Выбор и расчет мощности стабилизатора напряжения для газового котла

Лучшие стабилизаторы релейного типа для газовых котлов

Стабилизатор или источник бесперебойного питания для газового котла

Демкин Алексей г. Липецк, [[email protected]] 12:156 Мая 2016 12:15Для защиты газового котла от долговременного пониженного или повышенного напряжения можно вполне обойтись простеньким стабилизатором (диапазон его рабочего входного напряжения должен перекрывать имеющиеся у Вас напряжение). Например стабилизатор ШТИЛЬ «Термо» (T)», или немного надежнее Cтабилизаторы ШТИЛЬ «Термо-Сим» (ST, SPT).Если же котел работает не стабильно, то вероятнее всего что он чувствителен к кратковременным помехам (характерно для котлов с электроникой старше 5-10 лет, часто обусловлено «высыханием» электролитических конденсаторов), вероятно поможет инверторный (двойного преобразования) стабилизатор напряжения, за счет внутреннего конденсатора инверторный стабилизатор может устранить помехи которые обычные стабилизаторы пропускают в нагрузку (например пропадание напряжения на миллисекунды которое и может привести к сбою), для таких случаев желательно взять стабилизатор с запасом по мощности (например ШТИЛЬ ИнСтаб 1000), — возможно будет стоять конденсатор большей стабилизатор нужно брать более мощный поскольку в газовом котле, как правило, находятся два насоса — при пуске они кратковременно потребляют мощность большую чем номинальная. Инверторный стабилизатор как и любая силовая электроника не любит излишней запыленности, повышенной температуры, влажности, что нужно учесть при выборе места установки, для продления срока службы нужно выполнять соответствующую же напряжение не входит в рабочий диапазон стабилизатора или пропадает на продолжительное время, то необходим источник бесперебойного питания с синусоидальным выходным выборе ИБП опять же нужно учитывать его номинальную мощность и перегрузочную способность (способность кратковременно отдать большую мощность например для пуска насосов), диапазон рабочих напряжений (вне диапазона нагрузка будет питаться от аккумуляторов, что быстрее выведет их из строя) и требуемое время автономной использовать, специально предназначенные для газовых котлов, источники бесперебойного питания (синусоидальное напряжение на выходе и внешние аккумуляторные батареи) например ИБП ШТИЛЬ для котлов систем отопления. Батареи лучше выбирать предназначенные для ИБП (например CSB или DELTA), при работе они фактически не выделяют газов (газы комбинируются внутри аккумулятора) в окружающую среду, что важно в жилом или непроветриваемом помещении. Для продления срока служба батарей и времени работы от них им необходимо обеспечить требуемый температурный с подключением батарей большой емкости к обычным офисным ИБП, хороши только в том случае если ИБП выдает синусоиду, его инвертор предназначен для работы в долговременном режиме, его зарядное устройство может обеспечить длительную зарядку. Еще лучше если у ИБП есть разъемы для подключения внешней батареи. Минус еще и в том, что как правило зарядка офисного ИБП рассчитана на батарею малой емкости и большие батареи просто не успеют зарядится до последующего пропадания кратковременных, до нескольких минут, пропаданиях напряжения (или выход его за диапазон стабилизатора) вполне подойдут обычные ИБП с синусоидой на выходе (например ИБП переменного тока ШТИЛЬ котел обычно подключен к коллектору, тепловой носитель, при обесточенных насосах батарей и теплых полов, циркулировать по системе отопления не будет. При долговременных пропаданиях напряжения (которые могут привести к промерзанию стен, порче отделки, разморозке системы отопления), помимо котла, к источнику бесперебойного питания, рассчитанному на длительную автономную работу, необходимо, через реле времени (что бы раскидать во времени пусковые токи и избежать перегрузки ИБП), подключить один или два насоса которые обеспечат циркуляцию теплового носителя и поддержат необходимую котел фазозависимый, то необходимо выяснить как он будет работать с приобретаемым ИБП или фазировка может потребоваться стабилизатору и ИБП. Если сквозного нуля устройство не обеспечивает, то для фазозависимых котлов могут применятся разделительный трансформатор у которого один вывод вторичной обмотки соединен с нулем, корпус заземлен. Котел желательно защитить от импульсных перенапряжений с помощью УЗИП, а с помощью реле напряжения — от напряжения превышающего максимальное входное стабилизатора, поскольку возможности стабилизаторов и источника бесперебойного питания (ИБП) не безграничны и от 380 Вольт на входе они и сами могут сгореть.

Демкин Алексей 12:156 Мая 2016 12:15

Просмотров:4413 Комментариев: Теги: котел глючит сбоит перезагружается выключается

Читайте также:  Аппарат для сварки полипропиленовых труб: рейтинг лучших 2021 года

Зачем нужен стабилизатор для газового котла?

Стабилизатор используется для улучшения параметров электротока и защиты отопительного оборудования при нестабильности в электросети. Его главные функции заключаются в поддержке напряжения на нормальном уровне 220 В и принудительном разрыве цепи, если невозможно стабилизировать характеристики тока.

Установка прибора позволяет решать следующие задачи:

● предупреждение поломки отопительного оборудования (в частности – микропроцессорной электроники);

● снижение риска пожаров или утечки газа в случае неисправности датчиков из-за перепадов напряжения в электросети;

● уход от излишних затрат на газ и электричество, которые могут возникнуть при частичном нарушении функций электроники (например, когда из-за поломок котел или циркуляционный насос работают круглосуточно, без отключения).

Нужен ли стабилизатор на самом деле?

Большая часть инструкций по работе с наиболее популярными газовыми котлами ни содержит каких-либо повышенных требований к питанию. Как правило, данное оборудование запитывается от стандартной бытовой сети, то есть для работы такого оборудования необходимо то же напряжение что и для обычных бытовых приборов.

Стандартное напряжение варьируется в рамках 198 — 242В либо 207 – 253 В.

Но если разобраться более детально, то стандарты не всегда соответствуют реальным условиям. Нельзя реально заставить поставщика электроэнергии привести сеть под необходимые параметры, которые прописаны в инструкции по эксплуатации.

Получается, что если не учитывать монтаж данного устройства, то чересчур высокое ли чересчур низкое напряжение может привести к выходу из строя дорогих элементов конструкции.

Для того разобраться в необходимости такого устройства, как стабилизатор напряжения для газовых котлов, нужно присмотреться к его функционированию в рабочих условиях. Бытовые газовые котлы рассчитаны на работу при питании от бытовой сети 220 -230В с погрешностью ±10-15%. Во время просадки напряжения на 20В, оборудование, тем не менее, продолжит нормально работать.

Но если же оно опустится до 140-180В, что является не редким случаем в частном секторе, где заведомо проложены слабые линии электропередач. В данном случае работа устройства будет нестабильной, могут быть отключены некоторые функции прибора, либо его полное отключение до возобновления нормального электропитания.

В некоторых более серьезных ситуациях вместо падения напряжения происходят его скачки. Напряжение в таких ситуациях кратковременно может подниматься до уровня 250-300В что может вывести из строя плату программного обеспечения, вызвать перегорания электроники либо полному выводу из строя печатных плат. После такого может потребоваться либо дорогостоящий ремонт, либо полная замена оборудования.

Напряжение может падать или «прыгать» из-за следующих факторов:

  • рост нагрузки на линию из-за увеличения количества потребляющих устройств;
  • несанкционированное вмешательство в распределительный щит в подъезде или коробку на улице человека, не имеющего соответствующей квалификации, что вызывает короткое замыкание;
  • накидывание проводов токоведущих линий друг на друга в случае погодных условий (сильный ветер, обледенение проводов).

Если учесть все эти факторы, то необходимо обзавестись стабилизатором тока для газового котла, который позволит предотвратить его преждевременный выход из строя. Но какие типы стабилизаторов бывают и как выбрать тот, который необходим?

Получается, что приобретение стабилизатора не является обязательным требованием. Но в некоторых случаях оно необходимо. Поэтому , стоит ли приобретать данное оборудование, решать должен только непосредственно сам пользователь. А наша задача – дать вам информацию, какой стабилизатор напряжения лучший.

Принцип работы

Стабилизаторы различаются:

  • принципом работы: релейные, электромеханические (сервомоторные, сервоприводные), электронные (симисторные, тиристорные);
  • мощностью;
  • эксплуатационными характеристиками;
  • страной производства (Россия);
  • стоимость;
  • и, самое главное, — качеством, от которого зависит срок службы.

Два самых надежных вида стабилизаторов:

  • Электромеханические:

Принцип работы заключается в том, что при изменении входного напряжения по обмотке автотрансформатора перемещаются графитовые щетки, изменяя входное значение.

  • Электронные:

При изменении параметров входного напряжения, микропроцессор посылает сигнал на закрытие одной и открытие другой ступени. Именно так осуществляется регулировка количества задействованных витков трансформатора, что влияет на выходные показатели напряжения.

Диапазон входного и выходного напряжения

Перед выбором стабилизатора необходимо узнать, в каком диапазоне изменяется напряжение в вашей сети. И, исходя из него, выбрать стабилизатор с подходящим диапазоном изменения входного напряжения.

Быстродействие

Быстродействие не более 10-20 мс., в зависимости от модели.

Длительность эксплуатации

Если вам нужен стабилизатор только на пару лет и с весьма сомнительной гарантией защиты оборудования, то вы конечно вправе выбрать китайский. Но если вы дорожите своей техникой, вам дорого ваше время, спокойствие, и вы не хотите переплачивать за покупку новой техники, к выбору стабилизатора для котельного оборудования стоит подойти более вдумчиво

Читайте также:  Насадки для реноватора: важная информация о расходных материалах

Функциональное назначение стабилизаторов

Основные функции защиты, которые выполняют стабилизаторы напряжения:

  • Обеспечение на выходе из прибора тока со стабильным напряжением, что обеспечивает корректную работу котла и связанного с ним оборудования отопительной системы, например, циркуляционного насоса или группы насосов.
  • Полное обесточивание устройства при перепадах напряжения до значений, превышающих максимально допустимые, с которыми стабилизатор справиться не в состоянии. После нормализации напряжения современные модели котлов перезапускаются в автоматическом режиме.

Устройство и принцип работы

Основу любого подобного оборудования составляет автотрансформатор, который имеет несколько обмоток. Например, в линейных электронных устройствах их количество варьируется от 4 до 20. Именно в процессе подключения и отключения обмоток и выравнивается входное напряжение. Известно, что точность выравнивания зависит от того, сколько обмоток имеет автотрансформатор. И чем их больше, тем меньше шаг корректировки и напряжение поддерживается с наименьшими отклонениями.

Релейные и электронные отличаются между собой по типам переключателей. В первом случае это будут реле, а во втором — тиристоры. Отличаются тиристоры временем срабатывания. Оно у них намного меньше, чем время срабатывания реле. Именно поэтому электронные модели считаются лучшими. И главное преимущество — точность выравнивания входного напряжения.

Газовые котлы, выполняющие функцию отопления, все же предъявляют высокие требования к стабильности электропитания. Поэтому если говорить о том, какой вариант выбрать, то выбор однозначно будет в пользу электронных моделей. При этом они ещё имеют низкий уровень шума, но намного дороже, нежели релейные.

Электромеханические агрегаты

Электромеханические устройства по принципу работы отличаются от двух вышеперечисленных. В них по обмотке трансформатора перемещается съёмная угольная щётка. Именно от положения щётки зависит напряжение на выходе. Ценность этого устройства в том, что оно выдаёт более плавное изменение этого параметра электрической сети.

Но из-за его низкого быстродействия электромеханические приборы используются намного реже. Обычно их применяют в питающей сети, где разбег составляет от 190 до 250 Вольт. Такое оборудование имеет большую стоимость, чем релейные, но намного дешевле электронных. Ещё одним их недостатком является частый износ и загрязнения щёток. Также возможно появление искры при перемещении щётки по обмотке и именно поэтому это оборудование нельзя использовать с газовым.

Разновидности и технические особенности стабилизаторов напряжения

Наиболее эффективный способ защиты от последствий некачественного питания сети — установка стабилизатора. Возможно, Вы придете к выводу о необходимости стабилизации напряжения всей системы электроснабжения дома или группы приборов. Безусловно, газовый котел отопления является самым уязвимым агрегатом, а для его питания потребуется сравнительно маломощный и недорогой стабилизатор.

Электроника и механизмы современного газового котла

Разновидности и технические особенности стабилизаторов напряжения

Задача прибора состоит в том, чтобы обеспечить на выходе приемлемые характеристики выходного питания независимо от пульсаций напряжения на входе стабилизатора.

В случае, когда входное напряжение выходит за рамки технических возможностей агрегата, питание котла должно быть отключено до возвращения сетевого напряжения к допустимым значениям.

Заметим, что собственно стабилизатор может и не обладать функцией прерывания питания, если в схему электроснабжения дома встроено отдельное реле напряжения. По принципу действия различают симисторные или тиристорные, релейные и электромеханические стабилизаторы.

Устройство стабилизатора с сервоприводом

Разновидности и технические особенности стабилизаторов напряжения

Наиболее «древним» из приборов является электромеханический стабилизатор с сервоприводом. Основой агрегата является тороидальный автотрансформатор, по обмотке которого передвигается токосъемник, меняющий коэффициент трансформации. Подобный прибор имеет демократичную цену и высокую точность регулирования напряжения порядка +/-3%.

При этом он обладает невысоким быстродействием, шумит, требует техобслуживания, имеет ограниченный срок службы механики. Между токосъемником и обмоткой автротрансформатора возникает искра, которая может привести к взрыву при утечке газа. Однако для котлов с открытой камерой сгорания это неактуально, так как воспламенение газа может произойти и от пламени отопителя.

Релейный стабилизатор наиболее популярен

Широко распространены релейные стабилизаторы, которые несут свое название от реле, переключающих обмотки трансформатора. Реле могут быть герметизированы, и тогда воспламенение газа невозможно. Такие приборы обладают высоким быстродействием, просты и надежны.

Разновидности и технические особенности стабилизаторов напряжения

При этом щелчки переключения реле (их может быть от 4-х до 10-ти штук) слышны хорошо и будут нарушать комфорт в жилом помещении. Точность регулирования выходного напряжения такого агрегата составляет +/- 8%, что вполне приемлемо для бытовой техники.

Электронный стабилизатор на симисторах

Более эффективны электронные приборы, в которых роль переключения напряжения выполняют полупроводниковые симисторы или тиристоры. Дискретность регулирования выходного напряжения в них зависит от количества электронных переключателей. Стабилизаторы данного типа не шумят и обладают высоким быстродействием, однако стоят дороже предыдущих вариантов.

Читайте также:  Выбор аппарата для сварки полипропиленовых труб

Сравнивая между собой три вида стабилизаторов, отметим, что для питания газового котла вполне пригоден релейный стабилизатор. Если в сети нередко работает сварочный аппарат, лучше использовать быстродействующий симисторный прибор. В случае, когда сетевое напряжение меняется сравнительно медленно, без резких скачков, вызванных работой сварки, электромеханический агрегат вполне пригоден для питания газового котла. Какой именно вариант подходит для Вас, более детально можно оценить с помощью нижеследующей таблицы.

Разновидности и технические особенности стабилизаторов напряжения
Сравнительная таблица параметров стабилизаторов разного типа
Электро механические Релейные Симисторные
Входное напряжение, В 140-250 120-270 130-300
Точность выходного напряжения, % 2-3 4-8 1-3
Дискретность выходного напряжения, В 1-3 20-25 2-10
Скорость реакции, вольт/ сек 10 50 250
Защита от импульсов входного напряжения, % 20 50 90
Срок службы, лет 2-5 3-6 10-15
Гарантийный срок, лет 1 1 2-5
Стоимость в сравнении, % 100 125 400

Huter 400GS

Релейный стабилизатор Huter 400GS имеет лучшую стоимость в данной категории и отлично подходит для защиты электронной части газового котла. Он работает в диапазоне от 110 до 260 V с максимально возможным отклонением стабилизации не более 8%. Он удобен в подключении, имеет цифровую индикацию напряжения, малые габариты и крепится на стену. Но главное его преимущество – обеспечивает на выходе синусоидальный ток без искажений.

Владельцы, выбравшие этот стабилизатор, в своих отзывах указывают и другие сильные стороны Huter 400GS. Они выражены в наличии защиты от короткого замыкания, высокого напряжения или перегрева проводки. Во всех этих аварийных ситуациях автоматика проведет отключение от сети и предотвратит порчу дорогостоящего оборудования.

Основные рабочие характеристики стабилизаторов напряжения различного типа

Рабочая характеристика

Релейные

Сервоприводные

Симисторные

Инверторные

Входное напряжение, Вольт

140-260

150-250

150-250

90-310

Время реагирования, миллисекунд

< 20

< 100

< 20

мгновенно

Погрешность выравнивания напряжения

<10 %

<3 %

<5 %

<2 %

Регулировка напряжения

ступенчатая

плавная

ступенчатая

мгновенная

Защита от перепадов, %

90

20

90

100

Сервисное обслуживание

Не требуется

Требуется

Не требуется

Не требуется

Срок службы, лет

10-15

1-5

10-15

20

 

Сводная таблица не учитывает стоимость оборудования, т.к. она во многом зависит не только от типа конструкции, но и от рабочей мощности стабилизатора. Тем более что в деле обеспечения надежности индивидуальных систем отопления ценовой вопрос смещается на второй план.

Какой лучше

Утверждать, что конкретная конструкция или схема лучше, сложно. Все перечисленные типы находят применение и небезосновательно выпускаются примерно в равных объемах производителями. Есть разница в цене и качестве стабилизации, и вполне естественно ориентироваться на размер выделенного бюджета. Есть различия в диапазонах допустимых входных напряжений, при которых нормально стабилизируется питание по выходу, однако это не относится к конкретному типу, а скорее к исполнению.

Релейные стабилизаторы более дешевые, но семисторные стоит выбирать, когда в сети большие скачки напряжения.

В остальных случаях, когда бюджет позволяет, предпочтение лучше отдать семисторным стабилизаторам и с ШИМ-вольтдобавкой, которые способны обеспечить стабилизацию с разбегом не более 5%, как того требует ГОСТ.

Диапазон работы

Одним из факторов выбора прибора является его интервал действия, то есть, нижняя и верхняя границы значений, внутри которых устройство может выровнять напряжение до нормы.

Наиболее правильным решением будет определить в своей квартире динамику напряжения сети в разные дни и время, в часы пик и вечером, ночью. Эта проверка поможет точно выяснить интервал перепадов напряжения, а, следовательно сделать правильный выбор модели стабилизатора.

Диапазон работы

Это сделать очень просто. Для измерений нужен мультиметр. Его можно приобрести, благо он стоит недорого.

Перед замерами нужно убедиться, что переключатель установлен на переменное напряжение и верхнее значение до 750 В. Лучше будет начертить таблицу по дням недели, часам. Мониторинг нужно проводить несколько дней, чтобы была ясная картина динамики перепадов напряжения. Для создания резерва мощности стабилизатора, границы пределов напряжения расширяют от имеющихся на 15 вольт в обе стороны.

Гибридные

Энергия Hybrid СНВТ-6000/3

Трёхфазный аппарат, выпускаемый компанией «Энергия», состоит из трёх однофазных стабилизаторов по 2000 ВА. В устройстве совмещены два типа: электромеханический и электронный, что позволяет работать с напряжением от 105 В до 280 В.

Вольт Engineering ГИБРИД Э 9-1/32A v2.0

Однофазный стабилизатор превосходно подойдет для установки на даче или в загородном доме для защиты котла и другой бытовой техники. Он предназначен для работы в нестабильных электрических сетях со значительными колебаниями напряжения от 135 до 315В. Предусмотрена функция электронного транзита (байпас).