Для чего нужен стабилизатор напряжения для газового котла

Стабилизатор напряжения для газового котла — стоит ли его купить и что выбрать?

Автономные системы отопления получают все более широкое распространение в частных домах и даже городских квартирах. Котел такой системы управляется встроенным электронным блоком, для работы которого необходимо стабильное сетевое напряжение. Владельцы квартир решают эту проблему с использованием стабилизаторов различных типов.

Нужен ли котлу стабилизатор

На форумах, в темах, где обсуждается стабилизатор напряжения для газового котла, встречаются прямо противоположные мнения:

Обе точки зрения подкрепляются фактами.

В инструкциях по эксплуатации абсолютно всех котлов не указываются особые требования к питающему напряжению. В них сказано, что оборудование подключается к бытовой сети 230 (240, в зависимости от страны-производителя) В, 50 Гц. Дополнительные условия, такие как допустимые отклонения по величине напряжения и частоте, содержание высших гармонических (несинусоидальность напряжения) не оговариваются.

Сейчас в магазинах достаточно большой выбор стабилизаторов

В целом, это означает, что встроенный источник питания электронного блока обеспечивает необходимое напряжение питания схемы при сетевом напряжении, соответствующем стандарту. Гарантирована при этом и нормальная работа другого, входящего в состав котельной установки электрооборудования, в частности, насоса, создающего избыточное давление для принудительной циркуляции теплоносителя.

Европейский стандарт устанавливает номинальное значение напряжения сети 230 В при допустимых отклонениях +/- 5% в течение длительного времени и +/- 10% краткосрочно. Т.е. система будет работать без сбоев и выхода из строя компонентов в диапазоне сетевых напряжений 207-253В.

В настоящий момент российский стандарт сетевого напряжения согласован с европейским, номинальная величина составляет 230В, а допустимые отклонения не более 10% в любую сторону.

В то же время, производители не рассматривают как гарантийный случай выход котельного оборудования из строя при отклонения сетевого напряжения, более установленных стандартом. Соответственно, если просадки или перенапряжения в сети превышают разрешенные пределы (напряжение опускается ниже 207В или поднимается выше 253В), необходимой становится стабилизация.

Многие производители отопительного оборудования могут отказать в гарантии без наличия в системе отопления стабилизатора напряжения

Таким образом, пользователь должен принимать решение о приобретении стабилизатора на основании собственных данных о стабильности сети. Конечно, в случае отклонения от стандарта возможно предъявление претензий провайдеру, осуществляющему электроснабжение, в том числе, в судебном порядке, но процесс этот длительный и защитить котел от выхода из строя не поможет.

Виды стабилизаторов напряжения для котла

Если замеры сетевого напряжение показали, что оно может выходить за допустимые пределы и покупка стабилизатора признана необходимой, следует, прежде всего, определиться с типом устройства. В настоящий момент выпускаются несколько вариантов схем, каждый из которых имеет собственные преимущества и недостатки.

Ферро-резонансные стабилизаторы

Ферро-резонансные устройства, хорошо известны в России еще со времен СССР. Именно по такой схеме были построены первые выпускаемые отечественной промышленностью стабилизаторы.

Схема такого стабилизатора включат расположенные на общем сердечнике 2 обмотки – первичную и вторичную. Причем, участок магнитопровода первичной обмоткой не насыщен, а со вторичной находится в режиме насыщения за счет меньшего поперечного сечения.

В результате при увеличении изменениях напряжения на первичной обмотке магнитный поток через вторичную обмотку остается практически неизменным, что обеспечивает стабилизацию выходного напряжения. Избыточный поток первичной обмотки замыкается через магнитный шунт.

Таким образом, схема стабилизатора:

Достоинства схемы подтверждает и тот факт, что большинство выпущенных в 50-60е годы прошлого века устройств сохраняют работоспособность и характеристики и сегодня.

Однако присущи таким стабилизаторам и некоторые недостатки, из-за которых их сейчас редко используют:

Все это привело к повсеместной замене ферро-резонансных более современными аналогами.

Электромеханические стабилизаторы

Главным компонентом схем электромеханических стабилизаторов является автотрансформатор – устройство, позволяющее изменять коэффициент трансформации. Достигается это за счет перемещения по обмотке трансформатора токосъемного элемента – роликового, ползункового или щеточного типа.

Перемещение контакта осуществляется сервоприводом, который получает управление от электронной схемы, производящей измерение входного напряжения и сравнение его с заданным значением на выходе.

К достоинствам такой схемы относятся:

Главный недостаток электромеханических стабилизаторов – появление электрической дуги (искры) во время работы. Оно обусловлено разрывами цепи протекания тока при перемещении подвижного контакта по виткам обмотки трансформатора. Поскольку обмотка обладает солидной индуктивностью, прерывание тока вызывает дуговой разряд. Соответственно, использовать такое оборудование в одном помещении с газовыми приборами запрещено!

Однако такое решение трудно назвать рациональным, тем более, что у схемы есть и другие недостатки:

Словом, при выборе стабилизатора для котла электромеханические устройства рекомендуется исключить из рассмотрения.

Релейные схемы

Релейные схемы работают с автотрансформатором или трансформатором с несколькими отводами в первичной и/или вторичной обмотке. В этом случае реле выступают в роли коммутаторов, которые подключают необходимые отводы трансформатора так, чтобы обеспечить на выходе устройства напряжение, максимально приближенное к заданному.

По сути, такой принцип работы напоминает электромеханические устройства, в которых стабилизация напряжения осуществляется также за счет изменения коэффициента трансформации, но не подвижным контактом, а переключением ключа (контактной группы реле).

Это позволило избавиться от основного недостатка электромеханических стабилизаторов – искрения.

Кроме того, для таких устройств характерны и другие достоинства:

Основными недостатками схемы являются ступенчатое регулирование напряжения, что снижает точность стабилизации, сложность моточного узла.

Полупроводниковые (тиристорные и симисторные) схемы

Устройства с полупроводниковыми ключами – тиристорами и симисторами могут строиться по двум принципам:

Первая схема по характеристикам аналогична релейной, но имеет более высокое быстродействие. При этом для управления полупроводниковыми ключами требуется более сложная схема, а сами они имеют более высокую стоимость, меньшую перегрузочную способность и наработку на отказ.

В схеме с регулятором переменного напряжения коэффициент трансформации остается неизменным. Действующее значение напряжения стабилизируется за счет управления моментом отпирания ключей. Такой подход позволяет упростить и удешевить моточный узел и конструкцию в целом.

Однако у такого способа регулирования есть собственные недостатки, главный из которых – несинусоидальность выходного напряжения и высокий уровень наводимых в сеть помех.

Источник

Применение стабилизатора напряжения для нормальной работы газового котла отопления

В небольших городах и удаленных населенных пунктах по-прежнему встречается нехватка напряжения в бытовых электросетях. Там же люди приобретают нагревательные котлы отопления. Впоследствии выясняется, что для бесперебойного получения горячей воды необходим стабилизатор напряжения для газового котла.

Назначение стабилизатора для газового котла

Современные котлы оснащаются ЖК-дисплеями, кнопками и сложной электроникой для контроля температуры воды. Такие новшества помогают добиться эффективного нагрева помещения с минимальными затратами газа.

Для функционирования электронных плат котла требуется стабильное сетевое напряжение. В противном случае они некорректно работают, отключаются и способны выйти из строя. Поэтому отопительные котлы рекомендуется подключать через стабилизаторы напряжения.

Подключение газового котла через стабилизатор

Существует и другая причина. Циркуляционный насос устройства построен на основе электрического двигателя. При существенном снижении напряжения в сети эффективность мотора падает. Он начинает потреблять слишком много энергии и превращать ее в тепло. При особо сильных просадках двигатель способен сгореть.

Важно! Газовый котел получает тепловую энергию от сжигания взрывоопасной смеси. Поэтому к корректности его работы и электропитания следует подойти с особой ответственностью.

Разновидности стабилизаторов напряжения

Стабилизаторы напряжения — устройства распространенные. Их применяют не только для защиты котлов. Поэтому у этих приборов широкий модельный ряд. По конструктивным особенностям и принципу работы выделяется 4 вида:

Электромеханические

Устройства этой категории напоминают лабораторный автотрансформатор. Имеется торообразный сердечник. На него намотаны витки первичной и вторичной обмотки. По ним двигается ползунок из графитовой щетки.

Подключаясь к дополнительным или отключаясь от лишних витков, устройство увеличивает или уменьшает напряжение на выходе. Ползунок приводится в движение сервоприводом. Его положение контролируется электронной платой стабилизатора.

Основные достоинства приборов данного типа:

Релейные

Релейные стабилизаторы напряжения по принципу работы напоминают электромеханические. В основе устройства трансформатор. На первичную обмотку подается сетевое нестабилизированное напряжение. Вторичная обмотка имеет множество отводов. Они подключаются к выходу устройства через реле. Если выходного напряжения недостаточно, стабилизатор подключает к выходу дополнительный виток трансформатора.

Плюсы стабилизаторов релейного типа:

Дополнительная информация. При слишком частых перепадах входного напряжения электромеханические и релейные устройства подвержены чрезмерному износу. Каждый раз, когда вольтаж на входе меняется, стабилизатор вынужден переключать реле. Такой режим работы приводит к разбалтыванию контактов, их обгоранию и прочим неприятностям, свойственным электромеханической технике.

Электронные

В этих устройствах также используется трансформатор. Однако в них отсутствуют механические щетки или реле. Выходное напряжение регулируется с помощью электронных симисторных ключей.

Симисторы все время работы находятся либо в открытом, либо в закрытом состоянии. Они или пропускают электрический ток на выход, или блокируют. Электронная плата стабилизатора высчитывает, какую часть напряжения следует пропустить к потребителю (котлу), а какую оставить в сети.

Плюсы электронных стабилизаторов:

Инверторные

Сложные и дорогие устройства. Они гарантируют максимальное качество и точность выходного потенциала. Инверторные стабилизаторы берут от сети переменное напряжение 220 В. Затем выпрямляют его с помощью диодного моста и стабилизируют электролитическими конденсаторами. На выходе фильтра получается постоянное напряжение порядка 310 В.

Далее оно снова переворачивается (инвертируется) в переменный вольтаж 220 В 50 Гц. Выходное напряжение формируется контроллером стабилизатора. Оно лишено шумов и искажений. Поэтому на выходе получается чистая синусоида с нужной амплитудой.

Инверторный стабилизатор Штиль

Как подобрать стабилизатор по характеристикам

Если неправильно подобрать стабилизатор для котла, то он слишком быстро выйдет из строя или будет создавать неудобства во время работы. Такой исход нежелателен. Поэтому перед покупкой прибора обязательно следует ознакомиться с его техническими характеристиками и дополнительным функционалом.

Электрическая мощность

Мощность стабилизирующего устройства определяется исходя из того, сколько ватт потребляет газовый котел. В данном случае основной потребитель электроэнергии — циркуляционный насос. Он прокачивает по системе отопления нагретую газом воду. Обычно насосы котлов потребляют не более 100-180 Вт.

Стабилизатор напряжения следует приобретать с запасом по мощности в 25-30 %. Если отопительный котел потребляет 100 Вт электричества, для его работы необходим стабилизатор минимум на 125-130 Вт. Найти в продаже именно такой прибор не получится. Поэтому придется взять стабилизатор с максимально близкими характеристиками. Например, 150, 200 или 300 Вт. Для большинства газовых котлов с одним циркуляционным насосом нужен стабилизатор мощностью 400 Вт. Можно и больше, но смысла в этом нет, так как придется доплатить за лишние ватты.

Устройство BAXI Energy 400 для котельного оборудования мощностью 400 Вт

Дополнительная информация. Следует различать потребляемую электрическую мощность и отдаваемую тепловую. Электроэнергия в газовом котле расходуется преимущественно на циркуляцию нагреваемой воды. Тепло образуется от сжигания газа.

Диапазон входных напряжений

Сетевое напряжение в черте города держится в пределах нормы и составляет 210-240 В. В сельской местности и населенных пунктах, удаленных от подстанций, оно способно варьироваться в широком пределе.

Поэтому при покупке стабилизатора важно обратить внимание на его диапазон входных напряжений. Модели, которые способны работать при экстремально низких значениях вольтажа, стоят дороже. Но они более живучие и обеспечат бесперебойное функционирование газового электрокотла даже при 140-160 В входного напряжения.

Узнать, на какой вольтаж рассчитан тот или иной прибор, можно у продавца. Также перед покупкой не помешает поискать описание на устройство в интернете. Лучше всего смотреть диапазон входных напряжений в руководстве по эксплуатации.

Входной ток и вольт-амперные характеристики

Под вольт-амперными характеристиками подразумевается связь между входными и выходными токами и напряжениями прибора. Здесь применим закон сохранения энергии. Если в стабилизатор входит 200 Вт электрической мощности, то и выходить из него будет около 200 Вт (без учета КПД).

Когда снижается напряжение в электросети, стабилизатор вынужден потреблять от нее более высокие токи. Например, при напряжении 220 В, он потребляет 1 А тока. А при напряжении 200 В, потребуется минимум 1,1 А. Соответственно при 160 В — потребление тока 1,38 А.

Эти превышения необходимо учитывать как при выборе стабилизирующего аппарата, так и при приобретении питающих кабелей и автоматических выключателей для защиты.

Таблица подбора сечения питающего кабеля

С выходными параметрами проще. Напряжение остается в заданном диапазоне. А значит и ток держится в стабильном состоянии. Разве что в момент запуска циркуляционного насоса он способен принимать в несколько раз большие значения, чем при обычной работе.

Защиты и функция перезапуска

При критически низких значениях входного напряжения стабилизатор не сможет поднять выходное до требуемого уровня. Работа в таких режимах вредна и для стабилизирующего устройства, и для газового котла, который оно питает.

Поэтому в хороших моделях предусмотрена функция отключения прибора при слишком низком входном напряжении. После того как этот параметр примет приемлемое значение, устройство автоматически запустится и продолжит работу в штатном режиме.

Хорошо если устройство оснащено возможностью задержки включения. Входное напряжение способно колебаться около минимально допустимой величины. В таком случае стабилизатор будет выжидать, пока вольтаж продержится в пределах нормы определенное время.

Крепление и конструктивные элементы

Различные модели стабилизаторов сильно отличаются по внешнему виду и конструктивному исполнению. С точки зрения монтажа, бывают следующие типы:

Отличия имеются и в способах указания входного и выходного напряжения:

А если рассматривать органы настройки и управления:

Прочий функционал стабилизатора напряжения

Некоторые модели стабилизаторов напряжения оснащаются защитой от перегрева. Она необходима, чтобы устройство не вышло из строя под действием слишком высокой температуры. Датчики нагрева устанавливаются на силовые трансформаторы, транзисторы или симисторы устройства. Как правило, это самые горячие места, по которым и судят об общем температурном состоянии.

Дополнительно в прибор иногда может встраиваться термометр для измерения температуры окружающей среды. Если температура воздуха в помещении со стабилизатором падает ниже допустимого предела, то он выключается или выдает сигнал ошибки.

Помимо этого, устройство стабилизации может оснащаться защитой от перегрузок и токов короткого замыкания. Чаще всего это обыкновенный автоматический выключатель, встроенный в корпус.

Правила подключения стабилизатора для котла

Правильно подключить стабилизатор напряжения для котла способен даже неопытный электрик. Достаточно следовать простым советам:

Важно! Запрещено заклеивать вентиляционные отверстия электрических аппаратов скотчем или другими пленками. Пользователи часто пытаются таким образом защитить внутренние элементы устройства от пыли и влаги. На деле это в лучшем случае приводит к периодическим перегревам и выключению техники.

Обзор популярных моделей

Люди часто приобретают дорогую технику, которая требует стабилизированного питания. Производители электрики не отстают от покупателей. Поэтому в продаже представлены сотни моделей стабилизаторов напряжения для газовых котлов на любой вкус и карман.

Чтобы не запутаться во всем этом разнообразии, ниже приведен краткий обзор популярных моделей этих устройств.

Стабилизатор напряжения обеспечивает безопасную и надежную работу газового котла. Чтобы выбрать устройство, необходимо заострить внимание на его типе и принципе работы. Некоторые модели стабилизаторов подвержены преждевременному износу от частых переключений и создают посторонние шумы.

Не менее важно учесть и технические характеристики подключаемого оборудования. Мощность циркуляционных насосов и их количество оказывают прямое влияние на выбор модели стабилизатора.

Источник

Нужен ли стабилизатор напряжения для газового котла

В современных системах отопления и горячего водоснабжения используются модели газовых котлов, оборудованные большим количеством электроники. Данные электронные схемы очень чутко реагируют даже на незначительные отклонения сетевого напряжения от нормативных показателей. В связи с этим, многие хозяева пытаются понять, нужен ли стабилизатор напряжения для газового котла, и какие последствия могут наступить при его отсутствии. Как показывает практика, различные нарушения в сетях вовсе не редкость, поэтому следует заранее принять необходимые меры во избежание выхода из строя дорогостоящего оборудования.

Преимущества газового оборудования

Современное газовое оборудование обладает наиболее оптимальными техническими и эксплуатационными характеристиками. Такие котлы легко программируются на нужные рабочие режимы и доводятся до нормы путем точных регулировок. За счет этого создается существенная экономия энергоносителей и соответственно, денежных средств. Однако, данные системы не могут обходиться без электроэнергии – они требуют непрерывного и сбалансированного питания.

Благодаря использованию электронных схем и другим конструктивным особенностям, газовые котлы имеют ряд отличий и преимуществ:

Таким электронным схемам необходимо стабильное электропитание, которое обеспечивается путем установки стабилизирующих устройств. Стоимость этих приборов совсем невелика по сравнению с возможными разрушительными последствиями от перепадов напряжения.

Стабилизатор: использовать или нет

Часто хозяева жилья с установленным газовым оборудованием не в полной мере осознают, зачем нужен стабилизатор напряжения для газового котла. Основными аргументами выступает якобы полная защищенность и надежность современных приборов, стабильная работа энергетических систем. В связи с этим покупка стабилизатора относится ими к необоснованным затратам.

Однако подобные утверждения обоснованы лишь частично. В любом случае для тонкой электроники блоков управления и настроек требуется стабильное напряжение, а вместе с тем, не существует полной гарантии и страховки от существенных перепадов напряжения. Довольно часто происходит превышение допустимых пределов, вызывающее выход из строя дорогостоящего оборудования.

Какие же доводы можно привести в пользу стабилизаторов напряжения:

Все этих неприятностей поможет избежать стабилизатор напряжения для котла, подключаемый на входе электрического питания газового оборудования. Данные устройства выбираются в соответствии с техническими характеристиками оборудования и конкретными условиями эксплуатации.

Выбор стабилизатора напряжения

Существует множество моделей стабилизирующих устройств, отличающихся параметрами, конструктивными особенностями и техническими характеристиками. Они могут быть навесными или напольными и устанавливаться на стене или на полу. Стабилизаторы работают с постоянным и переменным током, подключаются к одно- или трехфазным сетям. Поэтому хозяевам часто приходится решать, какой стабилизатор напряжения лучше.

Основная классификация агрегатов производится в зависимости от способов переключения обмоток. В первую очередь, это электромеханические устройства, оборудованные сервоприводом, приводящим в движение бегунок, перемещающийся на обмотках. Регулировка напряжения производится постепенно, без резких нарушений токовых характеристик. Такие стабилизаторы имеют небольшие размеры и сохраняют работоспособность даже при значительных перепадах напряжения.

Другой вариант представлен релейными или электронными устройствами, где обмотки переключаются посредством реле. Несмотря на низкую стоимость, эти стабилизаторы достаточно надежны, благодаря качественной сборке конструкции. Вся электроника размещается в герметичном корпусе, защищающем ее от влаги и пыли. Данные стабилизаторы не нуждаются в обслуживании, они быстро реагируют на все изменения сети и способны переключаться с высокой скоростью.

В симисторных конструкциях, кроме реле используются симисторы. В данных устройствах отсутствуют детали, подверженные механическому износу, они надежные и долговечные в эксплуатации. С помощью такого стабилизатора оборудование продолжает работать даже в период сбоев в электрической сети. Сам аппарат работает бесшумно, может размещаться на стене или на полу. В системе имеется многоуровневая встроенная автоматическая защита, выполняющая отключение во время токовых перегрузок. Она защищает от коротких замыканий и скачков напряжения в большую или меньшую сторону.

Стабилизаторы тиристорной конструкции оборудованы специальными ключами, с помощью которых оказывается влияние на токовую синусоиду во время включения и выключения. Регулировка работы тиристора осуществляется процессором, встроенным в схему. Данным устройствам не страшны перегрузки, возникающие в сетях. При возникновении опасных ситуаций с микроконтроллера тут же поступает команда на отключение прибора и всей системы.

Аппаратура функционирует бесшумно, считается экономичной, надежной и долговечной. Срабатывание тиристора происходит без образования дугового разряда. Стабилизатор устойчиво работает в диапазоне напряжений 120-300 В и считается наиболее дорогим из всех представленных моделей.

Количество фаз

Стабилизаторы, применяемые совместно с газовым оборудованием, рассчитаны на работу с одной или тремя фазами. Конкретный тип выбирается в соответствии с параметрами электрической линии, подведенной к частному дому. При наличии однофазного питания устанавливается такой же стабилизатор.

Если же подключена трехфазная сеть, для стабилизации может использоваться трехфазное устройство или три однофазных прибора, подключаемых к каждой фазе. Второй вариант делает выходное напряжение более стабильным.

Однофазные стабилизаторы используются преимущественно в бытовых условиях квартир и частных домов. Номинальное напряжение таких электрических сетей составляет 220 вольт, а полная максимальная мощность, подлежащая выпрямлению – 135 кВА. Выдаваемая частота и синусоида преобразованного тока отличается повышенной устойчивостью, из-за чего однофазные устройства нередко используются на производстве.

Трехфазные приборы чаще всего используются в промышленности для подключения к котлам с высокой производительностью и большими мощностями. Номинальная мощность электрических сетей составляет 380 и 400 вольт.

Требования к стабилизатору

При выборе модели для конкретных условий эксплуатации необходимо учитывать основные критерии, которым должен соответствовать нормальный стабилизатор напряжения.

В первую очередь нужно обратить внимание на следующие параметры:

Учитывая эти критерии и местные условия эксплуатации, вполне возможно подобрать наиболее подходящее устройство, отвечающее всем техническим требованиям. Как правило, стабилизаторы успешно справляются с перепадами напряжения, обеспечивают нормальную работу автоматики и электроники.

Расчет мощности

Стоит отдельно остановиться на расчете мощности стабилизатора, поскольку это один из важнейших параметров, который нужно учитывать при выборе.

Для определения минимальной мощности устройства на 220 В потребуются следующие исходные данные:

Полученная сумма умножается на коэффициент 1,3, учитывающий пусковой ток. Следует учесть, что включение насоса вызывает скачок энергопотребления примерно в три раза. Данные расчеты представляют определенную сложность, поэтому рекомендуется воспользоваться услугами специалистов.

Правила подключения стабилизатора к газовому котлу

Подключения стабилизатора напряжения к газовому оборудованию выполняется по определенным правилам, обеспечивающим безопасную и продолжительную эксплуатацию системы.

Прежде всего, необходимо соблюдать следующие требования:

Для непосредственного подключения к сети используется обычная розетка, оборудованная контактом заземления. Устройства настенного типа устанавливаются неподалеку от газового котла. Подключение осуществляется через розетку, установленную на корпусе стабилизатора.

Некоторые хозяева рассматривают сетевой фильтр, как более дешевую альтернативу стабилизирующему устройству. Это неправильно, потому что в таком случае не обеспечивается защита от скачков напряжения и электроника просто выйдет из строя. Фильтр способен лишь отсечь высокочастотные помехи, попадающие на блок питания прибора. От него невозможно добиться точности и стабильности в отношении параметров напряжения.

Заземление газового котла

Схема подключения газового котла

Что такое стабилизаторы сетевого напряжения

Стабилизатор напряжения для загородного дома

Схема подключения стабилизатора напряжения

Схема подключения стабилизатора напряжения в частном доме

Источник