Стабилизатор напряжения для газового котла отопления: виды, критерии подбора

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.

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.

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.

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.

Виды бытовых моделей

Не все виды СН рекомендованы для бытовых газовых котлов. Некоторые категории этих устройств предназначены для промышленных целей и их использование дома является нецелесообразным.

Поэтому далее будут рассмотрены только типы стабилизаторов, пригодных для обустройства загородного дома. Мы предлагаем ознакомиться с моделями, которые подходят для отопительного оборудования и продаются в большинстве специализированных магазинов.

Сервоприводные или электромеханические

Принцип работы стабилизаторов напряжения для котлов отопления сервоприводного типа заключается в передвижении токосъемника вдоль обмоток трансформатора с помощью электропривода. Движением управляет автоматика.

Регулирование напряжения стабилизатором достигается за счет изменения числа витков вторичной обмотки автотрансформатора, которые участвуют в электропередаче. Этот принцип позволяет устройству увеличивать или уменьшать выходное напряжение сети, в зависимости от его входного значения.

Преимущества сервоприводных СН:

• Устойчивость к перегрузкам.
• Точность и плавность настройки выходных значений напряжения составляет 3-5%
• Длительный срок эксплуатации при регулярном сервисном обслуживании

Минусы электромеханических приборов:

1. Чувствительность к отрицательным температурам, при которых работа устройства нарушается
2. При активном использовании токосъемная щетка требует замены каждые 3-4 года
3. Низкая скорость изменения напряжения - 10-40 В/сек
4. Шумность сервопривода
5. Возникновение искр при движении токосъемника, что исключает установку СН в помещениях с высокой вероятностью утечки газа.

Тиристорные или симисторные

СН с тиристорами являются наиболее предпочтительными для газовых котлов. Принцип их действия заключается в формировании множества электроотводов от вторичной обмотки трансформатора.

Схема работы электронных СН несколько похожа на сервоприводные модели. Только здесь за регулирование количества витков на вторичной обмотке отвечает не электропривод с токосъемником, а отдельные выходы, включение которых регулируется с помощью тиристорных устройств и процессора.

При понижении напряжения выключаются выходы одних тиристоров и включаются выходы других, которые обеспечивают охват большего количества витков обмотки.

Число электроотводов от трансформатора напрямую влияет на плавность и точность регулировки напряжения. Их количество может достигать 20-25 штук. Иногда используются двухуровневые стабилизаторы, обеспечивающие ещё большую точность выходного напряжения.

Описанный принцип работы тиристорных СН приводит к ряду преимуществ такого оборудования:

• Срок службы 10-15 лет.
• Высокая скорость срабатывания - 10-20 мс
• Точность настройки выходного напряжения от 1-3%
• Эксплуатационная устойчивость к частым изменениям напряжения
• Возможность работы при минусовых температурах
• Устойчивость к электропомехам
• Бесшумность из-за отсутствия движущихся частей
• Безопасность платы котла даже при межобмоточном замыкании в трнсформаторе
• Плавная синусоида при переключении

Недостатки тиристорных СН:

1. Высокая цена. Стоимость стабилизаторов на тиристорах в 2-3 раза выше, чем сервоприводных, и в 6-8 раз выше, чем релейных
2. Возможность перегорания дорогостоящей платы управления или выход из строя одного из тиристоров при перегрузках
3. Потребность в активном охлаждении при высоких нагрузках

Большинство тиристорных СН имеют мощность от 5 кВт и предназначены для регулирования напряжения во всем доме или квартире. Но около 10% моделей имеют рабочую мощность до 1,5 кВт, которой хватит для подключения практически любого бытового отопительного котла.

Электронные или релейные

СН релейного типа являются наиболее дешевыми устройствами для регулирования напряжения. Их рабочей сердцевиной являются от 4 до 20 катушек индуктивности с разной обмоткой.

В зависимости от имеющейся разницы напряжений между входом и выходом прибора автоматика подключает те или иные элементы. В результате происходит грубая ступенчатая настройка выходных параметров электросети.

Регулирование переключения между катушками происходит с помощью реле, которые издают при этом характерные щелчки.

Преимуществами релейных СН являются:

• Компактность и малый вес
• Низкая цена
• Скорость срабатывания в пределах 0,1 сек
• Эксплуатационная устойчивость к частым срабатываниям

Недостатки релейных приборов:

1. Мигание света при переключении катушек
2. Отсутствие синхронизации синусоиды
3. Громкое щелканье при срабатывании реле
4. Низкая точность настройки у большинства моделей - 5-8%

Дешевые релейные устройства вряд ли порекомендуют в магазине для газового котла. Но при отсутствии денег на более продвинутые модели подойдет и этот тип оборудования.

Модели с двойным преобразованием

Этот вид СН является симбиозом с источником бесперебойного питания. Схема его работы заключается в двухэтапном преобразовании поступающей электроэнергии.

Сперва выровненный постоянный ток с пониженным напряжением подводится к аккумулятору. Затем электричество снимается с клемм той же батареи, напряжение увеличивается до 220В, ток инвертируется в переменный, и преобразованная энергия подается на выходы стабилизатора.

Преимуществами СН с двойным преобразованием являются:

• Независимость выходных параметров напряжения от внутридомовой электросети
• Полная защита отопительного котла от резких скачков напряжения, коротких замыканий
• Отсутствие переключающих элементов и задержек
• Всегда правильная синусоида
• Помехозащищенность
• Срок работы более 10 лет
• Возможность автономной работы газового котла без внешней электроэнергии

Недостатки стабилизаторов напряжения с двойным преобразованием:

1. Высокая стоимость. Цена приборов с мощностью 1 кВт начинается от 200 долларов
2. Низкий КПД (90%) вследствие работы вентилятора системы охлаждения

Стабилизаторы с двойным преобразованием электроэнергии прекрасно подходят для оборудования в обустроенной котельной частного дома. Но их цена может достигать половины стоимости отопительной системы. Поэтому окончательный выбор стабилизатора напряжения для газового котла часто зависит от выделенной на это суммы денег.

Критерии выбора при покупке прибора

Не каждый котел можно подключить к дешевому стабилизатору напряжения. При выборе стабилизатора напряжения необходимо учитывать параметры подключаемого оборудования, потому что иногда оно может даже не включаться из-за срабатывания встроенных защитных предохранителей. Все важные технические параметры стабилизатора будут рассмотрены далее.

Максимальная мощность нагрузки

В инструкции к СН обычно указывается производительность оборудования в Вольт-Амперах (ВА). Этот показатель потребители часто путают с Ваттами. Показатель на устройстве в 500 ВА не означает, что этот стабилизатор может нормально обеспечивать работу оборудования с мощностью 0,5 кВт.

Бытовые котлы в квартирах потребляют обычно до 150 Вт в рабочем режиме.

Но в момент их включения стартуют два процесса, резко увеличивающие ток:

1. зарядка конденсаторов электронной платы;
2. запуск электродвигателя отопительного насоса.