Стабилизатор напряжения для газового котла — назначение, виды, как выбрать и подключить

Энергозависимые отопительные газовые котлы очень чувствительны к качеству электропитания. При скачках напряжения они легко могут выйти из строя, доставив вам массу неприятностей и лишних финансовых затрат. В статье мастер сантехник расскажет, что такое стабилизатор напряжения и зачем он нужен, какие бывают виды, как правильно выбрать и рассчитать исходя из потребляемой мощности газовым котлом, а также приведем краткий обзор наиболее популярных моделей.

Назначение стабилизатора напряжения

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.

Виды стабилизаторов

Рассмотрим типы стабилизаторов напряжения по принципу работы.

Релейный или электронный

Подключаются к сети с диапазоном действия 135–315 В. Одни из самых дешевых приборов. К плюсам релейного типа относят:

• Хорошую скорость срабатывания (100 мс).
• Компактность и небольшой вес.
• Стабильную синусоиду. Точность выходного тока 7,5%.

Минусы:

• Достаточно шумная работа (слышатся щелчки).
• При переключении обмоток может мигать свет.
• Небольшой срок службы.

Электромеханический или сервоприводный

Напряжение регулируется щеткой, которая двигается по кругу электродвигателя.

Преимущества:

• Высокая точность (3%).
• Работа в широком диапазоне.
• Плавная регулировка выходной частоты.
• Небольшая стоимость.

Недостатки:

• По истечении трех-четырех лет щетку регулировки придется заменить.
• В холодном помещении прибор функционировать не будет.
• Замедленная реакция.
• Из-за принципа работы может открыто искрить.

Симисторный или тиристорный

На сегодня это лучшее устройство, хотя его стоимость выше, чем у предыдущих двух. Высокая точность срабатывания 2–3% благодаря большому количеству обмоток. Разбег — 214–226 В.

Плюсы:

• Высокая скорость (10–20 мс) и точность.
• Стабильная и тихая работа.

Минусы:

• Высокая стоимость.

Двойного преобразования (инвенторный)

Отдельный вид защиты, который можно назвать самым надежным. Изначально аппарат преобразует переменный ток в постоянный, а затем снова в переменный с чистой синусоидой. Рабочий диапазон составляет 120–300 В. Моментально реагирует на всплеск или снижение напряжения. Из недостатков можно выделить дороговизну прибора.

Широтно-импульсный (ШИМ)

Устройство основано на срабатывании генератора импульсов. Он выдает точный ток на выходе. Позволяет полностью синхронизироваться с газовым котлом. Рекомендуется для подключения к низкочастотной сети.

Что учитывать при выборе

Чтобы разобраться в том, как подобрать стабилизатор напряжения для газового котла, необходимо понять его ключевые параметры и их влияние на работу отопительного прибора. Это поможет выбрать аппарат максимально подходящий для конкретных условий эксплуатации.

Количество фаз

Выбор количества фаз зависит от параметров сети. Если она однофазная, тогда и защитное устройство нужно такого же типа.

Однофазный. Подойдет для навесного и напольного отопительного оборудования. Часто устанавливается в домах и квартирах с сетевыми значениями 220 В. Служит для выправления мощности до 135 кВа.

Трехфазный. Применяется больше в промышленных целях для подключения в котельнях. Диапазон мощности 380–400 В. Можно использовать и в бытовых условиях, если параметры подключения соответствуют заявленным.

Напряжение на входе и выходе

Стабилизаторы напряжения для газовых котлов должны обеспечивать доведение тока из сети до оптимальных 220 В. В зависимости от масштабов падения напряжения выпускают и стабилизаторы с разным диапазоном входного тока. Чтобы узнать с какими параметрами искать прибор необходимо провести небольшое исследование.

Для этого понадобиться вольтметр (стрелочный или цифровой мультитестер). Электронный прибор нужно установить на значение переменного тока с верхним пределом более 500 В. Замер следует проводить в разное время суток, чтобы увидеть как изменяются показатели в зависимости от нагрузки на сеть. Оптимально наблюдать в течение недели и замерять вольты в: 6:00, 9:00, 12:00, 15:00, 18:00, 21:00, 24:00 часа. Хорошо завести тетрадку, чтобы записывать полученные данные. В конце эксперимента можно добавить 10-15 В в каждую сторону, чтобы создать небольшой запас.

Если тестирование показало границы 180-240 В, то именно с такими данными и следует искать стабилизатор напряжения. Иногда, за городом, в сети могут быть перепады от 140 до 270 В, что уже потребует другой модели.

Выходное напряжение стабилизатора должно максимально соответствовать показателям газового котла. В большинстве случаев это 220 В+-10%. Чтобы избежать отключения из-за недостатка мощности лучше выбирать приборы с точностью выходного напряжения +-5%. Тогда это полностью впишется в требуемые производителем данные и посодействует бесперебойной работе.

Мощность

У газовых котлов разных марок различный рабочий диапазон — может быть 10 или 24 кВт. Это нужно учитывать при выборе.

Мощность стабилизатора должна покрывать не только потребление котла, но и сопутствующего оборудования, установленного внутри или параллельно. Это может быть циркуляционный насос, у которого есть свой показатель мощности.

Чтобы стабилизатор напряжения полностью соответствовал котлу и насосу его показатель должен учитывать возрастающие пусковые токи и иметь запас от максимальной мощности суммы всех приборов на 30%.

Теперь все это можно закрепить формулой: (мощность котла Вт + мощность насоса Вт * 3) * 1.3 = мощность стабилизатора ВА.

Например: котел — 150 Вт, а насос — 70 Вт. Получаем: (150 Вт+70 Вт*3)*1.3 = 468 ВА.

Но важно учитывать и просадку напряжения. Если входной ток падает, то возможности стабилизатора по его повышению тоже падают. Например, при наличии в розетке 170 В. эффективность работы стабилизатора снизится на 80% от номинальной мощности, а при 130 В. он будет работать только на 50% от заявленного показателя. Поэтому паспортную мощность стабилизатора нужно умножать на процентное падение и делить на 100.

Посчитаем: если в сети 170 В, которые составляют 80%, то при стабилизационном аппарате на 500 ВА он будет работать как на 400 ВА. Для указанного выше в примере котла на 150 Вт и насоса на 70 Вт, с учетом просадки 170 В, нужно искать стабилизатор на 600 ВА.

Быстродействие стабилизации напряжения

Этот параметр обозначается двумя единицами измерения:

• Скоростью реакции — измеряется в вольтах в секунду (В/с) и сообщает о периоде, затрачиваемом на восстановление нормального напряжения на выходе при значительных колебаниях входного;
• Временем срабатывания — обозначается миллисекундами, уходящими на реакцию прибора, чтобы изменить сетевой сигнал.

Чем скорость выше и время срабатывания меньше, тем лучше защищен газовый котел при скачках, как в одну, так и в другую стороны. Самые качественные стабилизаторы напряжения имеют первый показатель 100 В/с и выше. Это позволяет реагировать защитному оборудованию практически мгновенно. Данные в 10-20 В/с свидетельствуют о некоторой задержке, достаточной для кратковременной некорректной работы котла.

Время срабатывания считается хорошим от 5 мс и меньше. 10 мс будут вполне приемлемыми, а 20 мс удовлетворительными. Большие значения уже подразумевают некоторый риск. В инверторных аппаратах задействовано двойное преобразование тока, поэтому параметра скорости они не имеют.

Форма выходного напряжения

Переменный ток обозначается волнистой линией ввиду изменяющейся частоты. На шкале это имеет форму синусоиды. Чтобы газовый котел работал устойчиво и правильно напряжение должно быть максимально приближено к идеальной синусоиде. Чистый выходной сигнал не создаст погрешностей или сбоев в блоке электроники.

Наличие защиты и функция рестарта

При выборе стабилизатора напряжения для газового котла следует обращать внимание на опции защиты. В совсем дешевых аппаратах их может не быть, что чревато выходом из строя самого стабилизатора.

Важной функцией является отключение прибора при перегрузке. Это случается когда он работает на пределе своей мощности из-за слишком слабого входящего напряжения. Чтобы витки трансформатора или плата не сгорели аппарат самостоятельно отключается.

Этот же процесс происходит и в случае слишком высоких скачков, принимая которые стабилизатор не способен понизить до исходящих 220 В. Чтобы не причинить вред газовому котлу источник тока отключается.

В зависимости от места монтажа, нагрузок и местности эксплуатации стабилизирующий прибор может испытывать и температурные воздействия. Хорошо если при значительном перегреве он сможет сам прервать линию до момента остывания.

При наличии функций защиты пригодится и возможность рестарта, избавляющая от различных неудобств. Например, когда было значительное падение напряжения стабилизатор отключился, что спровоцировало остановку газового котла. Владельцы в это время была на работе. В выключенном состоянии прибор продолжает отслеживать параметры сети, и когда они нормализуются до значений, с которыми аппарат сможет справиться в рамках своих возможностей, то питание восстанавливается.

Котел, получив подключение, запускается, и хозяева возвращаются в обогретое жилье. В противном случае, когда отсутствует функция рестарта, к их приходу весь дом остыл, хотя напряжение уже давно в норме. А если это произошло во время зимнего отпуска, когда семья была в поездке, то система может и вовсе размерзнуться.

Функция перезапуска может быть выставлена с задержкой, чтобы предупредить частые запуски котла, когда входящее значение неустойчиво и балансирует на пограничном уровне.

Без опции рестарта включение стабилизатора и котла будет всегда требовать ручного режима с участием человека.

Дополнительные особенности

При выборе стабилизатора напряжения для газового котла нужно учесть и другие дополнительные особенности, которые не являются ключевыми, но посодействуют более удобной эксплуатации.

Способ размещения и количество выходных разъемов

Настенные варианты более легки и компакты, занимают минимум места. Напольные чаще используются в промышленных целях для техники большой мощности.

При выборе стабилизатора напряжение, стоит учесть количество выходных разъемов. Хотя основной потребитель — это газовый котел, но если существует необходимость в защите и других электронных приборов в доме от низкого напряжения или скачков, то стоит выбрать стабилизатор с запасом по мощности и несколькими розетками (3-4), что позволит подключать в него и другую бытовую технику.

Индикация

Стабилизатор для газового котла может показывать текущее напряжение в вольтах на входе в прибор и на выходе из него:

• Стабилизаторы с LED-дисплеем. Яркие цифры хорошо видны в дневное и ночное время, позволяют мгновенно оценить ситуацию одним взглядом. Это самый практичный и современный вариант.
• Стрелочными датчики вольтметра. Это аналоговое устаревшее решение. У такого исполнения нет подсветки и в темноте необходимо использовать фонарик. Но точность показаний остается высокая и помогает следить за напряжением.
• Диодная индикация. В этом случае пользователи не знают количество поступающих вольт и уровень их корректировки, а лишь видят по зеленому индикатору, что напряжение нормальное, по желтому, что происходит стабилизация (значит сейчас оно понижено или завышено). Когда загорается красный диод, это свидетельствует о срабатывании защиты. Применяется на бюджетных товарах, мало информативно, но вполне приемлемо.

Рабочая температура

Установка стабилизатора напряжения для газового котла подразумевается внутри здания, поэтому о диапазоне рабочих температур мало кто беспокоится. Но если монтаж планируется в котельной, являющейся отдельной пристройкой, то следует убедиться, что прибор выдержит снижение температуры до +5 градусов и сможет корректно работать. Крепить его слишком близко к котлу тоже не рекомендуется и важно позаботиться, чтобы вокруг его корпуса мог свободно циркулировать воздух.

Как подключить стабилизатор

Перед установкой ознакомьтесь с инструкцией и технической документацией устройства:

• Аппарат располагается в сухом помещении с указанной в паспорте температурой.
• Блок ставится вдали от горючих веществ.
• Нельзя размещать прибор в закрытых шкафах, тумбах. Важно обеспечить нормальную циркуляцию воздуха.
• Подключение к котлу проводится через розетку с заземлением.

Смотрите схему ниже:

Чаще всего защитное устройство ломается при длительной работе с низким напряжением (170 В). При подключении соблюдайте рабочее напряжение на входе.

Почему при работе слышатся щелчки

На это есть несколько причин:

• Щелчки слышны при неправильном подборе мощности. Когда значения энергии выходят за допустимые пределы, стабилизатор отключается. При этом слышится щелчок. Выход — подобрать подходящий прибор.
• Плохая пайка контактов. Чаще встречается в недорогих версиях. В процессе использования в месте пайки возникает трещина, что является причиной посторонних звуков.
• Механический тип оборудования. Во время переключения режима возникают щелчки.

Видео

В сюжете - Зачем покупать стабилизатор напряжения для газового котла

В сюжете - Сравним пять стабилизаторов напряжения, которые часто используются для газовых котлов

В сюжете - Подбираем стабилизатор для котла отопления

Заключение

Надеемся, что после прочтения данного материал у вас не осталось вопросов нужен ли вашему газовому котлу стабилизатор напряжения или нет. Однозначно нужен. Единожды потратив сравнительно небольшую сумму на то, чтобы купить стабилизатор, вы на многие годы защитите свой отопительный котел от некачественных электросетей и сэкономите кучу средств на ремонте дорогостоящей электроники.

В продолжение темы посмотрите также наш обзор Почему тухнет газовый котел — причины и следствия