Как выбрать стабилизатор напряжения для газового котла — подробная инструкция

Эта статья поможет разобраться как выбрать стабилизатор напряжения для газового котла, среди многочисленных видов и разнообразных характеристик, который защитит электронику дорогого газового оборудования от поломок и посодействует бесперебойной эксплуатации.

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?

Какой стабилизатор напряжения лучше подходит для газового котла

Все виды стабилизаторов напряжения призваны реализовывать две задачи: при падении или скачках доводить выходной ток до значения максимально приближенного к 220 В, и разрывать цепь, если показатель слишком велик, а возможности стабилизатора не позволяют его нормализовать. Это содействует корректной работе отопительного оборудования и защищает чувствительные электронные узлы от перегрузки.

Конструктивно стабилизаторы делятся на три вида, у каждого из которых свои преимущества и недостатки. Рассмотрев и сравнив их получится точнее определить какой нужен стабилизатор напряжения для газового котла в конкретной ситуации.

Электромеханические стабилизаторы

Их принцип действия построен на круговых обмотках трансформатора по которым перемещаются угольные щетки. Вращение происходит благодаря сервоприводу. В зависимости от входного напряжения прибор перемещает щетки в определенное положение, обеспечивая нужный исходящий ток.

Такие стабилизаторы подходят для газовых котлов, но необходимо позаботиться о безопасности, что включает обустройство утепленного места для установки и удаленности от самого отопителя.

Релейные стабилизаторы

Такой тип стабилизаторов более современный и широко распространен. К обмотке трансформатора подключено от пяти до двенадцати реле, каждое из которых заключено в герметичный корпус. В зависимости от изменения входящего напряжения ток пускается через одно из них по контуру максимально приближенному к 220 В, что обеспечивает его выравнивание в сторону нормы. Чем больше число реле, чем точнее установка значения. В конструкции отсутствуют механические компоненты.

Учитывая соотношение цена/качество релейные стабилизаторы являются наиболее распространенным оборудованием используемым с газовыми котлами.

Электронные стабилизаторы

Электронные стабилизаторы пускают ток через различные контуры обмотки трансформатора, но делают это не при помощи реле, а благодаря электронным ключам — симисторам или тиристорам. Первые способны пропускать ток в двух направлениях, а вторые только в одном. Такие полупроводниковые элементы дают компактные размеры оборудования и высокую эффективность.

Электронные стабилизаторы можно назвать наиболее совершенным и универсальным оборудованием для газовых котлов. Препятствием для их использования может послужить только высокая стоимость.

Какие характеристики стабилизатора необходимо учитывать

Чтобы разобраться в том, как подобрать стабилизатор напряжения для газового котла, необходимо понять его ключевые параметры и их влияние на работу отопительного прибора. Это поможет выбрать аппарат максимально подходящий для конкретных условий эксплуатации.

Фазность

Большинство многоквартирных и частных домов подключены к однофазной сети 220 В с частотой 50 Гц. Для применения в них стабилизаторов напряжения целесообразно покупать однофазные модели. Бывают дома с трехфазным вводом, но каждая линия разделена и выдает по 220 В. Это содействует более равномерному распределению нагрузки и разрешает использовать все те же однофазные стабилизаторы.

Для предприятий и производств, где установлены большие газовые котлы с высокой мощностью, потребуются трехфазные стабилизаторы на 380 В. Вторым вариантом может быть установка однофазного оборудования по одному на каждую фазу, что в сумме обойдется дешевле, но займет больше времени на подключение.

Диапазон входного и точность выходного напряжения

Стабилизаторы напряжения для газовых котлов должны обеспечивать доведение тока из сети до оптимальных 220 В. В зависимости от масштабов падения напряжения выпускают и стабилизаторы с разным диапазоном входного тока. Чтобы узнать с какими параметрами искать прибор необходимо провести небольшое исследование.

Для этого понадобиться вольтметр (стрелочный или цифровой мультитестер). Электронный прибор нужно установить на значение переменного тока с верхним пределом более 500 В. Замер следует проводить в разное время суток, чтобы увидеть как изменяются показатели в зависимости от нагрузки на сеть. Оптимально наблюдать в течение недели и замерять вольты в: 6:00, 9:00, 12:00, 15:00, 18:00, 21:00, 24:00 часа. Хорошо завести тетрадку, чтобы записывать полученные данные. В конце эксперимента можно добавить 10-15 В в каждую сторону, чтобы создать небольшой запас.

Если тестирование показало границы 180-240 В, то именно с такими данными и следует искать стабилизатор напряжения. Иногда, за городом, в сети могут быть перепады от 140 до 270 В, что уже потребует другой модели.

Выходное напряжение стабилизатора должно максимально соответствовать показателям газового котла. В большинстве случаев это 220 В+-10%. Чтобы избежать отключения из-за недостатка мощности лучше выбирать приборы с точностью выходного напряжения +-5%. Тогда это полностью впишется в требуемые производителем данные и посодействует бесперебойной работе.

Мощность

Одним из важнейших критериев выбора стабилизатора напряжения для газового котла является мощность. Сперва нужно узнать какой показатель прописан в паспорте оборудования. У котлов указывается два значения: максимальная полезная тепловая мощность (варьирует от 6000 до 24000 кВт) и потребляемая мощность (100-200 Вт или 0,1-0,2 кВт). Но во время пуска котла это значение может увеличиваться на несколько секунд, поэтому показатель стабилизатора должен превосходить данные котла. На сколько? Это станет понятно после того, как узнаем остальные составляющие расчета.

Второй составляющей является — ВА. Это вольт-амперы, которыми обозначается мощность стабилизаторов. Они отличаются от кВт (киловатты) или Вт (ватты) тем, что представляют полную мощность, а последние только полезную. В итоге, прибор мощностью 500 ВА будет иметь показатель 350 Вт.

Мощность стабилизатора должна покрывать не только потребление котла, но и сопутствующего оборудования, установленного внутри или параллельно. Это может быть циркуляционный насос, у которого есть свой показатель мощности.

Чтобы стабилизатор напряжения полностью соответствовал котлу и насосу его показатель должен учитывать возрастающие пусковые токи и иметь запас от максимальной мощности суммы всех приборов на 30%.

Теперь все это можно закрепить формулой: (мощность котла Вт + мощность насоса Вт * 3) * 1.3 = мощность стабилизатора ВА.

Например: котел — 150 Вт, а насос — 70 Вт. Получаем: (150 Вт+70 Вт*3)*1.3 = 468 ВА.

Но важно учитывать и просадку напряжения. Если входной ток падает, то возможности стабилизатора по его повышению тоже падают. Например, при наличии в розетке 170 В. эффективность работы стабилизатора снизится на 80% от номинальной мощности, а при 130 В. он будет работать только на 50% от заявленного показателя. Поэтому паспортную мощность стабилизатора нужно умножать на процентное падение и делить на 100.

Посчитаем: если в сети 170 В, которые составляют 80%, то при стабилизационном аппарате на 500 ВА он будет работать как на 400 ВА. Для указанного выше в примере котла на 150 Вт и насоса на 70 Вт, с учетом просадки 170 В, нужно искать стабилизатор на 600 ВА.

Быстродействие стабилизации напряжения

Этот параметр обозначается двумя единицами измерения:

• скоростью реакции — измеряется в вольтах в секунду (В/с) и сообщает о периоде, затрачиваемом на восстановление нормального напряжения на выходе при значительных колебаниях входного;
• временем срабатывания — обозначается миллисекундами, уходящими на реакцию прибора, чтобы изменить сетевой сигнал.

Чем скорость выше и время срабатывания меньше, тем лучше защищен газовый котел при скачках, как в одну, так и в другую стороны. Самые качественные стабилизаторы напряжения имеют первый показатель 100 В/с и выше. Это позволяет реагировать защитному оборудованию практически мгновенно. Данные в 10-20 В/с свидетельствуют о некоторой задержке, достаточной для кратковременной некорректной работы котла.

Время срабатывания считается хорошим от 5 мс и меньше. 10 мс будут вполне приемлемыми, а 20 мс удовлетворительными. Большие значения уже подразумевают некоторый риск. В инверторных аппаратах задействовано двойное преобразование тока, поэтому параметра скорости они не имеют.

Форма выходного напряжения

Переменный ток обозначается волнистой линией ввиду изменяющейся частоты. На шкале это имеет форму синусоиды. Чтобы газовый котел работал устойчиво и правильно напряжение должно быть максимально приближено к идеальной синусоиде. Чистый выходной сигнал не создаст погрешностей или сбоев в блоке электроники.

Наличие защиты и функция рестарта

При выборе стабилизатора напряжения для газового котла следует обращать внимание на опции защиты. В совсем дешевых аппаратах их может не быть, что чревато выходом из строя самого стабилизатора.

1. Важной функцией является отключение прибора при перегрузке. Это случается когда он работает на пределе своей мощности из-за слишком слабого входящего напряжения. Чтобы витки трансформатора или плата не сгорели аппарат самостоятельно отключается.

2. Этот же процесс происходит и в случае слишком высоких скачков, принимая которые стабилизатор не способен понизить до исходящих 220 В. Чтобы не причинить вред газовому котлу источник тока отключается.

3. В зависимости от места монтажа, нагрузок и местности эксплуатации стабилизирующий прибор может испытывать и температурные воздействия. Хорошо если при значительном перегреве он сможет сам прервать линию до момента остывания.

4. При наличии функций защиты пригодится и возможность рестарта, избавляющая от различных неудобств. Например, когда было значительное падение напряжения стабилизатор отключился, что спровоцировало остановку газового котла. Владельцы в это время была на работе. В выключенном состоянии прибор продолжает отслеживать параметры сети, и когда они нормализуются до значений, с которыми аппарат сможет справиться в рамках своих возможностей, то питание восстанавливается.

Котел, получив подключение, запускается, и хозяева возвращаются в обогретое жилье. В противном случае, когда отсутствует функция рестарта, к их приходу весь дом остыл, хотя напряжение уже давно в норме. А если это произошло во время зимнего отпуска, когда семья была в поездке, то система может и вовсе размерзнуться.

Функция перезапуска может быть выставлена с задержкой, чтобы предупредить частые запуски котла, когда входящее значение неустойчиво и балансирует на пограничном уровне.

Без опции рестарта включение стабилизатора и котла будет всегда требовать ручного режима с участием человека. Обращайте внимание на наличие рестарта при выборе стабилизатора напряжения.

Дополнительные особенности

При выборе стабилизатора напряжения для газового котла нужно учесть и другие дополнительные особенности, которые не являются ключевыми, но посодействуют более удобной эксплуатации.

Конструктивное исполнение

Стабилизаторы для газовых котлов могут быть размерами от 200х300х70 мм до 450х500х300 мм. Габариты корпуса зависят от технологии (электромеханический, релейный или электронный), а также размера трансформатора и количества реле, что определяет плавность регулировки и мощность аппарата. Для размещения в доме стоит искать компактные модели, которые получится аккуратно интегрировать в интерьер, а может даже замаскировать в небольшом мебельном ящичке. Если котел установлен в отдельной котельной, то там размер прибора не имеет значения.

Стабилизаторы могут быть настенными и напольными. Первый тип облегчает слежение за показателями индикаторов, потому что его можно разместить на уровне глаз и достаточно короткого взгляда, проходя мимо, чтобы увидеть, что все в порядке.

Когда блок установлен на полу, то, возможно, придется наклоняться к нему. Но делать это потребуется не так часто, поэтому выбор остается за владельцами.

При монтаже внутри квартиры или дома практичны настенные модели, поскольку их легче спрятать, окружив полочками. Встречаются еще и стоечные стабилизаторы, но их мощность намного превосходит потребности котла и насоса, поэтому загромождать угол комнаты 19-ти дюймовой вертикальной конструкцией смысла нет.

В конструктивное исполнение входит и количество выходных разъемов. Хотя основной потребитель — это газовый котел, но если существует необходимость в защите и других электронных приборов в доме от низкого напряжения или скачков, то стоит выбрать стабилизатор с запасом по мощности и несколькими розетками (3-4), что позволит подключать в него и другую бытовую технику.

Индикация

Стабилизатор для газового котла может показывать текущее напряжение в вольтах на входе в прибор и на выходе из него. Для этого корпус может оснащаться LED-дисплеем, стрелочными датчиками или диодной индикацией.

Стабилизаторы с LED-дисплеем. Яркие цифры хорошо видны в дневное и ночное время, позволяют мгновенно оценить ситуацию одним взглядом. Это самый практичный и современный вариант.

Стрелочными датчики вольтметра. Это аналоговое устаревшее решение. У такого исполнения нет подсветки и в темноте необходимо использовать фонарик. Но точность показаний остается высокая и помогает следить за напряжением.

Диодная индикация. В этом случае пользователи не знают количество поступающих вольт и уровень их корректировки, а лишь видят по зеленому индикатору, что напряжение нормальное, по желтому, что происходит стабилизация (значит сейчас оно понижено или завышено). Когда загорается красный диод, это свидетельствует о срабатывании защиты. Применяется на бюджетных товарах, мало информативно, но вполне приемлемо.

Диапазон рабочих температур

Установка стабилизатора напряжения для газового котла подразумевается внутри здания, поэтому о диапазоне рабочих температур мало кто беспокоится. Но если монтаж планируется в котельной, являющейся отдельной пристройкой, то следует убедиться, что прибор выдержит снижение температуры до +5 градусов и сможет корректно работать. Крепить его слишком близко к котлу тоже не рекомендуется и важно позаботиться, чтобы вокруг его корпуса мог свободно циркулировать воздух.

В каком случае целесообразно использовать ИБП вместо стабилизатора

Кроме стабилизаторов напряжения существуют еще и источники бесперебойного питания (ИПБ), которые выдают постоянное значение вольт и могут обеспечивать напряжением котельное оборудование. Их разница заключается в наличие аккумуляторов, предоставляющих резервный ток даже когда полностью отключили электроэнергию в доме. Длительность подачи питания зависит от емкости батареи, а последнее напрямую связано с размерами оборудования и стоимостью.

ИПБ не целесообразно покупать когда отсутствуют длительные отключения света. Если в многоквартирном доме или поселке иногда пропадает напряжение (обрывы на линии, падение ниже 100 В от нагрузок пользователей), то стабилизатор отключит котел и будет ждать возобновления питания. Поскольку отопление имеет большой запас температуры, то система не размерзнется за 5-6 часов простоя даже в самые сильные морозы. Как только уровень напряжения восстановится до минимально допустимого по паспорту стабилизатора, он его пропустит и автоматика котла снова вступит в работу.

Но если отключения напряжения происходят на длительное время (свет пропал вечером и появился лишь на следующий день в обед), и такое случается раз в месяц, то стоит задуматься о приобретении ИПБ. За счет аккумуляторов прибор сможет обеспечить питанием котел и насос, что не даст остыть теплоносителю.

Его принцип действия заключается в накоплении энергии в батареи, пока в сети есть напряжение, и отдаче тока к потребителям, в случае общего отключения. Переход с внешнего напряжения на собственное происходит мгновенно, поэтому аппаратура продолжает работать. К недостаткам ИБП можно отнести более сложное обслуживание, увеличенные размеры корпуса, высокую стоимость.

Типы ИБП

Источники бесперебойного питания конструктивно делятся на два типа:

ИБП со встроенным аккумулятором. Имеют небольшой запас ввиду малой емкости батареи. Рассчитаны на поддержание работоспособности электроники котла, и возможно, сигнализации оборудования (малоточные сети).

ИБП подключаемые к внешним аккумуляторам. Это более продвинутый тип оборудования, который способен питать котел, насосы, обеспечивать работу электромагнитных клапанов и других исполнительных устройств. С их помощью можно пережить длительные отключения света без каких-либо последствий для микроклимата в помещении.

Тип архитектуры ИБП

Оборудование с аккумуляторами делится на три типа по архитектуре исполнения:

• Оффлайн. Функционируют без встроенного стабилизатора, поэтому как только показатели сети становятся неприемлемы, переходят на работу от аккумуляторов. При частом изменении параметров входного тока батарея будет регулярно задействоваться и быстро разрядится.
• Онлайн. Имеет увеличенное количество батарей и производит двойное преобразование тока. Аккумулятор постоянно подзаряжается, а котел получает напряжение от батареи, с преобразованием 36 В постоянного тока в 220 В переменного. Оптимально подходит для котельного оборудования, но стоит дорого.
• Линейно-интерактивные. Одновременно происходит и подпитка батареи и подача напряжения на котел с выравниванием показателя до 220 В. Отличается достаточной точностью выходного напряжения и средней ценой.

Сравнение стабилизаторов напряжения и ИБП

Подводя итог можно выделить главные моменты: стабилизатор напряжения крайне необходим для защиты газового котла; важно рассчитать его мощность с запасом по формуле, выбрать быстродействие 5-10 мс. Немаловажны функции защиты и рестарта. При продолжительных отключениях света лучше выбирать ИБП с архитектурой онлайн.