Stabilizátor napětí pro plynový kotel - vyplatí se koupit a jaký si vybrat?

Autonomní topné systémy jsou stále více rozšířeny v soukromých domech a dokonce i v městských bytech. Kotel takového systému je řízen vestavěnou elektronickou jednotkou, pro jejíž provoz je zapotřebí stabilní síťové napětí. Majitelé bytů tento problém řeší použitím různých typů stabilizátorů.

Potřebuje kotel stabilizátor

Na fórech v tématech, kde se diskutuje o stabilizátoru napětí pro plynový kotel, existují přímo opačné názory:

1. Stabilizátor není potřeba, kotel bez něj funguje po celou dobu provozu v pohodě.
2. Kotel musí být připojen přes stabilizátor, jinak je pravděpodobnost jeho poruchy velmi vysoká.

Oba názory jsou podpořeny fakty.

Návod k obsluze absolutně všech kotlů neuvádí zvláštní požadavky na napájecí napětí. Říká se, že zařízení je připojeno k domácí síti 230 (240, v závislosti na zemi výroby) V, 50 Hz.Další podmínky, jako jsou dovolené odchylky napětí a frekvence, obsah vyšších harmonických (nesinusové napětí) nejsou stanoveny.

Nyní je v obchodech poměrně velký výběr stabilizátorů

Obecně to znamená, že vestavěný napájecí zdroj elektronické jednotky poskytuje potřebné napájecí napětí pro obvod při síťovém napětí, které odpovídá normě. Současně je zaručen i normální provoz ostatních elektrických zařízení obsažených v instalaci kotle, zejména čerpadla, které vytváří přetlak pro nucený oběh chladicí kapaliny.

Evropská norma stanovuje jmenovitou hodnotu síťového napětí 230 V s tolerancí +/- 5 % dlouhodobě a +/- 10 % krátkodobě. Tito. systém bude fungovat bez poruch a výpadků součástek v rozsahu síťových napětí 207-253V.

V současné době je ruský standard síťového napětí v souladu s evropským, jmenovitá hodnota je 230 V a přípustné odchylky nejsou větší než 10% v žádném směru.

Výrobci zároveň nepovažují za záruční případ poruchu kotlového zařízení při odchylkách síťového napětí větších, než stanoví norma. Pokud tedy výpadky nebo přepětí v síti překročí povolené limity (napětí klesne pod 207 V nebo stoupne nad 253 V), je nutná stabilizace.

Mnoho výrobců topných zařízení může odmítnout záruku bez stabilizátoru napětí v topném systému.

Uživatel se tedy musí rozhodnout o koupi stabilizátoru na základě vlastních údajů o stabilitě sítě. Samozřejmě, že v případě odchylky od normy je možné uplatnit nároky na poskytovatele, který dodává elektřinu, včetně soudu, ale tento proces je zdlouhavý a nepomůže chránit kotel před selháním.

Typy stabilizátorů napětí pro kotel

Pokud měření síťového napětí ukázala, že může překročit povolené limity a nákup stabilizátoru je uznán jako nezbytný, měli byste se nejprve rozhodnout pro typ zařízení. V současné době se vyrábí několik variant schémat, z nichž každá má své výhody a nevýhody.

Ferorezonanční stabilizátory

Ferro-rezonanční zařízení jsou v Rusku dobře známá již od sovětských dob. Podle tohoto schématu byly postaveny první stabilizátory vyráběné domácím průmyslem.

Schéma takového stabilizátoru bude zahrnovat 2 vinutí umístěná na společném jádru - primární a sekundární. Navíc úsek magnetického obvodu s primárním vinutím není saturován a se sekundárním vinutím je v saturačním režimu kvůli menšímu průřezu.

Výsledkem je, že s rostoucími změnami napětí na primárním vinutí zůstává magnetický tok sekundárním vinutím prakticky nezměněn, což zajišťuje stabilizaci výstupního napětí. Přebytečný proud primárního vinutí je uzavřen magnetickým bočníkem.

Takže obvod stabilizátoru:

Výhody schématu potvrzuje i skutečnost, že většina zařízení vyrobených v 50.-60. letech minulého století si dnes zachovává svůj výkon a vlastnosti.

Takové stabilizátory však mají také některé nevýhody, kvůli kterým se nyní používají zřídka:

• Významná hmotnost a rozměry.
• Nízká účinnost a v důsledku toho uvolňování velkého množství tepla na prvky obvodu.
• Hlučný provoz, charakteristický pro všechna zařízení s výkonnými navíjecími jednotkami, určenými pro síťové napětí.
• Nestabilní provoz v režimech proudového přetížení a volnoběhu.
• Docela úzký rozsah odchylek vstupního napětí, ve kterém je možná stabilizace.

To vše vedlo k rozsáhlému nahrazení fero-rezonančních modernějšími analogy.

Elektromechanické stabilizátory

Hlavní součástí obvodů elektromechanického stabilizátoru je autotransformátor - zařízení, které umožňuje měnit transformační poměr. Toho je dosaženo pohybem prvku pro sběr proudu podél vinutí transformátoru - válečkový, posuvný nebo kartáčový typ.

Pohyb kontaktu zajišťuje servopohon, který dostává řízení od elektronického obvodu, který měří vstupní napětí a porovnává ho s nastavenou hodnotou na výstupu.

Mezi výhody takového schématu patří:

Hlavní nevýhodou elektromechanických stabilizátorů je vzhled elektrického oblouku (jiskry) během provozu. Je to způsobeno přerušením v proudovém obvodu při pohybu pohyblivého kontaktu podél závitů vinutí transformátoru. Protože vinutí má pevnou indukčnost, přerušení proudu způsobí obloukový výboj. V souladu s tím je zakázáno používat taková zařízení v jedné místnosti s plynovými spotřebiči!

Takové řešení však lze stěží nazvat racionálním, zejména proto, že schéma má další nevýhody:

• Již zmíněné přerušení výstupního napětí při pohybu kontaktu.
• Setrvačnost spojená s dobou odezvy serva, která neumožňuje rychle reagovat na změny vstupního napětí.
• Značná hmotnost a rozměry autotransformátoru.
• Nedostatečná spolehlivost kvůli přítomnosti pohyblivého uzlu.
• Potřeba časté údržby pohyblivého kontaktu.

Jedním slovem, při výběru stabilizátoru pro kotel se doporučuje vyloučit elektromechanická zařízení z úvahy.

reléové obvody

Reléové obvody pracují s autotransformátorem nebo transformátorem s více odbočkami v primáru a/nebo sekundáru. Relé v tomto případě fungují jako spínače, které připojují potřebné odbočky transformátoru tak, aby na výstupu zařízení poskytovaly napětí co nejblíže specifikovanému napětí.

Ve skutečnosti se tento princip činnosti podobá elektromechanickým zařízením, ve kterých se stabilizace napětí také provádí změnou transformačního poměru, ale ne pohyblivým kontaktem, ale přepnutím klíče (skupina kontaktů relé).

To umožnilo zbavit se hlavní nevýhody elektromechanických stabilizátorů - jiskření.

Kromě toho se taková zařízení vyznačují dalšími výhodami:

• Rychlost odezvy na změny vstupního napětí v závislosti na době odezvy relé (pohybuje se v rozmezí 10-20 ms, což je srovnatelné s dobou 0,5-1 periody síťového napětí).
• Jednoduché a spolehlivé schéma ovládání.
• Významné MTBF v závislosti na použitých relé.
• Udržitelnost a nízké náklady na náhradní komponenty.
• Nízká citlivost na proudové přetížení.

Hlavní nevýhody obvodu jsou kroková regulace napětí, která snižuje přesnost stabilizace, složitost sestavy vinutí.

Polovodičové (tyristorové a triakové) obvody

Zařízení s polovodičovými spínači - tyristory a triaky lze postavit podle dvou principů:

1. Podobně jako u reléového obvodu. Rozdíl je pouze v použití polovodičových prvků, nikoli reléových kontaktů jako klíče.
2. S použitím transformátoru na vstupu a regulací výstupního napětí změnou úhlu otevření tyristorů (triaků).

První obvod má podobnou charakteristiku jako reléový, ale má vyšší rychlost. Pro ovládání polovodičových spínačů je přitom potřeba složitější obvod a samy o sobě mají vyšší cenu, nižší přetížitelnost a MTBF.

V obvodu s regulátorem střídavého napětí zůstává transformační poměr nezměněn. Efektivní hodnota napětí je stabilizována řízením okamžiku odemknutí kláves. Tento přístup umožňuje zjednodušit a snížit náklady na sestavu vinutí a konstrukci jako celek.

Tento způsob regulace má však své nevýhody, z nichž hlavní je nesinusové výstupní napětí a vysoká míra rušení indukovaného do sítě.

Dvoučlánkové (invertorové) stabilizátory

Takové obvody jsou sestaveny podle struktury - neřízený usměrňovač s filtrem - střídač zpravidla s výstupním transformátorem pro zajištění stabilizace při odběrech.

Obvod má maximální rychlost, poskytuje vysokou bezpečnost ve všech režimech, zaručuje přesnost stabilizace v širokém rozsahu odchylek vstupního napětí.

Jeho hlavní nevýhody:

• Složitost řídicího systému;
• Vysoká cena.

Navíc v závislosti na zvoleném způsobu ovládání tlačítek invertoru se výstupní napětí může značně lišit od sinusového, což nepříznivě ovlivňuje provoz čerpadla.

Obecně lze říci, že právě invertorový okruh lze považovat za nejlepší variantu kotle v případě, kdy se jeho nákup vejde do rozpočtu majitele.

Volba stabilizátoru dle parametrů kotle

Po výběru okruhu stabilizátoru je nutné se rozhodnout pro konkrétní model na základě elektrických parametrů kotle.

Jedinou podmínkou pro výběr je spotřeba energie. Najdete jej v technické specifikaci kotle. Kupujícího zajímá elektrický výkon, nikoliv tepelný výkon kotle.

Stabilizátor musí poskytovat stanovený výkon s rezervou minimálně 25-30%. Rezerva se bere z výpočtu rozběhových proudů čerpadla, které mohou několikanásobně překročit jmenovitou hodnotu. Tento proces je však krátkodobý a indikovaných 25-30% je docela dost.

Často se ptali

Stabilizátor pro plynový kotel zabrání selhání zařízení v případě významných problémů s napájecí sítí. Pro zajištění maximální ochrany byste měli zvolit optimální implementaci obvodu a parametry.

Video tipy pro výběr stabilizátoru napětí pro plynový kotel