Els sistemes de calefacció autònoms s'estan estenent cada cop més a les cases particulars i fins i tot als apartaments de la ciutat. La caldera d'aquest sistema està controlada per una unitat electrònica integrada, per al funcionament de la qual es requereix una tensió de xarxa estable. Els propietaris d'apartaments resolen aquest problema utilitzant diversos tipus d'estabilitzadors.
Contingut
- La caldera necessita un estabilitzador?
- Tipus d'estabilitzadors de tensió per a la caldera
- Estabilitzadors de ferro-ressonància
- Estabilitzadors electromecànics
- circuits de relés
- Circuits semiconductors (tiristors i triac).
- Estabilitzadors de dos enllaços (inversor).
- L'elecció de l'estabilitzador segons els paràmetres de la caldera
- Preguntat sovint
- Consells de vídeo per triar un estabilitzador de tensió per a una caldera de gas
La caldera necessita un estabilitzador?
Als fòrums, en temes on es parla d'un estabilitzador de tensió per a una caldera de gas, hi ha opinions directament oposades:
- L'estabilitzador no és necessari, la caldera funciona bé sense ell durant tot el període de funcionament.
- La caldera s'ha de connectar mitjançant un estabilitzador, en cas contrari, la probabilitat de la seva fallada és molt alta.
Tots dos punts de vista estan recolzats per fets.
Les instruccions de funcionament per a absolutament totes les calderes no indiquen especials requisits a la tensió d'alimentació. Diuen que l'equip està connectat a una xarxa domèstica de 230 (240, segons el país de fabricació) V, 50 Hz.No s'especifiquen condicions addicionals, com ara desviacions permeses de tensió i freqüència, el contingut d'harmònics superiors (tensió no sinusoïdal).
Ara a les botigues hi ha una selecció bastant gran d'estabilitzadors
En general, això significa que la font d'alimentació integrada de la unitat electrònica proporciona la tensió d'alimentació necessària per al circuit a una tensió de xarxa que compleixi amb la norma. Al mateix temps, també es garanteix el funcionament normal d'altres equips elèctrics inclosos en la instal·lació de la caldera, en particular, una bomba que creï un excés de pressió per a la circulació forçada del refrigerant.
La norma europea estableix un valor nominal de la tensió de xarxa de 230 V amb una tolerància de +/- 5% durant molt de temps i +/- 10% durant un curt període de temps. Aquells. el sistema funcionarà sense fallades i fallades de components en el rang de tensions de xarxa 207-253V.
De moment, l'estàndard de tensió de la xarxa russa és coherent amb l'europeu, el valor nominal és de 230 V i les desviacions permeses no superen el 10% en qualsevol direcció.
Al mateix temps, els fabricants no consideren com a cas de garantia la fallada dels equips de la caldera en cas de desviacions de tensió de xarxa superiors a les establertes per la norma. En conseqüència, si les baixades o sobretensió de la xarxa superen els límits permesos (la tensió baixa per sota de 207 V o puja per sobre de 253 V), l'estabilització es fa necessària.
Molts fabricants d'equips de calefacció poden rebutjar una garantia sense un estabilitzador de tensió al sistema de calefacció.
Així, l'usuari ha de prendre la decisió d'adquirir un estabilitzador en funció de les seves pròpies dades sobre l'estabilitat de la xarxa. Per descomptat, en cas de desviació de l'estàndard, és possible fer reclamacions al proveïdor que proporciona electricitat, fins i tot als tribunals, però aquest procés és llarg i no ajudarà a protegir la caldera de fallades.
Tipus d'estabilitzadors de tensió per a la caldera
Si els mesuraments de la tensió de la xarxa han demostrat que pot anar més enllà dels límits permesos i la compra d'un estabilitzador es reconeix com a necessària, primer heu de decidir el tipus d'aparell. De moment, s'estan produint diverses variants d'esquemes, cadascuna de les quals té els seus propis avantatges i desavantatges.
Estabilitzadors de ferro-ressonància
Els dispositius de ferro-ressonància són ben coneguts a Rússia des de l'època soviètica. Va ser segons aquest esquema que es van construir els primers estabilitzadors produïts per la indústria nacional.
L'esquema d'aquest estabilitzador inclourà 2 bobinatges situats en un nucli comú: primari i secundari. A més, la secció del circuit magnètic amb el bobinatge primari no està saturada, i amb el bobinatge secundari es troba en mode de saturació a causa de la secció transversal més petita.
Com a resultat, amb els canvis de tensió creixents al bobinatge primari, el flux magnètic a través del bobinatge secundari es manté pràcticament sense canvis, cosa que garanteix l'estabilització de la tensió de sortida. L'excés de corrent del bobinatge primari es tanca mitjançant una derivació magnètica.
Així, el circuit estabilitzador:
- És el més senzill possible, no té components electrònics complexos, la qual cosa garanteix una alta fiabilitat i durabilitat.
- Proporciona una alta precisió en l'estabilització de la tensió de sortida i la preservació de la forma sinusoïdal en una àmplia gamma de desviacions (tot i que no s'exclou la distorsió de la forma de la tensió de sortida).
- Tolera fàcilment la majoria de les influències externes, incloses la humitat i la temperatura força altes, les seves diferències.
- No té retards en la regulació en cas de desviacions de la tensió d'alimentació.
Els avantatges de l'esquema també es confirmen pel fet que la majoria dels dispositius produïts als anys 50-60 del segle passat conserven el seu rendiment i les seves característiques avui dia.
Tanmateix, aquests estabilitzadors també tenen alguns desavantatges, a causa dels quals ara s'utilitzen poques vegades:
Pes i dimensions importants.- Baixa eficiència i, com a resultat, l'alliberament d'una gran quantitat de calor als elements del circuit.
- Funcionament sorollós, característic de tots els dispositius amb potents unitats de bobinat, dissenyats per a tensió de xarxa.
- Funcionament inestable en els modes de sobrecàrrega de corrent i ralentí.
- Un rang força estret de desviacions de tensió d'entrada, en el qual és possible l'estabilització.
Tot això va comportar la substitució generalitzada de ferro-ressonants per anàlegs més moderns.
Estabilitzadors electromecànics
El component principal dels circuits estabilitzadors electromecànics és un autotransformador, un dispositiu que us permet canviar la relació de transformació. Això s'aconsegueix movent l'element captador de corrent al llarg de l'enrotllament del transformador: tipus rodet, lliscant o raspall.
El moviment del contacte es realitza mitjançant un servoaccionament, que rep el control d'un circuit electrònic que mesura la tensió d'entrada i la compara amb el valor establert a la sortida.
Els avantatges d'aquest esquema inclouen:
- Àmplia gamma de desviacions de voltatge d'entrada.
- Alta precisió del manteniment de la tensió de sortida.
- Un cost inferior al de qualsevol dispositiu d'estabilització del mercat.
El principal desavantatge dels estabilitzadors electromecànics és l'aparició d'un arc elèctric (espurna) durant el funcionament. Es produeix per ruptures en el circuit de flux de corrent quan es mou el contacte mòbil al llarg de les espires del bobinatge del transformador. Com que el bobinatge té una inductància sòlida, la interrupció del corrent provoca una descàrrega d'arc. En conseqüència, està prohibit utilitzar aquests equips a la mateixa habitació amb aparells de gas!
Tanmateix, aquesta solució difícilment es pot anomenar racional, sobretot perquè l'esquema té altres desavantatges:
- El ja esmentat trenca la tensió de sortida quan el contacte es mou.
- Inèrcia associada al temps de resposta del servo, que no permet respondre ràpidament als canvis en la tensió d'entrada.
- Pes i dimensions importants de l'autotransformador.
- Fiabilitat insuficient a causa de la presència d'un node en moviment.
- Necessitat de manteniment freqüent del contacte mòbil.
En una paraula, en triar un estabilitzador per a una caldera, es recomana excloure de la consideració els dispositius electromecànics.
circuits de relés
Els circuits de relé funcionen amb un autotransformador o un transformador amb múltiples preses al primari i/o secundari. En aquest cas, els relés actuen com a interruptors que connecten les aixetes necessàries del transformador de manera que proporcionin una tensió a la sortida del dispositiu el més propera possible a la tensió especificada.
De fet, aquest principi de funcionament s'assembla als dispositius electromecànics en què l'estabilització de la tensió també es realitza canviant la relació de transformació, però no mitjançant un contacte mòbil, sinó canviant una clau (grup de contactes de relé).
Això va permetre desfer-se del principal inconvenient dels estabilitzadors electromecànics: les espurnes.
A més, aquests dispositius es caracteritzen per altres avantatges:
- La velocitat de resposta als canvis en la tensió d'entrada, depenent del temps de resposta del relé (es troba en el rang de 10-20 ms, que és comparable al temps de 0,5-1 període de la tensió de xarxa).
- Esquema de control senzill i fiable.
- MTBF significatiu segons els relés utilitzats.
- Mantenibilitat i baix cost dels components de substitució.
- Baixa sensibilitat a les sobrecàrregues de corrent.
Els principals desavantatges del circuit són la regulació de la tensió de pas, que redueix la precisió de l'estabilització, la complexitat del conjunt de bobinatge.
Circuits semiconductors (tiristors i triac).
Dispositius amb interruptors de semiconductors: els tiristors i els triacs es poden construir segons dos principis:
- Similar al circuit de relés. La diferència només està en l'ús de dispositius semiconductors, no contactes de relé, com a clau.
- Amb l'ús d'un transformador a l'entrada i la regulació de la tensió de sortida canviant l'angle d'obertura dels tiristors (triacs).
El primer circuit és similar en característiques al del relé, però té una velocitat més alta. Al mateix temps, es requereix un circuit més complex per controlar els interruptors de semiconductors, i ells mateixos tenen un cost més elevat, una capacitat de sobrecàrrega menor i MTBF.
En un circuit amb un regulador de tensió de CA, la relació de transformació es manté inalterada. El valor efectiu de la tensió s'estabilitza controlant el moment de desbloqueig de les claus. Aquest enfocament permet simplificar i reduir el cost del conjunt de bobinatge i el disseny en conjunt.
Tanmateix, aquest mètode de regulació té els seus propis inconvenients, el principal dels quals és la tensió de sortida no sinusoïdal i l'alt nivell d'interferència induïda a la xarxa.
Estabilitzadors de dos enllaços (inversor).
Aquests circuits es construeixen d'acord amb l'estructura: un rectificador incontrolat amb un filtre, un inversor, per regla general, amb un transformador de sortida per garantir l'estabilització durant les baixades.
El circuit té la màxima velocitat, proporciona una alta seguretat en tots els modes, garanteix la precisió d'estabilització en una àmplia gamma de desviacions de voltatge d'entrada.
Els seus principals inconvenients:
- La complexitat del sistema de control;
- Preu alt.
A més, depenent del mètode escollit per controlar les tecles de l'inversor, la tensió de sortida pot diferir molt de la sinusoïdal, cosa que afecta negativament el funcionament de la bomba.
En general, és el circuit inversor el que es pot considerar la millor opció per a una caldera en el cas que la seva compra s'ajusti al pressupost del propietari.
L'elecció de l'estabilitzador segons els paràmetres de la caldera
Després d'escollir un circuit estabilitzador, cal decidir un model específic en funció dels paràmetres elèctrics de la caldera.
L'única condició per a la selecció és el consum d'energia. Es pot trobar a les especificacions tècniques de la caldera. El comprador està interessat en l'energia elèctrica i no en la producció tèrmica de la caldera.
L'estabilitzador ha de proporcionar la potència especificada amb un marge d'almenys 25-30%. El marge es pren del càlcul dels corrents d'arrencada de la bomba, que poden superar el valor nominal diverses vegades. Tanmateix, aquest procés és a curt termini i el 25-30% indicat és suficient.
Preguntat sovint
La potència és l'únic paràmetre característic. En cas contrari, hauríeu de prestar atenció al sistema de protecció i a l'ergonomia del dispositiu.
Com que la potència de la caldera és petita (per regla general, no supera els 500 W), les pèrdues en els conductors que transporten corrent són escasses, per tant, l'estabilitzador es pot ubicar a gairebé qualsevol distància de la caldera dins de l'apartament o casa.
Molts fabricants ho estipulen com a requisit previ.
Des del punt de vista de proporcionar una tensió d'alimentació estable, aquestes opcions són equivalents. Tanmateix, el SAI us permetrà apagar correctament la caldera en cas d'interrupció de l'alimentació, a diferència de l'estabilitzador, que no està dissenyat per a aquest mode. Al mateix temps, la majoria dels dispositius ininterromputs formen una tensió rectangular a la sortida, que dista molt de ser la millor opció per a una bomba.
Lateral: un altre nom per als estabilitzadors electromecànics, està prohibit el seu ús en habitacions amb aparells de gas.
Un estabilitzador per a una caldera de gas evitarà fallades de l'equip en cas de problemes importants amb la xarxa de subministrament. Per garantir la màxima protecció, heu de triar la implementació i els paràmetres òptims del circuit.
Consells de vídeo per triar un estabilitzador de tensió per a una caldera de gas
