Как выбрать стабилизатор напряжения для газового котла отопления

При монтаже системы отопления обязательно устанавливается стабилизатор напряжения для газового котла, который предупреждает повреждение электронной платы при неожиданных проблемах в электросети. В этой статье мастер сантехник расскажет особенности выбора этого оборудования, ведь стабилизаторы напряжения отличаются не только техническими характеристиками, но и принципом работы. 

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.

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

Стоимость новой оригинальной электронной платы для 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, потому что без него 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 стабилизатор напряжения 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: 

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

Дополнительно стабилизатор напряжения 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. 

Виды бытовых моделей 

Не все виды стабилизаторов напряжения рекомендованы для бытовых газовых котлов. Некоторые категории этих устройств предназначены для промышленных целей и их использование дома является нецелесообразным. Поэтому далее будут рассмотрены только те типы стабилизаторов, 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. 

Обратите внимание! Нежелательно устанавливать электромеханические стабилизаторы напряжения вблизи котлов с открытой газовой камерой, потому что искра внутри прибора может привести к взрыву при утечке газа

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 стабилизаторов напряжения: 

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

Минусы электромеханических приборов: 

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

Стоимость сервоприводных устройств в 3 раза дороже релейных и в 2 раза дешевле тиристорных. Не рекомендуется включение таких стабилизаторов напряжения в одну ветку с холодильником, потому что постоянные перепады напряжения при включении компрессора быстро приведут к стиранию токосъемной щетки. 

Тиристорные или симисторные 

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

Обратите внимание! Тиристорные стабилизаторы напряжения при нагрузках могут греться, поэтому устанавливать их нужно так, чтобы не закрывать вентиляционные отверстия 

Схема работы электронных стабилизаторов напряжения 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. 

Переключение тиристоров контролируется процессором, который в непрерывном режиме анализирует показатели входного и выходного напряжений. А при поломке одного звена цепи оно будет заменено последующим.

Описанный принцип работы тиристорных стабилизаторов напряжения 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 стабилизаторов напряжения: 

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

Большинство тиристорных стабилизаторов напряжения 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

Стабилизаторы напряжения 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. 

Обратите внимание! Бюджетные модели релейных стабилизаторов напряжения имеют всего 4 реле управления. 

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

Преимуществами релейных стабилизаторов напряжения являются: 

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

Недостатки релейных приборов: 

• Мигание света при переключении катушек. 
• Отсутствие синхронизации синусоиды. 
• Громкое щелканье при срабатывании реле. 
• 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. 

Стабилизаторы с двойным преобразованием 

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

Обратите внимание! Стабилизаторы с двойным преобразованием электроэнергии имеют большой вес и габариты за счет идущей в комплекте свинцово-кислотной батареи. 

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. Такая схема, даже с минимальной емкостью аккумулятора, обеспечивает полную автономность параметров выходного напряжения. 

Преимуществами стабилизаторов напряжения 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:

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

Стабилизаторы с двойным преобразованием электроэнергии прекрасно подходят для котельного оборудования. 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 прибора 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 стабилизатору напряжения 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. 

Обратите внимание! Дорогие отопительные насосы зачастую имеют электронную схему, снижающую пусковые токи. Однако определить наличие такой функции у встроенного в котел оборудования проблематично.

Бытовые котлы в квартирах потребляют обычно до 150 Вт в рабочем режиме. Но в момент их включения стартуют две процесса, резко увеличивающие ток: 

• Зарядка конденсаторов электронной платы; 
• Запуск электродвигателя отопительного насоса. 

В результате этих двух явлений нагрузка на стабилизатор в течение первых 0,1-0,4 сек увеличивается в 3-5 раз до 450-750ВА. Образующиеся пусковые токи могут быть восприняты СН, как короткое замыкание, в результате чего устройство будет отключено из-за сработавшей защиты. 

Обратите внимание! Недорогие стабилизаторы напряжения обычно не имеют регулировочных устройств. Их автоматика изначально запрограммирована на стабилизацию напряжения на уровне 220В.

Лучшим вариантом стабилизатора напряжения для газового котла будет модель, полная мощность которой в ВА будет в 5 раз превосходить рабочие потребности котла. При несоблюдении этой рекомендации ситуация может развиваться двумя путями: 

• Котел не будет включаться и придется обменивать стабилизатор на более мощный. 
• Стабилизатор напряжения будет регулярно работать в режиме перегрузки, что приведет к его скорой поломке. 

Поэтому покупать стабилизатор напряжения для отопительной системы следует с запасом мощности в 3-5 раз. С учетом электропотребления большинства котлов это не будет дорогостоящей инвестицией, но убережет от многих проблем. 

Скорость стабилизации напряжения 

В стабилизаторах выравнивание напряжения происходит не сразу. Главное, чтобы время задержки не отразилось негативно на работе котла, ведь кратковременный импульс со значением 260-270В уже может привести к перегоранию электроники. 

Обратите внимание! При установке нового газового котла лучше всего покупать тиристорный стабилизатор напряжения, который обеспечит максимальную защиту и тонкую настройку выходных параметров 

Наименьшим быстродействием обладают сервоприводные стабилизаторы напряжения (10-40В/сек), поэтому они не смогут гарантированно уберечь электронную плату от критических перепадов напряжения. 

Релейные стабилизаторы более быстрые и выравнивают напряжение за 0,1-0,2 секунды. Этого времени вполне достаточно для предохранения котла от проблем. 

Тиристорные стабилизаторы напряжения обеспечивают скорость исправления напряжения в 10-20 мсек. Такого прерывания электроника даже не заметит. Именно такое стабилизаторы являются наилучшими. 

Рабочий диапазон напряжений 

Большинство даже бюджетных стабилизаторов имеют рабочий диапазон от 140-160 до 250-260 Вольт. Если напряжение в сети бывает ещё ниже, то это уже повод обратиться в организацию, обслуживающую электросети. При отклонении входных параметров за пределы указанных диапазонов срабатывает защита, и стабилизатор напряжения просто отключается. 

Обратите внимание! На задней панели стабилизатор напряжения обычно обозначаются важные технические характеристики, в том числе диапазон рабочих напряжений. 

Вечером напряжение может падать в частном секторе до 170-180 В, поэтому покупать стабилизаторы в загородных домах с рабочими параметрами ниже указанных не рекомендуется. 

Температура окружающего воздуха 

Сервоприводные стабилизаторы очень плохо переносят минусовые температуры. Это связано с обледенением обмоток трансформатора, по которым движется токосъемник. В результате при нагрузке могут возникать сильные токи, которые способны расплавить медную проволоку и привести к короткому замыканию. 

При установке СН на морозе обязательно нужно узнать в инструкции температурный диапазон, при котором может эксплуатироваться оборудование. Некоторые стабилизаторы имеют даже утепленный или влагозащищенный корпус. 

Другие некритические параметры 

При покупке стабилизатора напряжения желательно учитывать и другие, некритические характеристики оборудования: 

• Точность стабилизации напряжения; 
• Возможность крепления стабилизатора напряжения на стену; 
• Наличие заземления; 
• Количество встроенных систем защиты. 

Даже наихудшая точность стабилизации напряжения в 10% не будет помехой для устойчивой работы газового котла. Кроме того, его электронные платы имеют собственные маломощные стабилизаторы напряжения. Для остального оборудования показателей в 200 или 240 В вполне хватит для стабильной работы. Но оптимальным значением остается все же 220 В с минимальными отклонениями. 

Обратите внимание! Заземление обязательно необходимо делать на металлических корпусах стабилизаторов. Это обезопасит оборудование и предохранит человека от удара током при поломках прибора.

Прибор всегда можно установить на стену, соорудив небольшую полочку, но специализированные крепления подойдут лучше. Поэтому при необходимости настенного размещения стабилизатора напряжения лучше приобретать для этого соответствующие модели. 

Помимо защиты от перепадов напряжения, подключенное оборудование должно быть предохранено от опасностей самого стабилизатора. Поэтому стабилизатор напряжения должен иметь предохранительные механизмы от таких факторов: 

• перегрев; 
• перегрузка; 
• отклонение выходного напряжения за рамки допустимых значений; 
• короткое замыкание. 

Чем больше защит предусмотрено конструкцией, тем меньше вероятность повреждения подключенного оборудования. 

Последней характеристикой, достойной внимания, является цена прибора, но этот параметр зависит от многих факторов. 

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 стабилизаторов напряжения не хуже зарубежных аналогов. 

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

Так, лучшими изготовителями бытовых релейных стабилизаторов напряжения 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. 

Лучшие модели для газовых котлов 

Выбор стабилизатора для отопительного котла во многом определяется параметрами местной электросети и мощностью подключаемого оборудования. Но можно составить «портрет» достойного стабилизатор напряжения для отопительных систем квартир и небольших домов. Выглядит он так: 

• Полная мощность минимум 1000ВА. 
• Встроенная защита от перегрева, случайного короткого замыкания, перегрузки. 
• Правильная синусоида на выходе. 
• Нижний рабочий порог напряжения выше стандартного значения в местной электросети. 
• Автозапуск с задержкой после срабатывания защит. 
• Наличие клеммы заземления. 
• Скорость регулировки напряжения не более 20 мс, а точность настройки – 2-3%. 
• Способность работы на морозе и крепления на стену. 

Желанным был бы и пункт о низкой стоимости, но при вышеописанных параметрах это невозможно. 

Обратите внимание! Тиристорные стабилизаторы можно брать с запасом мощности и подключать дополнительно к ним маломощные электронные гаджеты для регулярной зарядки.

Далее будут представлены наиболее популярные модели стабилизатор ов напряжения в трех категориях: релейные, сервомоторные и тиристорные. При составлении списка будет учитываться и рассмотренный идеальный «портрет» стабилизатора. 

Лучшие релейные стабилизаторы напряжения: 

• LogicPower LPT-1000RV; 
• Luxeon LDR-1000; 
• Powercom TCA-1200; 
• SVEN Neo R1000; 
• БАСТИОН Teplocom ST1300. 

Лучшие сервомоторные стабилизаторы: 

• Ресанта ACH1000/1-ЭМ; 
• Luxeon LDS1500 Servo; 
• RUCELF SDW-1000; 
• Энергия CHBT-1000/1; 
• Elitech ACH 1500E. 

Лучшие тиристорные приборы: 

• Штиль R 1200SPT; 
• Luxeon EDR-2000; 
• Прогресс 1000T; 
• Lider PS 1200W-30; 
• Awattom СНОПТ-1.0. 

Приведенные модели рассчитаны на беспроблемную работу котлов с максимальным энергопотреблением 200 Вт. Они далеки от идеала, но являются лучшими в своем классе. Эти стабилизаторы напряжения надежны, а при поломке их производители обеспечивают гарантийное обслуживание. 

Видео

В сюжете - Секреты стабилизаторов напряжения.

Для покупателей стабилизаторов напряжения основным критерием выбора остается стоимость прибора. Но за одну цену можно приобрести и стабилизатор напряжения, который вообще не подойдет для газового котла, и устройство, которое будет надежно защищать подключенное оборудование годами. Поэтому, чтобы не сожалеть о потраченных деньгах, при покупке стабилизатора следует обязательно учитывать все вышеописанные параметры оборудования.

В продолжение темы посмотрите также наш обзор Напольные газовые котлы с чугунным теплообменником