Стабилизатор напряжения для газового котла – что это такое, назначение и требования, критерии выбора

Современные газовые котлы работают на электричестве – оно питает систему управления, розжиг, циркуляционный насос и другие элементы. Чтобы перепады тока в сети электропитания не сожгли чувствительные компоненты, нагреватель подсоединяется к ней не напрямую, а через стабилизатор напряжения. В этой статье рассмотрим, что из себя представляет данное устройство, как работает, а также как его выбрать во время покупки.

Стабилизатор напряжения газового котла: конструкция и принцип действия

Стабилизатор напряжения – это устройство, поддерживающее строгие значения электрического тока на выходе в соответствии с требованиями к эксплуатации газового оборудования. Как правило, выходное напряжение составляет 220-230 В, а частота тока – 50 Гц.

В инструкции к эксплуатации импортных (прежде всего, европейских) котлов отопления прямо не указана необходимость устанавливать стабилизатор напряжения. Но следует помнить, что данное оборудование производится в странах, отличающихся стабильными показателями работы центральной электросети. К сожалению, в этом плане российская система электроснабжения далека от идеала. Поэтому для нормальной, безопасной и долговечной работы котла рекомендуется подключать его к электросети через стабилизатор напряжения.

Внедрение этого устройства в схему подключения позволяет избежать:

• Сбоев в работе и отключений автоматических котлов в результате скачков напряжения в электрической цепи;
• Повреждения чувствительных к качеству выходного сигнала электрических компонентов – например, плат управления и циркуляционных насосов.
Конструкция любого стабилизатора напряжения включает следующие элементы:
• Автотрансформатор – электромагнитную катушку, преобразующую параметры (напряжение) переменного электрического тока без изменения его частоты;
• Симисторные силовые ключи, выполняющие переключение между обмотками трансформаторы;
• Контроллера, который фиксирует параметры напряжения и, в случае их отклонения от заданных, передает команду силовым ключам на переключение между обмотками.

Современные стабилизаторы напряжения работают в полностью автономном режиме по заданным человеком параметрам. Для их эксплуатации требуется только первоначальная настройка.

Для чего нужен стабилизатор напряжения?

Назначение данного устройства заключается в обеспечении следующих параметров выходного сигнала сети электропитания:

• Идеальные синусоидальные колебания переменного тока – для защиты современных плат управления от перегорания;
• Стабильное напряжение без перепадов – в случае, если в оно упало в сети, стабилизатор повысит его до нужного уровня (200-235 В) и работа котла продолжится;
• Стабильная частота тока (50 Гц) – это защищает отдельные элементы газового котла (например, циркуляционный насос) от преждевременного износа.

Если в сети питания наблюдаются не только перепады напряжения, но и полное отключение подачи электричества, лучше приобрести ИБП. По сути, это тот же стабилизатор напряжения, но оснащенный встроенной АКБ. Ее емкости хватает для автономной работы оборудования в течение определенного времени, за которое подача питания в сети будет возобновлена или владелец котла может безопасно отключить его без поломок.

Критерии выбора

И газовые котлы, и стабилизаторы напряжения представлены на рынке в разнообразных вариантах, не все из которых совместимы друг с другом. Поэтому при выборе стабилизатора напряжения, стоит обратить внимание на следующие критерии.
Количество фаз. Чаще всего подключение газовых котлов осуществляется к одной фазе, но также на рынке есть и трехфазные модели. В таком случае возможны два варианта:

• Подключение через 3-фазный стабилизатор;
• Установка 3 однофазных моделей на каждую фазу.

В большинстве случаев второй вариант экономически более выгоден по сравнению с первым.

Мощность. При выборе стабилизатора напряжения важно, чтобы его мощность превышала на 30% аналогичный параметр подключаемого оборудования. За счет этого устройство будет компенсировать резкие скачки напряжения в сети питания.

Например, для 150-Ваттного котла с насосом в 50 Вт расчет мощности стабилизатора будет таким:
(150 + 50 × 3) × 1,3 = 390 Вт.

В этом расчете мощность насоса умножена на 3 для того, чтобы компенсировать высокие токи при его запуске.

Если мощности стабилизатора будет недостаточно, он либо будет работать на максимальных нагрузках и быстро выйдет из строя, либо котел вообще не включится. А слишком высокая мощность стабилизатора просто не даст никаких преимуществ.

Скорость срабатывания. Эта характеристика складывается из 2 параметров:
• Времени, которое нужно прибору, чтобы привести ток к нормальному значению после скачка (измеряется в вольт/сек).
• Скоростью, с которой стабилизатор реагирует на изменение параметров электрического тока (в миллисекундах).

Чем быстрее стабилизатор будет реагировать на событие, и чем меньше времени ему нужно, чтобы привести ток в норму, тем меньше риск повреждения подключенного к сети оборудования от перепадов электричества. Чаще всего моделей со скоростью реакции 10 мс.

Соответствие идеальной синусоиде. Переменный электрический ток в сети питания колеблется с определенной частотой. На графике эти колебания выглядят как синусоида. В идеале ток, питающий котел, должен полностью ей соответствовать, потому что электроника системы управления чувствительна к изменениям этой характеристики. Поэтому стабилизатор питания нужно подбирать так, чтобы он приводил колебания тока к правильной синусоиде. В противном случае система управления будет часто сбоить и выдавать ошибки.

Точность стабилизации. Любой стабилизатор тока не выполняет свою задачу на все 100%. Всегда есть определенная погрешность, отличающая выдаваемый им ток от идеального. Поэтому при выборе прибора нужно учитывать, какова степень этой погрешности, выраженная в процентах. Для большинства моделей котлов достаточно стабилизаторов с погрешностью не более 10%. Однако, в идеале лучше выбирать прибор с как можно более высокой точностью. Чем она выше – тем меньше вероятности сбоя в работе.

Диапазон значений входного тока. Стабилизатор напряжения подключается между розеткой и самим котлом. То есть на его работу также будут влиять характеристики тока в сети питания. Стабилизатор может обработать лишь ограниченный диапазон значений входного сигнала. Например, для номинального напряжения в 220 В это будет 140-260 В. Если в сети произойдет более серьезный сбой, то прибор просто отключит питание и включит его обратно, лишь когда напряжение придет в нужный диапазон. Поэтому рекомендуется выбирать модель с максимально широким разбросом рабочих значений.

Виды стабилизаторов напряжения для котла

Данные устройства различаются как по своей конструкции, так и по рабочим характеристикам.

Релейные. Это наиболее простой тип стабилизаторов, состоящий из трансформатора с несколькими обмотками и электромеханическими реле-переключателями. Преимущества данных устройств:
• Быстрое срабатывание;
• Устойчивость к нагрузкам;
• Широкий диапазон напряжения;
• Прочность и надежность.

Из недостатков – громкий звук при срабатывании реле, а также не самая высокая точность (величина погрешности достигает 10%).

Электромеханические. В таких стабилизаторах установлен полый трансформатор с обмоткой, внутри которого подвижный сервопривод с токосъемником. Его вращение меняет количество витков вторичного контура, стабилизируя напряжение. Электромеханические модели отличаются точностью и устойчивостью к перегрузкам, однако во время их работы образуются искры, поэтому для питания газового оборудования они устанавливаются в отдельном помещении, чтобы не спровоцировать ЧП.

Электронные. По сути, представляют собой то же самое, что и релейные стабилизаторы, но вместо электромеханических реле роль ключей в них играют электронные компоненты – симисторы и тиристоры. Достоинства электронных моделей:

• Высокая точность;
• Бесшумность;
• Компактность;
• Долговечность.

Из недостатков – высокая стоимость, чувствительность электронных компонентов, невозможность достижения идеальной синусоиды.

Инверторные. В таких стабилизаторах ток преобразуется дважды – сначала из переменного в постоянный и наоборот. За счет этого сигнал на выходе приближается к идеальной синусоиде, а погрешность составляет не более 1%. Инверторные модели отличаются широким диапазоном напряжения на входе (115-300 В), бесшумной работой, компактностью, высоким КПД. Из недостатков – относительно высокая стоимость, а также зависимость диапазона входных значений от суммарной мощности подключенных к стабилизатору потребителей.

Выбор подходящего стабилизатора напряжения для газового котла – задача ответственная, ведь от этого зависит эффективность, безопасность и долговечность оборудования. Правильно подобрать этот прибор вам поможет квалифицированный специалист. Найти его вы можете, зарегистрировавшись на сайте Gasworkers.