Подключением обмоток трансформатора в электронных стабилизаторах управляют тиристоры
Разница между релейными и электронными моделями в типе используемых переключателей. Как следует из названий – это реле и тиристоры. Схема построения их аналогична, но из-за разницы во времени срабатывании элементов (тиристоры намного быстрее) лучшие показатели у электронных моделей. Высокое быстродействие элементов коммутации (тиристоров) позволяет управлять большим количеством обмоток. В результате на выходе напряжение имеет меньший разбег – более высокая точность стабилизации:
- релейные стабилизаторы обеспечивают точность 5-8% (разбег напряжения 203В — 237В);
- электронные – точность 2-3% (разбег 214В – 226В).
Так как газовые котлы требуют высокой стабильности напряжения, то выбор между этими двумя типами однозначен: только электронные. Приятным сюрпризом является низкий уровень шумов, которые они производят, а вот неприятным – их высокая цена.
Электромеханические имеют иной принцип работы: по обмотке трансформатора перемещается ролик или угольная щетка – съемные устройства. От их положения и зависит напряжение на выходе стабилизатора. Такое устройство выдает более плавное изменение напряжения, но их недостаток – низкое быстродействие. Чтобы они отрабатывали нормально, диапазон скачков сети должен находиться в пределах от 190В до 250В. Если в сети на вашем участке напряжение находится в этих пределах, то использовать можно электромеханические стабилизаторы. Проверить разбег можно при помощи тестера. Минимальное значение обычно наблюдается в период с 19 до 23 часов. Максимальное – непредсказуемо.
В электромагнитных стабилизаторах по обмотке «бегает» щетка или колесико
Электромеханические стабилизаторы стоят дороже чем, релейные, но дешевле электронных. Но стоит учесть, что кроме основного их недостатка – неспособности быстро сглаживать резкие скачки – у них есть еще один: щетки и ролики изнашиваются и загрязняются, могут искрить и требуют периодической замены. Также из-за возможности появления искры в одном помещении с газовыми приборами их ставить нельзя.
Сравнительный анализ характеристик разных типов стабилизаторов (кликните для увеличения размера картинки)
Из всего сказанного выше можно сделать вывод, что лучше для газового котла использовать электронный стабилизатор, пусть он и стоит дороже. Если же у вас уже есть релейный, его стоит установить на другой прибор или дополнить источником бесперебойного питания on-line типа .
Технология монтажа и подключения
Прежде, чем подключить стабилизатор, нужно подобрать для него подходящее место. Нужно понимать, что электрика очень не любит сырость, поэтому помещение, где будет установлен прибор, должно быть сухим, без избыточной влажности в воздухе. Чаще всего допустимые параметры указаны в инструкции к устройству. Если их нет, можно ориентироваться на собственные ощущения. Если в помещении, например, в подвале, чувствуется избыточная влажность, оборудование здесь лучше не устанавливать.
Гараж тоже не станет оптимальным местом для размещения стабилизатора. По инструкции прибор не должен находиться в непосредственной близости от химически активных, горючих и легковоспламеняющихся веществ. Чердак так же не подойдет. В теплое время года температура здесь часто поднимается очень высоко, что отрицательно скажется на работе устройства. Еще одно неподходящее место – ниша в стене или закрытый шкаф. Отсутствие естественной циркуляции воздуха приводит к перегреву оборудования.
Собственно подключение стабилизатора проводится очень просто. К оборудованию подключается газовый котел, и оно просто включается в сеть. Если приходится одновременно устанавливать несколько однофазных стабилизаторов, например, в случае, когда в комнату заходит три фазы, нельзя включать их в одну розетку. Тогда первый при переключении будет создавать сетевую помеху, и заставлять переключаться другой. Этот процесс, практически, бесконечен. Таким образом, для каждого из приборов должна быть подготовлена розетка.
Место для установки стабилизатора напряжения должно быть выбрано правильно. В помещении не должно быть слишком влажно или жарко. Кроме того, должна обеспечиваться естественная циркуляция воздуха, иначе устройству грозит перегрев
Производители газовых котлов предупреждают, что все гарантийные обязательства, которые даются при покупке оборудования, будут аннулированы в случае невыполнения их требований по эксплуатации. На первом месте среди них чаще всего стоит качественное электропитание прибора. Нельзя недооценивать роль стабилизатора напряжения в его обеспечении, поэтому к выбору прибора стоит подойти очень ответственно. Грамотно подобранное оборудование позволит газовому котлу долго и бесперебойно работать в максимально экономичном режиме, что даст возможность его владельцу сэкономить приличную сумму.
Стабилизаторы с двойным преобразованием
Устройство стабилизатора данного типа включает в себя большой кислотный аккумулятор. Поэтому вес и габариты приборов двойного преобразования выше.
Работает СН с двойным преобразованием следующим образом: стабилизированный постоянный ток с пониженным напряжением перенаправляется к батарее, далее электричество снимается с клемм аккумулятора, а напряжение возрастает до 220 В.
Затем инвертор меняет ток на переменный, а инвертированная энергия подается на выходы стабилизатора. Даже минимальная емкость аккумулятора в устройствах такого типа обеспечит абсолютную автономность напряжения на выходе.
Преимущества СН с двойным преобразованием:
- Гарантия защиты отопительного оборудования от скачков, перенапряжения и отключения внутридомовой электросети
- Минимальная погрешность (до 1%) и мгновенная скорость срабатывания
- Долговечность и надежность
- Защита от сетевых помех
- Резерв электроэнергии в аккумуляторе
Недостатки:
- Дорогостоящее оборудование
- Снижение КПД в пользу работы системы охлаждения
Данный тип оборудования следует отнести к системам ИБП, поскольку при покупке только лишь для газового котла, необходимо быть готовым потратить эквивалентную стоимости котла сумму, если не более. Но это бесспорно самый бесшумный, надежный и современный вариант стабилизаторов.
Как выбрать прибор? Критерии
Принимая решение для вашего оборудования, какой котел лучше, ориентируйтесь на следующие критерии:
- Необходимая мощность нагрузки
- Скорость стабилизации напряжения
- Рабочий диапазон напряжений
- Температура окружающего воздуха
- точность стабилизации напряжения
- Бесшумность
- Экономичная цена
Лучшие электромеханические стабилизаторы для газовых котлов
RUCELF SDWII-12000-L
На выходе стабилизатор выдаёт от 212 до 228 В тока правильной синусоиды (искажения сигнала при этом сведены до минимума). Общая эффективная мощность равна 10 кВт. На экране отображается целый спектр данных: показатели напряжения на обоих концах контура, уровень нагрузки, режимы работы. Для соединения с устройствами в данном аппарате установлены разъёмы для клемм. Присутствует защита от скачков напряжения вплоть до 400 В. Блок довольно габаритный и весит чуть менее 30 кг, поэтому перед монтажом следует правильно определить место крепления. В наличии аппаратная защита двигателя: при обнаружении технического дефекта стабилизатор автоматически выключается, чтобы сохранить в целости механические компоненты. Стоимость модели стартует с 20 тысяч рублей.
Преимущества:
- Бесступенчатая регулировка сигнала.
- Встроенный датчик для определения температуры.
- Индикатор неполадок, диагностика SMART.
- Гибридный режим работы вентилятора воздушного охлаждения.
- Рабочий диапазон 130-280 В.
Недостатки:
- Слишком чувствительная защита.
- Возникающие при установке сложности.
- Шумноват.
РЕСАНТА ACH-10000/1-ЭМ
Мощный стабилизатор с классической компоновкой деталей. Облачён в прямоугольный металлический каркас тёмного цвета, на верхней панели которого расположены ручки для переноски блока. Отверстие для вентилятора, разъёмы подключения и кнопки управления размещены на задней панели. Суммарная мощность нагрузки не превышает 10 кВт, а точность стабилизации 2%. Встроенные в корпус цифровые амперметр и вольтметр помогут понять пользователю, в каком режиме работает устройство. Прибор оснащён байпасом ручного типа, при помощи которого можно переключать потребителей на сеть переменного тока напрямую, без стабилизации. Может работать при высоких температурах (вплоть до 45 градусов по Цельсию). Стоимость в магазине около 14 с половиной тысяч рублей.
Преимущества:
- Быстрая реакция на изменение напряжения в сети.
- Надёжная конструкция, информативный экран.
- Входной диапазон 140-260 В при частоте тока от 50 до 60 Гц.
Недостатки:
- Не крепится на стену.
- Ощутимо шумит двигатель.
- Слишком яркая подсветка дисплея.
Энергомаш СН-93100
Передвижной стабилизатор с выходной мощностью 8 кВт. Прямоугольной формы корпус полностью металлический. К нижней панели прикручены маленькие колёса, а в боковых панелях есть прорези для ручного хвата. Внутренние компоненты получают воздух через решётчатые отверстия, которые целиком покрывают боковину устройства. Блок управления и два стрелочных индикатора, сообщающих пользователю о текущих параметрах системы, расположены в верхней части передней крышки. Все необходимые функции в наличии, включая Bypass и задержку запуска для устройств с асинхронными двигателями. Стабилизация осуществляется по диапазону: от 140 до 260 В. Если показатели будут значительно выше, устройство прекратит свою работу до решения проблемы, после чего автоматически запустит двигатель. За данную модель придётся выложить 14500 рублей.
Преимущества:
- Может работать при отрицательных температурах (не ниже -5 градусов).
- Наличие защиты от КЗ.
- Точность корректировки – 3%.
- Удобство транспортировки.
Недостатки:
- Низкий КПД (90 %).
- Большой вес блока (около 35 кг).
SUNTEK СНЭТ-11000-ЭМ
Электромеханический прибор настенного типа с цифровой индикацией режимов. На нижней панели в ряд выстроены отверстия для клемм. Сам корпус с глянцевой поверхностью разделён на две части и при необходимости его можно легко разобрать. Физические кнопки управления расположены в непосредственной близости от вольтметра, который отображает показатели тока как на входе, так на выходе. Короткое замыкание, перегрев запчастей, сильные помехи сигнала и слишком высокое напряжение в сети SUNTEK СНЭТ-11000-ЭМ не страшны. Внутренние компоненты надёжно защищены от пыли благодаря сертификации IP20. Нагрев комплектующих практически не ощутим даже при большой нагрузке. За указанную модель разработчик просит 18 тысяч р.
Преимущества:
- Широкий диапазон входных напряжений (120-285 В).
- Мощность стабилизатора – 11 кВА.
- Рабочая среда: -5 – +40 градусов, 80% влажности.
- Принудительное охлаждение элементов системы.
- 97% КПД и высокая скорость коммутации.
- На выходе 213-227 В.
Недостатки:
- Маленький дисплей.
- Весит почти 30 кг.
- Громкие щелчки переключателей.
В сети много обзоров и видео на данную тематику, где можно узнать больше данных обо всех перечисленных моделях.
Типы стабилизаторов по принципу действия
Итак, что же делать, если напряжение в сети скачет подобно взбешенному быку на родео, стремясь «выбросить из седла» неприспособленную к таким аттракционам технику?
При некотором знакомстве с теорией электротехники решение находится довольно быстро: нужен трансформатор, который автоматически менял бы соотношение витков в катушках исходя из отклонения напряжения на входе.
Такое устройство у электриков называется автотрансформатором, именно оно составляет основу стабилизатора.
Если в вашем регионе качество электроснабжения является вполне приемлемым, пренебрегать установкой стабилизатора все-равно не стоит. Гроза, работающий у соседа сварочный аппарат и множество других причин даже в стабильной электросети могут вызвать помехи, из-за которых чувствительная электроника, равная по стоимости половине котла, запросто может приказать долго жить.
Этот совет актуален и для тех, у кого газовый котел запитан от одной розетки, к примеру, с холодильником: при каждом включении последнего в сети будет наблюдаться скачок напряжения, который также может привести плату в неработоспособное состояние.
По принципу устройства стабилизаторы делятся на три вида:
Электромеханические
В приборах данного вида количество задействованных в работе витков вторичной обмотки определяется положением токосъемного устройства, имеющего вид ролика или графитового стержня (щетки). Этот элемент перемещается вдоль катушки благодаря двигателю. Очевидно, что такой принцип устройства обеспечивает максимально возможную плавность регулировки – катушку можно наращивать или сокращать буквально по одному витку. Отсюда и высокая точность таких приборов – порядка 3%.
Еще одно достоинство – широкий диапазон напряжений, в котором приборы этого типа могут обеспечивать эффект стабилизации. У большинства моделей его нижний предел составляет 190В, верхний – 250 В.
Но электромеханические стабилизаторы далеко не идеальны. Вот их слабые стороны:
- Недостаточное быстродействие.
- Контакт обмотки с токосъемным устройством со временем нарушается из-за загрязнения или износа последнего (ролики и щетки периодически приходится менять).
- Во время перемещения токосъемника имеет место искрение, вследствие чего установка стабилизаторов данного типа в одном помещении с газовым оборудованием не допускается.
- Двигатель при срабатывании издает шум.
По стоимости электромеханические стабилизаторы занимают среднее положение между двумя другими разновидностями.
Электронные (релейные)
Электронный стабилизатор напряжения для газового котла часто называют цифровым. Прибор состоит из набора катушек с различным количеством витков. В зависимости от изменения напряжения на входе, стабилизатор подключает то одну катушку, то другую, вследствие чего меняется коэффициент преобразования.
Таким образом, регулировка является ступенчатой, причем ее плавность, а соответственно и точность, зависит от шага между ступенями. Последний, очевидно, будет тем меньше, чем больше ступеней имеется в рабочем диапазоне.
Стабилизатор релейного типа
В самых дешевых моделях используется 4 ступени-катушки, в дорогих – до 20-ти. Это обеспечивает точность регулировки на уровне 5% – 8%, то есть выходное напряжение может колебаться в пределах от 203 до 237 В. .
В роли переключателей обмоток выступают реле. Они обеспечивают более высокую скорость срабатывания, чем электромеханические стабилизаторы, но при этом также производят немало шума – щелчки реле слышны достаточно отчетливо.
На сегодняшний день релейные стабилизаторы являются наиболее дешевыми.
Тиристорные или симисторные
По принципу устройства приборы этого типа идентичны релейным, только переключатели являются чисто электронными: используются полупроводниковые элементы – тиристоры. Это обеспечивает целый ряд достоинств:
- Быстродействие является максимальным.
- Высокая скорость срабатывания обеспечивает возможность подключить большое количество ступеней, что позволяет поднять точность регулировки до 2% – 3% (напряжение на выходе составит от 214 до 226 В).
- При срабатывании стабилизатор не издает никакого шума.
- Отсутствие движущихся частей исключает какой-либо износ, поэтому модели на тиристорах обладают практически неисчерпаемым ресурсом.
Единственный недостаток стабилизаторов этого типа – высокая стоимость: из всех видов они являются наиболее дорогими.
Подбираем стабилизатор для газовых котлов отопления
Следующим фактором, который влияет на выбор, является мощность стабилизатора напряжения для газового котла. Показатели мощности самого котла всегда указывают в техпаспорте. Как правило, она не превышает 100-200 Вт. Однако в момент запуска оборудования или его отключения мощность может «прыгнуть» в 4-5 раз. Поэтому паспортные данные нужно умножить на 5, добавить к этой цифре еще 10 % запаса прочности – это и будет необходимая мощность стабилизатора для газового котла.
Еще один момент при выборе электронного или инверторного стабилизатора напряжения для газового котла касается фирмы-производителя
Очень важно, чтобы у бренда была хорошая репутация на рынке и широкий ассортиментный перечень
Обращайте внимание на те модели, которые уже проверены временем, поскольку они гарантированно надежны. А вот с новинками могут быть проблемы – для тестирования нужно много времени.
Проверенные и надежные стабилизаторы производят российские фирмы Прогресс, Лидер и Штиль, украинская продукция представлена маркой Volter, Беларусь выпускает приборы под брендом ЗОРД, а из европейских изделий можно найти бренд Orion.
Определяясь, какой лучше стабилизатор для котла отопления, важно учесть такие технические характеристики:
- Период и скорость реагирования на перепад напряжения в сети. Время на отклик исчисляют в мс, и чем ниже его значение – тем лучше. Для измерения скорости используют единицы В/сек, то есть определяют на сколько Вольт оборудование может изменить напряжение за секунду. В данном случае лучше, если цифра будет выше.
- В каком диапазоне входящего напряжения может работать стабилизатор для газового двухконтурного котла. Имеется в виду минимальное и максимальное напряжение, с которым прибор сможет справиться. Если показатели напряжения в сети выходят за пределы рабочих значений стабилизатора, он отключает электрооборудование до нормализации показателей. Однако для работы газового котла это неприемлемо – в зимнее время отопление может промерзнуть. Чтобы этого избежать, следует замерить тестером наибольшее и наименьшее напряжение в системе, а затем брать прибор с небольшим запасом прочности. Отметим, что чем шире рабочий диапазон стабилизатора, тем он дороже.
- Число степеней коррекции. Эта характеристика важна для определения возможностей электронных и релейных стабилизаторов. В данном случае зависимость такова – чем больше таких степеней, тем точнее напряжение, но и выше цена.
- Тип монтажа. Как правило, стабилизатор напряжения для настенного котла выбирают не слишком мощный. Чаще всего их делают для установки на стену, однако встречаются и напольные модели.
- Рабочая температура. Обычно такие приборы могут исправно работать при температуре в пределах 5-40 ℃, следовательно, устанавливать их нужно в помещении. У моделей, приспособленных для работы снаружи, имеется специальный защитный кожух. Не верьте, если для обычного стабилизатора заявлена отрицательная рабочая температура – это, скорее всего, обман.
Сколько фаз должно быть у стабилизатора
Выбор одно- или трехфазного стабилизатора напряжения для газового котла, в первую очередь зависит от параметров электрической проводки, подведенной к жилому дому. Если питание сети однофазное, потребуется соответствующий преобразователь.
При трехфазной электросети потребуется поставить либо один стабилизатор, предназначенный для подключения трех фаз, либо три однофазных, что обеспечит более стабильное выходное напряжение.
Однофазные стабилизаторы
Однофазные стабилизаторы в основном используются в бытовых целях. Устанавливаются в квартирах и частных домах. Допускается подключение к электросети с номинальным напряжением в 220 В. Бытовые приборы предназначены для выпрямления полной максимальной мощности до 135 кВа.
Допускается использование однофазных преобразователей и в промышленных целях. В таком случае на трехфазную сеть потребуется одновременное подключение сразу трех выпрямителей. Такое решение может быть оправданным, если учесть, что однофазные устройства выдают ток с более устойчивой частотой и синусоидой.
Трехфазные стабилизаторы
Трехфазные стабилизаторы в основном используют в промышленных целях. Допускается подключение выпрямителя к котлам с большой производственной мощностью. Условия эксплуатации рекомендуют применение трехфазных модулей для электросети с номинальной мощностью 380 и 400 В.
Подключить трехфазное устройство можно и в бытовых целях, при условии, что к частному дому подведена сеть с напряжением в 380В. Но в целом, для газового котла небольшой мощности, необходимость в установке трехфазной модели отсутствует.
Типы стабилизаторов
Срок безремонтной эксплуатации газового котла с насосом и розжигом от электросети зависит от стабильного и постоянно одинакового напряжения. Поэтому включение стабилизатора в схему работы котла если не обязательно, то крайне желательно. Современные стабилизаторы делятся на три вида:
- Релейного типа – самые дешевые, но не самые долговечные приборы. Подгорание контактов заставляет хозяина менять устройство каждые 3-4 года. Точность амплитуды стабилизации тоже оставляет желать лучшего.
- Стабилизаторы на сервомоторах могут плавно выравнивать выходное напряжение, но работают более медленно, что повышает риск аварии.
- Электронные схемы на управляемых тиристорах (симисторах) и микропроцессорах долговечны, обладают высокой точностью стабилизации, бесшумны в работе и мгновенно реагируют на скачки напряжения в сети.
По другим параметрам стабилизаторы подразделяются на устройства постоянного или переменного тока, на напольные или настенные конструкции, на однофазные или трехфазные приборы. В таблице приведены технические характеристики наиболее востребованных моделей стабилизаторов в 2014 году. Анализ показывает, что электронное устройство может работать в любых условиях, с любыми перепадами напряжения. Электронный стабилизатор не искажает форму напряжения, а значит, газовый котел будет работать стабильно и надежно.
Механический или сервоприводный стабилизатор обладает более длительным временем срабатывания при перепадах входного напряжения и тока. То есть, при скачках амплитуды механическое устройство не успевает выравнивать амплитуду и колебания напряжения поступают на электронные и электрические приборы котла. Перепады случаются редко, но часто вызывают поломки в электронных схемах нагрузки.
Поэтому на вопрос, какой стабилизатор напряжения для газового котла лучше, может ответить только хозяин агрегата. Играет роль и стоимость прибора, и требования к нему, и даже габариты стабилизатора. Так как газовый котел стоит дорого, то есть смысл поставить на его обслуживание более дорогой, но качественный стабилизатор, а не экономить на мелочах.
Как выбрать стабилизатор
При покупке отталкивайтесь от основных параметров:
- Мощность стабилизатора определяется совокупной мощностью нагрузок — насос, пульт управления, газовая горелка и другие элементы автоматики. Стандартная мощность стабилизатора – 150-350 Вт.
- Диапазон выходного напряжения прибора.
- Сетевое напряжение. Для определения разницы напряжений в разное время суток следует периодически проводить замеры, а затем взять среднее арифметическое.
Требования к качественному стабилизатору для газового котла:
- Эстетичный внешний вид.
- Маленькие размеры и достаточная мощность.
- Возможность настенного или напольного размещения.
- Простота и надежность.
- Бесшумность в работе и надежный тепловой режим работы.
- Электронное исполнение.
- Цена стабилизатора должна оправдывать его технические характеристики.
Если говорить о цене, то скупой платит дважды. Выбирайте стабилизатор с повышенными характеристиками относительно требований – ситуации бывают разные. Если у вас установлен дорогой котел, то и защита должна соответствовать. Поэтому покупайте стабилизатор от брендового производителя, желательно с рекомендациями – от друзей, от консультантов или мастеров-газовиков.
Производители электронных и механических стабилизаторов
Популярные модели стабилизаторов зарубежного и отечественного производства:
Характеристики \ Модель | СНАП-500 |
VEGA-50-25 |
РЕСАНТА АСН-2000 | Shteel-1000 |
Стабилизатор | Механический | Электронный | ||
Мощность | 500 Вт | 500 Вт | 2000 Вт | 1000 Вт |
Скорость регулировки, сек | 1,0 | 0,3 | 0,5-0,7 | 0,2 |
Входное напряжение | 150-250 В | 172-288 В | 140-260 В | 132-260 В |
Точность напряжения на выходе стабилизатора, % | 1 | 0,5 | 1,5 | 2,5 |
Защита | Нет | Есть | Есть | Есть |
Рабочая температура | -5/+40°С | -25/+45°С | 0/+45°С | +5/+40°С |
Срок эксплуатации | 1-3 года | 7-15 лет | 5-10 лет | 10-20 лет |
Габариты | 175x190x140 мм | 275x425x260 мм | 100x183x240 мм | 240x170x120 мм |
Масса | 4 кг | 16 кг | 4,2 кг | 6 кг |
Гарантийный срок обслуживания | 1 год | 5 лет | 2 года | 5 лет |
Производитель | КНР | Италия | Россия | Украина |
Стоимость | 30 $ | 600 $ | 700 $ | 140 $ |
Как видите, самые дешевые – китайские механические приборы. Российские стабилизаторы – самые дорогие в своей линейке мощностей и других технических характеристик. Впрочем, стоимость всегда себя оправдывает. Поэтому совет от профи: не гонитесь за экономией — она может дорого для вас обернуться.