Стабілізатор напруги для котла як вибрати

Багато сучасні газові котли являють собою дуже складний «організм», високоефективну і стабільну роботу яких в багатьох режимах забезпечує їх «мозок» — електронний блок автоматичного контролю і управління і пов’язана з ним система електромагнітних клапанів і кранів. Крім того, вже в самій конструкції котла може бути передбачений, або в безпосередній близькості від нього встановлюється циркуляційний насос, що забезпечує переміщення теплоносія по контурах опалення. Ну а газових котлів із закритою камерою згоряння, крім цього, потрібно ще й робота вентиляторів, що забезпечують примусову подачу повітря для горіння газу та відвід продуктів згоряння через коаксіальний димохід.

Всі ці електромеханічні та електронні блоки, модулі і пристрої для своєї коректної роботи вимагають стабільного живлення. Однак, було б верхом легковажності безпосередньо підключати котел до побутової мережі 220 вольт. Ні для кого не секрет, наскільки може відрізнятися напруга в ній від заявлених параметрів, а подібні відхилення, або того гірше – різкі скачки в ту або іншу сторону, призводять до нестабільності роботи обладнання або навіть до фатального виходу його з ладу. Отже, необхідний стабілізатор напруги для котла як вибрати який і буде розказано в цій публікації.

Наскільки необхідний стабілізатор напруги для котла?

Обов’язково знайдуться скептики, які поставлять під сумнів саму необхідність оснащення котла стабілізатор напруги. По всій видимості, у поданні таких людей все ще малюються старі моделі опалювального обладнання, вся автоматика яких зводилася до біметалічним датчикам нагріву, яка відключає або відкриває подачу газу на пальник по мірі досягнення теплоносієм певних порогів температури. Однак, сучасний котел – це зовсім інший рівень. Електроніка опалювальних газових агрегатів відкриває найширші можливості по забезпеченню максимальної ефективності поряд з високою економічністю та забезпеченням безпеки експлуатації обладнання.

• Ступеневе регулювання рівнів нагріву поступово витісняється моделюванням полум’я – автоматика сама визначає кількість необхідних в поточний момент задіяних пальників і висоту полум’я в них.
• Сучасні котли оснащені функцією плавного розпалювання, зниження інтенсивності горіння при наборі останніх кількох градусів до встановленого рівня – все це дозволяє знизити число перезапусків устаткування, що забезпечує надзвичайно плавний його роботу.
• Корисною опцією стає постциркуляція насоса – після вимикання пальників забезпечується переміщення теплоносія ще протягом кількох хвилин, для досягнення рівного нагріву на всіх ділянках контуру опалення.
• Сучасні електронні схеми оснащуються «штучним інтелектом» — погодозалежна автоматика самостійно відстежує поточні зміни погоди, аналізує взаємозв’язок умов на вулиці і в квартирі, і виробляє найбільш оптимальний алгоритм роботи системи опалення. все це дає солідний ефект економії ресурсів.
• Багато котли розраховані на забезпечення теплом декількох контурів опалення з різними температурними показниками. Всі ці установки можуть бути занесені в пам’ять пристрою з програмування по днях тижня і години протягом доби – найбільш комфортні умови створюватимуться в ті періоди, коли вони дійсно потрібні.
• Автоматика сучасного котла ніколи не допустить замерзання води в системі під час тривалої відсутності господарів. Мало того, якщо обладнання не використовувалося протягом якогось періоду, блок управління мимовільно дасть команду на перемикання електромагнітних кранів в кілька положень, на короткочасний пуск циркуляційного насоса – щоб не створювалося прикипаний, залипання клапанів, застійних явищ в контурах і т. п.
• Ну і, безумовно, всі сучасні котли насичені рівнями безпеки, покликаними виключити створення аварійних ситуацій при тих чи інших відхиленнях від норми – падіння тяги, тиску в газовій магістралі або в контурах опалення, при випадковому загасання і в інших непередбачуваних випадках.

Проте, весь цей багатий і корисний функціонал доступний виключно за стабільної подачі електроживлення.

Безумовно, будь-яке сучасне обладнання здатне працювати в певному діапазоні вхідної напруги – це вказується в технічній документації виробу, наприклад: 220 ± 15%. Але, на жаль, навіть ці рамки не дають гарантії безперебійного функціонування автоматики – перепади напруги бувають куди більш значними. І буде ще великою удачею, якщо такий перепад лише викличе тимчасовий збій в роботі системи опалення (що, звичайно, вже саме по собі вкрай небажано). Набагато гірше буває, коли нестабільне вхідна напруга призводить до перегорання елементів електронної схеми, а то й повного прогорання друкованих плат. В цьому випадку вже не обійтися без дорогого ремонту, а при певних несприятливих обставин – навіть без повної заміни обладнання.

 

І все це часто трапляється через те, що господарі знехтували установкою вхідної напруги стабілізатора.

Не слід сподіватися на те, що, мовляв, у нашому будинку (населеному пункті) перепадів напруги не буває, або вони настільки рідкісні і незначні, що це не варто того, щоб купувати додаткове обладнання. Це – глибока помилка, яка загрожує серйозними наслідками. Адже природа перепадів напруги може бути різною, і ніхто не застрахований від такого «катаклізму».

• Розвиток або модернізацію ліній електропередач часто не встигає за рівнем споживання – насиченість сучасного життя людини електроприладами разюче відрізняється від показників навіть десятирічної давності, а багато ЛЕП мають куди більш «поважний» вік. Немає ніякої гарантії, що через рік-другий лінія енергопостачання, сьогодні здається бездоганною, буде так само добре справлятися зі зростаючою з кожним днем навантаженням.

• Ніхто не може передбачити аварії стихійного характеру. Ураганний вітер, лід на дротах, падіння дерев та багато інших випадковості – і ось обрив проводу, що супроводжується миттєвим різким перекосом фаз і, відповідно, стрибком напруги.
• Не можна ніколи виключати і «людський фактор». Некваліфіковані дії якого-небудь «умільця» — сусіда, полезшего самостійно в розподільний щит в під’їзді, помилка або недбалість електрика, не до кінця неправильно смонтиранная внутрішня будинкова розводка, вандальні прояви окремих «особин» та інші причини – все це теж дає досить високу ймовірність різкого стрибка напруги живлення, яке може стати фатальним для електроніки котла.

Одним словом, якщо дбайливий господар дійсно бажає убезпечити своє обладнання від непередбачених обставин, він обов’язково придбає стабілізатор напруги для котла, не звертаючи увагу на скепсис оточуючих або «добрих порадників». І питання лише в тому, як вибрати оптимальні прилад, який в максимальній мірі забезпечить і безперебійність роботи обладнання, і безпеку його експлуатації.

Грамотно прокладені внутрішньобудинкові електричні мережі – запорука безпеки!

Прокладка домашньої або квартирної електричної проводки не терпить недбалості, нехтування існуючими нормами і правилами, непродуманих рішень. Як правильно організувати електропроводку в будинку – читайте у спеціальній публікації нашого порталу. А ще одна стаття докладно розповість про оптимальному монтажі електричного розподільного щита.

Функції стабілізаторів напруги, різновиди і особливості пристрою

Функції стабілізатора для опалювального обладнання прості і зрозумілі. При перепадах напруги в певному діапазоні своїх можливостей прилад повинен видати на обладнання харчування з характеристиками, відповідними нормі або максимально наближеною до неї. У тому випадку, якщо стрибки або падіння настільки великі, що виходять за межі закладених можливостей стабілізатора, його схема повинна повністю перервати ланцюг живлення – до повернення вхідних показників у встановлений діапазон. Таким чином, забезпечується коректне функціонування всього підключеного до стабілізатору обладнання і виключається вихід його з ладу при неприпустимо великих перепадах.

До уваги споживачів представлений широкий асортимент приладів такого принципу дії, в самому різному виконанні і у великому діапазоні експлуатаційних можливостей.

Але якщо за функцію аварійного відключення приладу в більшості випадків відповідає схожий по дії пристрій – запобіжне реле напруги, то питання стабілізації напруги може вирішуватися по-різному. Так, розрізняють стабілізатори електромеханічного, релейного та електронного принципу дії.

• В електромеханічних стабілізаторах вирівнювання напругу до необхідного рівня виконується шляхом переміщення струмознімальних вугільних щіток по круговій обмотці автотрансформатора. Переміщення рухливої частини здійснюється за допомогою вбудованого сервоприводу.

1 – витки обмотки автотрансформатора;

2 – токосъемная вугільна щітка;

3 – сервопривід.

Подібна схема добре себе зарекомендувала – вона відрізняється високою точністю стабілізації (в межах ± 3%), а ціна на такі прилади – з категорії найбільш доступних. Проте, є в електромеханічних приладів ряд особливостей, що обмежують їх використання саме з газовим обладнанням.

Справа в тому, що між вугільної щіткою і токос’емноє колектором автотрансформатора може відбуватися іскріння, особливо посилюється у міру зносу цього сайту. А в котельні категорично заборонено використання електроприладів, у яких може відзначатися іскріння – просто їх міркувань безпеки. Можна, звісно, винести стабілізатор і в житлову зону, але його робота супроводиться чутним шумом, що не всім припаде до смаку. Крім того, швидкодія такого стабілізатора все ж залишає бажати кращого – повне час реакції на перепад напруги доходить навіть до 2 секунд, що забагато для чутливої електроніки сучасного котла.

Крім того, не відрізняються подібні прилади і особливою довговічністю – просто з-за наявності кінематики і вузлів тертя.

Висновок – від застосування електромеханічного стабілізатора в зв’язці з газовим котлом має сенс відмовитися або ж застосовувати з дотриманням особливих заходів обережності.

• Релейні стабілізатори влаштовані інакше. Перемикання між обмотками трансформатора, що забезпечує зміну напруги в бік норми, здійснюється за допомогою реле – їх може бути від чотирьох — п’яти до десятка і більше (чим більше – тим вище рівень стабілізації). Іскріння контактів в таких приладах не буває – кожне резе поміщено в герметичний корпус.

1 – висновки обмотки автотрансформатора

2 – група реле, які забезпечують перемикання між висновками.

Такі прилади мають, звичайно, свої недоліки, і в першу чергу це – ступінчастість регулювання і не надто видатні показники точності вихідної напруги – зазвичай в діапазоні ± 8%, чого, втім, цілком достатньо для більшості приладів.

Але зате релейні стабілізатори відрізняються швидкістю реагування на перепади в мережі, здатність стійко переносити перевантаження потужності, широким діапазоном допустимого вхідного напруги. Такі пристрої служать довго і безвідмовно, а ціна їх – невисока. Можна віднести в умовних недоліків легкий шумовий фон від спрацювання і перемикання реле, але в умовах котельні навряд чи це буде істотним.

На даний час саме релейні стабілізатори відносяться до категорії найбільш затребуваних споживачами.

• Великим кроком вперед стала поява стабілізаторів чисто електронного дії. У них роль ключів для перемикання між обмотками виконують напівпровідникові елементи – сімістори або тиристори, чим забезпечується максимальна швидкодія пріора, непорівнянне навіть з релейною схемою.

Повна відсутність «механіки» не тільки прискорює процес стабілізації, але і робить прилад найбільш довговічним серед всіх наявних різновидів. Точність стабілізації безпосередньо залежить від кількості ступенів регулювання – у цьому простежується аналогія з релейними пріорами. Плюс до всього, електронні стабілізатори – найбільш компактні, абсолютно безшумні, невибагливі до зовнішніх умов експлуатації.

Безумовно, стабілізатор такого типу буде найкращим рішенням при будь-яких умовах експлуатації – значущих недоліків, порівнянних хоч у чомусь з іншими типами, в ньому просто не спостерігається. Єдине, що може зупинити потенційного покупця – це досить висока ціна на такі вироби.

Існують і інші типи стабілізатором, в тому числі – і високотехнологічних, з подвійним інверторним перетворенням напруги і практично ідеальним плавним його вирівнюванням. Однак, для котельного обладнання подібні прилади бачаться все ж надмірною розкішшю.

Як правильно вибрати стабілізатор напруги для котла

Діапазон можливостей стабілізатора

Першим критерієм вибору завжди є робочий діапазон стабілізатора, тобто верхня і нижня межі, в межах яких прилад буде здатний довести напругу до нормального значення.

Самим розумним рішенням буде перед вибором і придбанням стабілізатора все ж провести невелике «дослідження» в своєму будинку або квартирі. Воно полягає в тому, щоб простежити динаміку зміни напруги в різні дні та години, у періоди пікового ранкової та вечірньої навантаження, в «спокійному» нічному стані і т. п. Такий моніторинг дасть можливість точніше визначитися з наявним діапазоном перепадів, і ця картина дозволить правильно вибрати потрібний стабілізатор.

Виконати це зовсім нескладно, але для виміру потрібно мультитестер, прилад, який є у багатьох хороших господарів. Коштує він недорого, а завести його в своєму «арсеналі» не завадить нікому.

Перед проведенням виміру обов’язково потрібно простежити, щоб перемикач був встановлений саме на змінну напругу (на різних приладах це може бути позначено значками V~ або АСV, і верхня межа – близько 600 або 750 Вольт. Доцільно буде зробити невеличку табличку, по днях тижня і по годинах, і провести виміри, наприклад, в 6.00, 9.00, 14.00, 18.00, 21.00, 24.00. Кілька днів такого моніторингу – і вся картина динаміки змін буде перед очима, тобто відразу приблизно визначаться верхня і нижня межі діапазону. Залишиться ці межі розширити ще на 10÷15 вольт в кожну сторону, щоб створити резерв, і робочий діапазон стабілізатора можна вважати визначеними.

Наявність захисту при граничних перепадах напруги, функція рестарту

Це – надзвичайно важливі опції, про які не слід забувати, і які, на жаль, можуть просто відсутніми на деяких стабілізаторах низької цінової категорії.

Прилад повинен повністю відключити ланцюг живлення, якщо вхідні напруги виходять за рамки експлуатаційного діапазону – так він зберігає і самого себе, і підключений до нього обладнання.

Разом з тим, стабілізатор повинен мати функцію рестарту. Тобто, в аварійно вимкненому стані автоматика відстежує вхідні параметри, і коли напруга в мережі повертається в допустимий діапазон значень, прилад запускається самостійно, продовжуючи подавати стабілізовану напругу живлення на котел. Перезапуск може відбуватися з певною затримкою, встановленої користувачем – щоб виключити часті пуски і виключення при балансуванні напруги на межі діапазону.

Відсутність такої опції небажано – це загрожує серйозними наслідками. Наприклад, під час тривалої відсутності господарів стався різкий перепад, і стабілізатор напруги відключився. Яким би не був «розумним» газовий котел, при повній відсутності електроживлення його автоматика не зможе забезпечити хоча б мінімальний підігрів системи опалення, і це може закінчитися розморожуванням системи.

Вольтамперна характеристика стабілізатора

Цей параметр нерідко називають потужністю стабілізатора, і це, певною мірою, не позбавлене сенсу, так як він також визначається добутком сили струму на напругу. Різниця в деталях, з точки зору фізики, і цей параметр стабілізатора говорить, скоріше, не про корисної потужності, а про параметри струму, які він здатний підтримувати.

Правда, вихідними величинами для визначення вольт-амперної характеристики все ж є саме потужність, але тільки підключених до його ланцюга приладів споживання. В нашому випадку це буде сам котел зі своєю електронною схемою і, можливо, вбудованими вентиляторами, один або кілька циркуляційних насосів (наприклад, якщо система опалення передбачає декілька контурів, що працюють незалежно один від одного) і, можливо, інше обладнання системи, наприклад, автоматика колекторно-розподільних вузлів.

Здавалося б, все просто: необхідно просумувати значення номінальної потужності підключених приладів – і отримати шуканий результат. Насправді все йде дещо складніше. Справа в тому, що багато електроприлади, які мають індуктивні котушки, споживають додаткову потужність, необхідну для створення умов роботи, наприклад, тих же електромагнітних полів. Зазвичай це виражається співвідношенням:

Wп = Wн / cos φ

де:

Wп – необхідна повна потужність;

Wн – номінальна корисна потужність приладу;

соѕ φ – коефіцієнт потужності, який зазвичай вказується в паспортах електроприладів поряд з їх номінальною потужністю.

У приладів, що мають електропривод, значення коефіцієнта може становити близько 0,5 ÷ 0,75, тобто значення повної потужності – перевищувати номінал в 1,3÷1,4 рази. Для циркуляційних насосів і котлів з примусовою подачею повітря і витяжкою не буде великою помилкою орієнтуватися на збільшення вольтамперной характеристики в півтора рази порівняно з номінальною потужністю.

Крім того, у момент запуску приладів завжди присутні високі пускові струми, які взагалі можуть перевищувати номінал в 3÷4 рази, і це також слід враховувати.

Є і ще один нюанс. При трансформації напруги відбувається неминуча втрата потужності – енергія не може братися «з неба». Існує спеціальний коефіцієнт трансформації, який враховує і це явище, і залежить він від рівня вхідної напруги:

Рівень вхідної напруги	130 В	150	170	190 В	200 В	220 В	230 В	250 В	270 В
Коефіцієнт трансформації	1.77	1.55	1.35	1,20	1.15	1.05	1,10	1.35	1.55

Щоб не втомлювати читача самостійними розрахунками, нижче розміщений калькулятор, який дозволяє з необхідним рівнем точності визначити необхідну вольтамперную характеристику стабілізатора напруги

Калькулятор розрахунку вольт-амперної характеристики стабілізатора напруги для газового котла

Розрахунок проведений з уже закладеними необхідним резервом потужності

Швидкість реакції і стабілізації напруги

З цим показником все зрозуміло – чим швидше електроніка приладу реагує на зміну вхідної напруги і виробляє адекватні сигнали – тим краще. Зазвичай вона вимірюється в мілісекундах (мс) і якісних приладів складає всього близько 5 мс. Втім, і показник в 20 мс є цілком прийнятним. А ось якщо він вже вище – варто задуматися, оскільки реакція «слабенька».

У паспортах багатьох стабілізаторів вказується ще й швидкість вирівнювання напруги. Вона вже вимірюється у вольтах в секунду (В/с /с). Хорошим вважається показник вище 100 Вт/з – стабілізація буде відбуватися практично миттєво. Якщо швидкість невисока, близько 10÷20 В/с, то при великих перепадах напруги електроніка котла може працювати некоректно.

Додаткова оснащеність, виконання, габарити приладу

Дуже зручною опцією стабілізатора є цифрова індикація вхідного і стабілізованої напруги – завжди є можливість вести візуальний контроль. Втім, чи варто переплачувати за це, або просто придбати прилад із звичайною світлодіодною індикацією режимів роботи – вирішувати самому власнику.

А от системи захисту приладу повинні бути в обов’язковому порядку. Мається на увазі захист від перегріву, перевантаження, від короткого замикання – прилад повинен вміти берегти сам себе». На це варто звернути увагу.

Зазвичай параметри стабілізатора вказується діапазон робочих температур. Він досить широкий, і його нижню межу, як правило, становить +5 °С – цілком прийнятна величина для будь-котельні. Серйозніше слід поставитися до верхньої його межі, так як перегрів стабілізатору, безумовно, протипоказаний. При установці приладу слід продумати місце, яке б забезпечувало вільну циркуляцію повітря для охолодження.

Установка приладу залежить від його особливостей. Дуже зручні настінні стабілізатори – їх можна розмістити біля котла і вони зовсім не займають місця. Правда, в основному це прилади невисокої або середньої потужності, і не завжди підходять за цим параметром для конкретних умов. Інший варіант – стабілізатор підлогового розташування, який також можна встановити на спеціально відведену йому полку. Існують універсальні моделі, що допускають будь-який із способів установки. Габарити приладу обов’язково враховуються при купівлі, виходячи з відведеного для нього місця.

Виробник приладу, надаються гарантії

Дуже важливим критерієм вибору завжди є репутація виробника стабілізатора. Але в цьому питанні споживачам простіше – це той випадок, коли зовсім не потрібно шукати якісь провідні зарубіжні бренди – вітчизняні прилади марок «Енергія» («Voltron»), «Rucelf», «Лідер», «Штиль» і деяких інших нітрохи не гірше імпортних «Quattro elementi», «Ресанта», «Luxeon» або «IEK».

Асортимент стабілізаторів перевірених компаній, представлений у продажу – досить широкий, і це робить абсолютно безглуздим придбання якого-небудь невідомого нікому приладу, нехай навіть з красивою назвою і привабливою ціною. Важливо, купувати техніку такого типу тільки в перевірених магазинах (її часто пропонують ті ж торгові або сервісні організації, що займаються продажем і установкою котельного обладнання). Слід найуважнішим чином ознайомитися з технічною документацією приладу, уточнити умови наданого сервісного обслуговування, терміни гарантії виробника.

Короткий огляд популярних моделей стабілізаторів

Найменування моделі	Ілюстрація	Короткий опис моделі	Орієнтовна ціна
«Voltron РСН-500»		Стабілізатор напруги релейного типу. Настінне виконання. Електронна цифрова індикація. Потужність – 500 ВА. Діапазон вхідних напруг: від 105 до 265 Ст. Час реакції менше 10 мс. Допустиме перевантаження – до 110%. Габарити: 170×165×115 мм Маса – 3.5 кг	3200 руб.
«QUATTRO ELEMENTI Stabilia 500»		Стабілізатор напруги релейного типу. Підлогове виконання. Два цифрові індикатори роботи. Потужність – 500 ВА. Діапазон вхідних напруг: від 140 до 270 Ст. Час спрацювання – менше 20 мс. Точність стабілізації – не більше 8%. Функція плавного старту «Cross Zero». Два режиму затримай повторного запуску. Габарити: 280×155×190 мм Маса – 2,48 кг	1950 руб.
«RUCELF СтАР-1000VA»		Релейний стабілізатор напруги, підлогового виконання. Електронний цифровий дисплей з можливістю почергового виведення необхідних параметрів. Потужність – до 850 ВА. Діапазон вхідних напруг: від 140 до 270 Ст. Точність стабілізації – до 6%. Час регулювання – не більше 20 мс. Габарити: 265×117×168 мм Маса – 2,85 кг	2500 руб.
«Ресанта АСН 1500/1-Ц»		Стабілізатор релейного принципу дії з цифровим управлінням. Підлогове виконання. Електронний дисплей. Потужність приладу – до 1500 ВА. Діапазон вхідних напруг: від 140 до 260 Ст. Похибка – до 8%. Габарити 140×170×237 мм. Маса – 4,85 кг	2850 руб.
«Ресанта АСН-1000 М/1-Ц»		Стабілізатор релейного принципу дії, настінного виконання. Подвійне електронне табло з цифровою індикацією. Потужність максимальна – до 1000 ВА. Діапазон вхідних напруг – від 140 до 260 Ст. Точність стабілізації – у межах 8%. Швидкість реагування – не більше 7 мс. Габарити 206×133×230 мм Маса – 1,7 кг	3200 руб.
«Енергія АРС 1500»		Сучасний стабілізатор напруги релейного типу, підвищеної точності. Зручне настінне виконання. Потужність – до 1500 ВА. Граничний діапазон вхідних напруг: від 120 до 276 Ст. Функція автоматичного відключення з подальшим перезапуском з встановленою затримкою. Час реакції – не більше 10 мс. Точність стабілізації, похибка не більше 4%. Габарити: 320×200×72 мм. Маса – 5 кг Заявлений виробником термін служби – не менше 10 років.	7600 руб.
«LIDER PS 900W 50»		Надійний, високоточний стабілізатор напруги електронного типу. Настінне виконання. Потужність приладу – до 900 ВА. Розширений діапазон вхідної напруги: від 100 до 300 Ст. Точність регулювання, в залежності від вхідної напруги – від 0,5 до 4%. Розширений температурний діапазон експлуатації – прилад не боїться морозів до -40 °С. П’ять років офіційної гарантії вітчизняного виробника! Габарити: 265×135×245 мм Маса – 10 кг.	10200 руб.

І на завершення публікації – ще одна корисна порада. Якщо в місцевих електромережах основною бідою є не стільки перепади, скільки перебої з подачею напруги, стабілізатор навряд чи стане хорошим помічником. У цьому випадку оптимальним варіантом стає придбання джерела безперебійного живлення, з вбудованими або автономними акумуляторами і, безумовно, з наявними модулем стабілізації вихідної напруги. Але це вже – тема для окремого розгляду.

Відео: рекомендації по вибору стабілізатора напруги для газового котла