Как выбрать ИБП для газового и твердотопливного котла

Работающие от сети газовые котлы, которыми отапливаются частные дома, квартиры и прочие помещения, крайне чувствительны к качеству электропитания. Если напряжение в сети начнёт сильно скакать, то привередливые датчики могут выйти из строя, а это может доставить массу неприятностей в виде лишних финансовых затрат и, естественно, холода в зимнее время.

Выбирать стабилизатор для газового котла предстоит не только по его номинальным характеристикам. На рынке представлено несколько типов устройств, работающих на отличных друг от друга принципах. При этом они по-разному стабилизируют напряжения и существенно различаются по стоимости и даже габаритам.

Есть четыре базовые конструкции стабилизатора:

  • Сервоприводные (электромеханические);
  • Релейные;
  • Симисторные;
  • С ШИМ-вольтдобавкой.

Сервоприводные или электромеханические стабилизаторы работают на простейшем принципе. Электропривод раскручивает вал генератора, с которого снимается выходное напряжение. Управляющая схема следит за тем, чтобы вне зависимости от входного напряжения на выходе получалась идеальная синусоида, требуемой амплитуды и частоты. Корректируя работу электропривода и способ съема напряжения с генератора, добиваются стабилизации напряжения с точностью 2-3%, то есть с разбегом от номинального значения всего в 4-6В.

Механическая часть стабилизатора обладает немалой инертностью. Уже раскрученный маховик достаточно сложно перевести на новый режим работы, что сказывается на скорости реагирования устройства на изменения во входном каскаде.

Как выбрать ИБП для газового и твердотопливного котла

Внимание! Электромеханические стабилизаторы запрещено использовать для газовых котлов т.к. токосъемный контакт может искрить.

Преимущества:

  • точность стабилизации 2-3%;
  • низкая стоимость;
  • охват большого диапазона входных напряжений для поддержания стабильного выхода.

Недостатки:

  • уровень стабилизации и долговечность зависит от качества графитового токосъемника;
  • скорость срабатывания исчисляется секундами;
  • уровень шума от работы стабилизатора ≈60дБ;
  • большой вес и габариты стабилизатора.

Релейные и семисторные стабилизаторы работают по схожему принципу. Внутри есть многоступенчатая система трансформации входного напряжения в выходное. Для каждого уровня входного напряжения соответствует своя пара обмоток трансформатора для получения стабилизированного выходного питания.

Отличается только способ переключения между обмотками. Качество стабилизации и охватываемый диапазон входного напряжения, при котором получается нормализированный выход, определяется количеством ступеней, набором пар обмоток на трансформаторе. Однако с увеличением этой характеристики возрастает стоимость и габариты системы. Чаще всего уровень стабилизации равен 6-8% (8-16В).

В релейных стабилизаторах переключение между ступенями трансформатора механическое. Используется целый пакет электромагнитных реле. Такой подход исторически получил распространение, когда не было альтернативы, и за счет низкой стоимости с высокой безотказностью самих реле. Скорость реагирования у таких стабилизаторов высока и равна примерно 20-50 мс (миллисекунды).

Преимущество:

  • высокое быстродействие;
  • низкая стоимость;
  • долговечность.
Как выбрать ИБП для газового и твердотопливного котла

Недостатки:

  • щелчки при срабатывании реле,
  • габариты печатных плат и самого стабилизатора.
  • шаговая, ступенчатая стабилизация.

В семисторных стабилизаторах вместо реле используются сверхмощные семисторы – полупроводниковые элементы, способные гораздо быстрее переключать линии питания и обмотки трансформатора, притом без каких-либо щелчков и шумов. Исключается и проблема с «дребезгом» сигнала на контактах, появлением высокочастотных помех, которые фильтруются отдельно. Скорость срабатывания уже порядка 50-150 мкс (микросекунд). Однако сверхмощные полупроводники обходятся дорого, что сказывается на стоимости стабилизатора.

Преимущества:

  • быстродействие;
  • компактность;
  • долговечность.

Недостатки:

  • стоимость.

Стабилизаторы с ШИМ-вольт добавкой. Работаю по принципу двойного преобразования. Из входного переменного напряжения формируется опорное постоянное напряжение 12-48В, из которого уже формируется стабилизированный выходной сигнал. Как вариант используется непосредственная модификация входного напряжения с понижением выходной мощности, когда схема автоматически наращивает напряжение или наоборот обрезает для получения нужной амплитуды. Первый вариант привлекателен тем, что на выходе формируется идеальная синусоида без помех и даже заметных колебаний. Принцип работы построен на том, что стабилизировать промежуточное постоянное напряжение гораздо легче.

Читайте также:  Верхний розлив отопления схема в многоквартирном доме

Преимущество:

  • правильная синусоида по частоте и амплитуде, стабилизация на уровне 2%;
  • быстродействие;
  • настройка параметров работы стабилизатора со стороны пользователя;
  • малые габариты и масса.
Как выбрать ИБП для газового и твердотопливного котла

Недостатки:

  • стоимость.

Таблица. Сравнительные характеристики основных типов стабилизаторов.

Сервоприводные Релейные Семисторные ШИМ-вольтдобавка
Быстродействие, мс 500-2000 20-50 0,2-0,3 0,5-20
Точность стабилизации 3% 4-8% 4-8% 1-5%
Диапазон входных напряжений, В 145-260 120-290 145-265 150-270
Искажение синусоиды среднее минимальное минимальное корректируется
Ориентировочная стоимость, $ 70-250 50-250 200-700 200-450

Преимущества газового оборудования

Современное газовое оборудование обладает наиболее оптимальными техническими и эксплуатационными характеристиками. Такие котлы легко программируются на нужные рабочие режимы и доводятся до нормы путем точных регулировок. За счет этого создается существенная экономия энергоносителей и соответственно, денежных средств. Однако, данные системы не могут обходиться без электроэнергии – они требуют непрерывного и сбалансированного питания.

Благодаря использованию электронных схем и другим конструктивным особенностям, газовые котлы имеют ряд отличий и преимуществ:

  • Наличие электронных схем, обеспечивающих оптимальный расход газа. В нужные моменты автоматика включает установленное количество горелок и регулирует высоту пламени на каждой из них.
  • С помощью тонких настроек электроника самостоятельно отслеживает изменяющиеся внутренние и внешние условия. После этого она выбирает и запускает наиболее оптимальный режим, обеспечивающий рациональное и экономичное функционирование системы с минимальным расходом газа.
  • Практически все модели оборудованы плавным розжигом. При наборе заданной температуры у них автоматически снижается интенсивность горения и количество повторных запусков котла, способствуя долговечной эксплуатации оборудования.
  • В современных системах с несколькими контурами температурные показатели отслеживаются на каждом участке. В памяти электронных блоков управления сохраняются все параметры, необходимые для поддержания установленных рабочих режимов. Программирование учитывает не только дни недели, но и часы, когда система должна будет работать с максимальной отдачей. В сферу регулировок попадают и циркуляционные насосы, оптимально распределяющие тепловую энергию по всем контурам отопления.
  • Электроника и автоматика постоянно следит за безопасностью оборудования. Несколько ступеней надежно защищают при сбоях в работе и аварийных ситуациях.

Таким электронным схемам необходимо стабильное электропитание, которое обеспечивается путем установки стабилизирующих устройств. Стоимость этих приборов совсем невелика по сравнению с возможными разрушительными последствиями от перепадов напряжения.

Особенности стабилизации в частном доме

Проблемы с питанием зависят от износа линии и от изменения нагрузки. Обрыв провода может вызвать не просто скачки и помехи, но и полное отключение энергии.

За городом такие вещи бывают часто, иногда стоит приобрести бесперебойник и даже автономный источник – генератор (что такое бесперебойники для котлов отопления). Изменение нагрузки вызывают грозы и увеличение количества пользователей.

Читайте также:  Дымоходы для газового котла в частном доме: как выбрать и установить?

Нужен ли стабилизатор напряжения для газового котла? Если автоматика механическая, то только для насоса (виды автоматики для газовых котлов отопления). Электронное контрольное оборудование требует определенной величины напряжения и капризно к его форме: для однофазных приборов — 220 вольт плюс-минус 5 процентов, качественная синусоида.

Особенности стабилизации в частном доме

Если вы можете себе позволить отдельный стабилизатор напряжения для котла газового, больше беспокоиться не о чем.

Если стабилизатор для котла будет обслуживать еще несколько дорогостоящих устройств, нельзя одновременно с котлом подключать оборудование с электромоторами (холодильники и т.д.): старт такой техники тоже вызывает скачки.

«Бесперебойник» и автомобильный аккумулятор

Использовать свинцово-кислотные батареи от легкового авто в паре с ИБП крайне нежелательно. Но многие домовладельцы все равно это делают, главный аргумент – более низкая цена источника питания. Почему нельзя эксплуатировать бесперебойный блок с автомобильным аккумулятором:

  1. Батареи для автомобилей являются стартерными, их задача – выдать большой пусковой ток, потом снова зарядиться до максимума. Для ИБП нужны тяговые аккумуляторы, сделанные по технологии GEL либо AGM.
  2. Автомобильная батарея боится глубокого разряда, случится 2–3 таких цикла и ее емкость значительно уменьшится.
  3. В процессе зарядки кислотный аккумулятор выделяет в помещение вредные газы и водород. В определенных условиях он может взорваться – это общеизвестный факт.
  4. Из свинцово-кислотного аккумулятора будет быстро выкипать электролит, придется постоянно следить за уровнем и доливать дистиллированную воду, проверять плотность и так далее.
  5. Срок службы специализированных гелевых батарей составляет 6–10 лет, автомобильный не «проживет» и половины указанного срока.

Отсюда вывод: не эксплуатируйте ИБП для газового котла с аккумулятором от авто, разве что в крайнем случае, как временный источник питания. Лучше приобрести специализированные тяговые батареи и не беспокоиться.

Сводная таблица

В следующей таблице вы можете познакомиться с 9 востребованными и эффективными ИБП на рынке, которые разделены на 3 подгруппы. По названиям можно понять, что главный фактор — необходимое время бесперебойной работы.

Также мы учли отапливаемую площадь дома: чем она больше, тем выше потребляемая мощность котла и насосов. В каждой подгруппе представлены модели для домов до 100 кв.м (потребляемые мощности котлов и насосов — 100-150 и 30-50 Вт) и для 100-200 кв.м. (150-200 и 60-100 Вт).

А теперь получше рассмотрим характеристики моделей, изучим отзывы покупателей и посмотрим видеообзоры.

Место установки

Размещать ИБП лучше возле существующих розеток. Если он не габаритный, то вовсе не обязательно его вешать на стену, достаточно размесить на ближайшей полке. Главное не закрывать вентиляционные отверстия.

При этом не забывайте о соблюдении правил ПУЭ. Минимальные расстояния от газовых труб до розеток, в том числе и до ИБП, должно быть не менее 0,5м.

По поводу размещения аккумуляторов. Модные AGM модели боятся повышенных температур более 30 градусов. А возле котла температура явно не будет комнатной.

Поэтому размещайте АКБ как можно дальше от труб отопления и горячего котельного оборудования.

Электромеханические

Здесь мы имеем стабилизатор для котла на катушке, работающий в паре с электродвигателем. Последний отвечает за перемещение угольной щётки по разным виткам. Аппараты такого плана отличаются демократичным ценником и на выходе выдают совсем малую погрешность – порядка 2 %.

Большинство экспертов считают этот тип не самым лучшим стабилизатором для котла ввиду его шумности, небольшого эксплуатационного срока и недостаточного быстродействия. Конкретно для газового оборудования такой тип мало подходит, потому как, кроме озвученных недостатков, он имеет ещё один существенный минус – вероятность образования искры из-за трения механических частей.

Какой мощности нужен стабилизатор

Для начала необходимо обозначить, что мощность газового котла, например, 24 кВт не означает, что нужно для него искать стабилизатор напряжения на 24 киловатта. 24 кВт – это максимальная полезная тепловая мощность, которую способен выдать котел, а при выборе стабилизатора следует ориентироваться на потребляемую мощность, которая заявлена в “Вт” (ваттах) и часто составляет 150 Вт.

Во всех документах к газовому оборудованию указывается только его рабочий ток, но в момент запуска он превышает номинальный в 3-5 раз. Поэтому, если на котел подбирался аппарат исходя из его номинальной мощности, то в моменты включения газового оборудования стабилизатор будет испытывать сильные перегрузки, что приведет к сильному сокращению срока его службы.

Чтобы и котел был под защитой и стабилизатор не приходилось часто менять, необходимо брать аппарат с запасом по мощности.

Еще один момент который нужно понимать – мощность стабилизаторов указывается в “ВА” (вольт-амперах), а мощность котлов в “Вт” (ваттах). Большинство наших соотечественников ошибочно считают эти два параметра одинаковыми. На самом деле вольт-амперы – это полная мощность, а ватты – только часть ее и называется “полезная мощность”. Поэтому, когда для стабилизатора напряжения заявлена мощность в 500 ВА (вольт-ампер), то полезной мощности (ватт) в нем будет только 350 Вт.

Вот таблица по самым популярным мощностям стабилизаторов для котлов в вольт-амперах и их реальная мощность в ваттах:

Мощность, 500 ВА Мощность, 1000 ВА Мощность, 1500 ВА
350 Вт 700 Вт 1050 Вт

Вот теперь цифры более реальные и не возникает вопроса “Почему для моего котла на 150Вт нужен котел на 500Вт?”. Теперь ясно, что реальных в нем только 350 Вт.

Второе правило:

Понимаем, что значение мощности 500 ВА стабилизатора и 500 Вт котла не одно и тоже. Ориентируемся на реальные показатели.

Energy PN-500

Россия

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. Владельцы высоко оценивают защиту подключенного оборудования при различных отклонениях в сети переменного тока. Стабилизатор немедленно прерывает соединение при нагреве проводки, короткого замыкания и скачков напряжения, выходящих за пределы безопасной работы.

Energy PN-500

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.