Spanningsstabilisator voor een gasboiler - is het de moeite waard om te kopen en wat te kiezen?

Autonome verwarmingssystemen komen steeds vaker voor in particuliere huizen en zelfs stadsappartementen. De ketel van een dergelijk systeem wordt aangestuurd door een ingebouwde elektronische unit, voor de werking waarvan een stabiele netspanning vereist is. Appartementseigenaren lossen dit probleem op door verschillende soorten stabilisatoren te gebruiken.

Heeft de ketel een stabilisator nodig?

Op de forums, in onderwerpen waar een spanningsstabilisator voor een gasboiler wordt besproken, zijn er direct tegenovergestelde meningen:

1. De stabilisator is niet nodig, de ketel werkt prima zonder deze gedurende de gehele gebruiksperiode.
2. De ketel moet worden aangesloten via een stabilisator, anders is de kans op falen erg groot.

Beide opvattingen worden ondersteund door feiten.

De gebruiksaanwijzing voor absoluut alle ketels geeft geen speciale aan vereisten aan de voedingsspanning. Ze zeggen dat de apparatuur is aangesloten op een huishoudelijk netwerk van 230 (240, afhankelijk van het land van fabricage) V, 50 Hz.Aanvullende voorwaarden, zoals toelaatbare afwijkingen in spanning en frequentie, het gehalte aan hogere harmonischen (niet-sinusvormige spanning) zijn niet gespecificeerd.

Nu in winkels is er een vrij grote selectie stabilisatoren

In het algemeen betekent dit dat de ingebouwde voeding van de elektronische unit de benodigde voedingsspanning voor de schakeling levert bij een netspanning die voldoet aan de norm. Tegelijkertijd wordt ook de normale werking van andere elektrische apparatuur in de ketelinstallatie gegarandeerd, met name een pomp die overdruk creëert voor geforceerde circulatie van het koelmiddel.

De Europese norm stelt een nominale waarde van de netspanning vast van 230 V met een tolerantie van +/- 5% voor een lange tijd en +/- 10% voor een korte tijd. Die. het systeem zal werken zonder storingen en uitval van componenten in het bereik van netspanningen 207-253V.

Op dit moment is de Russische netspanningsnorm consistent met de Europese, de nominale waarde is 230V en de toegestane afwijkingen zijn in geen enkele richting meer dan 10%.

Tegelijkertijd beschouwen fabrikanten het falen van ketelapparatuur niet als een garantiegeval in het geval van afwijkingen in de netspanning die groter zijn dan die welke door de norm zijn vastgesteld. Dienovereenkomstig is stabilisatie noodzakelijk als stroomuitval of pieken in het netwerk de toegestane limieten overschrijden (spanning daalt tot onder 207V of stijgt boven 253V).

Veel fabrikanten van verwarmingsapparatuur kunnen een garantie weigeren zonder een spanningsstabilisator in het verwarmingssysteem.

De gebruiker moet dus een beslissing nemen om een ​​stabilisator aan te schaffen op basis van zijn eigen gegevens over de stabiliteit van het netwerk. Natuurlijk is het in geval van afwijking van de norm mogelijk om claims in te dienen bij de leverancier die elektriciteit levert, ook in de rechtbank, maar dit proces is langdurig en zal de ketel niet helpen beschermen tegen uitval.

Soorten spanningsstabilisatoren voor de ketel

Als uit metingen van de netspanning is gebleken dat deze de toegestane limieten kan overschrijden en de aanschaf van een stabilisator als noodzakelijk wordt erkend, moet u eerst beslissen over het type apparaat. Op dit moment worden er verschillende varianten van schema's geproduceerd, die elk hun eigen voor- en nadelen hebben.

Ferro-resonantie stabilisatoren

Ferro-resonante apparaten zijn al sinds de Sovjettijd bekend in Rusland. Volgens dit schema werden de eerste stabilisatoren gebouwd die door de binnenlandse industrie werden geproduceerd.

Het schema van een dergelijke stabilisator omvat 2 wikkelingen op een gemeenschappelijke kern - primair en secundair. Bovendien is het gedeelte van het magnetische circuit met de primaire wikkeling niet verzadigd en bevindt het zich met de secundaire wikkeling in de verzadigingsmodus vanwege de kleinere doorsnede.

Als gevolg hiervan blijft bij toenemende spanningsveranderingen op de primaire wikkeling de magnetische flux door de secundaire wikkeling vrijwel onveranderd, wat zorgt voor de stabilisatie van de uitgangsspanning. De overtollige stroom van de primaire wikkeling wordt afgesloten via een magnetische shunt.

Dus het stabilisatorcircuit:

De voordelen van het schema worden ook bevestigd door het feit dat de meeste apparaten die in de jaren 50-60 van de vorige eeuw zijn geproduceerd, hun prestaties en kenmerken vandaag behouden.

Dergelijke stabilisatoren hebben echter ook enkele nadelen, waardoor ze nu zelden worden gebruikt:

• Aanzienlijk gewicht en afmetingen.
• Laag rendement en daardoor het vrijkomen van een grote hoeveelheid warmte op de circuitelementen.
• Luidruchtige werking, kenmerkend voor alle apparaten met krachtige wikkeleenheden, ontworpen voor netspanning.
• Onstabiele werking in de modi van huidige overbelasting en stationair draaien.
• Een vrij smal bereik van ingangsspanningsafwijkingen, waarin stabilisatie mogelijk is.

Dit alles leidde tot de wijdverbreide vervanging van ferro-resonante door modernere analogen.

Elektromechanische stabilisatoren

Het belangrijkste onderdeel van elektromechanische stabilisatorcircuits is een autotransformator - een apparaat waarmee u de transformatieverhouding kunt wijzigen. Dit wordt bereikt door het stroomverzamelende element langs de transformatorwikkeling te verplaatsen - rol, schuif of borstel.

De beweging van het contact wordt uitgevoerd door een servoaandrijving, die wordt aangestuurd door een elektronische schakeling die de ingangsspanning meet en vergelijkt met de ingestelde waarde aan de uitgang.

De voordelen van een dergelijke regeling zijn onder meer:

Het belangrijkste nadeel van elektromechanische stabilisatoren is het verschijnen van een elektrische boog (vonk) tijdens bedrijf. Het wordt veroorzaakt door onderbrekingen in het stroomcircuit bij het verplaatsen van het beweegbare contact langs de windingen van de transformatorwikkeling. Omdat de wikkeling een vaste inductantie heeft, veroorzaakt de onderbreking van de stroom een ​​boogontlading. Dienovereenkomstig is het verboden om dergelijke apparatuur in dezelfde ruimte met gastoestellen te gebruiken!

Een dergelijke oplossing kan echter nauwelijks rationeel worden genoemd, vooral omdat het schema andere nadelen heeft:

• De reeds genoemde onderbrekingen in de uitgangsspanning wanneer het contact beweegt.
• Traagheid geassocieerd met de responstijd van de servo, waardoor u niet snel kunt reageren op veranderingen in de ingangsspanning.
• Aanzienlijk gewicht en afmetingen van de autotransformator.
• Onvoldoende betrouwbaarheid door de aanwezigheid van een bewegend knooppunt.
• De noodzaak van frequent onderhoud van het bewegende contact.

Kortom, bij het kiezen van een stabilisator voor een ketel, wordt aanbevolen om elektromechanische apparaten uit te sluiten.

relais circuits

Relaiscircuits werken met een autotransformator of een transformator met meerdere aftakkingen in de primaire en/of secundaire. In dit geval fungeren de relais als schakelaars die de benodigde transformatoraftakkingen zodanig verbinden dat aan de uitgang van het apparaat een spanning wordt geleverd die zo dicht mogelijk bij de gespecificeerde spanning ligt.

In feite lijkt dit werkingsprincipe op elektromechanische apparaten waarin spanningsstabilisatie ook wordt uitgevoerd door de transformatieverhouding te wijzigen, maar niet door een bewegend contact, maar door een sleutel om te schakelen (relaiscontactgroep).

Dit maakte het mogelijk om van het belangrijkste nadeel van elektromechanische stabilisatoren af ​​te komen: vonken.

Bovendien worden dergelijke apparaten gekenmerkt door andere voordelen:

• De reactiesnelheid op veranderingen in de ingangsspanning, afhankelijk van de responstijd van het relais (deze ligt in het bereik van 10-20 ms, wat vergelijkbaar is met de tijd van 0,5-1 periode van de netspanning).
• Eenvoudig en betrouwbaar regelschema.
• Aanzienlijke MTBF afhankelijk van de gebruikte relais.
• Onderhoudbaarheid en lage kosten van vervangende componenten.
• Lage gevoeligheid voor stroomoverbelastingen.

De belangrijkste nadelen van het circuit zijn stapspanningsregeling, die de nauwkeurigheid van stabilisatie vermindert, de complexiteit van het wikkelsamenstel.

Halfgeleidercircuits (thyristor en triac)

Apparaten met halfgeleiderschakelaars - thyristors en triacs kunnen volgens twee principes worden gebouwd:

1. Vergelijkbaar met het relaiscircuit. Het verschil zit alleen in het gebruik van halfgeleiders, niet relaiscontacten, als sleutel.
2. Met behulp van een transformator aan de ingang en regeling van de uitgangsspanning door de openingshoek van de thyristors (triacs) te veranderen.

Het eerste circuit is qua kenmerken vergelijkbaar met het relais, maar heeft een hogere snelheid. Tegelijkertijd is een complexere schakeling vereist om halfgeleiderschakelaars aan te sturen, en deze hebben zelf hogere kosten, lagere overbelastingscapaciteit en MTBF.

In een circuit met een AC-spanningsregelaar blijft de transformatieverhouding ongewijzigd. De effectieve waarde van de spanning wordt gestabiliseerd door het moment van ontgrendelen van de toetsen te regelen. Deze benadering maakt het mogelijk om de wikkelassemblage en het ontwerp als geheel te vereenvoudigen en de kosten te verlagen.

Deze regelmethode heeft echter zijn eigen nadelen, waarvan de belangrijkste de niet-sinusvormige uitgangsspanning en het hoge niveau van interferentie die in het netwerk wordt geïnduceerd.

Twee-link (omvormer) stabilisatoren

Dergelijke circuits zijn gebouwd volgens de structuur - een ongecontroleerde gelijkrichter met een filter - een omvormer, in de regel, met een uitgangstransformator om stabilisatie tijdens drawdowns te garanderen.

Het circuit heeft een maximale snelheid, biedt een hoge veiligheid in alle modi, garandeert een stabilisatienauwkeurigheid over een breed scala aan ingangsspanningsafwijkingen.

De belangrijkste nadelen:

• De complexiteit van het besturingssysteem;
• Hoge prijs.

Bovendien kan, afhankelijk van de gekozen methode voor het bedienen van de omvormertoetsen, de uitgangsspanning sterk verschillen van de sinusvormige spanning, wat de werking van de pomp nadelig beïnvloedt.

Over het algemeen is het het invertercircuit dat als de beste optie voor een ketel kan worden beschouwd in het geval dat de aankoop ervan binnen het budget van de eigenaar past.

De keuze van stabilisator volgens de parameters van de ketel

Na het kiezen van een stabilisatorcircuit, moet u een specifiek model kiezen op basis van de elektrische parameters van de ketel.

De enige voorwaarde voor selectie is het stroomverbruik. Deze vindt u in de technische specificaties van de ketel. De koper is geïnteresseerd in het elektrisch vermogen, en niet in het thermisch vermogen van de ketel.

De stabilisator moet het gespecificeerde vermogen leveren met een marge van minimaal 25-30%. De marge is ontleend aan de berekening van de startstromen van de pomp, die de nominale waarde meerdere keren kunnen overschrijden. Dit proces is echter van korte duur en de aangegeven 25-30% is voldoende.

Vaak gevraagd

Een stabilisator voor een gasboiler voorkomt uitval van apparatuur in geval van aanzienlijke problemen met het voedingsnetwerk. Om maximale bescherming te garanderen, moet u de optimale circuitimplementatie en parameters kiezen.

Videotips voor het kiezen van een spanningsstabilisator voor een gasboiler