Регулатор на напрежението за газов отоплителен котел: видове, критерии за избор + преглед на популярни модели

Как да изберем стабилизатор на напрежение за газов котел

Вече установихме, че най-добрите стабилизатори на напрежение за отоплителни котли са електронните устройства. Сега ще ви научим как да изберете тези устройства правилно. Няма нищо сложно в това, няма да имате нужда от специално обучение.

Помпата е реактивен товар, така че консумира много повече при пускане в експлоатация, отколкото при пускане в експлоатация. Ето защо се нуждаем от толкова голям резерв.

Най-важният параметър е мощността на регулатора на напрежение за газов котел. Тя се изчислява много лесно - поглеждаме в паспорта на котела и циркулационната помпа, изчисляваме консумацията на енергия, умножаваме я по 5 и добавяме още 10-15% от получената цифра за надеждност.

Точността на стабилизиране е също толкова важен параметър при избора на стабилизатор за газов котел. Максималната стойност е 5%, като колкото по-ниска е тя, толкова по-добре. Моделите със стойност, по-висока от 5%, нямат смисъл, тъй като не приличат на нормално регулиране на напрежението.

Обръщаме внимание и на други параметри:

• Наличието на волтметър - удобно е да се оцени текущото напрежение на входа и изхода;
• Скорост на стабилизиране - колкото по-висок е този параметър, толкова по-бързо се постига правилното изходно напрежение;
• Диапазон на въвеждане - тук е необходимо да се ръководите от несъответствията в собствената си електрическа мрежа. Повечето стабилизатори за газови котли работят успешно в диапазона от 140 до 260 волта.

Също толкова важна е и марката - тя може да е местна или чуждестранна, няма значение. Съветваме ви да купувате стабилизатори за газови котли от марките Resanta, Stihl, Ruself, Energy, Suntek, Sven, Bastion.

Интересен факт е, че някои производители произвеждат стабилизатори с точност на стабилизация над 5 % и въпреки това ги препоръчват за използване.

Видове регулатори на напрежение за газови котли

Предлаганите в търговската мрежа стабилизатори могат да бъдат класифицирани според принципа на действие.

Електромеханични (серво). Принципът му на действие се основава на движението на сервочетката върху контактите на волттрансформатора. Тази конструкция може да регулира напрежението в широк диапазон от стойности. В този случай обаче работата е възможна само в топли помещения. Освен това електромеханичният регулатор изисква периодична подмяна на четките и е чувствителен към прах.

Релейни (електронни) регулатори за отоплителен котел. В такива модели превключването между намотките на трансформатора се извършва с помощта на реле. Благодарение на тази функция в устройството няма движещи се части, което повишава неговата надеждност. Производителността обаче зависи до голяма степен от броя на стъпалата на автотрансформатора. Затова преди да закупите такъв стабилизатор, е необходимо да проверите дали посочената чувствителност и диапазонът на регулиране отговарят на изискванията на производителя на котела.

Симистор (тиристор). Регулирането на параметрите на тока се извършва от полупроводникови устройства - тиристори. По този начин се постига много висока скорост на реакция. Тиристорите са също така много надеждни, безшумни и нечувствителни към работните условия. Недостатъкът е относително високата цена.

Стабилизатори с двойно преобразуване (инвертор). Особеност на тези устройства е липсата на масивен трансформатор. Токът от електрическата мрежа се изправя, регулира се до необходимите стойности и след това се преобразува обратно в променлив ток от инвертора. Освен това в кондензатора се съхранява енергия, която подобрява работата на стабилизатора.

Стабилизатори с ШИМ модулация. Широчинно-импулсната модулация (ШИМ) включва стабилизиране на напрежението с помощта на генератор на импулси.

По този начин е възможно да се получат оптимални честотни характеристики на изходния ток, което е изключително важно за котлите, работещи на газ. Освен това този тип стабилизиращо оборудване е в състояние да продължи да работи при значителни спадове в електропреносната мрежа.

Ферорезонансни стабилизатори

Това е най-старият вид стабилизиращи устройства, които се предлагат на пазара от средата на миналия век. Те се основават на принципите на насищане на ядрата на магнитните трансформатори. Досега подобни устройства почти не са намерили приложение в бита поради сложния си дизайн и високата си цена. Използват се предимно в промишлеността, където се ценят заради високата си точност и бързото време за реакция.

Критерии за избор на стабилизатор

В допълнение към предимствата и недостатъците, присъщи на всеки вид стабилизатор, има общи технически характеристики:

• Брой на фазите;
• Допустимата мощност на товара;
• Скорост на нормализиране на напрежението;
• Точността на инсталацията;
• Диапазон на входното напрежение;
• Форма на вълната на изходното напрежение;
• Работен температурен диапазон.

Индивидуалните отоплителни системи обикновено са проектирани да се захранват от еднофазна електрическа мрежа. Товароносимостта е най-важната характеристика на всеки стабилизатор. Този параметър определя какви мощности могат да се свързват към стабилизатора.

Определяне на необходимата мощност на стабилизатора

За да се определи необходимата мощност на AVR, активните и реактивните товари трябва да се изчислят поотделно. В този случай веригата за управление е активен товар, а вентилаторът и циркулационната помпа са реактивни товари. Мощността на един компактен отоплителен котел обикновено варира от 50 до 200 W, а мощността на циркулационната помпа може да бъде 100-150 W. Топлинната мощност на помпата често се посочва в документацията.

За да определите общата мощност, разделете топлинната мощност на косинуса phi или, ако не е посочен, на коефициент 0,7 (P heat/Cos ϕ или 0,7). В момента, в който помпата се включи, консумацията на ток се увеличава около три пъти. Това продължава не повече от пет секунди, но трябва да се вземе предвид пусковият ток, така че резултатът се умножава по три.

След като се изчислят всички мощности, данните се събират и се умножават по корекционен коефициент 1,3. Получената формула е следната:

Изходна мощност на стабилизатора = изходна мощност на блока за автоматизация + (изходна мощност на помпата*3 + изходна мощност на вентилатора*3)*1,3.

Най-бързият стабилизатор е електронно тиристорно устройство, а най-бавният - електромеханично устройство със сервомотор. Сервостабилизаторът няма да има време да се справи с мигновената промяна в мрежовото напрежение и блокът за управление на котела ще откаже.

Точността на настройката на напрежението не е важен параметър, тъй като дори евтин стабилизатор за газов котел осигурява точност от ±10 % и тази стойност съответства на вътрешния стандарт.

Най-непретенциозният регулатор по отношение на температурата е електронно устройство с тиристорно управление. Той може да работи в диапазона от -40 до +50 градуса.

Заключение

В заключение може да се направи еднозначен извод - най-добрият стабилизатор за газов котел е тиристорно устройство с микропроцесорно управление, което осигурява равномерен синусоидален изход.

В голяма къща със сложна отоплителна система обикновено има няколко помпи за пренос на отоплителната среда, затова експертите препоръчват в такива случаи да се инсталират два стабилизатора, единият от които ще осигурява качествено напрежение за автоматиката на отоплителния котел, а другият ще работи само за циркулационните помпи. Това значително ще подобри надеждността на системата.

Защо ви е необходим регулатор?

Домашните електрически мрежи трябва да захранват с 220 волта. Но между "трябва" и "дава" има съществена разлика - ако пъхнете сондата на мултиметъра в контакта, се оказва, че напрежението е 180, 200, 230 или дори 165 волта, в зависимост от натоварването на мрежите. Показанията варират постоянно, както плавно, така и на моменти. И не можете да направите нищо по въпроса.

Всички домакински уреди страдат от колебанията на напрежението. Някои от тях понасят пренапреженията повече или по-малко спокойно, докато други, които се нуждаят от стабилно захранване, започват да се повреждат. Отоплителните котли се нуждаят най-много от стабилност - това се потвърждава от експертите, които често се сблъскват с изгоряла електроника. Котлите и тяхната електроника са еднакво изложени на риск от прекъсване на електрозахранването и пренапрежение.

В някои случаи изгорялата печатна платка може да причини значителни повреди на самия газов котел, но това не се случва много често.

Най-неприятното в цялата тази ситуация е, че ремонтът и подмяната на електрониката на газовите котли струват цяло състояние - цената на някои платки достига 10 000 рубли или дори повече. Не е изненадващо, че експертите препоръчват използването на стабилизатори. На ниска цена те са в състояние да защитят чувствително към пренапрежения оборудване и да удължат неговия непрекъснат експлоатационен живот.

Основни видове

Съществуват различни видове стабилизатори мощност за газ котли:

• Сервозадвижване. Те са известни още като електромеханични котли. Това е най-простият дизайн, който датира от съветско време. Принципът на действие е използването на автотрансформатор с въглеродни четки, преминаващи през намотките. Когато входното напрежение се променя, позицията на четките се променя от сервозадвижването, което създава на изхода зададено напрежение от 240 V 50 Hz. Такива конструкции са несложни и евтини, но тяхната скорост не решава проблема в необходимия режим. Разликата във времето между промяната и реакцията на устройството позволява на електрониката на котела да работи опасно в рамките на няколко минути. Поради тази причина контролните табла често изгарят, въпреки че стабилизаторът е свързан;
• реле. Конструкцията на тези устройства наподобява работата на автотрансформатор. Намотките му са разделени на няколко секции, които дават различни стойности. При промяна на захранващата мрежа специално реле превключва секциите, като коригира изходната стойност на устройството. Тези стабилизатори са сравнително евтини, но имат висока стойност на грешката (обикновено 8 %) поради стъпаловидния тип регулиране. Освен това времето за реакция на релейните стабилизатори е ниско, което застрашава деликатната електроника на газовия котел. Предимствата на релейните устройства са надеждността и лесната поддръжка;
• тиристор. Това е модифицирана версия на релейните стабилизатори. Разликата е, че вместо с реле намотките се превключват с команда от тиристори. Това значително увеличава скоростта на работа, както и експлоатационния живот на устройството. Такива конструкции могат да се използват за до един милиард операции на превключване без загуба на производителност. Недостатъците на тиристорните устройства включват дискретния (стъпаловиден) характер на превключването, което води до висока изходна грешка (същите 8 %);
• Инверторни стабилизатори. Това са най-точните и високоскоростни устройства. Известни още като стабилизатори с двойно преобразуване. Те имат различен дизайн. Няма автотрансформатор, което прави устройствата леки и компактни. Принципът на работа също се е променил - входният променлив ток преминава през филтър и се превръща в постоянен. Част от енергията се съхранява в кондензатор, за да се отдаде зарядът в необходимия момент за поддържане на параметрите на потока. След това преобразуването се обръща в променлив ток със зададена стойност. Всички операции се извършват светкавично и в непрекъснат режим на работа. Изходните стойности се регулират плавно и с висока степен на точност. Единственият недостатък на устройствата е високата им цена.

Най-ефективните модели са инверторните стабилизатори, но и всички останали устройства са търсени и се използват за работа с различно оборудване.

Защо ми е необходим стабилизатор в моята отоплителна система?

В частните домове обикновено се монтират отоплителни котли чуждестранно производство, които могат много лесно да се повредят, ако мрежовото напрежение се различава значително от номиналната стойност. В провинцията такива колебания се случват постоянно, но дори ако къщата се намира в град, нито един уред не е застрахован от силни колебания в електрическата мрежа. Пренапреженията в електрозахранването най-често се случват вечер, когато повечето заведения и фирми, които не работят нощна смяна, са затворени.

Блокът за управление на вносен газов котел е много чувствителен дори към малки промени в напрежението. Съществува система за автоматизация, която може да блокира котела в случай на пренапрежение в мрежата и само техник от сервизен център може да отключи и да стартира отново котела.

Циркулационната помпа, която е част от отоплителната система, също се нуждае от стабилно мрежово напрежение, така че използването на автономна отоплителна система без регулатор на напрежението по принцип е недопустимо. За да разберете кой регулатор на напрежение е по-добър за газовия котел, трябва да се запознаете с характеристиките на различните видове устройства.

Стабилизатор на мощността

Трябва да се изчисли максималното натоварване, което ще зададе инсталираното котелно оборудване. Трябва да се вземе предвид консумацията на електроенергия от самия котел и от вградената помпа, външната помпа и допълнително инсталираните апарати. Трябва да се вземат предвид и пусковите токове.

Предвид разликата в коефициентите на мощност, действителната консумация ще се различава от номиналната. И тази разлика може да бъде 1,3-1,5 пъти.

Коефициентът на трансформация също оказва влияние. Необходимата мощност се изчислява от волт-амперната характеристика, като се използва най-характерната предварително стабилизирана стойност на напрежението.

Видове стабилизатори

Живот на работа без поддръжка на газ Експлоатационният живот на котела с помпа и запалване от мрежата зависи от стабилното и постоянно еднакво напрежение. Следователно включването на стабилизатор в схемата на котела е ако не задължително, то силно желателно. Съвременните стабилизатори се разделят на три вида:

1. Тип реле - най-евтините, но не и най-издръжливите устройства. Изгарящите контакти принуждават собственика да сменя устройството на всеки 3-4 години. Точността на амплитудата на стабилизация също има какво да се желае.
2. Стабилизаторите на серводвигатели могат плавно да изравняват изходното напрежение, но работят по-бавно, което увеличава риска от повреда.
3. Електронните схеми, базирани на управляеми тиристори (симистори) и микропроцесори, са издръжливи, имат висока точност на стабилизация, работят безшумно и реагират незабавно на пренапреженията в мрежата.

Според други параметри стабилизаторите се подразделят на устройства за постоянен или променлив ток, подово или стенно изпълнение, еднофазни или трифазни устройства. В таблицата са представени техническите характеристики на най-популярните модели стабилизатори през 2014 г. Анализът показва, че едно електронно устройство може да работи при всякакви условия, при всякакви колебания на напрежението. Електронният стабилизатор не изкривява формата на напрежението, което означава, че газовият котел ще работи стабилно и надеждно.

Механичният или сервостабилизаторът има по-дълго време за реакция при колебания на входното напрежение и ток. Това означава, че когато има пренапрежения, механичното устройство няма време да изравни амплитудата и колебанията на напрежението се предават на електронните и електрическите уреди на котела. Пренапреженията са редки, но често причиняват повреди в електронните вериги на товара.

Ето защо на въпроса кой стабилизатор на напрежение за газов котел е по-добър, може да отговори само собственикът на устройството. Цената на устройството, изискванията към него и дори размерът на стабилизатора играят важна роля. Тъй като газовият котел е скъп, има смисъл да се постави по-скъп, но висококачествен стабилизатор, вместо да се пести от дреболии.

Как да изберем стабилизатор

Когато избирате стабилизатор, изхождайте от основните параметри:

1. Мощността на САР се определя от комбинирания капацитет на натоварванията - помпа, табло за управление, газова горелка и други компоненти за автоматизация. Стандартната мощност на стабилизатора е 150-350 W.
2. Диапазонът на изходното напрежение на устройството.
3. Мрежово напрежение. За да определите разликите в напрежението по различно време на денонощието, измервайте периодично и след това вземете средноаритметична стойност.

Изисквания за качествен стабилизатор за газов котел:

1. Естетичен вид.
2. Малки размери и достатъчна мощност.
3. Възможност за монтаж на стена или на под.
4. Просто и надеждно.
5. Тиха работа и надежден термичен режим на работа.
6. Електронен модел.
7. Цената на стабилизатора трябва да оправдава неговите технически характеристики.

Когато става дума за цената, скъперникът плаща два пъти. Изберете стабилизатор с по-добри характеристики спрямо изискванията - ситуациите са различни. Ако имате скъп котел, защитата трябва да е достатъчна. Затова купувайте стабилизатор от марков производител, за предпочитане с препоръка - от приятели, консултанти или майстори газови монтьори.

Производители на електронни и механични стабилизатори

Популярни международни и местни модели стабилизатори:

Както можете да видите, най-евтини са китайските механични устройства. Руските стабилизатори са най-скъпите по отношение на капацитета си и други технически характеристики. Разходите обаче винаги си заслужават. Затова един съвет от професионалистите: не преследвайте спестяванията - те могат да ви струват скъпо.

Класация на най-добрите стабилизиращи устройства

Предлагаме на вашето внимание нашия собствен топ 7 на най-добрите стабилизатори 220V, който сме съставили, като сме проучили многобройните оценки на магазините за електроуреди и мненията на клиентите. Тези модели са подредени в низходящ ред по отношение на качеството.

1. Powerman AVS 1000D. Тороидален блок с високи стандарти за качество: ниско ниво на шума, висока ефективност, малък размер и тегло. Мощността на този модел е 700 W, работната температура е в границите на 0 ... 40°C, а входното напрежение варира от 140 до 260 V. Той има шест стъпки и два изхода, а времето за реакция е само 7 ms.
2. Energy Ultra. Един от най-добрите електронни модели за газови котли buderus, baxi, viessman. Той има високи технически параметри: мощност на натоварване 5000-20 000 W, обхват 60 V-265 V, временно претоварване до 180 %, точност в рамките на 3 %, защита от замръзване от -30 до +40 °С, тип за монтаж на стена, абсолютна безшумност.
3. Котел Rucelf 600. Отлично устройство във висококачествен метален корпус, в който има добре изолиран автотрансформатор. Той има високи технически параметри: мощност 600 W, обхват 150V-250V, работа в диапазона 0 ... 45°C, четиристепенно регулиране и време за реакция 20 ms. В долната част има един контакт за евро. Тип на монтаж на стена.
4. Resanta ACH-500/1-c. Това е релейно устройство с мощност 500 W и входно напрежение 160...240 V. Продуктите с марка RASTA имат два варианта на изпълнение. Той има време за реакция от 7 ms, четири степени на регулиране и вградена защита срещу прегряване, късо съединение и високо напрежение. Свързва се към заземен контакт.
5. Sven AVR Slim-500. Въпреки китайския си произход, това релейно устройство има прилично качество на монтаж и технически характеристики: мощност 400 W, четири степени на регулиране, входно напрежение в диапазона 140...260 V. Sven може да работи при температури между 0°C и 40°C. Оборудван с тороидален автотрансформатор със сензор за прегряване. Времето за реакция е само 10 ms.
6. Stihl R600ST. Единственият електронен регулатор, специално проектиран за газови котли. Благодарение на симисторичните превключватели работното напрежение варира от 150 до 275 V. Капацитетът на устройството е 480 W, температурен диапазон - 1 ... 40°C, четиристепенно регулиране, време за реакция 40 ms. За всеки от двата евроконтакта има отделна верига. Напълно безшумна работа.
7. Bastion Teplocom ST-555. Друг модел от релеен тип, но с порядък по-ниска мощност от 280 W и входно напрежение 145...260 V. Също така, за разлика от марката Resanta, Bastion има време за реакция от 20 ms, а броят на стъпките е само три. Освен това устройството се нагрява по време на работа и няма автоматичен предпазител.

   Как да свържете устройството към котела?

Сега е необходимо да се проучи схемата на правилното свързване на стабилизиращото устройство.

На първо място, за да защитите газовия си котел, се нуждаете от защита от пренапрежение непосредствено преди него и от реле за контрол на напрежението непосредствено след входящата автоматика.

По правило на местата, където се използват отоплителни котли, захранването се осъществява посредством двупроводна въздушна линия, оборудвана със заземителна система CT. В такъв случай трябва да се добави RCD с ток на настройка до 30 mA.

Така се получава следната диаграма:

Внимание: Както стабилизаторът, така и газовият котел трябва да бъдат оборудвани със заземителна връзка!

За да се заземи котелът (както и други електрически уреди), трябва да се направи отделна заземителна верига в системата на ТТ, напълно изолирана от нулевия работен проводник, както и от останалата част на мрежата. Съпротивлението на заземителната верига се изчислява в съответствие с разпоредбите на правилата за електрическа инсталация.

Заключение: Какъв стабилизатор да изберете за газовия котел

От всичко гореизложено можем да обобщим кое стабилизиращо устройство е най-подходящо за газовия котел:

• еднофазен;
• с мощност 400 W или 30-40% повече от мощността на котела;
• всякакъв вид, с изключение на електромеханичните, или да инсталирате електромеханичното устройство в друго помещение.

За потребителите основният критерий за избор на стабилизатори на напрежение е цената на продукта. За същата цена е възможно да се закупи устройство, което изобщо не е подходящо за газово оборудване, или да се закупи надежден модел, който ще осигури прилична защита. Ето защо при избора на стабилизиращо устройство е необходимо да се вземат предвид изброените параметри, а не само цената.

Стабилизатори на напрежение за газови котли - как да изберем вида и капацитета

Много по-лесно е да се изчисли необходимата мощност на електрическия стабилизатор за един елемент от оборудването, отколкото за цялата къща. Достатъчно е да погледнете в приложения паспорт или ръководство, в което са посочени електрическите характеристики, и да откриете стойността на активната мощност, която обикновено варира от 90 до 180 вата.

снимка на уебсайта

Трябва да се има предвид, че вградената циркулационна помпа се задвижва от електрически двигател, чиято пускова мощност може да бъде значително по-висока от активната мощност. Ако стартовата мощност е посочена в информационния лист, по-нататъшните изчисления се основават на нея. Но ако тази цифра не може да бъде намерена, трябва да знаете, че стартовата мощност превишава активната мощност от 3 до 5 пъти, което означава, че средно тя ще бъде между 270 и 900 W в зависимост от модела.

Получената цифра не е крайният резултат, тъй като трябва да се умножи по фактора на мощността - cosφ, който за този тип устройства обикновено е равен на 0,75-0,8. Резултатът ще бъде общата мощност, за която трябва да бъде проектиран стабилизаторът. Ако ви мързи да правите изчисления, можете да кажете, че мощност от 0,8-1 kVA ще покрие повече от необходимото за всеки котел.

Производителите препоръчват да се осигури 25-30% резерв на мощността на устройството, тъй като работата на границата на техническите възможности ще доведе до бързо износване на частите и следователно ще съкрати експлоатационния му живот.

Механизмът, който осигурява стабилизиране на напрежението, до голяма степен определя предназначението на уреда, неговите технически характеристики и цената му. Въз основа на този параметър електрическите стабилизатори на пазара могат да бъдат класифицирани в следните видове:

• Реле;
• Електромеханични (серво);
• Електронна версия.

Въпреки факта, че релейният тип е най-простият принцип на работа и цената на тези устройства е най-достъпна, тези стабилизатори са напълно подходящи за газови котли. Точността на изходното напрежение на релейните устройства е 5-10%, въпреки че някои производители произвеждат модели с отклонение 3-5%. За чувствително оборудване тази стойност не е достатъчна и осветлението или медицинските устройства ще работят с прекъсвания.

Както вече казахме, отоплителните уреди понасят 10% отклонение от стандартните стойности и са по-критични към внезапни промени в напрежението. От това следва, че скоростта на стабилизиране е много по-важна от неговата точност. Скоростите на моделите релета са много добри - за 1 секунда някои от тях могат да приведат в норма колебание от 100 V.

Разположението на котела в неотопляемо помещение също няма да повлияе на работата му, тъй като релейните механизми остават в действие при ниски температури. Потребителите оценяват и факта, че този тип не изисква редовна поддръжка. При дългосрочна експлоатация е необходима само подмяна на релетата, когато те се износят.

снимка от7.biz

Електромеханичните устройства се характеризират с високопрецизна стабилизация с отклонение до 1,5 % от стандартните напрежения. Поддържането на такава точност е безсмислено в разглеждания от нас случай, а комбинацията с доста скромната скорост на стабилизация от 10 V/s прави електромеханичните устройства напълно неподходящи за такава задача.

На върха на йерархията са електронните стабилизатори, които осигуряват незабавно изравняване и перфектна точност на изходното напрежение. Освен това този механизъм дава възможност да се използват възможно най-широки вариации на захранването със стойности от 85 V до 305 V. Конструктивните елементи на електронните устройства не са подложени на износване, което гарантира 20-годишен експлоатационен живот. Всъщност единственото ограничение за инсталирането им може да бъде високата цена, която, както е известно, е много субективно понятие.

В обобщение можем да кажем, че възможностите на релейните и електронните стабилизатори са достатъчни, за да гарантират безопасността на отоплителното оборудване. Този регулатор на напрежението за газов котел е най-добрият. Електромеханичният принцип на работа в този случай е напълно неподходящ.