Классификация стабилизаторов
По конструкции и особенностям работы подразделяются на:
Релейные. Считаются самыми простыми по устройству. В основе трансформатор, на его обмотку (первичную) поступает входящее электропитание. Далее автоматически электроток переходит на вторичную обмотку, где уже и преобразуется в напряжение, приближенное к необходимым для стабильной работы значениям. Релейные устройства-стабилизаторы быстро откликаются на сетевые перепады, могут работать при минусовых температурах, не требуют постоянного контроля. Минусы – шумность и погрешность до 8-10 %;
Электромеханические (сервоприводные). Состоят из торообразного трансформатора, в центре которого размещён сервопривод, вращающий токосъёмник. В момент вращения по кольцевому коллектору изменяется количество витков на вторичной обмотке и соответственно меняется и напряжение. Электромеханические стабилизаторы переносят значительные нагрузки. Однако такие устройства искрят на контактах. Устанавливают их вместе с котлом, работающим на газовых смесях, только на максимально возможном удалении и с дополнительной защитой;
Электронные. Проводят ток через трансформатор, меняя его напряжение при помощи установленных внутри электронных ключей – тиристоров и симисторов. Размеры ключей небольшие, поэтому и устройства электронного типа – это компактные, удобные в обслуживании устройства. Отличаются они также долговечностью, бесшумностью, оптимальной точностью преобразования. Стабилизаторы электронного вида считаются по конструкции и особенностям работы самыми подходящими для газовых котлов устройствами, но стоят они выше, чем первые два типа;
Гибридные. Считаются подтипом электромеханических. В конструкции предусмотрено два релейных стабилизатора, за счёт чего прибор может выдержать большее напряжение при скачках электроэнергии. В штатном режиме принцип действия гибридного стабилизатора ничем не отличается от работы электромеханического устройства;
Инверторные иначе называют стабилизаторы с двойным преобразованием. Принцип работы таких устройств прост – на входе поступающий переменный ток трансформируется в постоянный, затем, проходя через инвертор, становится переменным с нужным для электротехники напряжением в 220 В. За счёт преобразования двойного вида инверторный стабилизатор всегда выдаёт стабильные показатели независимо от частоты и качества помех в электропитании. Не так давно такие устройства стоили достаточно дорого, но сейчас производители предлагают аппараты стоимостью от 3 тыс. рублей, многие из которых входят в рейтинг лучших.
По месту закрепления стабилизаторы делятся на три вида:
Настенные. Компактные модели, закрепляются на вертикальной стене, не занимают много места, но стоят дорого;
Напольные. Дешевле по сравнению с настенными. Однако некоторые модели могут оказаться неудобными из-за больших размеров;
Универсальные. По конструкции подходят для монтажа как на стене, так на горизонтальной поверхности.
Виктор Тагаев Мастер по ремонту инструмента и спецтехники, автор собственного блога Установить аппарат на самом деле несложно, но если вы сомневаетесь в том, что сможете справиться с этим профессионально, то лучше для монтажа пригласить специалиста. Качественная установка продлевает работу всех элементов системы отопления и исключает возникновение пожаров и иных проблем.
Выбирая модель по варианту расположения, необходимо учитывать, что аппараты устанавливаются с соблюдением техники безопасности. В помещении не должно быть повышенной влажности и оседающей пыли, на работе прибора негативно могут сказаться слишком высокие температуры и холод. Такие условия не позволяют размещать стабилизаторы на чердаках или в сырых подвальных помещениях.
Критерии выбора стабилизатора
Стабилизаторы напряжения кроме достоинств и недостатков, свойственных каждому типу имеют общие технические характеристики:
- Число фаз;
- Допустимая мощность нагрузки;
- Скорость нормализации напряжения;
- Точность установки;
- Входной диапазон напряжения;
- Форма выходного напряжения;
- Интервал рабочих температур.
Индивидуальные системы отопления обычно рассчитаны для питания от однофазной сети. Мощность нагрузки – это важнейшая характеристика любого стабилизатора. Этот параметр определяет, какие по мощности нагрузки можно будет подключить к блоку стабилизации.
Определение требуемой мощности стабилизатора
Для определения требуемой мощности стабилизатора нужно отдельно подсчитать активную и реактивную нагрузки. В данном случае схема управления это активная нагрузка, а вентилятор и циркуляционный насос – реактивная. Мощность компактного отопительного котла обычно варьируется от 50 до 200 ватт, а циркуляционный насос может иметь мощность 100-150 ватт. Часто в документации указывается тепловая мощность насоса.
Чтобы узнать полную мощность, нужно тепловую мощность разделить на косинус фи, а если он не указан, то на коэффициент 0,7 (Р тепловая/Cos ϕ или на 0,7). В момент включения насоса потребляемый ток возрастает примерно в три раза. Это продолжается не более пяти секунд, но учитывать пусковой ток нужно обязательно, поэтому результат умножается на три.
После подсчёта всех мощностей данные суммируются и умножаются на поправочный коэффициент 1,3. В результате формула будет выглядеть следующим образом:
Мощность стабилизатора = Мощность блока автоматики + (мощность насоса*3 + мощность вентилятора*3)*1,3.
электронное устройство на тиристорах
Точность установки напряжения не является важным параметром, поскольку даже дешёвый стабилизатор для газового котла обеспечивает точность ± 10 %, а эта величина соответствует отечественному стандарту.
Самым неприхотливым стабилизатором по отношению к температуре, является электронный прибор с тиристорным управлением. Его можно эксплуатировать в диапазоне от -40 до +50 градусов.
Заключение
Подводя итоги, можно сделать однозначный вывод – лучший стабилизатор для газового котла — это тиристорный прибор с микропроцессорным управлением, который обеспечивает на выходе ровную синусоиду.
В большом доме со сложной системой отопления, обычно имеется несколько насосов для перемещения теплоносителя, поэтому специалисты рекомендуют в таких случаях, установить два стабилизатора, один из которых будет обеспечивать качественным напряжением автоматику котла отопления, а другой работать только на циркуляционные насосы. Это намного повысит надёжность системы.
Как выбрать стабилизатор напряжения для газового котла
Если тип стабилизатора вы выбрали, пришло время определиться с мощностью. Потребляемая мощность котла указана в паспортных данных, обычно она колеблется от 100Вт до 200Вт. Но это средняя мощность. В моменты включения/выключения устройств она может быть больше в 4-5 раз. Потому умножаете цифру из паспорта на 5, добавляете небольшой запас (10%) и имеете требуемую мощность.
Определившись с мощностью, нужно выбрать брэнд
В первую очередь обратите внимание не на строчку «страна-производитель», а на ассортимент продукции. И в Китае делают неплохую технику
Тут вопрос качества, а не географии. Если фирма выпускает стабилизаторы в широком диапазоне мощностей – это хороший признак: технология отработана. Не советуем брать новинки, так как для нормальной обкатки модели требуются годы. А для стабилизаторов лучшее – это проверенное.
Если говорить о производителях конкретно, то лучше всех себя показали устройства российского производства: Штиль, Лидер, Прогресс. Неплохо работают украинские Volter. Из Европы в Россию поставляются только итальянские Orion. Других «европейцев» (не считая стран СНГ и прибалтов) по заверениям специалистов на рынке нет. Есть еще белорусские ЗОРД. Их собирают из китайских запчастей.
Стабилизатор Штиль российского производства имеет хорошие характеристики
Если говорить о технических характеристиках, на которые можно обратить внимание, это на:
Время отклика и скорость реакции на изменение напряжения. Время отклика измеряется в миллисекундах. Чем меньше это параметр, тем лучше для котла. Скорость реакции измеряется в вольтах в секунду (в/сек) — это на сколько за секунду может откорректировать напряжение данный прибор. Тут подход другой – чем выше значение, тем лучше.
Технические характеристики релейного стабилизатора «Ресанта» (для увеличения масштаба кликните по картинке)
Рабочий диапазон напряжения на входе. Это те максимальное и минимальное значения напряжений, которые прибор может «выровнять». При превышении порога в одну или другую сторону стабилизатор просто отключит котел до восстановления напряжения в пределах нормы. Если для телевизора или другой бытовой техники такое явление приемлемо, то частые отключения газового котла в морозы могут привести к разморозке системы. Потому измеряем максимальное и минимальное напряжение в сети (тестером) и берем по этой характеристике с некоторым запасом. Но тут нужно учесть вот что: чем более широкий диапазон может скорректировать стабилизатор, тем дороже он стоит.
Количество уровней коррекции. Этот параметр указывается для релейных и электронных моделей. Чем больше их, тем точнее поддерживается напряжение, но и большую стоимость имеет прибор.
Метод установки. Есть модели напольные или настенные. Так как для газовых котлов мощные стабилизаторы не нужны, в большинстве своем они настенного исполнения.
Рабочий диапазон температур. Обычные устройства работают при температуре от +5 о С до +40 о С, то есть подходят для установки в помещении. Уличные варианты предполагают наличие кожуха, и тогда могут эксплуатироваться и при минусовых температурах. Но если у обычной модели указаны минусовые температуры, это, скорее всего, маркетинговый ход, а не реальные значения.
Все стабилизаторы небольшой мощности (а такие для газовых котлов и нужны) рассчитаны на однофазные сети 220В. Трехфазные стабилизаторы нужны лишь в том случае, когда сам котел у вас требует трехфазного подключения.
Зачем для газового котла нужен стабилизатор напряжения
Подача электроэнергии в газовый котел требуется для нескольких узлов:
- циркуляционный насос;
- вентилятор турбонаддува;
- электронная плата управления с подключенной сетью датчиков (самодиагностика).
Первые два устройства вполне устойчивы к перепадам рабочего напряжения. К наиболее требовательным группам потребителей относят плату управления. Она обладает тонкими настойками, позволяющими определять наличие пламени на горелке и прочими установками безопасности. Сразу детектируется перегрев теплоносителя, падение давления, отсутствие циркуляции и прочие важные параметры котла.
Любой скачок или изменение режима электропитания могут дать сбой в системе и вызвать череду ложных срабатываний датчиков.
Если подобная ситуация будет повторяться часто, плата управления перегорит. Новый узел стоит дорого, дополнительная плата потребуется за замену элемента и новую настройку систем котла.
Неизвестно, каков будет результат подобной замены. поскольку уровень подготовки специалистов сервисных центров бывает разный. Кроме того, на время ремонта дом останется без обогрева (если нет резервного котла, что бывает редко).
Поэтому, одновременно с приобретением котла необходимо купить стабилизатор напряжения и пользоваться им с самых первых дней работы системы.
ВАЖНО!
Стабилизаторы не спасают от полного отключения питания. Для отдаленных поселков это следствие изношенности и перегрузки сетей является обычным явлением. Если такая ситуация стала нормой, лучше приобрести энергонезависимый котел, не нуждающийся в электропитании и более надежный в условиях нестабильной подачи энергии.
Как выбрать подходящий стабилизатор напряжения для частного дома?
Мы ответили на вопрос о том, как выбрать стабилизатор напряжения 220В для дома по его конструктивному исполнению.
Следующий этап — оценка технических характеристик, указанных в инструкции по применению:
- Количество фаз тока (1 или 3).
- Мощность Ватт-Амперы (ВА).
- Время реакции на изменение входного напряжения (миллисекунды, мс).
- Порог отключения – верхний и нижний, Вольт.
- Выходное напряжение с точностью регулирования (Например, 220В +/- 5%).
- Способ установки (напольный или настенный).
Наибольшие затруднения у новичков вызывает вопрос правильного подбора мощности защитного устройства. Поэтому на нем мы остановимся более детально.
Кроме активной мощности, которую потребляет каждый бытовой прибор, в некоторых устройствах присутствует реактивная. Она возникает при наличии индуктивности (когда у потребителя энергии имеется достаточно мощный электродвигатель). В момент его пуска ток в сети возрастает в несколько раз. Поэтому, если вы выберете стабилизатор только по его паспортной (активной) мощности, и не учтете реактивную, то он не справится с пиковой нагрузкой.
Второй фактор, существенно влияющий на выбор — коэффициент трансформации. Он равен нулю, когда стабилизатор работает в идеальных условиях: получает на вход 220В и без изменений передает их бытовой технике. Если же ему приходится «поднимать или опускать» напряжение на 20-30%, то его мощность соответственно уменьшается. Данная зависимость отражена в таблице.
Соотношение между входным напряжением и коэффициентом трансформации
Что это означает в практическом плане? Допустим, что в вашей домашней электросети напряжение стабильно низкое и составляет 170 Вольт. Смотрим на таблицу и видим, что ему соответствует коэффициент трансформации 1,35. Значит, при выборе стабилизатора для одного прибора или для целой группы устройств его мощность должна быть выше паспортной минимум на 35%.
В качестве примера рассмотрим выбор стабилизатора для газового котла в доме с повышенным напряжением (250 В). В котле установлен циркуляционный насос с электродвигателем.
Поскольку его мощность невелика (порядка 80-150 Ватт), то пусковые токи не окажут существенного влияния на работу стабилизатора. Поэтому для защиты электронной платы управления котла нам хватит защитного устройства, мощностью 150 Ватт помноженной на коэффициент трансформации 1,35 = 200 Ватт. По модельному ряду подбираем ближайший подходящий по мощности прибор – 500 Ватт (ВА).
Если же мы будем подбирать защиту для холодильника или водяного насоса, в которых стоят более мощные электромоторы, то в этом случае активную мощность нужно помножить минимум на 3. Так мы учтем большие пусковые токи, инициирующие реактивную мощность.
Нужно сказать несколько слов и о том, какой стабилизатор напряжения лучше выбрать: рассчитанный на весь дом или на защиту одного чувствительного устройства (котла, телевизора, кондиционера, холодильника)? Очевидно, что один общий стабилизатор, обслуживающий все жилище, выгоднее. В этом случае вам не придется думать, в какую розетку включить конкретный прибор или периодически носить за ним «индивидуальное средство защиты».
Подбор общего стабилизатора для дома ведут, суммируя активные мощности всех бытовых приборов (с учетом реактивных нагрузок). Полученную цифру умножают на коэффициент трансформации и на коэффициент, учитывающий вероятность одновременного включения всех приборов (0,7).
Например, для дома с пониженным напряжением 170 Вольт данный расчет будет выглядеть следующим образом (с учетом пускового тока):
стиральная машина (2,3 кВт) + холодильник (0,6 кВт) + LCD телевизор (0,3 кВт) + водяной насос (1,2 кВт) + газовый котел (0,1кВт) + кондиционер (2,5 кВт) + освещение (0,7 кВт) = 7,7 кВт х 1,35 (коэффициент трансформации) х 0,7 (вероятность одновременной включения) = 7,27 кВт. Значит, нужно купить защитный прибор мощностью не менее 7,5 кВт.
Общий внутридомовой стабилизатор подключают в сеть сразу после счетчика электроэнергии. От него запитываются все потребители. Как правило, в таких устройствах имеются автоматы защиты. Они отключают ток в том случае, когда скачок или падение напряжение превышает порог стабилизации.
https://youtube.com/watch?v=R9frNdWPCtY
Какой тип стабилизатора напряжения выбрать?
Защитные устройства по типу регулировки бывают плавные и дискретные (ступенчатые). Точность стабилизации приборов второго типа зависит от количества ступеней и их величины.
По принципу действия стабилизаторы делят на группы:
Электромеханические. Регулирование напряжения происходит за счёт перемещения щётки автотрансформатора, которую двигает сервопривод. Устройства механического типа обеспечивают плавную и точную стабилизацию. Они устойчивы к перепадам напряжения и быстро реагируют на изменение параметров электросети. Однако из-за износа подвижных деталей они требуют регулярного сервисного обслуживания.
Электронные. Устройства работают на полупроводниковых элементах — симисторах, которые служат как силовые ключи. Электронные стабилизаторы отличаются быстродействием, бесшумной работой, способностью выдерживать перегрузки до 12 ч и долгим сроком службы. Регулировка происходит по дискретному принципу, с точностью ±2,5 %, у самых дорогих моделей — до 1%. Ещё одно достоинство симисторных моделей — компактность
Обратите внимание, что стоят электронные стабилизаторы дороже, чем сервоприводные и релейные.
Релейные. Самые простые и недорогие устройства
Отличаются низкой точностью регулировки на выходе ±5-10%, поэтому подойдут не всем моделям газовых котлов. Другие их недостатки: шум, медленная реакция, низкая надёжность, неспособность выдерживать перегрузки.
Инверторные. Отличаются широким диапазоном рабочего входного напряжения (115-300 В) и КПД более 90%. Также эти устройства дают самую плавную и быструю регулировку, работают без шума и удобны в установке из-за компактных размеров. Недостатки: высокая стоимость и чувствительность к увеличению нагрузки.
Зачем для газового котла нужен стабилизатор напряжения
Подача электроэнергии в газовый котел требуется для нескольких узлов:
- циркуляционный насос;
- вентилятор турбонаддува;
- электронная плата управления с подключенной сетью датчиков (самодиагностика).
Первые два устройства вполне устойчивы к перепадам рабочего напряжения. К наиболее требовательным группам потребителей относят плату управления. Она обладает тонкими настойками, позволяющими определять наличие пламени на горелке и прочими установками безопасности. Сразу детектируется перегрев теплоносителя, падение давления, отсутствие циркуляции и прочие важные параметры котла.
Любой скачок или изменение режима электропитания могут дать сбой в системе и вызвать череду ложных срабатываний датчиков.
Если подобная ситуация будет повторяться часто, плата управления перегорит. Новый узел стоит дорого, дополнительная плата потребуется за замену элемента и новую настройку систем котла.
Неизвестно, каков будет результат подобной замены. поскольку уровень подготовки специалистов сервисных центров бывает разный. Кроме того, на время ремонта дом останется без обогрева (если нет резервного котла, что бывает редко).
Поэтому, одновременно с приобретением котла необходимо купить стабилизатор напряжения и пользоваться им с самых первых дней работы системы.
ВАЖНО!
Стабилизаторы не спасают от полного отключения питания. Для отдаленных поселков это следствие изношенности и перегрузки сетей является обычным явлением. Если такая ситуация стала нормой, лучше приобрести энергонезависимый котел, не нуждающийся в электропитании и более надежный в условиях нестабильной подачи энергии.
Штиль IS2500
Тип — инверторный
Мощность — 2 кВт
Входное напряжение — 90-310 В
Время реакции — отсутствует
Количество ступеней регулировки — непрерывная регулировка
Подключение через клеммную колодку, выход — 2 евророзетки
Есть байпас
Штиль ИнСтаб IS2500 — единственный в данном обзоре стабилизатор с двойным преобразованием напряжения.
Наша отечественная разработка, полное соответствие международным стандартам, отличное качество монтажа — качественная пайка, отсутствие следов флюса, всюду кембрики и термоусадки:
И все это запрятано в надежный металлический корпус:
Инверторные стабилизаторы на сегодняшний день являются САМЫМ ЭФФЕКТИВНЫМ РЕШЕНИЕМ по защите аппаратуры от пониженного и повышенного напряжения, от искажения формы питающего напряжения и его частоты, от импульсных и высокочастотных помех. И в стабилизаторах Штиль серии ИнСтаб в полной мере реализован весь перечисленный функционал.
Если снять крышку, первое, что бросается в глаза — отсутствие массивного тороидального транса (неотъемлемый элемент стабилизаторов других типов). Это значительно уменьшает массу устройства и полностью избавляет от привычного трансформаторного гудения. Вообще, Штиль IS2500 работает почти бесшумно, если не считать звук вентиляторов. Если говорить по чесноку, то они, конечно же, шумят, но на таких высоких частотах, которые не способно уловить не только человеческое, но и даже кошачье ухо.
Второе, на что сразу обращаешь внимание, — это элементы входного и выходного фильтра для защиты от помех. Видите эти массивные дроссели на ферритовых кольцах и желтые прямоугольные конденсаторы типа Х2?
Кстати, заодно можете сравнить качество монтажа Штиля с любой Ресантой. Как говорится, комментарии излишни.
Схемотехника стабилизаторов двойного преобразования такова, что выходное напряжение практически не зависит от входного. И действительно, если провести эксперимент при помощи ЛАТРа, то Штиль ИнСтаб IS2500 показывает абсолютную стабильность выходного напряжения в фантастическом диапазоне от 90 до 310 вольт.
В качестве доказательства могу привести сравнительные осциллограммы выходного напряжения стабилизатора Штиль ИнСтаб IS25000 и обычного релейного и электромеханического стабилизаторов.
Осциллограммы наглядно показывают реакцию стабилизаторов различных типов на резкий скачек входного напряжения (на 60 вольт вниз):
Как видите, стабилизатор Штиль IS2500 обладает нулевым временем реакции на изменение входного напряжения. На выходе всегда 220 вольт независимо от того, что поступает на вход. Если добавить сюда низкие требования к форме и частоте питающего напряжения, невероятно широкий рабочий диапазон, то это просто сказочный прибор. Такой стабилизатор идеально подойдет для работы от простенького дизель-генератора, у которого плавает не только амплитуда выдаваемого напряжения, но и частота.
При выходе напряжения за пределы рабочего диапазона (ниже 90 вольт или выше 310), стабилизатор тут же отключает нагрузку и на передней панели загорается красный светодиод и появляется соответствующая индикация. Как только напряжение возвращается в рабочий диапазон, все автоматически включится в работу.
Интересно то, что при возникновении даже 150%-ой перегрузки, стабилизаторы Штиль ИнСтаб не отрубаются мгновенно, а выжидают целых 5 секунд прежде чем уйти в защиту. Для нас это означает, что через такие стабилизаторы можно подключать бытовые приборы с большими пусковым мощностями (такие как холодильники, кондиционеры и мясорубки). Нужно только правильно выбрать мощность стабилизатора.
Кстати, график зависимости мощности стабилизатора двойного преобразования от входного напряжения приведен ниже:
ВЫВОД: инверторный стабилизатор напряжения Штиль ИнСтаб IS2500 обладает беспрецедентными характеристиками и оставляет далеко позади стабилизаторы любых других типов (релейные, электронные, сервоприводные), поэтому может быть использован для защиты особо важной и дорогостоящей бытовой техники. Единственным недостатком можно считать высокую стоимость, которая, несомненно, будет снижаться по мере развития технологии, удешевления элементной базы и появления здоровой конкуренции
В комплекте со стабилизатором идет набор для настенного монтажа — пластиковые дюбеля и специальная крепежная пластина. Все продумано.