Типы стабилизаторов напряжения для газовых котлов

Стабилизатор напряжения для газового котла: цели использования, типы и их характерситики

Одним из самых нужных бытовых устройств в загородном доме является система отопления, состоящая из газового котла с электронным блоком управления и, возможно, циркуляционного насоса для ротации теплоносителя.

Система отопления является весьма требовательной к качеству напряжения, поэтому стабилизатор напряжения для газового котла должен отвечать достаточно жёстким требованиям.

Для чего нужен стабилизатор в системе отопления?

В частных домах обычно устанавливаются отопительные котлы зарубежного производства, которые могут очень легко отказать в том случае, если напряжение сети будет значительно отличаться от номинала. В загородной местности такие отклонения случаются постоянно, но даже если дом расположен в черте города, никакая техника не застрахована от сильных отклонений сети. Чаще всего броски напряжения происходят в вечернее время, когда закрывается большинство учреждений и предприятий, не имеющих ночной смены.

Блок управления импортного газового котла очень чувствителен даже к небольшим изменениям напряжения. Там имеется система автоматики, которая при бросках напряжения сети может заблокировать работу котла отопления, а его разблокировка и перезапуск могут выполнить только мастера из сервисного центра.

Циркуляционный насос, который является составной частью отопительных систем, так же нуждается в стабильном напряжении сети, поэтому использование автономной системы обогрева без стабилизатора напряжения вообще недопустимо в принципе. Чтобы понять, какой стабилизатор напряжения лучше для газового котла, нужно ознакомиться с характеристиками разных типов устройств.

Виды современных стабилизаторов

Некоторые типы стабилизаторов, которые еще недавно пользовались большим спросом, в современной практике не применяются как устаревшие. Промышленностью выпускаются стабилизаторы трёх основных типов. Основным элементом у них является силовой трансформатор, а вся разница заключается в механизме коррекции напряжения сети:

• Стабилизаторы релейного типа;
• Электронные стабилизаторы;
• Электродинамические стабилизаторы.

Релейные стабилизаторы

В стабилизаторах релейного типа изменение напряжения сети осуществляется за счёт коммутации обмоток трансформатора с помощью реле. Количество реле определяет число ступеней регулировки, которое у качественных моделей может достигать девяти.

Качественные релейные стабилизаторы, например, от российской компании «Энергия», обеспечивают на выходе форму сигнала близкую к классической синусоиде, что позволяет использовать такие устройства для питания циркуляционных насосов. Скорость коммутации обычно не превышает 10 мс, а точность находится в интервале 8-10 %, что соответствует параметрам нормальной электросети.

Стабилизаторы электронного типа

Электронный стабилизатор конструктивно отличается от релейного стабилизатора только системой отвечающей за коррекцию напряжения. Коммутация обмоток и, соответственно, изменение напряжения на выходе устройства обеспечивается не электромеханическими реле, а полупроводниковыми ключами.

Скорость срабатывания и реакция на изменение напряжения на входе выполняется за более короткий промежуток времени, чем у релейного стабилизатора. Эта величина может находиться в интервале от 4 до 6 мс.

Электронный стабилизатор выполняет не плавную, а дискретную стабилизацию, поэтому точность установки обычно не превышает 6-8 %. Некоторые модели могут выдавать гладкую синусоиду, но недорогие стабилизаторы сильно искажают форму выходного сигнала, что ограничивает их применение в системах отопления.

Сервоприводный стабилизатор

Электродинамический или сервоприводный стабилизатор регулирует величину напряжения на выходе с помощью серводвигателя. На его роторе установлена графитовая щётка, которая может перемещаться по неизолированной обмотке тороидального трансформатора, увеличивая или уменьшая напряжение на выходе. Управление работой двигателя осуществляется блоком контроля напряжения.

Такой стабилизатор обеспечивает плавную и точную коррекцию напряжения. Отклонение от номинала может не превышать 1-2%. Главным недостатком такого устройства является низкая скорость нормализации напряжения. Сервоприводные стабилизаторы, в отличие от других моделей, не имеют ограничения по нагрузке и могут работать с очень мощными потребителями.

Выбирая стабилизатор для газового котла, следует учитывать требования к параметрам напряжения сети, которые можно найти в технической документации на устройство. Некоторые модели очень критично реагируют даже на небольшие перебои в энергоснабжении. При пропадании напряжения микроконтроллер газового котла может отключить всю систему. Для перезапуска блока автоматики потребуется вмешательство специалистов.

Если электронная система управления котлом допускает пропадание фазы на 10-40 мс, то оптимальным вариантом для такого оборудования будет применение релейного стабилизатора. Если требования более жёсткие, придётся выбирать качественный электронный стабилизатор на тиристорах, что будет несколько дороже.

Критерии выбора стабилизатора

Стабилизаторы напряжения кроме достоинств и недостатков, свойственных каждому типу имеют общие технические характеристики:

• Число фаз;
• Допустимая мощность нагрузки;
• Скорость нормализации напряжения;
• Точность установки;
• Входной диапазон напряжения;
• Форма выходного напряжения;
• Интервал рабочих температур.

Индивидуальные системы отопления обычно рассчитаны для питания от однофазной сети. Мощность нагрузки – это важнейшая характеристика любого стабилизатора. Этот параметр определяет, какие по мощности нагрузки можно будет подключить к блоку стабилизации.

Определение требуемой мощности стабилизатора

Для определения требуемой мощности стабилизатора нужно отдельно подсчитать активную и реактивную нагрузки. В данном случае схема управления это активная нагрузка, а вентилятор и циркуляционный насос – реактивная. Мощность компактного отопительного котла обычно варьируется от 50 до 200 ватт, а циркуляционный насос может иметь мощность 100-150 ватт. Часто в документации указывается тепловая мощность насоса.

Чтобы узнать полную мощность, нужно тепловую мощность разделить на косинус фи, а если он не указан, то на коэффициент 0,7 (Р тепловая/Cos ϕ или на 0,7). В момент включения насоса потребляемый ток возрастает примерно в три раза. Это продолжается не более пяти секунд, но учитывать пусковой ток нужно обязательно, поэтому результат умножается на три.

После подсчёта всех мощностей данные суммируются и умножаются на поправочный коэффициент 1,3. В результате формула будет выглядеть следующим образом:

Мощность стабилизатора = Мощность блока автоматики + (мощность насоса*3 + мощность вентилятора*3)*1,3.

Самым быстрым стабилизатором является электронное устройство на тиристорах, а самым медленным – электромеханический прибор с серводвигателем. Сервоприводный стабилизатор не успеет отработать мгновенное изменение напряжения сети, и блок управления котла выйдет из строя.

Точность установки напряжения не является важным параметром, поскольку даже дешёвый стабилизатор для газового котла обеспечивает точность ± 10 %, а эта величина соответствует отечественному стандарту.

Современные стабилизаторы могут нормально работать в диапазоне от 105-110 вольт до 250-265 вольт, что вполне достаточно даже для неблагополучной сельской местности. Форма выходного напряжения играет важнейшую роль при работе с реактивной нагрузкой. Искажённая синусоида вызывает перегрев электродвигателя и полный его отказ.

Самым неприхотливым стабилизатором по отношению к температуре, является электронный прибор с тиристорным управлением. Его можно эксплуатировать в диапазоне от -40 до +50 градусов.

Заключение

Подводя итоги, можно сделать однозначный вывод – лучший стабилизатор для газового котла — это тиристорный прибор с микропроцессорным управлением, который обеспечивает на выходе ровную синусоиду.

В большом доме со сложной системой отопления, обычно имеется несколько насосов для перемещения теплоносителя, поэтому специалисты рекомендуют в таких случаях, установить два стабилизатора, один из которых будет обеспечивать качественным напряжением автоматику котла отопления, а другой работать только на циркуляционные насосы. Это намного повысит надёжность системы.

Источник

Как выбрать стабилизатор напряжения для газового котла отопления в сети 220 В?

Большинство современных отопительных котлов имеют электронную систему управления, осуществляющую контроль за соблюдением заданных параметров и обеспечение безопасности при эксплуатации. Все бытовые котлы отопления, за редкими исключениями, рассчитаны на питание от стандартной электросети 230В 50 Гц. Нестабильная работа питающей сети и скачки напряжения, могут представлять опасность для электронной «начинки» устройства. Чтобы обеспечить надежную долговечную работу котла и защитить его от возможных проблем с электропитанием устанавливают стабилизатор напряжения. В данной статье мы разберем вопрос правильного выбора стабилизатора для вашего отопительного агрегата.

Нужен ли стабилизатор для котла?

Часто можно услышать мнение, что наличие стабилизатора напряжения не так уж важно. «Мой котел уже десять лет без стабилизатора замечательно работает», «он нормально все перепады терпит», — говорят некоторые владельцы, подразумевая, что покупка данного прибора есть бесполезная трата денег.

Действительно, современные устройства справляются с небольшими перепадами напряжения. Более того, по межгосударственному стандарту ГОСТ 29322-2014 сетевое напряжение не есть величина постоянная и должно составлять 230 В плюс-минус 10 %. Соответственно, под стандартное напряжение подпадает диапазон 207-253 В.

Однако, в реальной жизни не всегда все случается согласно стандартам и резкие скачки параметров в питающей сети пока не являются фантастикой. К тому же, причиной возможных проблем может стать множество разных факторов, от погодных условий до человеческого вмешательства. Поэтому установка стабилизатора все-таки представляется оправданным решением и его покупка в большинстве случаев менее затратна, чем ремонт котла отопления при аварии. К тому же многие продавцы определяют установленный СН как необходимое условие для действия гарантии.

Какие типы стабилизаторов подходят для котлов

Производителями выпускается множество стабилизаторов различных моделей. Представленные на рынке приборы можно разделить на четыре типа:

• электромеханические (сервоприводные)
• релейные
• электронные (тиристорные)
• инверторные

Каждый тип обладает своими особенностями, плюсами и минусами, которые нужно учитывать при подборе. Приведем краткий обзор оборудования по каждому типу.

Электромеханические

Принцип действия основан на круговых обмотках трансформатора, по которым перемещаются угольные щетки, управляемые сервоприводом.

Плюсы: низкая стоимость, широкий диапазон входного напряжения, точность и плавность регулирования, способность переносить перегрузки, возможность работы при низких температурах и высокой влажности, надежная система защиты от перенапряжения и перегрева, длительный срок службы.

Минусы: невысокая скорость регулировки (реагирования), повышенный уровень шума, повышенные вес и габариты по сравнению с приборами других типов.

Важно! Категорически запрещено устанавливать электромеханические стабилизаторы в помещениях с газовым оборудованием! Это ограничение обусловлено тем, что при работе СН подобного типа возможно образование искр. При утечке газа это может привести к взрыву.

Такие стабилизаторы можно ставить для отопительных котлов, но не рекомендуется использовать их, если имеют место частые ощутимые скачки напряжения. Также по требованиям безопасности необходимо отдельное место установки.

Релейные

Широко распространённый современный тип стабилизаторов. Здесь ток, пропускаемый по обмотке трансформатора регулируется специальными реле, а не механическим способом. Некоторые ресурсы приводят информацию, что релейные СН не подходят для отопительных котлов из-за своего низкого быстродействия. Действительно, скорость отклика производимых ранее стабилизаторов этого типа была низкой, однако современные модели лишены этого недостатка.

Плюсы: доступная стоимость, широкий диапазон и высокая скорость регулирования, надежная система защиты, компактные размеры и легкий вес.

Минусы: ступенчатое регулирование, отсутствие запаса мощности, средний уровень шума, недолгий срок эксплуатации.

По соотношению цена/качество релейные стабилизаторы являются оптимальным выбором и широко используются с отопительными котлами.

Электронные

Электронные стабилизаторы регулируют ток также пропуская ток через трансформатор с помощью электронных ключей, что позволяет обеспечить компактные размеры прибора и его высокую эффективность.

Плюсы: широкий диапазон и высокая скорость регулирования, низкий уровень шума, компактные размеры, длительный срок службы.

Минусы: высокая стоимость, ступенчатое регулирование, отсутствие запаса мощности.

Электронные стабилизаторы более совершенное и универсальное решение для котлов отопления. Они имеют более высокую стоимость, чем релейные, поэтому менее распространены.

Инверторные

В инверторных стабилизаторах нет трансформатора, здесь переменный входной ток сначала преобразуется в постоянный, а затем из него генерируется необходимое переменное напряжение.

Плюсы: широкий диапазон входного и высокая точность выходного напряжения, высокая скорость и плавность регулирования, отсутствие шума, минимальные размеры и вес, долгий срок эксплуатации.

Минусы: высокая стоимость, отсутствие запаса мощности.

Стабилизаторы этого типа обеспечивают наиболее качественное регулирование, но имеют самую высокую цену среди перечисленных типов.

Подробнее про различные типы стабилизаторов напряжения для дома, написано в следующей статье: какие типы и виды стабилизаторов напряжения для дома существуют?

Какие характеристики стабилизатора необходимо учитывать при покупке

При подборе стабилизатора напряжения необходимо оценить его ключевые характеристики и их влияние на работу отопительного котла. Это поможет выбрать модель, наиболее подходящую для конкретных условий эксплуатации.

Мощность стабилизатора

Один из главных параметров выбора стабилизатора для котла отопления — мощность. Узнать какую мощность электропитания потребляет котел можно в его паспорте. Важно не перепутать, для котлов обычно указывается два значения: тепловая мощность котла (обычно составляет >10 кВт) и нужная нам потребляемая электрическая мощность (средний показатель 100-200 Вт или 0,1-0,2 кВт).

При пуске котла значение может увеличиваться на короткое время, найденный параметр нужно брать с запасом. Еще нельзя забывать о сопутствующем оборудовании, которое возможно будет обслуживать стабилизатор вместе с котлом, это может быть, к примеру, циркуляционный насос, если он не встроен в сам котел.

Кроме того, если входной ток падает, то возможности стабилизатора по его повышению тоже падают, также необходимо учитывать просадку напряжения. К примеру, если в розетке 170 В, вместо положенных 230 В, эффективность работы стабилизатора снизится до 80% от номинальной мощности, т.е. стабилизатор на 500 Вт нужно рассчитывать, как на 400 Вт.

Таким образом, для расчета необходимой мощности стабилизатора с запасом на пусковой ток и просадку при низком напряжении, нам нужно умножить суммарную мощность котла и сопутствующего оборудования (если есть) на коэффициент 1,5. Если же напряжение в сети совсем низкое, не лишним будет увеличить коэффициент до 1,7.

Пример: Мощность котла составляет 150 Вт, циркуляционного насоса 100 Вт. Их общую мощность (250 Вт) умножаем на коэффициент 1,7. Получаем минимальную мощность стабилизатора 425 Вт.

На сколько сильно падает входное напряжение?

Стабилизатор доводит напряжение из сети до требуемых 230 В. В зависимости от величины падения напряжения в сети выпускают стабилизаторы с разным диапазоном входного напряжения. Чтобы узнать, с какими параметрами нам необходим прибор, нужно произвести замеры.

Для этого будет нужен вольтметр (мультиметр). Замеры желательно производить в разное время суток, чтобы увидеть, как изменяются показатели в зависимости от нагрузки на сеть, при этом захватить часы максимального и минимального потребления (утро-день-вечер). Лучше записывать полученные данные, чтобы не забыть. Желательно произвести замеры в течение нескольких дней. По окончании можно добавить к пиковым значениям 10-15 В в каждую сторону, это обеспечит небольшой запас.

Если вы получили значения 180-240 В, то именно с таким диапазоном и нужен стабилизатор. В частном секторе, за городом, в сети могут быть более весомые перепады, например, от 140 до 270 В, что нужно учесть при покупке.

Выходное напряжение стабилизатора обычно стандартные 230 В+-10%. Чтобы избежать проблем из-за недостатка мощности лучше выбрать стабилизатор с точностью выходного напряжения не более +-5%. Это обеспечит заданные производителем параметры и станет залогом долгой бесперебойной работы.

Скорость стабилизации напряжения

Этот параметр состоит из двух характеристик:

• скорость регулирования — измеряется в вольтах в секунду (В/с), показывает возможность стабилизатора восстанавливать стандартное напряжение на выходе при значительных отклонениях входного;
• время срабатывания — обозначается миллисекундами, показывает время реакции прибора на изменение напряжения.

Чем выше скорость и меньше время срабатывания, тем лучше стабилизатор защищает ваше оборудование. У хороших моделей скорость регулирования составляет 100 В/с и выше. Такой показатель позволяет стабилизатору восстанавливать требуемое напряжение практически мгновенно. Скорость 15-20 В/с считается не очень хорошим значением, что может приводить к кратковременной некорректной работе особо чувствительных к напряжению котлов.

Отличным временем срабатывания считается 5 мс и меньше. 10 мс будут вполне приемлемыми, а 20 мс удовлетворительными. Большие значения уже подразумевают некоторый риск.

Важно! В инверторных стабилизаторах используется двойное преобразование, как уже говорилось выше, поэтому у них отсутствует параметр времени срабатывания.

Наличие защиты и функции перезапуска

Практически все современные модели стабилизаторов имеют систему защиты, которая отключает аппарат, если он не способен обеспечить нормальную работу при значительном отклонении параметров сети или, к примеру, перегревается.

Стабилизатору напряжения для котла необходимо иметь функцию перезапуска. Что это означает? Когда происходят сильные скачки или значительное падение напряжения, прибор отключает выходное питание, что влечет отключение котла. Стабилизатор отслеживает параметры сети и когда они возвращаются в приемлемый диапазон, питание восстанавливается, котел запускается и продолжает работу в штатном режиме.

Если же функция рестарта отсутствует, то, чтобы снова подать питание требуется ручной перезапуск. Если хозяева дома отсутствуют или находятся в отъезде, в зимнее время это может доставлять неудобства и даже привести к серьезным проблемам (разморозке и выходу из строя системы отопления и котла). В совсем дешевых моделях функции рестарта может не быть, что является жирным минусом. Обращайте на это внимание при покупке стабилизатора.

Конструктивное исполнение

Существующие приборы могут сильно отличаться массой и размерами, что зависит от их типа. Предлагаются настенные и напольные модели, варианты с цифровым дисплеем и стрелочными датчиками. При выборе стабилизатора не забывайте заранее спланировать его место установки, представьте, как он будет смотреться в вашем интерьере, захотите ли вы его спрятать или наоборот, расположить на видном месте возле котла. Не совершайте распространенную ошибку, располагая стабилизатор прямо под котлом, это запрещено по требованиям безопасности, при протечке вода из котла может залить электрический прибор.

Популярные марки и бренды стабилизаторов напряжения

На рынке представлено большое разнообразие марок и моделей, произведённые как западными производителями, так и отечественными компаниями, которые давно наладили производство и, зачастую, предлагают хорошие варианты по соотношению цена/качество. Популярными марками на рынке являются Luxeon, Logic Power, Ресанта, Энергия, Прогресс, Ruself, Lider, Sven.

Примеры надежных моделей стабилизаторов для котла

Примеры хороших и надежных моделей стабилизаторов для отопительных котлов по типам.

Сервоприводные:

• Ресанта ACH1000/1-ЭМ;
• Luxeon LDS1500 Servo;
• RUCELF SDW-1000;
• Энергия CHBT-1000/1;
• Elitech ACH 1500E.

Релейные:

• LogicPower LPT-1000RV;
• Luxeon LDR-1000;
• Powercom TCA-1200;
• SVEN Neo R1000;
• БАСТИОН Teplocom ST1300.

Электронные:

• Штиль R 1200SPT;
• Luxeon EDR-2000;
• Прогресс 1000T;
• Lider PS 1200W-30;
• Awattom СНОПТ-1.0.

Как выбрать источник бесперебойного питания для газового котла?

Как подобрать стабилизатор напряжения для частного дома или квартиры?

Какие типы и виды стабилизаторов напряжения для дома существуют?

Защита от перенапряжения: что лучше стабилизатор или реле контроля напряжения?

Лучшие стабилизаторы напряжения для дома — сравнение популярных моделей

Как выбрать бесперебойник для газового котла?

Источник

Как выбрать стабилизатор напряжения для газового котла

Стабилизатор напряжения – это устройство, предназначенное для поддержания выходного напряжения в узком, соответствующем нормам, пределе, вне зависимости от параметров входного напряжения. Простыми словами, стабилизатор пропускает через себя входящее напряжение из бытовой электросети и дает на выходе требуемое для нормальной работы газового котла напряжение, близкое к 220 или 230 В с ровной синусоидой частотой 50 Гц. Однако для газового котла стабилизаторы напряжения оправданы не всегда.

Читайте в статье

Нужен ли стабилизатор напряжения для газового котла

Несмотря на советы многих специалистов и работников газовых служб, подключение газового котла через стабилизатор не является обязательным. Такие требования не предъявляют и производители отопительных котлоагрегатов, кроме того, не отказывают и в гарантии в случае поломки из-за перепада напряжения, хотя, конечно, случаи отказа недобросовестной сервисной структурой все же случаются. Достаточно посмотреть на требования к питанию, предъявляемые в инструкциях по эксплуатации (нажмите, чтобы увеличить):

Ни в одной инструкции распространенных и известных газовых котлов не предъявлено повышенных требований к источнику питания, везде это стандартная розетка 230 В, 50 Гц.

Пошаговая инструкция по заземлению газового котла в частном доме

Однако стоит учитывать, что иностранные, особенно европейские и японские производители, ориентируются на качественные и не перегруженные сети электроснабжения, например, европейских стран.

В то время как у нас на практике электроснабжение не всегда является стабильным: подстанции и ЛЭП, перегруженные подключением большого количества новых жилых комплексов, домов или производств; перегрузка линии в пиковые часы, человеческая халатность и т.д. Предъявить что-либо энергоснабжающему предприятию и уж тем более самостоятельно нормализовать некачественное электроснабжение на практике практически невозможно. В таком случае обеспечить нормальную работу котла при низком напряжении или обезопасить его от скачков напряжения можно с помощью стабилизатора.

Наш пример измерения напряжения в электросети дома стандартного жилого комплекса, не характеризующейся проблемами. Как видим, несмотря на довольно стабильные средние показатели, существуют и пики, выходящие за пределы нормы 207 — 253 В.

Однако еще одним решающим моментом является модель газового котла и устройство его автоматики. Ведь неоднократно можно услышать: «у меня котел подключен напрямую в розетку и работает 15 лет»; «в наше время перепады напряжения не настолько критичны, чтобы постоянно сгорала вся техника в доме», что действительно является правдой. Большая часть владельцев газовых котлов даже не задумываются о мерах безопасности и беспроблемно эксплуатируют котлоагрегаты на протяжении 8, 10 и даже 15 лет.

Решение о необходимости стабилизатора зависит от модели котла и уязвимости его автоматики, циркуляционного насоса и прочих электронных модулей к перепадам напряжения. Немалая часть моделей действительно не требовательна к напряжению, а в некоторых реализованы особые режимы работы автоматики, позволяющие нормально функционировать при отклонениях вплоть до 30% от 230 В.

В то же время, остальная часть котлоагрегатов является гораздо более чувствительными к параметрам электросети, их мы всегда рекомендуем подключать через стабилизатор. Чтобы узнать, уязвима ли модель газового котла к перепадам напряжения, можно изучить ее наиболее частые неисправности, просмотрев форумы или отзывы в интернет-магазинах, при наличии возможности – пообщаться с работниками сервисных центров (в случае с нестабильным электроснабжением обычно частично или полностью выходит из строя электронная плата управления, она же автоматика). Также о наличии такой уязвимости мы всегда указываем в своих обзорных статьях.

Например, особенно уязвимыми являются модели газовых котлов Ferroli , Lamborghini , Лемакс , Sime, некоторые модели Baxi и даже эталонные немецкие Viessmann и Vaillant . Разумеется, это далеко не полный список.

В итоге, газовый котел явно необходимо подключать через стабилизатор напряжения, если:

• электрическая сеть отличается нестабильностью напряжения, характерны резкие скачки и срабатывание автоматов, отключение или же просадки. Достаточно несколько раз замерить напряжение в сети самым недорогим мультиметром (стоит понимать, что от перебоев стабилизаторы не спасут, в таком случае необходим недорогой инвертор и АКБ или более дорогой, в том числе включающий в себя стабилизатор напряжения, ИБП – источник бесперебойного питания);
• автоматика, циркуляционный насос и другие электронные модули котла уязвимы к перепадам напряжения (изучаем наиболее частые неисправности).

В остальных случаях – решение о целесообразности стабилизатора напряжения исключительно за вами.

Источник