Функционал котлов отопления

Современные газовые котлы являются, по сути, автоматическими мини-котельными, важнейший элемент которых – электронный блок управления. В большинстве случаев он выполняет следующие функции:

  • контроль основных параметров системы (температура, давление, уровень теплоносителя, расход топлива и т.д.);
  • поддержка установленного температурного режима, а при наличии нескольких контуров – отдельного режима для каждого контура (регулирование высоты и интенсивности пламени, а также количества задействованных в работе горелок);
  • безопасное отключение при нештатной ситуации (падение тяги, нарушение дымоотведения, пониженное давление газа, внутренняя неисправность и т.д.).

В котлах премиум класса, снабжённых интеллектуальными системами управления, данный блок дополнительно обеспечивает:

  • защиту системы от размораживания (при длительном простое – автоматические кратковременные запуски для нагрева и прокачки теплоносителя);
  • самостоятельную смену температурного режима в зависимости от времени суток, дня недели или установленного таймера;
  • подбор оптимального режима работы для создания в помещении максимально комфортного микроклимата (анализ температуры окружающей среды и сравнение полученных данных с установленной пользователем программой);
  • возможность удалённого управления системой отопления (с телефона, планшета, персонального компьютера).

Почему важна стабилизация напряжения для газового котла?

Из вышеперечисленного видно, что блок управления берёт на себя практически всю работу по организации горячего водоснабжения и отопления в доме, освобождая его хозяина от необходимости постоянно следить за этим процессом.

При более серьёзном колебании, которое может возникнуть, например, из-за аварии на линии или в момент пикового потребления, котёл скорее всего отключится или, в худшем случае, выйдет из строя.

Кстати, гарантия производителя не распространяется на поломку электроники вследствие некачественного электропитания. Все затраты по ремонту ложатся на владельца устройства, а стоимость восстановления блока управления с выгоревшими платами близка к стоимости нового котла!

Следует отдельно сказать о том, что наибольшие проблемы с качеством электроэнергии наблюдаются в частном секторе и загородной местности, а именно там эксплуатируется абсолютное большинство индивидуальных систем отопления на основе газовых котлов.

Что выбрать для защиты газового котла: ИБП или стабилизатор?

Одно из распространённых решений – включение котла в электросеть через специализированное устройство защиты: стабилизатор напряжения 220В для котла или источник бесперебойного питания (ИБП).

Современный и качественный стабилизатор напряжения полностью решит проблему с электропитанием котла и гарантирует надежную работу системы отопления в условиях даже очень низкого качества сетевой электроэнергии. Он прекрасно справляется с перепадами сетевого напряжения, стоит в разы дешевле, чем ИБП той же мощности и являются более компактным устройством, занимая меньше места при установке. Отсутствие батарейных элементов в стабилизаторах не позволяет обеспечить автономную работу отопительной системы в случае аварии сети, но упрощает обслуживание устройства.

ИБП, напротив, гарантируют бесперебойное электроснабжение отопительной системы, однако, не все модели источников бесперебойного питания осуществляют защиту от повышенного сетевого напряжения.

Преимущество бесперебойного питания, свойственное ИБП, не всегда имеет первоочередное значение по двум причинам:

  • колебания напряжения в сетях происходят намного чаще, чем аварии с полным прекращением электропитания;
  • даже при полном прекращении электроснабжения резкое охлаждение помещений и размораживание системы отопления маловероятно, так как дом (любое другое сооружение, в котором установлен обогревательный котёл) выступает в роли теплоаккумулятора и долгое время сохраняет приемлемую температуру.

На основании вышесказанного, можно сделать вывод, что вариант с подключением котла отопительной системы через стабилизатор напряжения для котла более удобен и экономически целесообразен, чем приобретение для этих целей источника бесперебойного питания. Обратите внимание, что данное утверждение справедливо для электрических сетей, отвечающих двум требованиям:

  • амплитуда скачков напряжения не превышает предельный диапазон срабатывания стабилизатора;
  • длительные отключения электроэнергии отсутствуют или происходят не часто.

Критерии выбора стабилизатора напряжения для газового котла

Фазность

Требования к фазности питающей сети указываются в характеристиках котла на сайте или в каталоге производителя, а также в техническом паспорте изделия.

Мощность

Как узнать максимальную мощность котла и насоса?

  1. Посмотреть технические характеристики в паспорте устройства.
  2. Самостоятельно рассчитать по формуле: P=I*V, где:
  • P – искомое значение в Вт;
  • I – сила тока, которая измеряется в амперах (А) и, как правило, указывается на заводском шильдике устройства;
  • V – номинальное напряжение (220 или 230 В).

Какую мощность котла используем?

Электрическую мощность котла часто путают с его тепловой мощностью, которая характеризует количество производимой им теплоты (в технической документации обычно присутствуют обе величины). Первая измеряется в ваттах и находится в пределах 50 - 200 Вт (для бытовых газовых котлов). Вторая представлена в киловаттах и имеет намного большее значение: от 10 до 100 кВт! Такая ошибка практически наверняка приведёт к покупке более дорогого стабилизатора с мощностью выше необходимой, поэтому в расчетах важно использовать именно измеряемое в Вт значение электрической мощности.

Как рассчитать общую потребляемую мощность котла и дополнительного насоса?

Что будет, если неправильно подобрать мощность стабилизатора?

Если мощность стабилизатора будет меньше, чем мощность подключенных отопительных приборов, то он или не включится (например, в ситуации с неучтёнными пусковыми токами), или будет работать с постоянной перегрузкой, что неминуемо скажется на его долговечности.

Стабилизатор с мощностью, значительно превышающей необходимую, будет попросту недогружен. Вы потратите на покупку больше средств, и никаких преимуществ это не принесет, разве что в будущем можно будет подключить дополнительные электроприборы.

Быстродействие

Быстродействие стабилизатора определяется двумя показателями:

  • временем срабатывания – временной промежуток, в миллисекундах, необходимый для реагирования на изменение сетевого сигнала;
  • скоростью стабилизации – измеряется в вольтах в секунду (В/с) и отражает время, затрачиваемое на коррекцию выходного напряжения при колебаниях входного.

Риск повреждения автоматики котла скачками в питающей электросети уменьшается с увеличением скорости стабилизации и снижением времени срабатывания стабилизатора. Чем быстрее стабилизатор срабатывает при изменении параметров питающего напряжения, тем меньше вероятность трансляции возмущающего воздействия с его входа на выход.

Специалисты часто утверждают, что газовый котёл успешно работает со стабилизаторами, быстродействие которых находится в пределах 10 мс. Действительно, в большинстве случаев это так. Тем не менее, факт остаётся фактом – даже кратковременная задержка в работе стабилизирующего устройства может привести к резкому скачку напряжения, а для котла любой скачок – это риск поломки блока управления. Полностью обезопасит дорогостоящую деталь только стабилизатор с мгновенным быстродействием, которое полностью исключает влияние сетевых проблем на величину и форму выходного напряжения.

Форма выходного напряжения

Диапазон входного напряжения

Это важная характеристика, указывающая на допустимые для стабилизатора границы входного напряжения, или, иначе говоря, на наименьшее и наибольшее фактическое напряжение, которое он может привести к номинальному значению. По-настоящему надёжную защиту способен обеспечить только прибор, диапазон входного напряжения которого охватывает всю амплитуду сетевых колебаний характерную для места его эксплуатации.

В отечественной энергосистеме, особенно за городом, часто встречаются экстремальные сетевые отклонения как в большую, так и в меньшую сторону. Поэтому для работы с системой отопления рекомендуется выбирать стабилизатор с максимально широким диапазоном входного напряжения.

Работа на предельно допустимых значениях сетевого напряжения вызывает снижение мощности стабилизатора! В случае выхода питающего напряжения за допустимые границы, произойдёт обесточивание нагрузки. Некоторые стабилизаторы для котлов, в том числе все модели инверторных стабилизаторов «Штиль», оснащены важной опцией – восстановлением электроснабжения при нормализации сетевого сигнала, что позволяет после отключения перезапустить котел в автоматическом режиме.

Выбирая устройство, также обратите внимание на наличие современной аварийной защиты. При её отсутствии, сетевые скачки, превышающие предельный диапазон, могут вывести стабилизатор из строя. Но даже в таком случае, стоимость ремонта или покупки нового стабилизатора будет намного ниже, чем затраты на восстановление работоспособности газового котла!

Точность выходного напряжения

Данный параметр отражает эффективность устройства и показывает на сколько процентов его фактическое выходное напряжение может расходиться с установленным значением.

Обычно говорят о том, что для работы с газовыми котлами подходят стабилизаторы с допустимым отклонением ±10%. Однако мы советуем использовать более точные модели, поскольку длительная десятипроцентная погрешность в электропитании, во-первых, может привести к сбоям в работе котла, а во-вторых, заметно сокращает рабочий ресурс его электронных компонентов.

Другие характеристики

Наряду с характеристиками, рассмотренными выше, при подборе стабилизатора для оборудования отопительной системы, необходимо учитывать следующие факторы:

Типы стабилизаторов напряжения для газовых котлов

На рынке электрооборудования представлен большой выбор стабилизаторов для котлов, различных по принципу работы и степени эффективности, кратко рассмотрим каждый из основных типов.

  • Феррорезонансные стабилизаторы. Построены на эффекте феррорезонанса между трансформатором и конденсатором. Практически не используются для работы с газовыми котлами в бытовом секторе, так как имеют малый диапазон регулирования, крупные габариты и не способны работать при перегрузках.
  • Электромеханические (сервоприводные). Коррекция напряжения осуществляется за счёт перемещения по обмотке трансформатора бегунка, приводимого в движение сервоприводом. Ряд серьёзных недостатков: низкое быстродействие (за исключением некоторых моделей), высокий уровень шума, ненадёжность и износ механики, а также искрение при работе, делают указанные стабилизаторы не самым оптимальным решением для защиты газового котла.
  • Релейные. Специальное реле переключает обмотки катушки, выбирая контур, напряжение на котором имеет наиболее близкое к 220 В значение. Существенный недостаток релейных устройств – ступенчатое регулирование, как следствие: искажение синусоиды и не лучшая точность стабилизации 6-8%. Этого значения может не хватить для особо чувствительных электронных компонентов котла.
  • Полупроводниковые (симисторные и тиристорные). По принципу работы схожи с релейными аппаратами, только вместо реле для переключения между обмотками применяются электронные ключи: симисторы и тиристоры. Стабилизаторы данного типа превосходят многие аналоги, но не способны выдавать идеальную синусоиду и чувствительны к различным помехам и перегрузками.
  • Инверторные. Они построены на основе уникального, прогрессивного принципа двойного преобразования энергии. Конструктивно инверторные стабилизаторы полностью отличаются от устройств, реализованных на основе описанных выше устаревших принципов работы, и, опережая их по всем вышерассмотренным характеристикам, являются эталоном защиты для отопительных систем.

Стабилизаторы напряжения «Штиль» для газовых котлов

Российский производитель систем-электропитания «Штиль» предлагает широкий выбор однофазных инверторных стабилизаторов напряжения для защиты газовых котлов и сопутствующего электрооборудования. Устройства имеют выходную мощность от 0,35 до 3,5 кВА и предназначены для установки на ровной вертикальной поверхности.

Преимущества инверторных стабилизаторов напряжения «Штиль»:

  • мгновенная реакция на изменение входного напряжения – 0 мс;
  • непрерывная стабилизация выходного напряжения;
  • идеальная синусоидальная форма сигнала на выходе, не зависящая от любых сетевых искажений;
  • расширенный диапазон входного напряжения – 90-310 В;
  • высокая точность стабилизации – ±2%;
  • электронная аварийная защита с автовосстановлением от короткого замыкания, перегрузки, перегрева, аварии сети и сбоев в работе;
  • встроенный варистор;
  • КПД – до 97%.