Выбор стабилизатора напряжения для газового котла отопления

Мощность

Номинальная потребляемая мощность котлов колеблется в пределах 150-450 Вт. Точное значение указано в инструкции и техническом паспорте. При выборе мощности стабилизатора учитываются следующие факторы:

К выбранному в итоге стабилизатору для газового котла нельзя подключать другое оборудование, только котел. Расчет мощности так же ведется исходя из этого условия. Дополнительная нагрузка способна вызвать всплески в питании.
Пусковой ток, потребляемый насосом в момент запуска, превышает номинальное значение в 3,5-4 раза.
Чем ниже входное напряжение, тем ниже выходная мощность стабилизатора. Учитываются суточные и недельные колебания напряжения в сети, чтобы подобрать стабилизатор, способный выжать из 180Ви менее требуемую мощность.

В результате мощность стабилизатора подбирается в 2,2-2,5 раз больше номинального потребление газового котла. Если в тех. паспорте указано потребление на уровне 150Вт, то подойдет стабилизатор, рассчитанный на 400Вт и выше.

Мощность нагрузки

Производительность оборудования стабилизаторов в инструкциях выражается в Вольт-Амперах. Ватты – это немного другой показатель, в связи с чем зачастую возникает путаница.

Если в инструкции к прибору указана производительность 500 ВА, это не означает, что СН с мощностью 0,5 кВт обеспечит стабильную работу газового котла.

Среднее значение потребления котла обычно находится в пределах 150 Вт. Но в момент старта работы прибора запускаются следующие процессы:

заряжается конденсатор электронной платы;
запускается электродвигатель отопительного насоса

Эти явления увеличивают нагрузку тока в первые секунды работы до 450-750 ВА, что может быть воспринято прибором как перегрузка и защитный механизм отключит работу.

Если СН будет рассчитан на меньшую мощность:

котел может не включиться и потребуется замена стабилизатора на модель с большей мощностью;
СН будет изнашиваться по причине постоянных перегрузок в работе

Поэтому стоит приобретать стабилизатор, имеющий запас мощности в 3-5 раз превосходящий запросы отопительного оборудования.

Дополнительные критерии выбора, на которые лучше обратить внимание

Во время покупки нужно обратить внимание на особенности товара:

наличие дополнительных индикаторов на панели приборов;
способ установки на рабочем месте;
комплектацию;
срок гарантии производителя.

Если планируется подключить котёл, для которого требуется питание 380 В, то искать нужно трехфазный стабилизатор.

Некоторые владельцы подключают каждую фазу 380-вольтного котла к отдельному устройству, что позволяет несколько сэкономить, отказавшись от покупки дорогих промышленных приборов.

По способу размещения стабилизаторы подразделяются на типы: настенные и напольные. Выбор необходимого вида установки зависит от предпочтений покупателя и особенностей обустройства котельной.

Даже на инфографике данного стабилизатора показаны возможности его автоматического отключения и перезапуска

Вместе с тем, стабилизатор должен иметь функцию рестарта. То есть, в аварийно выключенном состоянии автоматика отслеживает входные параметры, и когда напряжение в сети возвращается в допустимый диапазон значений, прибор запускается самостоятельно, продолжая подавать стабилизированное питание на котел. Перезапуск может происходить с определенной задержкой, установленной пользователем – чтобы исключить частые пуски и выключения при балансировании напряжения на границе диапазона.

Отсутствие такой опции нежелательно – это чревато серьезными последствиями. Например, во время длительного отсутствия хозяев случился резкий перепад, и стабилизатор напряжения отключился. Каким бы ни был «умным» газовый котел, при полном отсутствии электропитания его автоматика не сможет обеспечить хотя бы минимальный подогрев системы отопления, и это может закончиться размораживанием системы.

Вольтамперная характеристика стабилизатора

Этот параметр нередко называют мощностью стабилизатора, и это, в определенной степени, не лишено смысла, так как он также определяется произведением силы тока на напряжение. Разница в деталях, с точки зрения физики, и этот параметр стабилизатора говорит, скорее, не о полезной мощности, а о параметрах тока, которые он способен поддерживать.

Правда, исходными величинами для определения вольтамперной характеристики все же является именно мощность, но только подключённых к его цепи приборов потребления. В нашем случае это будет сам котел со своей электронной схемой и, возможно, встроенными вентиляторами, один или несколько циркуляционных насосов (например, если система отопления подразумевает несколько контуров, работающих независимо друг от друга) и, возможно, другое оборудование системы, например, автоматика коллекторно-распределительных узлов.

Казалось бы, все просто: необходимо просуммировать значения номинальной мощности подключенных приборов – и получить искомый результат. На самом деле все обстоит несколько сложнее. Дело в том, что многие электроприборы, имеющие индуктивные катушки, потребляют дополнительную мощность, необходимую для создания условий работы, например, тех же электромагнитных полей. Обычно это выражается соотношением:

Wп = Wн / cos .

где:

Wп – необходимая полная мощность;

Wн – номинальная полезная мощность прибора;

.os φ – коэффициент мощности, который обычно указывается в паспортах электроприборов наряду с их номинальной мощностью.

У приборов, имеющих электропривод, значение коэффициента может составлять порядка 0,5 ÷ 0,75, то есть значение полной мощности – превышать номинал в 1,3÷1,4 раза. Для циркуляционных насосов и котлов с принудительной подачей воздуха и вытяжкой не будет большой ошибкой ориентироваться на увеличение вольтамперной характеристики в полтора раза по сравнению с номинальной мощностью.

Кроме того, в момент запуска приборов всегда присутствуют высокие пусковые токи, которые вообще могут превышать номинал в 3÷4 раза, и это также следует учитывать.

Есть и еще один нюанс. При трансформации напряжения происходит неизбежная потеря мощности – энергия не может браться «с неба». Существует специальный коэффициент трансформации, который учитывает и это явление, и зависит он от уровня входного напряжения:

Уровень входного напряжения	130 В	150 В	170 В	190 В	200 В	220 В	230 В	250 В	270 В
Коэффициент трансформации	1.77	1.55	1.35	1,20	1.15	1.05	1,10	1.35	1.55

Чтобы не затруднять читателя самостоятельными расчетами, ниже размещен калькулятор, который позволяет с требуемым уровнем точности определить необходимую вольтамперную характеристику стабилизатора напряжения

Лучшие инверторные стабилизаторы напряжения для газовых котлов

Стабилизаторы этого типа быстрее других (моментально) реагируют на изменение напряжения в сети, что обеспечивает лучшую защиту оборудования от перепадов. Они действуют по принципу двойного преобразования, определяющего уникальные характеристики устройства.

В частном секторе из-за погодных условий или других причин может легко произойти повышение до 380 Вольт (межфазное замыкание), что выведет из строя даже ту электронику, которая подключена через стабилизатор (при его низкой скорости срабатывания).

Кому и не грозят последствия аварийной ситуации, так это владельцам инверторных защитных устройств, лучшие модели которых представлены ниже.

3 Energy PN-500

Этот стабилизатор работает по принципу двойного преобразования входящего напряжения, обеспечивая надежное электроснабжение газового котла при перепадах в сети. Отзывы об эксплуатации данного устройства более чем положительные.

Кроме того, при подключении специальных АКБ, данное устройство может функционировать как источник бесперебойного питания. Параметры расширенного таким образом устройства (при соответствии емкости аккумулятора требуемым значениям) могут обеспечить автономную работу системы отопления до 12 часов.

Благодаря такому техническому решению, владельцы считают Energy PN-500 одним из лучших стабилизаторов для газовых котлов.

2 СДП-1/1-1-220-Т

Современный стабилизатор, работающий по принципу двойного преобразования, выпускает отечественная группа компаний Русэлт. Прибор обладает изрядной устойчивостью к сетевым нагрузкам и благодаря высокому качеству деталей демонстрирует внушительный запас прочности.

На выходе преобразователя генерируется напряжение в пределах 218-222 V (самая точная стабилизация) с синусоидальным током, не имеющим высокочастотных помех сети.

Для надежной работы индивидуальных систем отопления некоторые владельцы успешно используют СДП-1/1-1-220-Т, подключая через стабилизатор газовое оборудование. По их мнению, это один из лучших приборов на рынке – именно так в отзывах пользователи объясняют свой выбор.

Выходная мощность позволяет подключить устройства с общей нагрузкой до 700 Вт, а это значит, что вместе с котлом может быть обеспечена защита и другому дорогостоящему оборудованию.

1 Штиль IS350

Отличительными особенностями этого стабилизатора являются наличие электронной защиты от короткого замыкания, внутреннего перегрева, перегрузок сети и фильтрация импульсных помех. Последний фактор определяет выходное напряжение с неискаженной синусоидой, что обеспечивает долговечность блока управления газового котла.

Оборудование работает при наличии на входе от 90 до 310 V, в противном случае стабилизатор выполнит отключение от сети переменного тока. Выравнивание напряжения происходит мгновенно (даже обычная лампа накаливания не мерцает). Такое качество работы пришлось по душе покупателям, выбравшим эту модель.

Его можно использовать для защиты газового котла, компьютерной техники, телевизора, аудиоаппаратуры и других электроприборов, потребляемая мощность которых не превышает 300 Вт. Указанные характеристики находят подтверждение и в отзывах владельцев стабилизатора Штиль, считающих свой выбор самым правильным решением.

Несмотря на более дорогую стоимость по сравнению с другими моделями, предлагаемый уровень защиты полностью оправдывает затраченные средства.

Критерии выбора

На выбор стабилизатора влияют следующие факторы:

мощность. Этот параметр определяет способность стабилизатора обеспечивать работоспособность при появлении высоких нагрузок;

тип входного напряжения. Существуют одно- и трехфазные устройства, способные работать с разными диапазонами напряжений. При покупке следует уточнить, какой предел по минимальному и максимальному значению способен преодолеть данный прибор. ЧЕм больше значение, Тем лучше;

тип стабилизатора. К наиболее эффективным конструкциям относят инверторные модели. Однако, альтернативные виды не менее эффективны в своих областях. Для правильного выбора следует знать особенности своих сетей, величину обычных колебаний напряжения и прочие специфические данные;

способ монтажа. Есть напольные и настенные варианты установки. Обычно напольные модели более массивные, а настенные компактны и меньше весят;

минимальное входное напряжение

Это значение важно для жителей отдаленных поселков или районов с высокими нагрузками на электросети. Чем ниже напряжение, которое способен скорректировать стабилизатор, тем больше уверенность в его эффективности;

защита от короткого замыкания

У современных моделей эта функция входит в перечень обязательных возможностей. Однако, есть устройства, не оснащенные такой способностью. Рекомендуется уточнять ее наличие;

быстродействие прибора. Это важный параметр, отображающий скорость выравнивания напряжения после скачка. Чем меньше значение, тем лучше для платы управления котла;

дополнительные функции. Сюда можно отнести встроенную защиту, наличие заземляющего электрода и прочие опции. Как правило, перечень дополнительных возможностей не слишком широк, поскольку лишняя нагрузка для приборов противопоказана.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

Выбирая прибор, не следует стесняться советоваться с продавцом. Он даст нужную информацию, поможет выбрать наиболее подходящий образец.

Виды бесперебойников

Сегодня торговая сеть предлагает ИБП трех видов:

off-line (он-лайн) ;
on-line (оф-лайн);
Line-Interactive (лайн-интерактив ли линейно-интерактивные).

Типы ИБП для газовых котлов и блок-схемы их подключения

Ofline ИБП (резервного типа)

Это самые простые и дешевые источники бесперебойного питания. Off-line с английского можно перевести я как «не в линии», что отображает принцип работы данного устройства. В бесперебойнике данного типа выставляется верхний и нижний предел напряжения, при котором котел работает нормально. Пока параметры сети находятся в этих рамках, питание подается напрямую — с линии.

Если напряжение становится больше или меньше, срабатывает реле переключения, питание подается через ИБП от аккумуляторов. Когда параметры сети возвращаются к норме, снова срабатывает реле, отключая источник бесперебойного питания. Для газового котла подобная защита, конечно, лучше чем ничего, но при включении/отключении в сети наблюдаются существенные скачки напряжения. Так что стабилизация в данном случае не полная — нет больших провалов или пиков, но напряжение питание далеко не идеально. Второй недостаток бесперебойников офлайн типа — они не могут исправлять форму синусоиды.

Схема работы оффлайн ИБП (UPS)

Потому оф-лайн источники бесперебойного питания для газовых котлов стоит использовать только в том случае, если у вас уже установлен стабилизатор на ломе или квартире. Он выдает идеальное напряжение, а ИБП в данной схеме просто при отсутствии напряжения подключает аккумуляторы. Эта схема является дорогой, но создает нормальные условия для работы оборудования, требовательного к качеству электропитания.

On-line ИБП (постоянного типа)

Данный тип называют еще блоками бесперебойного питания с двойным преобразованием. Все из-за принципа работы:

Поступающее на вход переменное напряжение преобразуется в постоянное и используется для заряда подключенных к устройству аккумуляторных батарей.
Постоянное напряжение преобразуется в переменное с синусоидой идеальной формы.

Получается электропитание преобразуется дважды. Этим гарантируется стабилизация напряжения и идеальная форма синусоиды.

Схема работы онлайн бесперебойника

Он-лайн бесперебойники подключаются в разрыв цепи питания. Пока напряжение нормальное, преобразуется линейное питание, при пониженном напряжении его недостаток восполняется за счет заряда батарей, при отсутствии электропитание подается от АКБ.

Недостаток данного оборудования — высокая цена и быстрой разряд аккумуляторов, который обусловлен тем, что он расходуется на выпрямление скачков. Тем не менее, если вам нужен лучший источник бесперебойного питания для газового котла — покупайте оборудование онлайн типа.

Line-Interactive (линейно-интерактивные)

Свойства и характеристики бесперебойников этого типа не так хороши как у онлайн моделей, но и не настолько плохи, как у агрегатов оффлайн. Имеются все те же аккумуляторные батареи и переключатель, который при понижении напряжения подключает ИБП. Но для стабилизации напряжения имеется специальный блок — автоматический регулятор напряжения (АРН на рисунке выше).

Как работает интерактивный источник бесперебойного питания

Недостаток линейно-интерактивных источников бесперебойного питания для газового котла — немоментальное переключение при изменении напряжения. Но оно намного меньше чем в аппаратах оффлайн, зато напряжение поддерживается постоянным (в определенных пределах). Это оборудование — оптимальный выбор, так как при относительно небольшой цене гарантирует неплохие результаты.

Виды стабилизаторов

Самое широкое распространение получили три вида устройств:

Релейные. Их еще называют цифровыми.
Электронные – второе название – «тиристорные».
Электромеханические.

В основе любого стабилизатора лежит автотрансформатор. В релейных и электронных устройствах он имеет несколько обмоток – от 4 до 20. Их подключением/отключением и выравнивается входное напряжение. Понятно, что точность стабилизации зависит от количества обмоток: чем их больше, тем меньше шаг корректировки, то есть напряжение поддерживается с меньшими отклонениями.

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)

Типы стабилизаторов

В продаже имеется множество стабилизаторов с различными характеристиками, которые отличаются по следующим основным критериям:

По способу расположения: навесные или напольные.
По типу тока стабилизаторы подразделяются на: постоянного и переменного тока.
Количеству фаз: однофазные и трехфазные.
Способу переключения обмоток: с сервоприводом, релейные, симисторные, тиристорные.

Стабилизаторы с сервоприводом выполнены по принципу автомобильного трансформатора – по обмоткам устройства с помощью сервопривода передвигается бегунок. К его преимуществам относятся:

плавная регулировка напряжения без нарушения фазы и снижения синусоиды электротока;
компактные размеры;
сохранение работоспособности при сильных перепадах напряжения.

Обратите внимание! Данный тип стабилизатора подходит для газового котла только в случае, если он не будет находиться с газовым устройством в одном помещении. Иначе, при возникновении утечки газа, появится риск взрыва

В релейном (электронном) стабилизаторе переключение обмоток происходит с помощью реле. Такие устройства стоят недорого, но достаточно надежны и отличаются хорошим качеством. Достоинствами релейных стабилизаторов являются:

быстрая реакция;
высокая скорость переключения при изменении входного сигнала;
невысокая стоимость.

Недостатком электронного стабилизатора считается ступенчатая регулировка напряжения на выходе.

В симисторном стабилизаторе используются реле и симисторы. Их преимуществами являются:

высокая надежность и долговечность;
выпускаются в напольном и настенном вариантах;
бесшумная работа;
во время кратковременных сбоев стабилизатор на симисторах обеспечивает непрерывную работу техники.

Симисторный стабилизатор оснащен многоуровневой автоматической защитой от коротких замыканий, обеспечивающей отключение нагрузок по току.

Стабилизаторы напряжения тиристорного типа имеют тиристорные ключи, которые при включении и выключении могут искажать синусоидальную форму тока. Включение-выключение тиристоров регулируется встроенным процессором. Преимуществами тиристорных стабилизаторов являются:

бесшумная работа;
долговечность;
не образуют дуговой разряд;
экономны при потреблении электроэнергии;
небольшие габариты;
быстрая скорость и точность в выравнивании напряжения;
рабочий диапазон составляет от 120 до 300 В.

Минусами тиристорного устройства считается его высокая стоимость и ступенчатый способ стабилизации тока.

Для подключения к газовому агрегату лучше всего подойдут тиристорные или симисторные стабилизаторы. Если говорить о количестве фаз, то большинство котлов работает на стандартных 220 Вольтах, поэтому для них подойдет однофазный выпрямитель.

Нередко на форумах задают вопрос, как выбрать стабилизатор напряжения для газового котла по производителю. Хорошим качеством и демократичной ценой обладают модели Sven AVR Slim-500, Powerman AVS 1000D, Rucelf котел-600, Штиль R600ST. В любом случае, чтобы правильно подобрать стабилизатор, следует учесть характеристики газового котла.

Какой инвертор выбрать

Российские инверторы стоят, конечно, дешевле американских, но в них нельзя изменять то, как будет произведено подключение аккумуляторов: с каким алгоритмом заряда, порогом начала работы, как будет происходить управление сторонними источниками.

Настройка этих параметров помогает более безопасно использовать АКБ, плавно переходить на режим, позволяет использовать инверторы параллельно. Американские системы надежнее, они живут дольше, их хватит на более долгий срок службы на благо вашего дома.

Есть два вида инверторов: онлайн и оффлайн. В онлайн-инверторах разряженная батарея начинает одновременно работать и подзаряжаться от внешнего источника питания (к примеру, подобный принцип работы свойствен автомобильному аккумулятору).

Однако подобный составной режим на деле очень плохо сказывается на батареях, заставляет их работать на износ и быстро заканчивать срок эксплуатации. Оффлайн-инвертор куда более безопасен для батарей – здесь одновременно батарея либо заряжается, либо разряжается. Это более щадящий режим работы.

Оффлайн инвертор

Поэтому, производя расчет с целью выявить более надежный вариант, обратите свое внимание на оффлайн-инверторы. Не забывайте также учитывать и качество напряжения. Импортные модели выдают напряжение 230 В

Обычно одна АКБ имеет напряжение 12 В. Коэффициент искажений у них достаточно низок – от двух до трех процентов. Чтобы добиться этого, такие модели используют особый алгоритм, формирующий выход синусоидального напряжения, качественные трансформаторы и согласованные фильтры

Импортные модели выдают напряжение 230 В. Обычно одна АКБ имеет напряжение 12 В. Коэффициент искажений у них достаточно низок – от двух до трех процентов. Чтобы добиться этого, такие модели используют особый алгоритм, формирующий выход синусоидального напряжения, качественные трансформаторы и согласованные фильтры

Не забывайте также учитывать и качество напряжения. Импортные модели выдают напряжение 230 В. Обычно одна АКБ имеет напряжение 12 В. Коэффициент искажений у них достаточно низок – от двух до трех процентов. Чтобы добиться этого, такие модели используют особый алгоритм, формирующий выход синусоидального напряжения, качественные трансформаторы и согласованные фильтры.

Стабилизатор напряжения для газового котла отопления: виды, критерии подбора + обзор популярных моделей

Мощность

Мощность нагрузки

Популярные бренды-производители

Daewoo Power Products

Wester

Штиль

LogicPower

Powercom

Дополнительные критерии выбора, на которые лучше обратить внимание

Даже на инфографике данного стабилизатора показаны возможности его автоматического отключения и перезапуска

Вольтамперная характеристика стабилизатора