Как выбрать стабилизатор напряжения для газового котла

Author: Кирилл Никифоров

Нужен ли стабилизатор напряжения для газового котла?

Самым выгодным вариантом для автономного теплоснабжения считается отопительное оборудование на газе, покупать которое рекомендуют вместе со стабилизатором напряжения для газового котла. Главной задачей таких приборов является защита техники от резких изменений параметров электрической сети, выводящих из строя её недешёвую электронную часть. Хотя перед выбором подходящего варианта стоит разобраться с необходимостью такой покупки. Ведь стоимость устройства тоже может оказаться значительной – расходы на некоторые модели сравнимы с суммой, потраченной на котельное оборудование.

Почему важна стабилизация напряжения для газового котла

Современные газовые котлы представляют собой целый комплекс оборудования в одном корпусе, который призван не просто подогревать теплоноситель, но и пристально следить за качеством работы и безопасности. Для этого в котлы внедряют электронные блоки с микропроцессорами и ЖК-дисплеями. Бытовые приборы оснащаются датчиками, клапанами, вентиляторами и насосами. Электроника оборудования контролирует работу всех блоков и вносит своевременные корректировки.

Среди таких систем и функций возможны следующие:

  • Автоматическое выключение котла при падении тяги, затрудненном удалении продуктов горения, понижающемся давлении газа в магистрали, затухании пламени, заторе или пробое в контуре отопления. Срабатывает и при других внештатных ситуациях.
  • Модулирование пламени автоматикой с установкой количества задействованных горелок и высоты огня в каждой из них.
  • Препятствие замерзанию системы при длительном отключении. Самостоятельный кратковременный запуск для прогонки носителя, открытии клапанов, прокачке насоса, предотвращающий порчу внутренних элементов.
  • Плавный розжиг и понижение интенсивности пламени при подходе к установленному показателю температуры, что обеспечивает щадящую работу и снижает количество перезапусков.
  • Поддержание разной температуры в нескольких контурах с сохранением в памяти занесенных установок. Программирование может быть связано с временем суток, днями недели.
  • Продолжение циркуляции насоса после отключения пламени, обеспечивающее ровный нагрев во всех участках контура.
  • Анализ внешних погодных данных искусственным интеллектом газового котла и подбор соответствующего режима работы для создания максимально комфортного микроклимата. Функция помогает экономить ресурсы, оптимизируя нужное взаимодействие блоков и узлов.

Чтобы понять нужен ли стабилизатор напряжения для газового котла стоит рассмотреть что происходит в его работе на практике. Газовые котлы для бытового использования рассчитаны на питание от сети 220-230 В с небольшой погрешностью +-10-15%. При просадке напряжения на 20 В. котел продолжит полноценно функционировать. Но падение тока в сети может быть куда большим, до 140-180 В. Это особенно наблюдается в частном секторе, куда заведомо протянуты слабые линии. В такой ситуации оборудование будет работать нестабильно, возможно отключение некоторых вышеописанных функций или просто остановка до возобновления полноценного питания.

В более серьезных случаях происходит не падение, а скачки напряжения. Ток в сети может кратковременно достигнуть показателя 250-300 В, что приведет к повреждению платы программного блока, перегоранию электронных схем или полному выходу из строя печатных плат. Тогда потребуется дорогой ремонт или даже замена котла.

Падение напряжения или его скачки вполне возможны из-за следующих факторов:

  • возрастающая нагрузка на линию ввиду роста количества потребляющих приборов у населения;
  • вмешательство в щитовую подъезда или распределительную коробку на улице неквалифицированного человека, приведшее к замыканию проводов;
  • накидывание токоведущих частей линии друг на друга в следствие погодных катаклизмов (намерзание льда на проводах, сильный ветер).

Учитывая эти факторы стоит обязательно обзавестись стабилизатором тока для газового котла, что обеспечит его длительную работу. Но какие бывают стабилизаторы и как выбрать подходящий?

Что это такое и зачем он нужен для газового котла?

Практически все газовые котлы независимо от выдаваемой мощности нуждаются в электропитании. Есть энергонезависимые модели, но они особо высокой эффективностью порадовать не могут. Чаще всего отопление частного дома сейчас формируют вокруг энергозависимого нагревательного оборудования с повышенным КПД. А это разнообразные вентиляторы надува воздуха, электрические горелки, устройства плавного розжига, датчики, насосы и клапана.

Покупатели обычно стремятся выбрать газовый котел с малым потреблением топлива, но максимально производительный. А такому агрегату обязательно требуется электрическое питание. Причем напряжение на входе должно быть строго синусоидальным и с минимальными отклонениями от 220 В. Для этого и используется стабилизаторы. При проблемах в сети они выравнивают поступающий электроток до нужных параметров, чтобы отопительный котел продолжал работать бесперебойно.

Читайте также:  Отопление ПЛЭН своими руками — пошаговая инструкция

Состоит стабилизатор напряжения из:

  • Корпуса;

  • Трансформатора;

  • Платы управления;

  • Входного фильтра;

  • Индикационного дисплея.

Так выглядит стабилизатор

В сети электропитания газового котла может произойти три рода сбоев – полное отключение тока, импульсные высокочастотные помехи и кратковременные выбросы/падения напряжения. Для решения первой проблемы существуют бесперебойники. А вот сглаживанием двух остальных занимается как раз стабилизатор соответствующей мощности.

Схема подключения стабилизатора

С импульсными помехами борется стоящий в нем фильтр на входе, собранный из дросселей и конденсаторов. Выравниванием параметров электротока при провалах напряжения занимается трансформатор, который по мере необходимости задействует различные обмотки в своем составе. Управление им осуществляется с помощью полупроводниковых ключей, реле либо электромеханического ролика (сервопривода).

Выбор и расчет мощности стабилизатора напряжения для газового котла

Содержание

Введение

Энергозависимые отопительные газовые котлы очень чувствительны к качеству электропитания. При скачках напряжения они легко могут выйти из строя, доставив вам массу неприятностей и лишних финансовых затрат. С учетом того, что качество электросетей в нашей стране оставляет желать лучшего, многие владельцы частных домов задаются вопросом как правильно выбрать стабилизатор напряжения для газового котла.

В этой статье мы постараемся ответить на вопросы что такое стабилизатор напряжения и зачем он нужен, какие бывают виды, как правильно выбрать и рассчитать исходя из потребляемой мощности газовым котлом, а также приведем краткий обзор наиболее популярных моделей. Итак, начнем.

Большинство современных газовых котлов напичканы электроникой и автоматикой которая очень чувствительна к питающему напряжению. Для стабильной и безотказной работы, на входе отопительного прибора должно быть напряжение 220В с идеальной синусоидой.

К сожалению российские электросети в большинстве своем очень низкого качества из-за устаревшего оборудования и нарушений при монтаже.

Выбор и расчет мощности стабилизатора напряжения для газового котла

Напряжение в них чаще всего меньше положенных 220В и его форма далека от идеала. Скачки напряжения тоже не редкость.

Совет

Причиной их может быть пришедший внезапно грозовой фронт, включение в сеть вами или вашими соседями мощных приборов таких как дрели, сварочные аппараты, холодильники или электрические обогреватели.

По статистике сервисов по ремонту газовых котлов, 25% поломок происходит по причине неподобающего качества питающего напряжения. Все эти случаи не являются гарантийными и владельцу приходится оплачивать дорогостоящий ремонт за свой счет.

Подключение газового котла через стабилизатор напряжения решает все эти проблемы. На вход преобразователя подается низкокачественное напряжение из электросети, которое он преобразует в 220В с идеальной синусоидой, которыми впоследствии и питается электроника отопительного прибора.

Помимо газовых котлов в защите чувствительной электроники от некачественного напряжения нуждаются также и современные модели на твердом топливе например такие как, дровяные котлы на длительного горения «Viessmann» Vitoligno. Подключать их к сети также лучше через стабилизатор.

На какие характеристики нужно смотреть при выборе стабилизатора напряжения

Тип. Стабилизаторы напряжения, в зависимости от основных принципов работы, можно разделить на несколько типов:

  • релейные — одни из самых доступных устройств на рынке, которые небольшую точность выходного напряжения компенсируют высокой скоростью работы и широким диапазоном напряжений;
  • электромеханические — более точные, но не такие быстрые и адаптивные, как релейные аналоги;
  • гибридные (комбинированные) — эти стабилизаторы напряжения сочетают достоинства релейных и электромеханических устройств;
  • электродинамические — следующий этап эволюции электромеханических стабилизаторов: точные, надёжные и дорогие;
  • электронные — тоже далеко не самые дешёвые, но однозначно одни из самых удобных, точных и быстрых стабилизаторов;
  • инверторные — стабилизаторы, которые считаются наиболее современными и отличаются широким диапазоном рабочих напряжений, малыми погрешностями и очень низкими задержками в работе — за счёт, разумеется, высокой цены.

Фазность. Как правило, в городских квартирах используется однофазная электрическая разводка, а вот для питания частных домов и промышленного оборудования нередко применяют трёхфазную, которая позволяет использовать напряжение не 220, а 380 вольт. Стабилизатор с неподходящей фазностью просто не будет работать, так что этот момент обязательно нужно иметь в виду при выборе.

Мощность. Едва ли не самый важный параметр при выборе стабилизатора напряжения. Если его мощности не хватит для обслуживания всех потребителей, то стабилизатор откажет. Соответственно, потребляемая мощность должна соответствовать возможностям прибора (плюс желательно добавить ещё 20-30% — на всякий случай).

Важный аспект: мощность может быть не только активной, но и реактивной. Высокий пусковой ток, который отличает устройства с электродвигателями, типа пылесосов и электромясорубок, может вывести стабилизатор из строя. Для таких реактивных потребителей в расчёт стоит брать не только активную мощность, измеряемую в ваттах, но и полную мощность — в вольт-амперах. Чтобы вычислить последнюю, необходимо активную мощность разделить на специальный коэффициент, указанный в паспорте устройства (для простоты его можно принять равным 0,7 или 0,8).

Точность стабилизации. Высокая точность стабилизации означает, что стабилизатор будет выдавать напряжение, как можно более близкое к эталонным 220 В. Для устройств разных типов точность может колебаться в пределах 2-10%.

Скорость стабилизации. Обычно она составляет от 5 до 20 мс — в зависимости от типа и особенностей конкретного устройства. Разумеется, чем быстрее стабилизатор будет реагировать на скачки напряжения, тем лучше.

Рабочий и предельный диапазон напряжений. Возможности стабилизаторов не безграничны: они способны привести в норму только напряжение определённых уровней. Причём предельные, пиковые значения аппараты выдерживают совсем недолго, поэтому обращать внимание стоит именно на диапазон рабочих напряжений, с которыми стабилизатору будет справляться легче.

Индикация. Желательно, чтобы стабилизатор был оснащён ЖК-дисплеем, который будет передавать показания вольтметра (по возможности — не только на выходе, но и на входе). Однако в самых простых моделях вместо экранов используют светодиодную индикацию. Это не так информативно, зато дёшево и надёжно.

Установка. Стабилизаторы могут размещаться на полу, на стене или устанавливаться в специальные стойки.

Чем руководствоваться при выборе стабилизаторов

В настоящее время на рынке представлен широкий ассортимент моделей. Чтобы правильно подобрать стабилизатор к котлу, нужно учесть несколько параметров:

  1. Необходимо знать электрическую мощность, потребляемую котлом. Газовому котлу требуется входная мощность 100—200 Вт. Поскольку данная величина различна у котлов разных марок, следует уточнить требуемую мощность по паспорту на изделие.
  2. Многие производители в паспортных данных газового котла указывают суженный диапазон рабочего напряжения (210−230 В). Потому что большинство выпускаемых котлов — это однофазные агрегаты, рассчитанные на напряжение 220 В. И достаточно 10% отклонения, чтобы агрегат вышел из строя.
  3. Нужно учесть, что происходит колебание фактического напряжения сети на протяжении суток (то повышенное, то пониженное). И перед покупкой стабилизатора необходимо уточнить высший и низший пределы напряжений. Если верхняя граница напряжения будет «пробита», стабилизатор сразу обесточит газовый котел.

Известны два способа крепления стабилизаторов — настенное и напольное. Настенный способ (более эстетичный) — плоский стабилизатор в навесном исполнении. Когда стабилизатор стоит на полу или подставке — это не всегда удобно из-за больших габаритов.

При выборе стабилизатора необходимо обращать внимание на габариты и простоту использования. Стабилизатор должен эстетично выглядеть, а также обладать следующими свойствами: способностью «покрывать» весь диапазон напряжения. Если вы не разбираетесь в пределах напряжений, то лучше купить стабилизатор с широким диапазоном изменения напряжений с целью избежать перегорания и стабилизатора и самого котла. Кроме того лучше приобрести бесшумный стабилизатор.

Как выбрать тип стабилизатора для котла?

В системах газоснабжения могут использоваться стабилизаторы нескольких типов.

Электромеханические (стабилизатор Сатурн торговой марки «Полигон)

Промышленные стабилизаторы Сатурн

Как выбрать тип стабилизатора для котла?

Среди достоинств электромеханических стабилизаторов Сатурн нужно выделить высокую точность коррекции ±1%, которая не зависит от подключенной мощности и входного напряжения. Стабилизатор будет работать и защищать всю подключенную технику во всем диапазоне входных напряжений и нет необходимости переплачивать и брать стабилизатор с запасом по мощности. Регулировка напряжения плавная, стабилизаторы выдерживают перегрузки 200% в течение 100 секунд, 400% за 10 секунд и 1000% – 2 секунд.

Также среди плюсов присутствует минимальный износ механический частей за счет отсутствия щеточного узла трансформатора именно в цепи нагрузки и его работе с малыми токами. Низкая шумность стабилизатора достигается благодаря естественной вентиляции, отсутствию вентилятора и благодаря сервоприводу.

Электронные (стабилизатор Каскад торговой марки «Полигон)

Электронные стабилизаторы Каскад

Среди достоинств электронных стабилизаторов выделяют низкий уровень шума, так как используется естественное охлаждение, быстродействие и точность коррекции ±2,5%, небольшие габариты устройства. Регулирование выходного напряжения происходит без искажения и разрыва фазы.

Как выбрать тип стабилизатора для котла?

В преимущества электронных стабилизаторов Каскад можно включить точность коррекции +/-2,5%, которая не зависит от подключенной мощности и входного напряжения. Такие стабилизаторы работают без потери мощности во всем диапазоне входных напряжений. Плавная отработка всплесков и просадок напряжения. Регулирование выходного напряжения без искажения и разрыва фазы. Как и электромеханические стабилизаторы работают с нулевыми нагрузками, а использование естественного охлаждения избавляет от шума вентилятора. За счет использования собственных трансформаторов не требуется учитывать запас по мощности. Качественная элементная база обеспечивает долгие годы работы.

Критерии выбора стабилизатора

Выбирая стабилизатор напряжения для своего газового котла, следует обращать внимание на несколько моментов.

Параметры сети, к которой подключается прибор

Каждая из моделей имеет определенные требования к питающему оборудование напряжению. Большинство производителей указывает в паспорте газового котла суженный диапазон его рабочего напряжения. Например, 210-230 В. Это связано с тем, что подавляющее большинство таких устройств – однофазные приборы, рассчитанные на стандартное напряжение в 220 В. Для них будет достаточно всего лишь 10% отклонения, чтобы стабилизатор вышел из строя.

Читайте также:    Теплоаккумулятор. Зачем он нужен?

Обязательно нужно учитывать колебание фактического напряжения, которое происходит в сети в течение суток. Очень хорошо выяснить низший и высший предел колебаний, поскольку, если верхняя граница будет «пробита», устройство немедленно обесточит газовый котел. Выбранная модель стабилизатора должна удерживать напряжение в строго заданных пределах, с учетом разрешенного допуска.

Величина нагрузки

Критерии выбора стабилизатора

Для корректной работы устройства необходимо определить, сможет ли оно справиться с предполагаемой нагрузкой. Маломощная модель просто не выдержит постоянных перегрузок. Покупка же чрезмерно мощного прибора – бессмысленная трата денег. Прежде всего, нужно определить потребляемую газовым котлом мощность. Ее можно посмотреть в паспорте устройства.

Здесь нужно быть очень внимательным и не перепутать тепловую и электрическую мощность. В данном случае понадобится электрическая или входная. Она указывается в разделе «Характеристики» цифрами с наименованием Вт. Тогда как в кВт указывается тепловая мощность. Взятую из паспорта величину нужно увеличить на треть. Это будет необходимый для корректной работы прибора запас.

Если к одному стабилизатору планируется подключить не только котел, но и насос, нужно учитывать полную нагрузку от обоих приборов. Нужно отметить, что специалисты не рекомендуют такую установку, но на практике это нередко случается. Важный нюанс заключается в учете величины пускового тока насоса, которая в некоторых случаях может втрое превышать номинальную. Для определения требуемой мощности стабилизатора нужно произвести следующие действия. Мощность насоса умножается на три, к ней прибавляется мощность котла. Полученное число умножается на коэффициент 1,3.

Стабилизатор напряжения для газового котла в напольном исполнении более массивен. Такие устройства менее удобны в использовании, однако стоимость их ниже

Способ установки

В зависимости от способа крепления выпускаются три типа стабилизаторов:

  • Настенные. Небольшие устройства, закрепляющиеся непосредственно на стене.
  • Напольные. Приборы, предназначенные для установки на любой горизонтальной поверхности.
  • Универсальные. Могут закрепляться как на вертикальной, так, при необходимости, и на горизонтальной поверхности. Наиболее удобные модели, поскольку при необходимости их легко можно переустановить.

В целом стабилизатор для котла должен соответствовать следующим требованиям:

  • Иметь запас мощности. Чаще всего будет достаточно прибора, рассчитанного на 250-600 ВА.
  • Иметь защиту от перегрузки, от короткого замыкания и перегрева.
  • Иметь синусоидальное напряжение на выходе, иначе двигатель насоса будет поврежден.
  • Иметь автозапуск при включении электроснабжения после отключения.
  • Иметь функцию защитного отключения в случае выхода напряжения за пределы безопасности, так называемый «отсекатель» напряжения.
  • Иметь заземляющий вывод.
Критерии выбора стабилизатора

И еще несколько советов от специалистов-практиков:

  • В районах с интенсивной застройкой и на участках, обслуживающихся старыми подстанциями, очень часто случаются скачки напряжения. В таких условиях оптимальный выбор  – тиристорный стабилизатор.
  • Если в паспорте понравившейся модели стабилизатора указано, что она работает в диапазоне порядка 200 В, или даже больше, стоит отнестись к такому прибору настороженно. Чаще всего качество выходного напряжения будет недостаточным. Особое внимание в этом случае стоит обратить на страну сборки и производителя. Его репутация станет гарантией качества.

Выбирая между напольным и настенным прибором, предпочтение стоит отдать второму варианту. Такие устройства существенно экономят место, кроме того, риск их случайного механического повреждения минимальный.

Очень удобны настенные стабилизаторы напряжения. Приборы компактны, устойчивы к механическим повреждениям, однако их стоимость несколько выше, чем у напольных

Очень краткие выводы

Классический релейный стабилизатор

Достоинства:

  • Точность удержания напряжения достаточна для работы котла.
  • Не искажает форму сети.
  • Поддерживает полную мощность во всем заявленном диапазоне напряжений.
  • Простая схемотехника, легко ремонтируется.
  • Надежен, выпускается очень давно.
  • Выдерживает большие перегрузки.
  • Не шумит.
  • Потребляет мало энергии на обеспечение собственной работы.

Недостатки:

  • Большой вес.
  • Высокая цена силового трансформатора

Инверторный стабилизатор

Достоинства:

  • Точность поддержания выходного напряжения и сформированный синус, что может быть актуально для высокоточной измерительной техники и медицинской аппаратуры.

Недостатки:

  • Снижение выходной мощности при снижении входного напряжения.
  • Сложная схемотехника и, как следствие, снижение надежности и сложность ремонта.
  • Низкая перегрузочная способность.
  • На мощностях выше 500 – 700ВА необходим вентилятор, который будет источником шума.
  • Значительная потребляемая мощность на управление.

POWERMAN AVS S – доступная цена

Однофазный стабилизатор для работы с котловым газовым оборудованием мощностью до 200

300 ватт. Имеет небольшие размеры и вес. Выполнен в настенном варианте. Оснащён выходной евророзеткой. Стабилизирует входные параметры электрического тока.

Встроенные фильтры отсекают посторонние частотные шумы, удаляют помехи. Визуальный контроль осуществляется по жидкокристаллическому дисплею. Текущее состояние конструкции отражают световые индикаторы.

Плюсы:

POWERMAN AVS S – доступная цена
  • Компактность, малый вес, выполняет свои функции.
  • Защита от пиковых нагрузок и короткого замыкания.
  • Недорогой, прост в установке и подключении.

Минусы:

  • Розетка снизу, слегка неудобно.
  • Почему-то нет второго индикатора.