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

Чтобы добиться максимальной отдачи от работы газового котла и избежать поломок, специалисты рекомендуют покупать и устанавливать на него стабилизатор напряжения. О видах оборудования и рейтингах лучших моделей далее в статье.

Почему важна стабилизация напряжения для газового котла

Стабилизаторы компании «энергия»: популярные модели

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?

Актуальность параметров напряжения на котлах

Даже недорогой газовый котел имеет 15-25 датчиков, информация о которых круглосуточно обрабатывается встроенной электронной платой. От её работы зависит как обогрев дома, так и безопасность жильцов при выходе из строя отдельных элементов оборудования.

Стоимость новой оригинальной электронной платы для газового котла составляет примерно 40-50% его стоимости, поэтому за сохранностью этого элемента следует следить с особым вниманием. Для нормальной работы платы газового оборудования сервисные центры настоятельно рекомендуют использовать стабилизатор напряжения.

Навесные стабилизаторы напряжения не рекомендуется вешать под котлом, потому что вода при прорыве трубопроводов может затопить электрооборудование

Без стабилизатора бесплатного гарантийного обслуживания не будет. Особенно актуально это для загородных домов, где напряжение может опускаться по вечерам до 170-180 В или кратковременно превышать 250 В при обрыве проводов.

Кроме электронной платы, от перепадов параметров электросети может сгореть и водяной насос, замена которого тоже будет стоить немало. Поэтому лучше приобрести СН сразу при покупке газового котла во избежание проблем в будущем.

Какой мощности нужен стабилизатор

Для начала необходимо обозначить, что мощность газового котла, например, 24 кВт не означает, что нужно для него искать стабилизатор напряжения на 24 киловатта. 24 кВт — это максимальная полезная тепловая мощность, которую способен выдать котел, а при выборе стабилизатора следует ориентироваться на потребляемую мощность, которая заявлена в «Вт» (ваттах) и часто составляет 150 Вт.

Во всех документах к газовому оборудованию указывается только его рабочий ток, но в момент запуска он превышает номинальный в 3-5 раз. Поэтому, если на котел подбирался аппарат исходя из его номинальной мощности, то в моменты включения газового оборудования стабилизатор будет испытывать сильные перегрузки, что приведет к сильному сокращению срока его службы.

Чтобы и котел был под защитой и стабилизатор не приходилось часто менять, необходимо брать аппарат с запасом по мощности.

Еще один момент который нужно понимать — мощность стабилизаторов указывается в «ВА» (вольт-амперах), а мощность котлов в «Вт» (ваттах). Большинство наших соотечественников ошибочно считают эти два параметра одинаковыми. На самом деле вольт-амперы — это полная мощность, а ватты — только часть ее и называется «полезная мощность». Поэтому, когда для стабилизатора напряжения заявлена мощность в 500 ВА (вольт-ампер), то полезной мощности (ватт) в нем будет только 350 Вт.

Вот таблица по самым популярным мощностям стабилизаторов для котлов в вольт-амперах и их реальная мощность в ваттах:

Вот теперь цифры более реальные и не возникает вопроса «Почему для моего котла на 150Вт нужен котел на 500Вт?». Теперь ясно, что реальных в нем только 350 Вт.

Второе правило:

Понимаем, что значение мощности 500 ВА стабилизатора и 500 Вт котла не одно и тоже. Ориентируемся на реальные показатели.

Виды стабилизаторов и их характеристики

Перейдем непосредственно к выбору стабилизатора и вначале определимся с нужным нам типом. У каждого из них есть свои плюсы и минусы и особенности работы. Давайте рассмотрим их по порядку:

Электромеханические

Стабилизатор состоит из катушки со встроенным электродвигателем, который перемещает угольную щетку по ее виткам. Такие устройства стоят не дорого и на выходе выдает 220В с очень низкой погрешностью (около 2%), но имеют и ряд недостатков таких как шумность, низкое быстродействие, короткий срок службы механики и ее плохая надежность. Для газовых котлов они не подходят, так как помимо перечисленных минусов, при движении механических частей велика вероятность образования искр.

Релейные

В стабилизаторах этого типа переключение между обмотками вольтодобавочной катушки происходит с помощью реле. От того какое количество обмоток используется зависит точность стабилизации. Устройства имеют широкий диапазон входного напряжения от 100 до 290В, точность стабилизации около 5-8%, низкий уровень шума, доступную цену (от 2000р), широкий диапазон рабочих температур и могут несколько секунд работать при перегрузках в 110%. К недостаткам их можно отнести разве что подверженность реле износу и некоторую задержку стабилизации.

Электронные (тиристорные)

Эта разновидность стабилизаторов отличается самым высоким быстродействием. За переключение обмоток автотрансформатора в них отвечают полупроводниковые ключи — тиристоры (симисторы). Входящий в состав прибора контроллер сравнивает эталонное напряжение 220В (или 380В) со входным и при необходимости корректирует его. Точность стабилизации зависит от количества корректирующих ступеней, чем их больше тем ближе выходное напряжение к эталону.

Тиристорные стабилизаторы напряжения обеспечивают абсолютную защиту от перепадов в сети. Они способны долгое время выдерживать перегрузки, работают почти бесшумно, имеют долгий срок службы и компактные размеры. Единственный недостаток этих электронных приборов это высокая цена. В России на данный момент такой прибор можно купить по цене от 5000 рублей.

Для использования совместно с газовым котлом лучший выбор это релейные и электронные стабилизаторы напряжения. Электромеханические подойдут, к примеру, для подключения водогрейного пеллетного котла отопления «Faci» или ему подобных устройств на топливных гранулах с электронным управлением.

Принцип работы стабилизаторов

Принципиальное внутреннее устройство стабилизатора напряжения похоже у всех его типов.

Под корпусом обычно скрываются такие составляющие:

1. Автотрансформатор с несколькими обмотками, отвечающий за соответствие выходящего напряжения установленным параметрам.
2. Контрольное устройство, определяющее изменения входного напряжения.
3. Предохранители. Они выключают стабилизатор при выходе параметров электросети за рамки рабочего диапазона.
4. Управляющая автоматика, которая изменяет путь тока по обмоткам трансформатора, в зависимости от разности значений входного и выходного напряжений.

Дополнительно СН может быть оборудован аккумуляторными батареями, позволяющими питать подключенные устройства после исчезновения напряжения в сети.

На релейных стабилизаторах с шагом 10% напряжение колеблется около 220 В, отклоняясь на 10-15 В то в меньшую, то в большую сторону от целевого уровня

Принцип работы стабилизатора несложен. При отклонении входного напряжения от нормы автоматика изменяет путь тока по обмоткам трансформатора таким образом, чтобы на выходе получались неизменные 220 В. Технически эффект стабилизации достигается несколькими путями, в зависимости от вида прибора.

Расчёт мощности стабилизатора

При покупке оборудования необходимо особое внимание уделить его мощности. Сперва требуется точно узнать, какой показатель указан в паспорте.

У котлов есть несколько значений:

1. Тепловая мощность, которая варьируется от 6000 до 24000 кВт.
2. Потребляемая мощность – 100-200 Вт или 0,1-0,2 кВт.

Вольт-амперы (ВА) указывают на необходимую мощность стабилизатора. Параметр не похож на Вт или кВт тем, что указывает на полную мощность. Другие же – исключительно полезную. Это означает, что если на приборе указана мощность в 500 ВА, то конечный показатель будет составлять 350 Вт.
Важно отметить, что мощность аппарата должна превышать данные самого теплового генератора, но и подключенного оборудования. Речь идет в первую очередь о циркуляционном насосе, у него собственные параметры.

Чтобы подобрать для личного пользования качественный защитный механизм придется учитывать возрастающие пусковые токи. При этом сам стабилизатор обязательно должен иметь своеобразный запас мощности, что превышает показатели всех приборов на 30%.

Формула расчёта:

(Мощность выбранного и установленного в доме котла в Вт + мощность насоса Вт * 3) * 1,3 = конечная мощность стабилизатора в ВА.
К примеру, если у котла мощность – 150 Вт, у насоса – 70 Вт, то получается следующая формула:
(150 Вт+70 Вт*3)*1.3 = 468 ВА.

Но нельзя забывать про просадки тока. Если начнется падение входного напряжения, то и указанные показатели стабилизатора тоже снизятся. Если в розетке 170 В, то работоспособность упадет примерно на 80% от номинала. Поэтому мощность, что указана паспорте, нужно умножить на процентное падение и поделить на 100.
Только в этом случае можно получить оптимальные показатели мощности.

На сколько сильно падает напряжение?

Теперь рассмотрим последний подводный камень при выборе стабилизатора напряжения для котла отопления.

Человек без специального технического образования вряд ли будет знать, что при падении напряжения в электросети падает и выдаваемая стабилизатором мощность. И если производителем заявлены 350 Вт, то уже при 198В мощность стабилизатора начнет снижаться, при 170В составит 80%:

350 * 80 / 100 = 280 Вт

а при 130В только 50% от номинала:

350 * 50 / 100 = 175 Вт.

Вот теперь не возникает вопросов о большой мощности стабилизатора для моего котла. Стало понятно, что даже при аномальном падении напряжения котел на 150Вт не будет отключаться по перегрузу.

Как видим, необходимо знать на сколько сильно падает напряжение, а если возможности замерять просадки нету, то выбирать стабилизатор с запасом по мощности в 30%.

Третье правило:

При падении напряжения падает и мощность стабилизатора, поэтому всегда нужно брать аппарат бОльшей мощности, чем требуется.

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;

• 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;

• Для удобства пользователей большинство моделей стабилизаторов оборудуются светодиодными индикаторами режимов работы и дисплеем, где индицируются некоторые цифровые параметры.

Выводы

Итак, сегодня мы выяснили для себя:

• тип необходимого стабилизатора;
• определились в мощности аппарата;
• выяснили, что нужен запас мощности при сильных колебаниях в сети.

Выполняя только эти три простых правила Вы сможете правильно выбрать соответствующий аппарат в категории стабилизаторов для котла или помочь другу в этом вопросе дав ссылку на эту статью.

Подключение к газовому котлу

Важно! Стабилизатор желательно устанавливать сразу перед котлом.

Потребуется использовать следующую схему подключения:

Сам котёл и стабилизатор необходимо заземлить. Не забудьте об этом

Чтобы заземлить котел, необходимо обустроить отдельный контур заземления.

Я советую делать выбор из следующего списка:

Так же неплохо зарекомендовали себя котлы Baxi (Бакси).

Стабилизатор – полезная защита, что поможет сохранить работоспособность газового котла долгие годы. Информации достаточно, чтобы понять, как выбрать стабилизатор напряжения.

Производители стабилизаторов напряжения

Лишь немногие производители выпускают стабилизаторы напряжения сразу всех типов. В основном компании сосредотачиваются на изготовлении продукции для определенной ниши. Отечественные производители последние годы наладили выпуск собственных СН не хуже зарубежных аналогов.

Желательно, чтобы стабилизаторы напряжения имели не только световой индикатор перегрузки, но и оповещали о ней пользователей звуковым сигналом

Так, лучшими изготовителями бытовых релейных СН являются:

• Ресанта;
• Lider;
• Luxeon;
• Энергия;
• SVEN.

Хорошие электромеханические устройства выпускают:

• LogicPower;
• Luxeon;
• RUCELF;
• Ресанта;
• Solby.

Производством тиристорных стабилизаторов занимаются компании:

• Volter;
• Luxeon;
• Lider;
• Штиль;
• Прогресс.

Существуют десятки других производителей стабилизаторов напряжения, которые также достойны внимания. Их продукцию также можно приобрести в магазине при отсутствии в нем подходящих моделей вышеуказанных компаний.

Выводы

Представленные видеоролики помогут определиться с выбором хорошего СН для газового котла.

Для покупателей стабилизаторов напряжения основным критерием выбора остается стоимость прибора. Но за одну цену можно приобрести и СН, который вообще не подойдет для газового котла, и устройство, которое будет надежно защищать подключенное оборудование годами.

Чтобы не сожалеть о потраченных деньгах, при покупке стабилизатора следует обязательно учитывать все вышеописанные параметры оборудования.

Пишите, пожалуйста, в находящейся ниже блок-форме. Расскажите о том, как подбирали стабилизатор для собственного газового котла. Делитесь полезными сведениями, которые пригодятся посетителям сайта, задавайте вопросы, размещайте фотоснимки по теме статьи.