Виды стабилизаторов напряжения для газовых котлов
Имеющиеся в продаже стабилизаторы можно классифицировать по принципу действия.
Электромеханические (сервоприводные). Принцип его работы основан на перемещении сервоприводом токосъемной щетки по контактам вольтодобавочного трансформатора. Такая конструкция способна регулировать напряжение в широком диапазоне значений. Однако в этом случае эксплуатация возможна лишь в теплых помещениях. Кроме того, электромеханический регулятор требует периодической замены щеток и чувствителен к запыленности.
Релейные (электронные) стабилизаторы для котла отопления. В таких моделях переключение между обмотками трансформатора производится с помощью реле. Благодаря этой особенности в устройстве отсутствуют движущиеся части, что повышает его надежность. Вместе с тем, характеристики во многом зависят от количества ступеней автотрансформатора. Поэтому перед покупкой такого стабилизатора необходимо убедиться в соответствии заявленной чувствительности и диапазона регулировок требованиям производителя котла.
Симисторные (тиристорные). Регулировка параметров тока производится полупроводниковми приборами — тиристорами. За счет этого достигается очень высокая скорость срабатывания. Кроме того, тиристорные устройства отличаются безотказностью, бесшумностью и нечувствительностью к условиям эксплуатации. Недостатком является сравнительно высокая стоимость.
Стабилизаторы двойного преобразования (инверторные). Их особенностью является отсутствие массивного трансформатора. Подаваемый из сети ток в них выпрямляется, регулируется до требуемых значений, после чего инвертором производится обратное преобразование в переменный. Дополнительно происходит накопление энергии в конденсаторе, что улучшает характеристики стабилизатора.
Стабилизаторы с ШИМ. Широтно-импульсная модуляция (ШИМ) подразумевает стабилизацию напряжения с помощью генератора импульсов
Тем самым удается получить оптимальные частотные характеристики выходного тока, что крайне важно при эксплуатации с газовыми котлами. Кроме того, стабилизирующее оборудование данного типа способно сохранять работоспособность при значительных просадках в электросети.
Феррорезонансные стабилизаторы
Это наиболее старый вид стабилизирующих устройств, появившийся в продаже в середине прошлого века. В их основе лежат лежат принципы насыщения магнитных трансформаторных сердечников. К настоящему времени бытового применения такие устройства практически не находят виду сложности конструкции и высокой стоимости. Главным образом применяются в промышленности, где ценятся за большую точность выдаваемых параметров и быструю скорость реагирования.
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.
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.
Как рассчитывается мощность
Стабильность работы агрегата обусловлена соответствием уровня мощности имеющихся электрических приборов, и его собственной мощности.
Мощность нужно рассчитывать правильно
Нужное число включает в себя следующие составляющие:
- система принудительного удаления дыма;
- употребление платы управления прибором;
- насосы, использующиеся для циркуляции;
- регулирующая аппаратура;
- запорная аппаратура.
LENZ TECHNIC R500W
Настенный прибор, имеющий закрытую камеру сгорания, обладает мощностью в 200 Вольт. Можно использовать стабилизатор, мощность которого варьируется от 300 до 500 Вольт.
Rucelf КОТЕЛ-600
Составляя расчет, нужно обязательно учитывать наличие дополнительных насосов (использующихся для циркуляции).
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.
- 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 +5оС до +40оС, 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.
Для чего и как используется древесина
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:
- Повышенная точность регулировки. Чем больше витков трансформатора, тем точнее стабилизатор выдает нужное напряжение.
- Терпимость к перегрузкам. Мощность устройства протекает через железный трансформатор, который кратковременно способен работать при превышенных нагрузках.
Устройство электромеханического стабилизатора
Недостатки:
- Недолговечность работы. Графитовая щетка подвержена истиранию.
- 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:
- Быстрая реакция на перепады напряжения. Реле может включиться менее чем за секунду.
- Способны работать при отрицательных температурах. Реле невосприимчивы к холоду.
Минусы:
- Дешевые модели с малым количеством реле обладают плохой точностью регулировки. Выходное напряжение способно отклоняться от требуемого значения на 8%.
- Шум. Переключение реле издает характерный щелчок. Поэтому прибор плохо подходит для жилых помещений.
Прибор релейного типа
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:
- Повышенная точность регулировки. Отклонения не превышают 1-2 %.
- Отсутствие подвижных элементов. Отсюда никаких шумов и хорошая надежность.
Минусы:
- Чувствительность к помехам в питающей сети. Схема управления прибора восприимчива к ВЧ импульсам.
- Высокая цена. В некоторых моделях применяются дорогие микроконтроллеры.
Автоматический однофазный стабилизатор электронного типа
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.
Инверторный стабилизатор Штиль
Достоинства:
- Высокое качество выходного напряжения. Оно никак не зависит от входного.
- Мгновенная регулировка выходных параметров. Напряжение отслеживается в режиме реального времени.
Недостатки:
- Высокая цена прибора. За счет дороговизны электронных компонентов.
- Сложный и затратный ремонт. В случае поломки придется искать специалиста по ремонту инверторных преобразователей.
Типы стабилизаторов напряжения
Стабилизация или регулирование сетевого напряжения для питания различных радиотехнических и электротехнических устройств используется уже давно. Самым простым устройством такого типа является автотрансформатор со ступенчатой или плавной регулировкой выходного напряжения.
В настоящее время применяются следующие автоматические системы стабилизации напряжения:
- Релейный стабилизатор;
- Стабилизатор с сервоприводом;
- Тиристорный стабилизатор;
- Инверторный.
Существуют современные стабилизаторы для дома. использующие принцип широтно-импульсной модуляции, но в системах газового теплоснабжения они используются достаточно редко.
Релейные стабилизаторы
Принцип работы релейного устройства аналогичен работе автотрансформатора. Катушка вольтодобавки, подключаемая к сети, разделена на секции, с которых можно снимать повышенное или пониженное напряжение. Модуль управления постоянно сканирует напряжение сети и в случае изменения напряжения на входе, включает соответствующее реле.
Своими контактами реле подключает к выходу устройства какую-либо из секций. Поскольку релейное устройство работает в дискретном режиме, величина напряжения на выходе может отличаться от 220В в большую или меньшую сторону на 5-8%.
Прибор надёжен в работе, не требует технического обслуживания, и имеет следующие параметры:
- Регулировка напряжения – ступенчатая;
- Точность установки – 5-8%;
- Номинальное входное напряжение – от 190 до 250 В.
Сервоприводные стабилизаторы
Стабилизатор с сервоприводом является электромеханическим устройством. Элементом, регулирующим напряжение, служит металлический или графитовый контакт, перемещающийся по обмотке трансформатора. Контакт закреплён на оси серводвигателя.
Плата управления контролирует входное напряжение и в случае его изменения подаёт сигнал на электромотор. Ротор двигателя поворачивается на определённый угол, изменяя тем самым напряжение на выходе устройства.
Тиристорные
Тиристорный стабилизатор представляет собой полностью электронное устройство. Принцип его работы аналогичен релейному прибору, только секции обмотки трансформатора переключаются не контактами реле, а полупроводниковыми ключами.
Ключи, выполненные на тиристорах или симисторах, обеспечивают запас до миллиарда переключений, что делает этот стабилизатор исключительно надёжным. Прибор обеспечивает регулировку напряжения в дискретном режиме, но обладает высокой скоростью срабатывания.
Стабилизатор инверторного типа
Самым прогрессивным стабилизатором считается прибор инверторного типа или стабилизатор двойного преобразования. В нём отсутствует такой громоздкий элемент, как автотрансформатор. Переменное напряжение, пройдя через фильтр, выпрямляется, при этом определённая энергия запасается в конденсаторе. Затем осуществляется обратное преобразование постоянного тока в переменный.
Принцип работы инверторного стабилизатора
Каждый тип стабилизатора имеет свои достоинства и недостатки:
Релейное устройство отличается низкой стоимостью и хорошей надёжностью, но за счёт ступенчатого переключения, точность установки выходного напряжения невысока;
Сервоприводный стабилизатор выдаёт очень точную величину напряжения, но имеет низкую скорость срабатывания и требует постоянного технического обслуживания ввиду быстрого износа элементов, он не рекомендуется для использования с газовым оборудованием, т. к. при износе контакты могут искрить;
Тиристорный регулятор обладает мгновенной скоростью срабатывания, но стоит намного дороже релейного стабилизатора;
Устройство с двойным преобразованием выдаёт идеальное напряжение, отличается высокой скоростью, точностью и бесшумно в работе.
ТОП-5 релейных стабилизаторов напряжения
Рассмотрим несколько популярных стабилизаторов релейного типа:
РЕСАНТА ACH-500/1-Ц
Однофазный стабилизатор напряжения релейного типа.
Основные технические характеристики:
- КПД — 97%;
- входное напряжение (диапазон) — 140-260 В;
- выходное напряжение — 202-238 В;
- время отклика — 7 мс;
- тип установки — напольный;
- габариты — 110х122х134 мм;
- масса — 2,5 кг.
Достоинства:
- надежность,
- бесшумность работы,
- высокое качество сборки.
Недостатки:
- щелчки при переключении реле,
- несоответствие показателей на дисплее истинному значению напряжения при измерении вольтметром.
Wester STB-10000
Однофазный прибор мощностью 8 кВт от российского производителя. Оснащен системой принудительного охлаждения, что встречается не у всех моделей.
Технические характеристики:
- КПД — 97%;
- входное напряжение (диапазон) — 140-260 В;
- выходное напряжение — 202-238 В;
- время отклика — 0,5 с;
- тип установки — напольный;
- габариты — 480 x 270 x 300 мм (упаковка);
- масса — 17,6 кг.
Достоинства:
- компактность,
- наличие дисплея с хорошей читаемостью информации,
- напольный тип монтажа не требует дополнительных работ.
Недостатки:
- относительно высокая цена,
- иногда издает характерные звуки при переключении реле.
Wester STB-1000
Маломощный однофазный прибор для работы с отдельными потребителями. Его полная мощность составляет 1 кВ·А.
Технические характеристики:
- КПД — 97%;
- входное напряжение (диапазон) — 140-260 В;
- выходное напряжение — 202-238 В;
- время отклика — 0,5 с;
- тип установки — напольный;
- габариты — 380 x 197 x 230 мм (упаковка);
- масса — 3,7 кг.
Достоинства:
- низкая цена при высоком качестве работы,
- устойчивость к внешним нагрузкам.
Недостатки:
- малая мощность,
- задержка при включении (выполняется автонастройка).
РЕСАНТА ACH-5000/1-Ц
Однофазный стабилизатор напряжения релейного типа мощностью 5 кВт. Обладает стандартным значением погрешности для приборов подобного типа — 8%.
Технические характеристики:
- КПД — 97%;
- входное напряжение (диапазон) — 140-260 В;
- выходное напряжение — 202-238 В;
- время отклика — 7 мс;
- тип установки — напольный;
- габариты — 220х230х340 мм;
- масса — 13 кг.
Достоинства:
- устойчивый режим работы,
- низкий уровень шума.
Недостатки:
несоответствие показаний дисплея и контрольного измерительного прибора.
РЕСАНТА СПН-13500
Релейный стабилизатор напряжения мощностью 13,5 кВт. Мощная модель, способная обеспечить нормальное напряжение для нескольких потребителей. ДЛя газовых котлов такой прибор является оптимальным вариантом.
Основные характеристики:
- КПД — 97%;
- входное напряжение (диапазон) — 90-260 В;
- выходное напряжение — 202-238 В;
- время отклика — 7 мс;
- тип установки — настенный;
- габариты — 305х360х190 мм;
- масса — 18 кг.
Достоинства:
- способность подключения множества потребителей,
- надежность и устойчивость в работе, сравнительно низкая цена.
Недостатки:
- дорогостоящий ремонт,
- время отклика не всегда соответствует заявленному производителем.
Определитель центра
Необходимость найти центр круглых деталей возникает почти всегда, когда для изготовления различных поделок применяются круглые заготовки. Для изготовленияприспособления используется школьный деревянный треугольник и металлический транспортир.
Деревянный треугольник и металлический транспортир
Но это необязательно, вы можете применять иные заготовки, главное, чтобы одна имела прямой угол, а вторая ровную полосу.
Шаг 1.Карандашом продолжите длину катетов по гипотенузе.
Разметка
Ножовкой по металлу отпилите лишние куски, напильником или шлифшкуркой зачистите места срезов.
Шлифовка после отпиливания
Деталь может упираться о выступ или попадать в углубление, в таком положении невозможно точно провести диаметры, а центр круга автоматически смещается в ту или иную сторону. При изготовлении некоторых приспособлений ошибки могут быть критическими. Настоятельно рекомендуется после отпиливания проверить указанные требования новым треугольником.
Шаг 2. Отрежьте от транспортира полукруглую шкалу, для дальнейших работ вам понадобится только ровная полоска.
Разрезание транспортира
Транспортир изготовлен из алюминиевого сплава толщиной 0,3 мм, он без проблем режется обыкновенными бытовыми ножницами. Уберите заусеницы напильником, они очень острые и могут травмировать руки во время использования приспособления.
Шаг 3. Установите алюминиевую полоску строго по биссектрисе треугольника.
Биссектриса– линия, делящая угол ровно пополам. У нас угол 90°, это значит, что биссектриса должна располагаться под углом 45°. Найти его просто. Второй равнобедренный прямоугольный треугольник вставьте в заготовку таким образом, чтобы его гипотенуза лежала на катете. В равносторонних прямоугольных треугольниках угол между катетами и гипотенузой равняется 45°, а именно такой нам надо было найти.
Шаг 4. К катету вставленного треугольника плотно приложите подготовленную алюминиевую полоску, точно ее совместите. Надо добиться такого положения, чтобы одна ее грань прошла по углу отрезанного. Тонким карандашом проведите линию.
Шаг 5. Отметьте точки высверливания отверстий. Их требуется не менее трех, две не гарантируют надежную прочность фиксации, что становится причиной смещения элемента. Как результат – ошибки в определениях центра.
Установка металлической полосы и разметка мест крепежа
Отверстия можно сверлить дрелью или шуруповертом со сверлом диаметром до 1 мм. Нет электрических инструментов – не проблема. Алюминиевый сплав настолько мягкий, что отверстия можно проковырять острием обыкновенного гвоздя. Как и всегда, после высверливания напильником надо снять острые заусеницы. Такие же отверстия нужно проделать и в деревянных частях приспособления.
Отверстия в заготовках
Шаг 6. Небольшими винтиками соедините элементы в единую конструкцию. Винтики требуются маленькие (отлично подходят от крепления настольного компьютера), слишком большие расколют тонкую рейку треугольника.
Вначале рекомендуется немного закрутить один винтик, проверить положение, затем второй. Опять немного подкорректировать. Все в норме – можно их затягивать до упора и устанавливать третий. Очень сильно пальцами прижимайте алюминиевую полоску к деревянным рейкам, при закручивании она может изменять свое положение. После фиксации надо еще раз проконтролировать биссектрису.
Сборка приспособления
Шаг 7. Ножницами отрежьте выступающую за периметр треугольника часть полосы, заусеницы сточите.
Шаг 8. Уберите острые концы винтиков, напильником работайте осторожно, не допускайте послабления соединений.
Внешний вид после шлифовки
Шаг 9. Для улучшения внешнего вида покрасьте определитель центра. Внимательно подбирайте краску. Дело в том, что часть приспособления деревянная, а часть металлическая, надо пользоваться только износостойкой универсальной краской. Перед ее нанесением следует в обязательном порядке обезжирить алюминиевую деталь. Протрите ее поверхности очищенным бензином, ацетоном или иным химическим растворителем. Краску можно наносить лишь после полного высыхания жидкости.
Окрашивание
На этом процесс изготовления закончен, можно использовать приспособление по назначению. Как именно это делается?
- Вставьте между катетами прибора круглую заготовку. Прижмите ее, она должна касаться каждого в одной точке.
- Повернитеприспособление обратной стороной и по линиибиссектрисы проведите линию.
- Немного проверните деталь и еще раз проделайте вышеописанные действия. В точке пересечения двух линий располагается центр окружности.
Использование приспособления по назначению
Мы рассказали принцип изготовленияприспособления. Если предполагается работать с заготовками большого диаметра, то длина катетов должна увеличиваться. Необязательно пользоваться заводскими треугольниками, их можно сделать любых размеров собственными руками.