de verre pour une capacité similaire. Mais si l'onduleur pour l'équipement de chauffage reste tranquillement au sol, il n'y a aucune raison de payer un supplément.

De nombreux onduleurs permettent de connecter des batteries externes. Lors de l'utilisation parallèle de plusieurs batteries, il est important qu'elles aient les mêmes caractéristiques techniques. Cela permettra aux batteries de se décharger et de se charger uniformément et prolongera la durée de vie de chacune d'elles.

Conseils d'utilisation de l'ASI

Installer l'onduleur est assez simple : il suffit de lire le manuel et de connecter tous les périphériques externes selon le schéma qui y est décrit.

Le rendement des onduleurs puissants diminue en raison du fonctionnement constant du ventilateur qui refroidit les convertisseurs de courant et les batteries situés à l'intérieur.

Le fonctionnement des onduleurs est simple et ne nécessite pas d'intervention humaine.

Cependant, il existe des nuances d'utilisation non décrites dans les manuels qu'il est impératif de connaître :

1. Ne placez pas l'onduleur et les batteries externes à proximité les uns des autres ou de sources de chaleur. La température optimale pour le fonctionnement de cet équipement est de 20-25 °C.
2. La pièce où se trouvent les onduleurs ne doit pas être humide ; la formation de condensation d'eau y est particulièrement dangereuse.
3. Il est déconseillé d'utiliser des filtres secteur et des multiprises à la sortie de l'onduleur.
4. Si la conception de l'onduleur prévoit une mise à la terre du boîtier, celle-ci doit être assurée.
5. L'onduleur, après sa mise en service, doit être constamment branché au secteur.

Le respect de ces règles simples prolongera la durée de vie de l'onduleur et protégera la maison contre les incendies et les courts-circuits.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Les vidéos présentées aideront à mieux comprendre le principe de fonctionnement des différents onduleurs et à évaluer l'efficacité de leur travail.

Vidéo #1. Méthode de choix d'un onduleur pour un système de chauffage :

Vidéo #2. Connexion et test de l'onduleur :

Vidéo #3. Aperçu des différents types d'onduleurs :

Le raccordement d'un équipement de chauffage via un onduleur est dicté par la rentabilité économique. En cas de surcharges réseau extrêmes, c'est l'onduleur qui encaissera le choc principal, protégeant ainsi la chaudière à gaz, plus coûteuse, des pannes.

Dans le devis d'installation d'un système de chauffage, il faut toujours prendre en compte le coût de l'onduleur et des batteries fournies.

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