Конкретные примеры выбора стабилизаторов
Неплохо по надежности работают стабилизаторы латвийской фирмы «Ресанта». В ассортименте производятся релейные и электромеханические модели устройств. По мощности для газовых котлов подходят две модели электромеханических стабилизаторов: Ресанта ACH — 500 /1- ЭМ и Ресанта ACH — 1000 /1- ЭМ. Ниже приведены их характеристики.
Технические характеристики электромеханических стабилизаторов «Ресанта» (для увеличения масштаба кликните по картинке)
Если посмотреть на строчку «Время регулирования» вы увидите просто плачевную цифру – 10v/сек. То есть за секунду может быть компенсирован перепад на 10В. В реалиях на наших сетях перепады составляют в несколько раз больше. Что это значит? Такие стабилизаторы не смогут гарантировать безопасность газового котла.
Давайте рассмотрим примеры подбора стабилизаторов для конкретных моделей котлов. Например, владелец газового котла Vaillant turboTEC plus VUW 362-5 ищет стабилизатор, так как при установке его предупредили, что ремонтировать по гарантии оборудование не будут, если этого устройства не будет. Хорошо, что ребята попались честные и предупредили. Часто просто молча ставят штамп, а потом отказывают в ремонте. В месте проживания пропадание электроэнергии и скачки – дело обычное. Исходя из такого положения, лучший вариант – ИБП on-line типа с аккумуляторами для обеспечения работы на время отключений.
Если говорить о мощности стабилизатора, то в данном случае потребляемая мощность котла 175Вт. Для учета пиковых нагрузок умножаем эту цифру на 5: 175Вт*5=875Вт. То есть для этой модели газового котла «Виалант» подходит стабилизатор мощностью от 900Вт.
Выход из строя платы управления происходит из-за перепадов напряжения
Рассчитаем мощность стабилизатора для котла Baxi модель LUNA-3 COMFORT 240 i. Этот котел потребляет 80Вт. Рассчитываем пиковые нагрузки – 80Вт*5=400Вт. Для этого оборудования подойдет стабилизатор совсем маломощный, но менее 500Вт такие устройства бывают редко. Потому выбирайте один из пятисотватных. Кстати, другие котлы той же линейки потребляют намного больше электроэнергии, так что для каждой модификации требуется делать расчет.
Все автоматизированные газовые котлы требуют стабильного напряжения на входе. Пусть у них, как у Baxi стоят платы защиты от перепадов, но с перепадами в наших сетях они справляются не всегда. Некоторые сервисные центры, как в случае с «Виалантом», официально предупреждают о необходимости установки стабилизаторов. У других, как, например, у «Аристонов», это не требование, а рекомендация. Но при отсутствии стабилизатора на входе котла или в квартире/доме просто объявляют поломку не гарантийной из-за ненадлежащих условий эксплуатации. А условия эксплуатации определяются исходя из паспортных данных.
Давайте рассмотрим немецкие котлы. Навесной газовый котел Buderus Logamax U052-28. Вот требования по электропитанию.
Требования по электропитанию у «Будерусов»
Из чего следует, что при подаче большего или меньшего напряжения режим работы будет нештатным, то есть ремонт в случае повреждения за счет владельца котла. Для обеспечения нормальных условий работы ставьте стабилизатор напряжения, а для котла «Будерус» этой марки мощность устройства 155Вт*5=775Вт.
Та же картина, примерно у «Висманов». На сайте нет требований по установке стабилизатора (в Германии нет в таких устройствах необходимости), а рабочее напряжение тоже 210-230В. Так что обеспечьте, пожалуйста. У этой марки потребляемая мощность для настенных газовых котлов 130-165Вт. Даже если вы не хотите заморачиваться и считать для каждой модели, берите 1кВт: ни одному из устройств больше не нужно. В данном случае запас никак не повлияет на работоспособность, хотя отражается на цене.
Для газовых котлов «Виссман» необходим стабилизатор
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:
- Широкий диапазон отклонений входного напряжения.
- Высокая точность поддержания напряжения на выходе.
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!
Мнение эксперта
Гребнев Вадим Савельевич
Монтажник отопительных систем
Решить проблему можно, разместив стабилизатор в другом помещении и протянув отдельную линию с его выхода для питания котла.
Однако такое решение трудно назвать рациональным, тем более, что у схемы есть и другие недостатки:
- Уже упомянутые разрывы в выходном напряжении при движении контакта.
- Инерционность, связанная с временем срабатывания сервопривода, что не позволяет оперативно реагировать на изменения входного напряжения.
- Значительная масса и габариты автотрансформатора.
- Недостаточная надежность из-за наличия подвижного узла.
- Необходимость частого обслуживания подвижного контакта.
Словом, при выборе стабилизатора для котла электромеханические устройства рекомендуется исключить из рассмотрения.
Типы стабилизаторов по принципу действия
Итак, что же делать, если напряжение в сети скачет подобно взбешенному быку на родео, стремясь «выбросить из седла» неприспособленную к таким аттракционам технику?
При некотором знакомстве с теорией электротехники решение находится довольно быстро: нужен трансформатор, который автоматически менял бы соотношение витков в катушках исходя из отклонения напряжения на входе.
Такое устройство у электриков называется автотрансформатором, именно оно составляет основу стабилизатора.
Если в вашем регионе качество электроснабжения является вполне приемлемым, пренебрегать установкой стабилизатора все-равно не стоит. Гроза, работающий у соседа сварочный аппарат и множество других причин даже в стабильной электросети могут вызвать помехи, из-за которых чувствительная электроника, равная по стоимости половине котла, запросто может приказать долго жить.
Этот совет актуален и для тех, у кого газовый котел запитан от одной розетки, к примеру, с холодильником: при каждом включении последнего в сети будет наблюдаться скачок напряжения, который также может привести плату в неработоспособное состояние.
По принципу устройства стабилизаторы делятся на три вида:
Электромеханические
В приборах данного вида количество задействованных в работе витков вторичной обмотки определяется положением токосъемного устройства, имеющего вид ролика или графитового стержня (щетки). Этот элемент перемещается вдоль катушки благодаря двигателю. Очевидно, что такой принцип устройства обеспечивает максимально возможную плавность регулировки – катушку можно наращивать или сокращать буквально по одному витку. Отсюда и высокая точность таких приборов – порядка 3%.
Еще одно достоинство – широкий диапазон напряжений, в котором приборы этого типа могут обеспечивать эффект стабилизации. У большинства моделей его нижний предел составляет 190В, верхний – 250 В.
Но электромеханические стабилизаторы далеко не идеальны. Вот их слабые стороны:
- Недостаточное быстродействие.
- Контакт обмотки с токосъемным устройством со временем нарушается из-за загрязнения или износа последнего (ролики и щетки периодически приходится менять).
- Во время перемещения токосъемника имеет место искрение, вследствие чего установка стабилизаторов данного типа в одном помещении с газовым оборудованием не допускается.
- Двигатель при срабатывании издает шум.
По стоимости электромеханические стабилизаторы занимают среднее положение между двумя другими разновидностями.
Электронные (релейные)
Электронный стабилизатор напряжения для газового котла часто называют цифровым. Прибор состоит из набора катушек с различным количеством витков. В зависимости от изменения напряжения на входе, стабилизатор подключает то одну катушку, то другую, вследствие чего меняется коэффициент преобразования.
Таким образом, регулировка является ступенчатой, причем ее плавность, а соответственно и точность, зависит от шага между ступенями. Последний, очевидно, будет тем меньше, чем больше ступеней имеется в рабочем диапазоне.
Стабилизатор релейного типа
В самых дешевых моделях используется 4 ступени-катушки, в дорогих – до 20-ти. Это обеспечивает точность регулировки на уровне 5% – 8%, то есть выходное напряжение может колебаться в пределах от 203 до 237 В. .
В роли переключателей обмоток выступают реле. Они обеспечивают более высокую скорость срабатывания, чем электромеханические стабилизаторы, но при этом также производят немало шума – щелчки реле слышны достаточно отчетливо.
На сегодняшний день релейные стабилизаторы являются наиболее дешевыми.
Тиристорные или симисторные
По принципу устройства приборы этого типа идентичны релейным, только переключатели являются чисто электронными: используются полупроводниковые элементы – тиристоры. Это обеспечивает целый ряд достоинств:
- Быстродействие является максимальным.
- Высокая скорость срабатывания обеспечивает возможность подключить большое количество ступеней, что позволяет поднять точность регулировки до 2% – 3% (напряжение на выходе составит от 214 до 226 В).
- При срабатывании стабилизатор не издает никакого шума.
- Отсутствие движущихся частей исключает какой-либо износ, поэтому модели на тиристорах обладают практически неисчерпаемым ресурсом.
Единственный недостаток стабилизаторов этого типа – высокая стоимость: из всех видов они являются наиболее дорогими.
Виды и функциональные особенности
Стабилизатор напряжения для газового котла включает в себя простые и понятные функции. Во время перепадов напряжения сети в определенном интервале возможностей устройство должно выдать на систему питание со свойствами, соответствующими нормальным значениям, либо наиболее приближенными к ним. Если скачки напряжения очень большие, и выходят за границы возможностей стабилизатора, то его система должна совсем отключить цепь питания до возврата показателей входа в определенный интервал.
Таким методом создается корректная эксплуатация всего подключенного к устройству оборудования, и не допускается его неисправность при больших скачках напряжения.
Для потребителей дается большой ассортимент устройств такого метода работы, в различных исполнениях и широком интервале эксплуатационных возможностей. Если за опцию аварийного выключения устройства чаще всего отвечает предохранительное реле, которое совершает подобное действие, то точность стабилизации напряжения может осуществляться по-разному. Стабилизаторы напряжения для газовых котлов разделяют на виды по принципу действия на электромеханические, релейные и электронные.
Электромеханические стабилизаторы
В таких исполнениях устройств напряжение выравнивается до нужной величины с помощью перемещения угольных токосъемных щеток по обмотке автоматического трансформатора. Подвижная часть перемещается при помощи встроенного сервопривода.
1 – витки автотрансформатора.
2 – угольная токосъемная щетка.
3 – сервопривод.
Такая схема хорошо показала себя – она имеет отличие в повышенной точности стабилизации, ее стоимость невысокая. У стабилизаторов электромеханического действия есть свои особенности, ограничивающие их применение с газовым оборудованием.
Между токосъемным коллектором и угольной щеткой появляется искрение, которое усиливается с износом узла. В котельной нельзя применять электрические приборы с эффектом искрения по условиям безопасности. Стабилизатор можно вынести в другое помещение, но его действие сопровождается шумом, а это многим не нравится. Быстродействие такой модели стабилизатора невысокое, полное время реагирования на скачок напряжения получается до 2 секунд. Это большая величина для чувствительной электронной системы газового котла.
Также, аналогичные приборы недолговечны по причине узлов трения и кинематики
Отсюда можно сделать вывод, что от использования электромеханической модели стабилизатора вместе с газовым котлом лучше отказаться, либо использовать при соблюдении крайних мер осторожности
Релейные стабилизаторы
Такие устройства имеют другую конструкцию. Между обмотками переключение осуществляется при помощи реле. Искрения контактов в этих устройствах не бывает, так как реле помещено в герметичный корпус.
1 – Выводы катушек.
2 – группа реле для переключения выводов.
Модели таких устройств имеют недостатки, одним из которых можно назвать ступенчатую регулировку и малую точность стабилизации выходного напряжения (8%). Этого бывает достаточно для многих приборов.
Стабилизаторы релейного вида быстро реагируют на перепады в сети питания, могут легко переносить большие нагрузки, имеют широкий диапазон входного напряжения. Эти приборы функционируют безотказно и долго, имею малую стоимость. К недостаткам можно отнести небольшой шум от работы контактов реле. Однако при наличии сильного шума в котельной, такой шум от контактов вряд ли будет слышен. Сегодня такие релейные стабилизаторы можно отнести к наиболее популярным моделям.
Электронные стабилизаторы
Создание стабилизаторов напряжения с электронными элементами стало значительным шагом вперед. Роль ключей для коммутации между обмотками в них играют полупроводниковые элементы (тиристоры и симисторы). Этим создается наибольшее быстродействие устройства, выше релейной схемы.
Электроника ускоряет действие стабилизации и повышает срок службы устройства. по сравнению с другими видами. Степень точности стабилизатора прямо зависит от числа ступеней регулировки. В этом наблюдается аналогия с релейным видом устройств. Электронные стабилизаторы являются более компактными, не создают шума, неприхотливы к внешней среде.
Такой стабилизатор будет оптимальным выбором для любых условий работы, так как серьезных недостатков, как у других типов приборов, в нем нет. Основной причиной отказа от приобретения такого вида прибора является повышенная стоимость устройства.
Имеются и другие виды стабилизаторов, с двойным инверторным преобразователем, идеальным выравниванием выходного напряжения. Но для оборудования котельной аналогичные приборы будут слишком дорогими, и их приобретение нецелесообразно.
Разновидности стабилизаторов напряжения
Стабилизаторы напряжения могут классифицироваться по нескольким критериям и характеристикам, например, для постоянного, переменного или комбинированного напряжения.
Система управления газовых котлов очень чувствительна к скачкам и перепадам напряжения
Для использования в бытовых условиях основным критерием разделения является количество фаз электрической линии. В зависимости от этого они делятся на:
- Однофазные. Предназначены для подключения к сети с номинальным напряжением 220 В.
- Трехфазные. Применяются в электрических линиях с напряжением 380 В.
Еще одним немаловажным критерием классификации стабилизаторов является способ переключения между обмотками трансформатора. Исходя из этого, они делятся на несколько типов:
- Электромеханический. Выравнивание и стабилизация напряжения осуществляется путем перемещения специальных роликов или угольных щеток по обмоткам автотрансформатора. Данная конструкция обладает плавной регулировкой электрического тока, но обладает существенным недостатком – медленное реагирование на скачки и перепады в сети. Щетки и ролики относятся к расходному материалу, в результате их износа. Они требую периодической замены или чистки, т. к. могут покрываться слоем пыли и грязи. Во время переключения может образовываться искра, что недопустимо в непосредственной близости с газовым котлом.
- Релейный. Для подключения и отключения обмоток используется реле. Подобные устройства обладают средней степенью точности стабилизации электрического тока 5 – 8 %, разбег напряжения составляет 200 – 235 В. Они эффективно сохраняют конфигурацию синусоиды во время скачков в сети и устойчивы к перегрузкам.
- Электронные. Принцип работы основан на переключении обмоток трансформатора управляемого с помощью микропроцессоров и тиристоров (симисторов). Отличаются высоким быстродействием, уровнем точности (погрешность: 2 – 3 %, разбег напряжения: 215 – 225 В), бесшумностью работы. Высокие показатели достигаются за счет мгновенного реагирования на колебания в сети и возможностью управления большим количеством обмоток.
Совет. Точность стабилизации зависит от числа обмоток автотрансформатора и быстродействия срабатывания, соответственно, чем их больше и меньше время переключения, тем точнее стабилизация напряжения и ниже уровень погрешности.
Прочие параметры
Для комфортного пользования более предпочтительны бесшумные модели с наименьшим световым индикатором при переключении напряжения. Либо их установка потребует места, которое не будет нарушать комфортное пребывание жильцов дома.
Ориентируйтесь на указанный температурный диапазон при выборе стабилизатора. Если устройство необходимо разместить в помещении с минусовыми температурами, подойдет не любая модель.
Стабилизатор должен быть оснащен системами защиты от перегрева, перегрузок и отклонений выходного напряжения за допустимые рамки. Таким образом, ваше оборудование будет максимально защищено от повреждений.
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:
- Тиристорные и семисторные. Здесь переключение контактов выполняют полупроводники — теристоры и семисторы. Они способны, как соединять цепь, так и размыкать ее. Благодаря этому можно подключать к прибору мощные потребители. В отличие от релейных моделей, теристорные менее шумные при переключении контактов и имеют высокую точность срабатывания. Однако для них требуется дополнительное охлаждение, так как они сильно греются. Из-за такого дополнительного охлаждения устройства получаются более дорогими и громоздкими.
- Инверторные. Инверторные или «двойного преобразования» стабилизаторы являются лучшими в качестве передаваемого выходного напряжения. При помощи выпрямителя ток преобразуется из переменного в постоянный, а затем благодаря инвертору, обратно в переменный. Это позволяет получить высокоточный сигнал на выходе при плохом непостоянном сигнале на входе. Инверторные стабилизаторы отлично подходят не только для газовых котлов, но и для электроники и бытовых приборов. Главным их недостатком есть немаленькая стоимость, но этот момент не критичен, если нужно сохранить жизнеспособность котла и электроники. Из хороших и относительно недорогих можем посоветовать Бастион Teplocom ST-400 Invertor — хорошо работает с котлами разных производителей.
Электромеханические. Регулировка напряжения здесь осуществляется сервомотором, который двигает угольную щетку по обмоткам трансформатора. Такое конструктивное решение обеспечивает плавность переключения. Однако есть взаимосвязь между силой скачка и скоростью срабатывания: чем сильнее скакнуло напряжение, тем больше витков щетке нужно пройти по обмотке. То есть при больших скачках увеличивается время отклика. Если в вашей сети небольшие и нечастые скачки, тогда электромеханический агрегат вам подойдет. Например, можно купить Ресанта АСН-500/1-ЭМ. В противном же случае возьмите релейный или инверторный аппарат.
Комбинированные (гибридные). Это смесь релейных и электромеханических агрегатов. Небольшие скачки устраняет сервомотор, а от высоких защищает реле. Такие аппараты значительно лучше, чем чисто релейные или электромеханические. Однако стоят больше обоих. В наш рейтинг стабилизаторов напряжения для газового котла обязательно войдут комбинированные модели.
Также существуют еще феррорезонансные устройства. Однако они уже устарели и довольно редко используются в работе, поэтому на них останавливаться мы не будем.
Вопрос выбора
Сейчас существует множество различных моделей стабилизаторов
Для правильного подбора необходимо, в первую очередь, обратить внимание на некоторые параметры:
В обязательном порядке учитывается электрическая мощность, которая необходима установленному котлоагрегату. Для различных типов требуется мощность, находящаяся в интервале от 100 до 200 Вт. Для уточнения данного показателя стоит обратиться к паспорту изделия, который всегда прилагается к нему.
Работа всех однофазных газовых котлов рассчитана на рабочее напряжение в 220 В. Чаще всего в паспорте указывается интервал от 210 до 230 В
Даже при небольшом отклонении от данного показателя, котлоагрегат очень быстро станет неработоспособным.
При приобретении важно учитывать, что напряжение в сети постоянно снижается и повышается. Поэтому необходимо выяснить границы допустимого напряжения
При превышении этих пределов стабилизатор сразу прекратит работу отопительного устройства. Но приобретать устройство с более высокой мощностью бесполезно.
Как уже выяснилось, при выборе стабилизатора важно учесть мощность отопительного устройства. В паспорте прибора указано два показателя мощностей прибора:
- Тепловая;
- Электрическая.
Данные параметры можно найти в технических характеристиках
Только важно обратить внимание на то, что обычно все показатели указаны в ваттах, а мощность в киловаттах
Часто к одному стабилизатору напряжения выполняется подключение не только котлоагрегата, но циркуляционного насоса. Так, конечно же, делать нежелательно, но потребители не обращают внимания на предостережения специалистов. Для такой установки необходимо приобретать прибор, показатели которого будут подходить под суммарную мощность обоих устройств системы отопления.
Еще стоит упомянуть очень важный факт. Во время подключения любого электроприбора к сети потребляется энергия, которая в несколько раз превышает показатель, указанный в технических характеристиках.
Если не учитывать этот нюанс и приобрести стабилизатор только основываясь на данные в паспорте, то прибор может быстро выйти из строя, поскольку на него будут воздействовать повышенные нагрузки. Выполняя расчет мощности, необходимой для циркуляционного насоса стоит полную мощность увеличить в три раза, а для котлоагрегата – увеличить в пять раз.
Помимо перечисленных параметров стоит обратить внимание также и на некоторые другие технические характеристики прибора:
- Время и скорость реагирования на перепады напряжения. Время измеряется в миллисекундах и чем меньше его показатель, тем эффективнее будет происходить работа котла. Со скоростью наоборот – чем выше значение, тем лучше;
- Способ установки прибора;
- Температурные показатели, при которых возможна работа стабилизатора;
- Выбор бренда. Это также немаловажный показатель, поскольку от качественного изготовления зависит эффективность работы устройства.
