Применение стабилизатора напряжения для нормальной работы газового котла отопления

В небольших городах и удаленных населенных пунктах по-прежнему встречается нехватка напряжения в бытовых электросетях. Там же люди приобретают нагревательные котлы отопления. Впоследствии выясняется, что для бесперебойного получения горячей воды необходим стабилизатор напряжения для газового котла.

Назначение стабилизатора для газового котла

Современные котлы оснащаются ЖК-дисплеями, кнопками и сложной электроникой для контроля температуры воды. Такие новшества помогают добиться эффективного нагрева помещения с минимальными затратами газа.

Для функционирования электронных плат котла требуется стабильное сетевое напряжение. В противном случае они некорректно работают, отключаются и способны выйти из строя. Поэтому отопительные котлы рекомендуется подключать через стабилизаторы напряжения.

Существует и другая причина. Циркуляционный насос устройства построен на основе электрического двигателя. При существенном снижении напряжения в сети эффективность мотора падает. Он начинает потреблять слишком много энергии и превращать ее в тепло. При особо сильных просадках двигатель способен сгореть.

Важно! Газовый котел получает тепловую энергию от сжигания взрывоопасной смеси. Поэтому к корректности его работы и электропитания следует подойти с особой ответственностью.

Разновидности стабилизаторов напряжения

Стабилизаторы напряжения — устройства распространенные. Их применяют не только для защиты котлов. Поэтому у этих приборов широкий модельный ряд. По конструктивным особенностям и принципу работы выделяется 4 вида:

• электромеханический,
• релейный,
• электронный,
• инверторный.

Электромеханические

Устройства этой категории напоминают лабораторный автотрансформатор. Имеется торообразный сердечник. На него намотаны витки первичной и вторичной обмотки. По ним двигается ползунок из графитовой щетки.

Подключаясь к дополнительным или отключаясь от лишних витков, устройство увеличивает или уменьшает напряжение на выходе. Ползунок приводится в движение сервоприводом. Его положение контролируется электронной платой стабилизатора.

Основные достоинства приборов данного типа:

1. Повышенная точность регулировки. Чем больше витков трансформатора, тем точнее стабилизатор выдает нужное напряжение.
2. Терпимость к перегрузкам. Мощность устройства протекает через железный трансформатор, который кратковременно способен работать при превышенных нагрузках.

Недостатки:

1. Недолговечность работы. Графитовая щетка подвержена истиранию.
2. Задержка переключения на другой уровень напряжения порядка 2 с. Стабилизатор может не успеть выровнять напряжение. Поэтому газовый котел выйдет из строя.

Релейные

Релейные стабилизаторы напряжения по принципу работы напоминают электромеханические. В основе устройства трансформатор. На первичную обмотку подается сетевое нестабилизированное напряжение. Вторичная обмотка имеет множество отводов. Они подключаются к выходу устройства через реле. Если выходного напряжения недостаточно, стабилизатор подключает к выходу дополнительный виток трансформатора.

Плюсы стабилизаторов релейного типа:

1. Быстрая реакция на перепады напряжения. Реле может включиться менее чем за секунду.
2. Способны работать при отрицательных температурах. Реле невосприимчивы к холоду.

Минусы:

1. Дешевые модели с малым количеством реле обладают плохой точностью регулировки. Выходное напряжение способно отклоняться от требуемого значения на 8%.
2. Шум. Переключение реле издает характерный щелчок. Поэтому прибор плохо подходит для жилых помещений.

Дополнительная информация. При слишком частых перепадах входного напряжения электромеханические и релейные устройства подвержены чрезмерному износу. Каждый раз, когда вольтаж на входе меняется, стабилизатор вынужден переключать реле. Такой режим работы приводит к разбалтыванию контактов, их обгоранию и прочим неприятностям, свойственным электромеханической технике.

Электронные

В этих устройствах также используется трансформатор. Однако в них отсутствуют механические щетки или реле. Выходное напряжение регулируется с помощью электронных симисторных ключей.

Симисторы все время работы находятся либо в открытом, либо в закрытом состоянии. Они или пропускают электрический ток на выход, или блокируют. Электронная плата стабилизатора высчитывает, какую часть напряжения следует пропустить к потребителю (котлу), а какую оставить в сети.

Плюсы электронных стабилизаторов:

1. Повышенная точность регулировки. Отклонения не превышают 1-2 %.
2. Отсутствие подвижных элементов. Отсюда никаких шумов и хорошая надежность.

Минусы:

1. Чувствительность к помехам в питающей сети. Схема управления прибора восприимчива к ВЧ импульсам.
2. Высокая цена. В некоторых моделях применяются дорогие микроконтроллеры.

Инверторные

Сложные и дорогие устройства. Они гарантируют максимальное качество и точность выходного потенциала. Инверторные стабилизаторы берут от сети переменное напряжение 220 В. Затем выпрямляют его с помощью диодного моста и стабилизируют электролитическими конденсаторами. На выходе фильтра получается постоянное напряжение порядка 310 В.

Далее оно снова переворачивается (инвертируется) в переменный вольтаж 220 В 50 Гц. Выходное напряжение формируется контроллером стабилизатора. Оно лишено шумов и искажений. Поэтому на выходе получается чистая синусоида с нужной амплитудой.

Достоинства:

1. Высокое качество выходного напряжения. Оно никак не зависит от входного.
2. Мгновенная регулировка выходных параметров. Напряжение отслеживается в режиме реального времени.

Недостатки:

1. Высокая цена прибора. За счет дороговизны электронных компонентов.
2. Сложный и затратный ремонт. В случае поломки придется искать специалиста по ремонту инверторных преобразователей.

Как подобрать стабилизатор по характеристикам

Если неправильно подобрать стабилизатор для котла, то он слишком быстро выйдет из строя или будет создавать неудобства во время работы. Такой исход нежелателен. Поэтому перед покупкой прибора обязательно следует ознакомиться с его техническими характеристиками и дополнительным функционалом.

Электрическая мощность

Мощность стабилизирующего устройства определяется исходя из того, сколько ватт потребляет газовый котел. В данном случае основной потребитель электроэнергии — циркуляционный насос. Он прокачивает по системе отопления нагретую газом воду. Обычно насосы котлов потребляют не более 100-180 Вт.

Стабилизатор напряжения следует приобретать с запасом по мощности в 25-30 %. Если отопительный котел потребляет 100 Вт электричества, для его работы необходим стабилизатор минимум на 125-130 Вт. Найти в продаже именно такой прибор не получится. Поэтому придется взять стабилизатор с максимально близкими характеристиками. Например, 150, 200 или 300 Вт. Для большинства газовых котлов с одним циркуляционным насосом нужен стабилизатор мощностью 400 Вт. Можно и больше, но смысла в этом нет, так как придется доплатить за лишние ватты.

Дополнительная информация. Следует различать потребляемую электрическую мощность и отдаваемую тепловую. Электроэнергия в газовом котле расходуется преимущественно на циркуляцию нагреваемой воды. Тепло образуется от сжигания газа.

Диапазон входных напряжений

Сетевое напряжение в черте города держится в пределах нормы и составляет 210-240 В. В сельской местности и населенных пунктах, удаленных от подстанций, оно способно варьироваться в широком пределе.

Поэтому при покупке стабилизатора важно обратить внимание на его диапазон входных напряжений. Модели, которые способны работать при экстремально низких значениях вольтажа, стоят дороже. Но они более живучие и обеспечат бесперебойное функционирование газового электрокотла даже при 140-160 В входного напряжения.

Узнать, на какой вольтаж рассчитан тот или иной прибор, можно у продавца. Также перед покупкой не помешает поискать описание на устройство в интернете. Лучше всего смотреть диапазон входных напряжений в руководстве по эксплуатации.

Входной ток и вольт-амперные характеристики

Под вольт-амперными характеристиками подразумевается связь между входными и выходными токами и напряжениями прибора. Здесь применим закон сохранения энергии. Если в стабилизатор входит 200 Вт электрической мощности, то и выходить из него будет около 200 Вт (без учета КПД).

Когда снижается напряжение в электросети, стабилизатор вынужден потреблять от нее более высокие токи. Например, при напряжении 220 В, он потребляет 1 А тока. А при напряжении 200 В, потребуется минимум 1,1 А. Соответственно при 160 В — потребление тока 1,38 А.

Эти превышения необходимо учитывать как при выборе стабилизирующего аппарата, так и при приобретении питающих кабелей и автоматических выключателей для защиты.

С выходными параметрами проще. Напряжение остается в заданном диапазоне. А значит и ток держится в стабильном состоянии. Разве что в момент запуска циркуляционного насоса он способен принимать в несколько раз большие значения, чем при обычной работе.

Защиты и функция перезапуска

При критически низких значениях входного напряжения стабилизатор не сможет поднять выходное до требуемого уровня. Работа в таких режимах вредна и для стабилизирующего устройства, и для газового котла, который оно питает.

Поэтому в хороших моделях предусмотрена функция отключения прибора при слишком низком входном напряжении. После того как этот параметр примет приемлемое значение, устройство автоматически запустится и продолжит работу в штатном режиме.

Хорошо если устройство оснащено возможностью задержки включения. Входное напряжение способно колебаться около минимально допустимой величины. В таком случае стабилизатор будет выжидать, пока вольтаж продержится в пределах нормы определенное время.

Крепление и конструктивные элементы

Различные модели стабилизаторов сильно отличаются по внешнему виду и конструктивному исполнению. С точки зрения монтажа, бывают следующие типы:

• с креплением в вентилируемый электрический шкаф,
• настенный,
• переносной (ставятся на стол или полку),
• универсальные модели.

Отличия имеются и в способах указания входного и выходного напряжения:

• с цифровым вольтметром на семисегментных индикаторах,
• со стрелочным прибором,
• с жидкокристаллическим экраном.

А если рассматривать органы настройки и управления:

• с вращающимися регуляторами,
• с кнопками.

Прочий функционал стабилизатора напряжения

Некоторые модели стабилизаторов напряжения оснащаются защитой от перегрева. Она необходима, чтобы устройство не вышло из строя под действием слишком высокой температуры. Датчики нагрева устанавливаются на силовые трансформаторы, транзисторы или симисторы устройства. Как правило, это самые горячие места, по которым и судят об общем температурном состоянии.

Дополнительно в прибор иногда может встраиваться термометр для измерения температуры окружающей среды. Если температура воздуха в помещении со стабилизатором падает ниже допустимого предела, то он выключается или выдает сигнал ошибки.

Помимо этого, устройство стабилизации может оснащаться защитой от перегрузок и токов короткого замыкания. Чаще всего это обыкновенный автоматический выключатель, встроенный в корпус.

Правила подключения стабилизатора для котла

Правильно подключить стабилизатор напряжения для котла способен даже неопытный электрик. Достаточно следовать простым советам:

1. Прибор подключается к розетке с заземлением. Особенно актуально для стабилизаторов в металлическом корпусе, к которому возможно прикосновение человека. Заземление должно быть настоящим. То есть не просто дополнительный контакт в розетке, а реальное ее подключение к заземляющему контуру здания.
2. Необходимо исключить попадание воды в устройство. Запрещено ставить стабилизатор в местах, где возможны протечки. В том числе и непосредственно под газовым котлом или циркуляционными насосами.
3. В помещении должен быть достаточно сухой воздух. Если котел стоит в комнате с повышенным содержанием влаги, то лучший выход это смонтировать стабилизатор в соседнем помещении. В идеале через стенку, если того позволяет планировка. Слишком влажный воздух выведет прибор из строя. Это только вопрос времени.
4. Для стабилизатора необходимо обеспечить свободный приток холодного воздуха. Нельзя устанавливать устройство в герметичные шкафы или замуровывать в стены. При монтаже вентиляционные отверстия прибора должны оставаться открытыми.

Важно! Запрещено заклеивать вентиляционные отверстия электрических аппаратов скотчем или другими пленками. Пользователи часто пытаются таким образом защитить внутренние элементы устройства от пыли и влаги. На деле это в лучшем случае приводит к периодическим перегревам и выключению техники.

Обзор популярных моделей

Люди часто приобретают дорогую технику, которая требует стабилизированного питания. Производители электрики не отстают от покупателей. Поэтому в продаже представлены сотни моделей стабилизаторов напряжения для газовых котлов на любой вкус и карман.

Чтобы не запутаться во всем этом разнообразии, ниже приведен краткий обзор популярных моделей этих устройств.

Стабилизатор напряжения обеспечивает безопасную и надежную работу газового котла. Чтобы выбрать устройство, необходимо заострить внимание на его типе и принципе работы. Некоторые модели стабилизаторов подвержены преждевременному износу от частых переключений и создают посторонние шумы.

Не менее важно учесть и технические характеристики подключаемого оборудования. Мощность циркуляционных насосов и их количество оказывают прямое влияние на выбор модели стабилизатора.