стабилизатор напряжения для дома для котла какой выбрать частного газового
Стабилизатор напряжения для газового котла: какой купить для дома?
Электроника современных газовых котлов очень чувствительна к перепадам напряжения в сети. Для ее защиты необходим хороший стабилизатор напряжения. Какой стабилизатор напряжения выбрать для газового котла? CHIP расскажет, на что стоит обратить внимание при выборе.
Многие современные газовые котлы имеют электронику, которая способна регулировать время включения/отключения котла и температуру в разных контурах, благодаря чему тепло подается в нужное время в нужном месте. Однако сама по себе электроника очень чувствительная к перепадам напряжения, и при резком скачке может выйти из строя. Чтобы обезопасить электронику газового котла и не ремонтировать ее потом, нужно установить хороший стабилизатор напряжения. Какой стабилизатор напряжения лучше для газового котла взять домой? CHIP расскажет, на что стоит обратить внимание при выборе.
Тип стабилизатора
Сам по себе прибор предназначен для стабилизации входного напряжения и выдачи его в сеть в виде 220 или 380 В (выходное напряжение). Выбор стабилизатора напряжения для газового котла начинается с подбора типа (конструктивного исполнения) устройства:
Также существуют еще феррорезонансные устройства. Однако они уже устарели и довольно редко используются в работе, поэтому на них останавливаться мы не будем.
Мощность стабилизатора напряжения
На каждом приборе указывается характеристика мощности. По сути она показывает, какую общую нагрузку может выдержать устройство. Однако заметьте, что мощность указывается не в привычных ваттах, а в вольт-амперах, так как учитывается, как активная, так и реактивная мощность.
Рассчитать мощность стабилизатора просто: достаточно взять сложить мощности котла и насоса в ваттах, а затем умножить сумму на коэффициент запаса 1,3. То есть, например, для котла с потреблением 200 Вт и насоса на 70 Вт мощность стабилизатора должна быть такой:
(200 + 70) * 1,3 = 351 ВА.
Точность выходного напряжения
Различные приборы выдают выходное напряжение разной точности. Лучше всего с этим справляются инверторные агрегаты, у которых погрешность в среднем составляет 2 — 4 %. Электромеханические и комбинированные также весьма точны. Для газового котла лучше всего брать прибор с точностью выходного напряжения от 1 до 5 %. Даже при 5 % отклонение от 220 В в любую из сторон будет составлять 11 В — не так критично для котла. Стоит правда отметить, что найти в продаже стабилизатор с погрешностью всего 1 % будет проблематично, так как это обычно дорогие устройства для трехфазных потребителей.
Время отклика
Время отклика или скорость срабатывания системы – это важный показатель, которым наделен каждый стабилизатор напряжения для газового котла. Как выбрать прибор по времени отклика? Отметим, что скорость срабатывания влияет на время, за которое стабилизатор изменит входное напряжение (скачок) под 220 или 380 В.
Помните, что не для всех приборов требуется минимальное время срабатывания, поэтому не стоит гнаться за этим показателем. Для котла нормальным будет время отклика от 20 до 60 мс. Поэтому можно брать устройство в этом диапазоне.
Дополнительные функции и возможности стабилизаторов
Помимо главного назначения устройств по нормализации напряжения, у них есть дополнительные функции и возможности, которые могут повлиять на то, какой стабилизатор выбрать для газового котла. Вот основные:
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:
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:
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:
Релейные:
Электронные:
Как выбрать бесперебойник для газового котла?
Как выбрать источник бесперебойного питания для газового котла?
Как подобрать стабилизатор напряжения для частного дома или квартиры?
Защита от перенапряжения: что лучше стабилизатор или реле контроля напряжения?
Какие типы и виды стабилизаторов напряжения для дома существуют?
Какой стабилизатор напряжения нужен для холодильника
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.
Двухзвенные (инверторные) стабилизаторы
Такие схемы строят по структуре – неуправляемый выпрямитель с фильтром – инвертор, как правило, с трансформатором на выходе для обеспечения стабилизации при просадках.
Схема обладает максимальным быстродействием, обеспечивает высокую защищенность в любых режимах, гарантирует точность стабилизации в широких пределах отклонений входного напряжения.
Ее основные недостатки:
Кроме того, в зависимости от выбранного способа управления ключами инвертора выходное напряжение может сильно отличаться от синусоидального, что отрицательно сказывается на работе насоса.
В целом именно инверторная схема может считаться лучшим вариантом для котла в случае, когда ее приобретение укладывается в бюджет владельца.
Выбор стабилизатора по параметрам котла
После выбора схемы стабилизатора необходимо определиться с конкретной моделью на основании электрических параметров котла.
Единственным условием выбора является потребляемая мощность. Ее можно найти в технических характеристиках котла. Покупателя интересует именно электрическая мощность, а не отдаваемая котлом тепловая.
Стабилизатор должен обеспечивать указанную мощность с запасом не менее 25-30%. Запас берется из расчета пусковых токов насоса, которые могут превышать номинальное значение в разы. Однако процесс этот кратковременный и указанных 25-30% оказывается вполне достаточно.