Стабилизатор напряжения для газового котла: виды, критерии выбора и расчет мощности

kotelnayaВ качестве источника теплоснабжения в малоэтажном строительстве часто применяются газовые котлы. Это удобно, достаточно экономично и безопасно. Двухконтурный газовый котёл кроме отопительных функций обеспечивает проживающих в доме горячей водой.

Некоторые газовые отопительные системы требуют подключения к электрической сети, что необходимо для работы блока контроля, управления и автоматики котла. Кроме того, большинство моделей газовых котлов оборудовано циркуляционным насосом с электродвигателем. В продаже имеется большой выбор дорогостоящих газовых котлов, в основном зарубежного производства, которые очень критичны к качеству питающего напряжения, поэтому стабилизатор напряжения для газового котла является важнейшей частью отопительного оборудования.

Содержание:

  1. Необходимость использования стабилизатора
  2. Типы стабилизаторов напряжения
  3. Критерии выбора стабилизирующего устройства для котла отопления
  4. Расчет мощности
  5. Какой стабилизатор подойдет для газового котла?

Необходимость использования стабилизатора

Отопительный газовый котёл представляет собой высокотехнологичное и сложное устройство. Электронные системы этого агрегата очень чувствительны к перепадам напряжения. Статистика показывает, что примерно треть всех неисправностей связана с бросками напряжения в питающей электрической сети. Причём для питания систем управления и автоматики требуется переменное напряжение синусоидальной формы, отличающееся от 220В не более чем на 5-6 %.

stabilizaciya

Такие параметры может обеспечить только качественный и надёжный стабилизатор. Причем, если в отопительной системе используется котёл большой мощности и имеется один или два циркуляционных насоса, то для их питания желательна установка раздельных стабилизаторов.

Типы стабилизаторов напряжения

Стабилизация или регулирование сетевого напряжения для питания различных радиотехнических и электротехнических устройств используется уже давно. Самым простым устройством такого типа является автотрансформатор со ступенчатой или плавной регулировкой выходного напряжения.

В настоящее время применяются следующие автоматические системы стабилизации напряжения:

  • Релейный стабилизатор;
  • Стабилизатор с сервоприводом;
  • Тиристорный стабилизатор;
  • Инверторный.

Существуют современные стабилизаторы для дома, использующие принцип широтно-импульсной модуляции, но в системах газового теплоснабжения они используются достаточно редко.

Релейные стабилизаторы

Принцип работы релейного устройства аналогичен работе автотрансформатора. Катушка вольтодобавки, подключаемая к сети, разделена на секции, с которых можно снимать повышенное или пониженное напряжение. Модуль управления постоянно сканирует напряжение сети и в случае изменения напряжения на входе, включает соответствующее реле.

ustrojstvo-relejnogo-stabilizatora-2

Своими контактами реле подключает к выходу устройства какую-либо из секций. Поскольку релейное устройство работает в дискретном режиме, величина напряжения на выходе может отличаться от 220В  в большую или меньшую сторону на 5-8%.

Прибор надёжен в работе, не требует технического обслуживания, и имеет следующие параметры:

  • Регулировка напряжения – ступенчатая;
  • Точность установки – 5-8%;
  • Номинальное входное напряжение – от 190 до 250 В.

Сервоприводные стабилизаторы

Стабилизатор с сервоприводом является электромеханическим устройством. Элементом, регулирующим напряжение, служит металлический или графитовый контакт, перемещающийся по обмотке трансформатора. Контакт закреплён на оси серводвигателя.

Плата управления контролирует входное напряжение и в случае его изменения подаёт сигнал на электромотор. Ротор двигателя поворачивается на определённый угол, изменяя тем самым напряжение на выходе устройства.

Тиристорные

Тиристорный стабилизатор представляет собой полностью электронное устройство. Принцип его работы аналогичен релейному прибору, только секции обмотки трансформатора переключаются не контактами реле, а полупроводниковыми ключами.

Ключи, выполненные на тиристорах или симисторах, обеспечивают запас до миллиарда переключений, что делает этот стабилизатор исключительно надёжным. Прибор обеспечивает регулировку напряжения в дискретном режиме, но обладает высокой скоростью срабатывания.

Стабилизатор инверторного типа

Самым прогрессивным стабилизатором считается прибор инверторного типа или стабилизатор двойного преобразования. В нём отсутствует такой громоздкий элемент, как автотрансформатор. Переменное напряжение, пройдя через фильтр, выпрямляется, при этом определённая энергия запасается в конденсаторе. Затем осуществляется обратное преобразование постоянного тока в переменный.

invertornye-stabilizatory

Принцип работы инверторного стабилизатора

Каждый тип стабилизатора имеет свои достоинства и недостатки:

  • Релейное устройство отличается низкой стоимостью и хорошей надёжностью, но за счёт ступенчатого переключения, точность установки выходного напряжения невысока;
  • Сервоприводный стабилизатор выдаёт очень точную величину напряжения, но имеет низкую скорость срабатывания и требует постоянного технического обслуживания ввиду быстрого износа элементов, он не рекомендуется для использования с газовым оборудованием, т. к. при износе контакты могут искрить;
  • Тиристорный регулятор обладает мгновенной скоростью срабатывания, но стоит намного дороже релейного стабилизатора;
  • Устройство с двойным преобразованием выдаёт идеальное напряжение, отличается высокой скоростью, точностью и бесшумно в работе.stabilizatory-tipy

Критерии выбора стабилизирующего устройства для котла отопления

Чтобы выбрать лучший стабилизатор для газового котла необходимо знать его основные характеристики. Все устройства, предназначенные для стабилизации сетевого напряжения, имеют следующие основные параметры:

  1. Мощность;
  2. Скорость срабатывания;
  3. Точность напряжения на выходе;
  4. Диапазон напряжения на входе.

Кроме этих параметров для потенциального пользователя могут иметь значение стоимость устройства, его надёжность и дополнительные факторы, такие как шум и нагрев.

  • Все стабилизаторы имеют встроенную защиту от перегрузки, короткого замыкания и отключают нагрузку при значительном превышении входного напряжения. Мощность стабилизатора определяется мощностью газового котла, а если система отопления оборудована циркуляционным насосом, то и мощностью насоса;
  • Скорость срабатывания определяет, насколько быстро стабилизатор отреагирует на изменившееся входное напряжение. В этом смысле самым медленным является прибор с серводвигателем, затем идёт релейный стабилизатор. Электронные устройства осуществляют практически мгновенную коммутацию напряжения так, что риск выхода из строя газового оборудования в этом случае минимален;
  • Газовые котлы зарубежного производства, как правило, рассчитаны на небольшие колебания питающей сети. Эта величина указывается в паспорте на устройство и может являться определяющей при выборе стабилизатора напряжения;
  • Самую высокую точность обеспечивают инверторные и сервоприводные стабилизаторы.  В релейных и тиристорных устройствах уровни выходного напряжения коммутируются ступенями через определённые интервалы, что обеспечивает точность установки порядка 5-6%. В большинстве случаев такой точности бывает достаточно для нормальной работы системы контроля и автоматики газового котла;

stabilizatory-dlya-kotlov

  • Важным параметром любого стабилизатора является допустимый диапазон входного напряжения. В зависимости от конструкции, стабилизирующие устройства могут поддерживать постоянное напряжение на выходе лишь при определённых пределах входного напряжения;
  • Обычно стабилизаторы успешно работают при входном напряжении от 140-150 до 240-260 вольт. Этот параметр указывается в паспорте на изделие и может немного отличаться. Если сетевое напряжение значительно отклонилось от допустимого, электронный предохранитель отключит потребителя (нагрузку) от электрической цепи. После нормализации входного напряжения нагрузка автоматически подключается к стабилизатору;
  • По стоимости, различные по конструкции стабилизаторы могут значительно отличаться. Мощные тиристорные или инверторные стабилизаторы стоят в несколько раз дороже релейных, но это окупается их высокой надёжностью и полным отсутствием шума при работе;
  • Для удобства пользователей большинство моделей стабилизаторов оборудуются светодиодными индикаторами режимов работы и дисплеем, где индицируются некоторые цифровые параметры.

Расчёт мощности

Выбор стабилизатора напряжения для газового котла по мощности является не такой простой задачей, как это может показаться. Электрическая мощность котла определяется мощностью блока управления и автоматики и мощностью вентилятора системы дымоудаления, если он установлен. Некоторые модели газовых котлов могут быть оборудованы электрическими клапанами.

В среднем, электрическая мощность бытового газового котла не превышает 200Вт, поэтому для питания электрических цепей такого устройства подойдёт стабилизатор мощностью 300-500 Вт. При этом учитывается необходимый резерв по мощности (20%).

stabilizatory-dlya-kotlov-otopleniya

Совсем другая ситуация возникает когда в системе управления теплоносителем применяется один или несколько циркуляционных насосов. Каждый насос оборудован электродвигателем, пусковой ток которого многократно превышает рабочий.

Чтобы правильно подобрать мощность стабилизатора следует воспользоваться простой формулой:

(мощность котла + мощность насоса×3) × 1,3

  • Цифра «3» предполагает бросок пускового тока электродвигателя;
  • «1,3» – это поправочный коэффициент.

Например, мощность потребляемая схемой управления газового котла составляет 45 Вт, мощность циркуляционного насоса 80 Вт, тогда требуемая мощность стабилизатора составит – (45 + 80×3)×1,3=488 Вт (500 Вт).

Какой стабилизатор подойдет для газового котла?

Чтобы разобраться в том, какой стабилизатор напряжения лучше для газового котла, можно ознакомиться с основными требованиями к устройству.

Хороший стабилизатор должен иметь:

  • 20% резерв по мощности;
  • Защиту от превышения напряжения, короткого замыкания и перегрузки;
  • Форму выходного напряжения близкую к синусоидальной;
  • Функцию автоматического перезапуска;
  • Индикацию параметров и режимов работы.

Специалисты советуют не применять для стабилизации напряжения в газовом оборудовании устройства с сервоприводом из-за возможного искрения между щёткой и обмоткой. Наиболее предпочтительными моделями будут релейные, тиристорные и инверторные стабилизаторы. Несмотря на высокую стоимость, они обеспечивают лучшие параметры выходного напряжения и отличаются длительным сроком безаварийной службы.

Где продаются такие стабилизаторы?

apc-2000На рынке имеется большое количество различных марок и моделей стабилизаторов напряжения, но мы остановимся на одной конкретной марке. Речь пойдет о специальной линейке стабилизаторов отечественного производителя «Энергия», предназначенной специально для газовых котлов отопления. Среди этих стабилизаторов под маркой «Энергия APC» имеются устройства с различной мощностью: 500/1000/1500 и 2000 кВт.

Полную информацию об устройстве и его стоимости, а также о других стабилизаторах марки «Энергия» вы можете узнать в интернет-магазине официального дилера компании «ЭТК Энергия», по этой ссылке.

Стабилизатор напряжения «Энергия APC 2000» ввиду его высокой мощности, можно использовать как для подключения отопительной системы так и другого оборудования параллельно с котлом. Точность стабилизации данного прибора составляет 4%, и это очень хороший показатель, который рекомендован специально для электроники газовых котлов. Диапазон входного напряжения стабилизатора находится в пределах 120-276В. Данное устройство имеет целых 5 степеней защиты, и может быть смонтировано на стену, а благодаря приятному и минималистичному внешнему виду впишется в любой дизайн, и сольется воедино с другим оборудованием котельной.

Итак, в данной статье мы рассказали вам об основных видах и критериях выбора стабилизатора напряжения для газового котла, а также пришли к выводу, что лучшими параметрами для использования с отопительным оборудованием, обладают релейные, электронные и инверторные стабилизаторы. Надеемся, что наша статья будет полезной для вас, желаем удачи!

Понравилась статья? Поделись с друзьями в соц сетях!

С этим читают:

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

©Nabludaykin.ru - Копирование материалов допускается только при проставлении активной, открытой для индексации ссылки на сайт nabludaykin.ru