Estabilizador de voltaje para una caldera de gas: ¿vale la pena comprarlo y qué elegir?

Los sistemas de calefacción autónomos se están generalizando cada vez más en casas particulares e incluso en apartamentos urbanos. La caldera de dicho sistema está controlada por una unidad electrónica incorporada, para cuyo funcionamiento se requiere un voltaje de red estable. Los propietarios de apartamentos resuelven este problema utilizando varios tipos de estabilizadores.

¿La caldera necesita un estabilizador?

En los foros, en temas donde se discute un estabilizador de voltaje para una caldera de gas, hay opiniones directamente opuestas:

1. El estabilizador no es necesario, la caldera funciona bien sin él durante todo el período de funcionamiento.
2. La caldera debe conectarse a través de un estabilizador, de lo contrario, la probabilidad de falla es muy alta.

Ambos puntos de vista están respaldados por hechos.

Las instrucciones de funcionamiento de absolutamente todas las calderas no indican condiciones especiales. requisitos a la tensión de alimentación. Dicen que el equipo está conectado a una red doméstica de 230 (240, según el país de fabricación) V, 50 Hz.No se especifican condiciones adicionales, tales como desviaciones permisibles en voltaje y frecuencia, el contenido de armónicos más altos (voltaje no sinusoidal).

Ahora en las tiendas hay una selección bastante grande de estabilizadores.

En general, esto significa que la fuente de alimentación incorporada de la unidad electrónica proporciona la tensión de alimentación necesaria para el circuito a una tensión de red que cumple con la norma. Al mismo tiempo, también se garantiza el normal funcionamiento de otros equipos eléctricos incluidos en la instalación de la caldera, en particular, una bomba que crea una sobrepresión para la circulación forzada del líquido refrigerante.

La norma europea establece un valor nominal de la tensión de red de 230 V con una tolerancia de +/- 5% durante mucho tiempo y +/- 10% durante poco tiempo. Aquellos. el sistema funcionará sin fallas y fallas de componentes en el rango de voltajes de red 207-253V.

Por el momento, el estándar de voltaje de la red rusa es consistente con el europeo, el valor nominal es de 230 V y las desviaciones permitidas no superan el 10% en cualquier dirección.

Al mismo tiempo, los fabricantes no consideran como caso de garantía la avería de los equipos de caldera en caso de desviaciones de la tensión de red superiores a las establecidas por la norma. En consecuencia, si las caídas o sobretensiones en la red superan los límites permitidos (la tensión cae por debajo de 207 V o sube por encima de 253 V), se hace necesaria la estabilización.

Muchos fabricantes de equipos de calefacción pueden rechazar una garantía sin un estabilizador de voltaje en el sistema de calefacción.

Por lo tanto, el usuario debe tomar la decisión de comprar un estabilizador en función de sus propios datos sobre la estabilidad de la red. Por supuesto, en caso de desviación del estándar, es posible presentar reclamos al proveedor que proporciona electricidad, incluso en los tribunales, pero este proceso es largo y no ayudará a proteger la caldera de fallas.

Tipos de estabilizadores de voltaje para la caldera.

Si las mediciones de la tensión de red han demostrado que puede ir más allá de los límites permisibles y se reconoce que la compra de un estabilizador es necesaria, primero debe decidir el tipo de dispositivo. Por el momento, se están produciendo varias variantes de esquemas, cada una de las cuales tiene sus propias ventajas y desventajas.

Estabilizadores de ferrorresonancia

Los dispositivos ferrorresonantes son bien conocidos en Rusia desde la época soviética. Fue de acuerdo con este esquema que se construyeron los primeros estabilizadores producidos por la industria nacional.

El esquema de dicho estabilizador incluirá 2 devanados ubicados en un núcleo común: primario y secundario. Además, la sección del circuito magnético con el devanado primario no está saturada, y con el devanado secundario está en modo de saturación debido a la sección transversal más pequeña.

Como resultado, con cambios de voltaje crecientes en el devanado primario, el flujo magnético a través del devanado secundario permanece prácticamente sin cambios, lo que asegura la estabilización del voltaje de salida. El exceso de corriente del devanado primario se cierra mediante un shunt magnético.

Así, el circuito estabilizador:

Las ventajas del esquema también se confirman por el hecho de que la mayoría de los dispositivos producidos en los años 50-60 del siglo pasado conservan su rendimiento y características en la actualidad.

Sin embargo, tales estabilizadores también tienen algunas desventajas, por lo que ahora rara vez se usan:

• Peso y dimensiones importantes.
• Baja eficiencia y, como resultado, la liberación de una gran cantidad de calor en los elementos del circuito.
• Funcionamiento ruidoso, característico de todos los dispositivos con unidades de bobinado potentes, diseñados para tensión de red.
• Funcionamiento inestable en los modos de sobrecarga de corriente y ralentí.
• Un rango bastante estrecho de desviaciones de voltaje de entrada, en el que es posible la estabilización.

Todo esto condujo al reemplazo generalizado de los ferro-resonantes con análogos más modernos.

Estabilizadores electromecánicos

El componente principal de los circuitos estabilizadores electromecánicos es un autotransformador, un dispositivo que le permite cambiar la relación de transformación. Esto se logra moviendo el elemento colector de corriente a lo largo del devanado del transformador - tipo rodillo, deslizador o cepillo.

El movimiento del contacto lo realiza un servoaccionamiento, que recibe el control de un circuito electrónico que mide la tensión de entrada y la compara con el valor ajustado en la salida.

Las ventajas de tal esquema incluyen:

La principal desventaja de los estabilizadores electromecánicos es la aparición de un arco eléctrico (chispa) durante el funcionamiento. Es causado por interrupciones en el circuito de flujo de corriente al mover el contacto móvil a lo largo de las espiras del devanado del transformador. Dado que el devanado tiene una inductancia sólida, la interrupción de la corriente provoca una descarga de arco. En consecuencia, ¡está prohibido usar dicho equipo en la misma habitación con aparatos de gas!

Sin embargo, tal solución difícilmente puede llamarse racional, especialmente porque el esquema tiene otras desventajas:

• Las interrupciones ya mencionadas en el voltaje de salida cuando el contacto se mueve.
• Inercia asociada al tiempo de respuesta del servo, que no le permite responder rápidamente a cambios en el voltaje de entrada.
• Peso y dimensiones importantes del autotransformador.
• Confiabilidad insuficiente debido a la presencia de un nodo en movimiento.
• La necesidad de un mantenimiento frecuente del contacto móvil.

En una palabra, al elegir un estabilizador para una caldera, se recomienda excluir los dispositivos electromecánicos.

circuitos de relé

Los circuitos de relés funcionan con un autotransformador o un transformador con múltiples tomas en el primario y/o secundario. En este caso, los relés actúan como interruptores que conectan las tomas necesarias del transformador de manera que proporcionen un voltaje en la salida del dispositivo lo más cercano posible al voltaje especificado.

De hecho, este principio de funcionamiento se asemeja a los dispositivos electromecánicos en los que la estabilización del voltaje también se realiza cambiando la relación de transformación, pero no mediante un contacto móvil, sino cambiando una tecla (grupo de contactos de relé).

Esto hizo posible deshacerse del principal inconveniente de los estabilizadores electromecánicos: las chispas.

Además, tales dispositivos se caracterizan por otras ventajas:

• La velocidad de respuesta a los cambios en el voltaje de entrada, dependiendo del tiempo de respuesta del relé (está en el rango de 10-20 ms, que es comparable al tiempo de 0,5-1 período del voltaje de la red).
• Esquema de control simple y confiable.
• MTBF significativo dependiendo de los relés utilizados.
• Mantenibilidad y bajo costo de los componentes de reemplazo.
• Baja sensibilidad a las sobrecargas de corriente.

Las principales desventajas del circuito son la regulación de voltaje por pasos, que reduce la precisión de la estabilización, la complejidad del ensamblaje del devanado.

Circuitos semiconductores (tiristores y triac)

Los dispositivos con interruptores de semiconductores: los tiristores y los triac se pueden construir de acuerdo con dos principios:

1. Similar al circuito de relé. La diferencia está solo en el uso de dispositivos semiconductores, no contactos de relé, como clave.
2. Con el uso de un transformador en la entrada y regulación del voltaje de salida cambiando el ángulo de apertura de los tiristores (triacs).

El primer circuito es similar en características al relé, pero tiene una velocidad más alta. Al mismo tiempo, se requiere un circuito más complejo para controlar los interruptores de semiconductores, y ellos mismos tienen un mayor costo, menor capacidad de sobrecarga y MTBF.

En un circuito con un regulador de voltaje de CA, la relación de transformación permanece sin cambios. El valor efectivo de la tensión se estabiliza controlando el momento de desbloqueo de las llaves. Este enfoque permite simplificar y reducir el costo del conjunto de bobinado y el diseño en su conjunto.

Sin embargo, este método de regulación tiene sus propios inconvenientes, el principal de los cuales es el voltaje de salida no sinusoidal y el alto nivel de interferencia inducida en la red.

Estabilizadores de dos enlaces (inversor)

Dichos circuitos se construyen de acuerdo con la estructura: un rectificador no controlado con un filtro, un inversor, por regla general, con un transformador de salida para garantizar la estabilización durante las reducciones.

El circuito tiene la máxima velocidad, proporciona alta seguridad en todos los modos, garantiza la precisión de estabilización en una amplia gama de desviaciones de voltaje de entrada.

Sus principales desventajas:

• La complejidad del sistema de control;
• Precio alto.

Además, dependiendo del método elegido para controlar las teclas del inversor, el voltaje de salida puede diferir mucho del sinusoidal, lo que afecta negativamente el funcionamiento de la bomba.

En general, es el circuito inversor el que puede considerarse la mejor opción para una caldera en el caso de que su compra se ajuste al presupuesto del propietario.

La elección del estabilizador según los parámetros de la caldera.

Después de elegir un circuito estabilizador, es necesario decidirse por un modelo específico en función de los parámetros eléctricos de la caldera.

La única condición para la selección es el consumo de energía. Se puede encontrar en las especificaciones técnicas de la caldera. El comprador está interesado en la potencia eléctrica y no en el rendimiento térmico de la caldera.

El estabilizador debe proporcionar la potencia especificada con un margen de al menos 25-30%. El margen se toma del cálculo de las corrientes de arranque de la bomba, que pueden superar varias veces el valor nominal. Sin embargo, este proceso es a corto plazo y el 25-30% indicado es suficiente.

preguntado a menudo

Un estabilizador para una caldera de gas evitará la falla del equipo en caso de problemas importantes con la red de suministro. Para garantizar la máxima protección, debe elegir la implementación y los parámetros óptimos del circuito.

Consejos en video para elegir un estabilizador de voltaje para una caldera de gas