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.
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
Зачем нужен стабилизатор
Отечественные электросети должны давать электрический ток с напряжением 220 В. Но между «должны» и «дают» есть существенная разница – если засунуть в розетку щупы мультиметра, окажется, что напряжение составляет 180, 200, 230 или же вовсе 165 Вольт, в зависимости от загруженности сетей. Причем показания постоянно колеблются как плавно, так и скачкообразно. И сделать что-либо с этим невозможно.
Из-за перепадов напряжения страдает вся домашняя техника. Какая-то переносит скачки более-менее спокойно, а другая, нуждающаяся в стабильном питании, начинает сбоить. Больше всего в стабильности нуждаются отопительные котлы – это подтверждают специалисты, часто сталкивающиеся со сгоревшей электроникой. Причем для котлов и их электронной начинки одинаково опасны как просадки по питанию, так и повышенное напряжение.
В некоторых случаях сгоревшая плата может нанести существенный ущерб и самому газовому котлу, но случается это не так часто.
Самое неприятное во всей этой ситуации то, что ремонт и замена электроники газовых котлов выливается в целое состояние – стоимость некоторых плат доходит до 10 тыс. рублей, а то и дороже. Неудивительно, что специалисты рекомендуют использовать стабилизаторы. При небольшой стоимости они способны защитить чувствительную к перепадам технику и продлить срок ее бесперебойной службы.
Источник бесперебойного питания (ИБП)
ИБП обеспечивает стабилизацию напряжения и питание от аккумулятора/-ов (АКБ), когда отключается электричество, например при обрыве проводов и других авариях. Наиболее распространены два вида ИБП: линейно-интерактивные и онлайн.
Линейно-интерактивные ИБП (Line-interactive) со встроенным стабилизатором, при наличии сетевого напряжения (даже значительно пониженного), в отличии от онлайн-ИБП, стабилизируют напряжение не задействуя АКБ, экономя их ресурс и значительно продлевая срок службы аккумуляторов. Прибор не требователен к частоте питающего напряжения (допускает отклонение ±10% без перехода на АКБ) и может, в отличии от онлайн-ИБП, питаться от обычного бюджетного генератора без электронного управления частотой (как вариант).
Онлайн ИБП
Стоит уточнить, что бережливое отношение к АКБ со стороны линейно-интерактивных и постоянная работа через батареи онлайн-ИБП не означает, что во втором случае придется менять аккумуляторы каждый год. Примерный срок службы АКБ в первом случае ~8-12 лет, в зависимости от интенсивности эксплуатации, во втором ~5-7 лет.
Энергия ИБП Pro 80019 000 руб.
Рис.3. Внешне Энергия ИБП Pro 800 похож на стабилизатор напряжения, но для функционирования нужен, как минимум один аккумулятор на 12 В.
Рис.4. Для работы ИБП Штиль SW1000L нужен модуль с батареями внутри (справа), на заводе в данный модуль уже установлено 6 небольших АКБ по 9 А·ч.
Рис.5. ИБП Штиль Штиль SW1000SL уже оснащен 3-мя АКБ по 9 А·ч, они установлены в корпусе прибора (совокупная емкость АКБ дает возможность автономной работы котла до 1,5 часов).
Почему не подходят компьютерные ИБП / UPS
Примечание 3. Обычные (компьютерные) ИБП не подходят для работы с газовыми котлами по двум причинам: ёмкость их встроенных аккумуляторов, чаще всего, рассчитана лишь на 10-15 мин. автономной работы (чего явно недостаточно). А выходное напряжение имеет форму «модифицированной синусоиды», что вызывает сбои в работе котлов и отрицательно сказывается на работе циркуляционных насосов системы отопления. Поэтому, для котлов используются комплекты ИБП, состоящие из инвертора и внешнего аккумулятора (-ов). Инверторы обладают чистой синусоидой, а внешние аккумуляторы можно выбирать любой емкости, исходя из необходимого времени автономной работы.
Как подключить стабилизатор
Перед установкой ознакомьтесь с инструкцией и технической документацией устройства.
Аппарат располагается в сухом помещении с указанной в паспорте температурой.
Блок ставится вдали от горючих веществ.
Нельзя размещать прибор в закрытых шкафах, тумбах
Важно обеспечить нормальную циркуляцию воздуха.
Подключение к котлу проводится через розетку с заземлением.. Смотрите схему ниже:
Смотрите схему ниже:
Чаще всего защитное устройство ломается при длительной работе с низким напряжением (170 В). При подключении соблюдайте рабочее напряжение на входе.
Почему при работе слышатся щелчки
Этот вопрос часто задают пользователи на форумах. На это есть несколько причин:
- Щелчки слышны при неправильном подборе мощности. Когда значения энергии выходят за допустимые пределы, стабилизатор отключается. При этом слышится щелчок. Выход — подобрать подходящий прибор.
- Плохая пайка контактов. Чаще встречается в недорогих версиях. В процессе использования в месте пайки возникает трещина, что является причиной посторонних звуков.
- Механический тип оборудования. Во время переключения режима возникают щелчки.
Теперь вы знаете, на что обратить внимание при выборе, сравнили преимущества и недостатки, принцип подключения. Осталось разобраться с выбором модели, ее параметрами и стоимостью
Надёжны ли инверторные модели?
Итак, по своим характеристикам инверторые стабилизаторы в целом превосходят своих конкурентов. А как обстоит дело с надёжностью такой конструкции?
По своей схемотехнике инверторные модели относятся к более сложным техническим изделиям, чем другие распространённые типы стабилизаторов.
В конструкции нет габаритного трансформатора, но дополнительно присутствует конденсатор и инвертор, а система принудительного охлаждения часто работает в непрерывном режиме.
Всё это не способствует увеличению рабочего ресурса изделия.
Гарантийный срок инверторных моделей обычно ограничен 2-мя годами. На схожие по стоимости тиристорные модели обычно устанавливается гарантийный срок 5 лет.
Поэтому не стоит полагать, что инверторный стабилизатор – лучший выбор в любой ситуации со скачками напряжения. Не стоит их идеализировать, как это делают некоторые продавцы и электрики.
При одинаковом качестве производства тиристорный стабилизатор прослужит дольше инверторного.
Установка моделей с двойным преобразованием напряжения более актуальна для локальной нагрузки, например, газовых котлов или насосов с критичной к форме и качеству напряжения автоматике.
Обоснован их выбор и для питания высокоточной техники требующей идеальное выходное напряжение с ровной синусоидой.
Но во многих случаях нужно просто защитить стандартный набор бытовой техники загородного дома или квартиры при пониженном напряжении (например, когда начинают моргать лампочки при подключении мощных потребителей).
Здесь надёжнее и экономически выгоднее установить тиристорные (симисторные) стабилизаторы.
Дополнительное оснащение
Удобной функцией стабилизатора является индикация на цифровом дисплее входного напряжения, можно постоянно контролировать параметры. Однако такие приборы стоят дороже.
Защитную систему в конструкции стабилизатора необходимо иметь обязательно. Она защищает от перегрузки, перегрева, короткого замыкания. Чаще всего в данных стабилизатора обозначается интервал температур функционирования. Он имеет широкие границы. Нижний предел обычно равен +5 градусов. Это вполне нормальное значение для котельной. Верхняя граница играет более важную роль, так как перегревать стабилизатор крайне нежелательно. При монтаже прибора нельзя забывать о его охлаждении.
Способ подключения прибора зависит от его конструктивных особенностей. Удобными моделями являются настенные приборы. Их можно расположить возле котла, так как они занимают очень мало места. Но такие приборы имеют малую и среднюю мощность, и не всегда подходят для условий котельных.
Другим вариантом установки стабилизатора является размещение его на полу. Но его можно также расположить на полку. Имеются модели универсального типа, которые можно устанавливать любым способом. При выборе стабилизатора необходимо учитывать габаритные размеры, зная размеры отведенного места монтажа.
Как выбрать стабилизатор напряжения для котла
Watch this video on YouTube
Технические характеристики стабилизаторов
Стабилизаторы построены на базе автотрансформатора или на базе инвертора (также называются стабилизаторами двойного преобразования).
В приборах с трансформатором осуществляется переключение обмоток трансформатора с помощью коммутирующих элементов:
- Тиристоры — самая быстрая скорость срабатывания, бесшумная работа, долговечность.
- Реле — средняя скорость реакции, щелчки при работе, средний срок службы.
- Сервоприводы (электромеханические) — низкая скорость, шум (жужжание при работе), маленький срок службы.
Внимание! Электромеханические стабилизаторы, несмотря на недостатки, обеспечивают плавную (без ступенчатых скачков) регулировку напряжения. Инверторные стабилизаторы похожи на on-line ИБП, только без аккумуляторов: входное переменное напряжение выпрямляется и фильтруется, а затем с помощью транзисторов или тиристоров воссоздаётся идеальная синусоида со стабильным напряжением
Эти приборы обеспечивают качественное и надёжное преобразование напряжения
Инверторные стабилизаторы похожи на on-line ИБП, только без аккумуляторов: входное переменное напряжение выпрямляется и фильтруется, а затем с помощью транзисторов или тиристоров воссоздаётся идеальная синусоида со стабильным напряжением. Эти приборы обеспечивают качественное и надёжное преобразование напряжения.
Входное напряжение
При выборе устройства, обратите внимание на диапазон входных напряжений. Он показывает, в каких пределах стабилизатор справляется со своей функцией
Он показывает, в каких пределах стабилизатор справляется со своей функцией.
При выходе за границы этого диапазона, прибор уходит в защиту и отключает нагрузку от сети. Поэтому неправильный подбор этого параметра приводит к частым отключениям котла и некачественному отоплению.
Справка. Выяснить диапазон скачков напряжения можно с помощью вольтметра или мультиметра, вставив его в розетку. Самые низкие значения наблюдаются в вечерний пик нагрузки (с 18 до 23 часов), а самые высокие — в ночное время. Проведя замеры, прибавьте к результатам определённый запас (10—15%).
Мощность
Потребляемая мощность у газовых котлов невелика и находится в пределах 200—300 Вт. Но есть один нюанс: устройства с электродвигателем (насосы, клапаны) в момент пуска кратковременно потребляют в 3—4 раза больше энергии.
Поэтому номинальную мощность таких устройств, указанную на корпусе или в инструкции, умножают хотя бы на 3 (идеально — на 5).
В котле уже может быть встроен циркуляционный насос, также могут стоять внешние.
Чтобы стабилизатор не уходил в перегрузку, отключая при этом отопительное оборудование, не забудьте увеличить мощность насосов в указанное количество раз. Затем суммируйте все мощности, прибавьте 5—10% — получите необходимую мощность стабилизатора.
Важно! Иногда мощность указывают в вольт-амперах (ВА, VA). Чтобы получить значение в ваттах, умножьте его на 0,8
Точность стабилизации
Важная характеристика, указывается в процентах. Для газовых котлов необходима точность хотя бы 4—5%, меньше — лучше.
Самая высокая точность у инверторных и электромеханических моделей. В релейных или тиристорных зависит от количества обмоток в трансформаторе.
Не стоит забывать про скорость срабатывания. Здесь всё зависит от условий сети.
При длительных, без резких скачков, но больших по амплитуде перепадах электроснабжения — отдайте предпочтение электромеханическому или релейному стабилизатору. Много перепадов — электронному тиристорному.
Если часто ведутся сварочные работы или неподалёку работает множество электродвигателей (станки, газонокосилки и т. п.) — только инверторный, поскольку шумовые помехи и искажения формы синусоиды не сгладит ни один стабилизатор на базе трансформатора. Типичные значения скорости срабатывания, не вызывающие перебоев в работе котла — 30—40 мс.
Стабилизаторы напряжения TEPLOCOM
Главная особенность серии ST служит диапазон мощностей. Как говорилось выше существует пять видов моделей: ST-222, ST-555, ST-888, ST-1300 и ST-1515. Шаг такой взят не спроста.
Автотрансформатор по своей конструкции всегда имеет потребляемую паразитную мощность холостого хода! Чем выше производительность стабилизатора, тем выше потребляемая мощность Холостого Хода. Для уменьшения переплат за электроэнергию в процессе работы стабилизатора и был подобран такой шаг. Марка стабилизатора ST-555 указывает на номинальную мощность в 555 Вольт-Ампер(ВА).
Вольт-Ампер – это показатель “полной мощности”, т.е. запас производительности автотрансформатора при определенном токе и напряжении. Обычно используется для указания “реактивной мощности”.
“Активная мощность (Вт)” рассчитывается умножением “полной мощности” на коэффициент 0,7 Например: . Допустимая нагрузка при учете нестабильности линии напряжения высчитывается отниманием запаса в 30%. Итого номинальная постоянная активная нагрузка . Пиковая кратковременная 388Вт + 5% = 407Вт.
TEPLOCOM ST-555 Идеальный вариант для газового котла со встроенным насосом и электроклапанами!!!! Средняя потребляемая мощность таких котлов как раз варьируется в пределах 260-280Вт.
Так как современные котлы содержат насосы, вентиляторы, клапана и другие устройства индуктивного характера, такой показатель будет важен для выбора стабилизатора. Связано это с тем, что все электродвигатели работают на “реактивной и активной составляющей”.
Отсюда получаем вывод, что для насосов и автоматики котлов нужен стабилизатор с большим запасом “реактивной составляющей”. В связи с этим сразу же отсеиваются стабилизаторы основанные на электронной стабилизации (симисторы, тиристоры, линейного преобразования).
Вот теперь картина немного прояснилась. Тогда возникает вопрос: “Стабилизаторы РЕСАНТА используют автотрансформаторы, тогда почему не работают должным образом?”. Ответ будет банально прост: “Все дело в исполнении схемы стабилизации”. Стабилизаторы ТЕПЛОКОМ выполнены по схеме включения автотрансформатора с “псевдо” гальванической развязкой, что отсутствует у стабилизаторов сторонних производителей. Такая конструкция схемы позволяет не только регулировать напряжение в широком диапазоне, но и позволяет соблюсти гальваническую фазность и симметричность. Нулевая линия получается явно развязана (словно подключена к заземлению). Что дает не только низкий уровень помех питающей линии, но и точность синусоиды (чистоту амплитуды напряжения). Однако такая конструкция требует большой запас “реактивной мощности”, что явно бросается в глаза при взгляде на магнитопровод автотрансформаторов ТЕПЛОКОМ. Они не просто большие, а огромные.
Следовательно, большой запас производительности автотрансформатора и дает широкий диапазон рабочих напряжений, без потери чистоты синусоиды. Магнитопровод во время работы накапливает огромное количество энергии, что дает возможность при больших длительных просадках выдавать необходимые 220В +-5%.
Результатом отточенной конструкции в плюсе с продуманным функционалом контроллера становится отказоустойчивое качественное устройство, коим и являются стабилизаторы ТЕПЛОКОМ серии ST.
Лучшие модели стабилизаторов для газового котла
Следующий этап решения вопроса, как выбрать стабилизатор напряжения для газового котла – подбор конкретной модели
Во внимание принимаются и параметры оборудования, и его популярность. Рекомендуется выбирать устройства, мнение и отзывы о которых, в основном, положительные.
Среди релейных приборов покупатели чаще всего выбирают такие модели:
• Daewoo DW-TM1KVA – корейский стабилизатор стоимостью 3000 руб. и защитой оборудования мощностью до 1 кВт. Отличается невысокой погрешностью, широким диапазоном перепадов, небольшими габаритами и стильным дизайном. Минус – короткий шнур питания.
• RUCELF SRFII-4000-L – техника стоимостью 5,5 тыс. руб. и поддержкой мощностью до 3 кВт. Погрешность прибора не превышает 3,5%, КПД достигает 98%. Наличие LCD-экрана и режима Байпас упрощают управление стабилизатором.
• RUCELF SRFII-12000-L – прибор, который позволит стабилизировать параметры электросети для целого дома или квартиры. Модель способна компенсировать перепады в пределах 100-300 В, однако и стоит около 15 тыс. руб
Точность стабилизации не превышает 8%.
Выбирая лучшие стабилизаторы напряжения для газовых котлов среди электронных моделей, стоит обратить внимание на ЭНЕРГИЯ CLASSIC 9000. Прибор отличается высокой производительностью (6,3 кВт), позволяя защитить не только котельное оборудование, но и бытовую технику целой квартиры
Диапазон – от 125 до 254 В, уровень стабилизации не превышает 5%, скорость реагирования на перепады – 20 мс. Недостатками модели считают сравнительно высокую стоимость и небольшие размеры дисплея.
При необходимости купить трёхфазный стабилизатор, можно сделать выбор в пользу РЕСАНТА ACH-30000/3-Ц – специальной модели с оптимальным соотношением стоимости и функциональности. Стоит прибор 46 тыс. руб., зато способен стабилизировать технику мощностью до 30 кВт. Среди преимуществ отмечают высокий КПД, надёжность и длительный эксплуатационный срок. К минусам относят большие размеры и значительный вес.Подведение итогов
Решая вопрос, какой стабилизатор напряжения лучше для газового котла, обычно отдают предпочтение однофазным приборам релейного типа. Производительность модели должна превышать общую мощность защищаемого оборудования хотя бы на 30%. При отсутствии точных сведений о параметрах котла, подойдёт практически любой стабилизатор на 400 Вт и выше. А отказаться от покупки релейного прибора стоит только, если щёлкающие звуки при переключении его реле раздражают жильцов квартиры или дома. В такой ситуации выбирают модели с плавной регулировкой – электронные или электромеханические.
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.
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.
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.
«Штиль»
Стабилизаторы «Штиль» для котлов считаются одними из лучших на отечественном рынке наряду с предыдущим производителем. Бренд разрабатывает и производит не только специфичные аппараты для отопителей, но и массу другой полезной, а главное – качественной техники. Поэтому в ассортименте компании всегда можно подыскать толковые устройства для частного дома или квартиры.
Что касается конкретно стабилизаторов «Штиль» для газовых котлов, то тут придраться не к чему. Модельный ряд довольно широк, все устройства грамотно разбросаны по сериям.
Серию «Т» можно отнести к релейному типу, где аппараты обеспечивают стабильное напряжение на выходе с погрешностью в 5-6 %. Они прекрасно крепятся на стену или какую-то специальную балку и оснащены таблом индикации, отражающим основные параметры системы. Модели этой серии также оснащаются функцией автоматического отключения.
Специалисты и пользователи очень неплохо отзываются о линейке «Т»: приборы получились качественными, надёжными и недорогими – от 4 до 6 тыс. рублей.
Конструктивные отличия аппаратов серии ST и SPT от предыдущей – это наличие полупроводниковых ключей тиристоров, которые используются в качестве переключающих элементов. Благодаря такой системе, стабилизатор работает почти бесшумно, имеет внушительный эксплуатационный период и обеспечен надёжным функционалом аварийного отключения.
Стоимость таких продвинутых приборов соответствующая: за серию ST придётся выложить от 6 до 8 тыс. рублей, а SPT начинается с отметки в 12 тыс. и заканчивается в районе 20 тыс. рублей. Несмотря на такую далеко не демократичную ценовую политику, аппараты бренда пользуются завидной популярностью в коттеджах, на дачах и в других частных домах, а также производственных помещениях. Отзывы об устройствах «Штиль» серий ST и SPT сплошь положительные: клиенты понимают, за что платят такие деньги, и знают, что в итоге получат отличное качество и стабильную работу аппарата.
