Тепловой узел. Узел учета тепловой энергии. Схемы тепловых узлов

Назначение

Организуется узел учета тепловой энергии для следующих целей:

  • Контролирование рационального использования теплоносителя и тепловой энергии.
  • Контролирование тепловых и гидравлических режимов систем теплопотребления и теплоснабжения.
  • Документирование параметров теплоносителя: давления, температуры и объема (массы).
  • Осуществление взаимного финансового расчета между потребителем и организацией, занимающейся поставкой тепловой энергией.

Основные элементы

Как правильно определить необходимую мощность стабилизатора напряжения? – данный вопрос уже неоднократно рассматривался в опубликованных на нашем сайте статьях. Однако мы вернёмся к нему ещё раз, так как мощность – один из важнейших параметров любого стабилизатора и если она определена неверно, то прибор, независимо от топологии, точности и быстродействия, не сможет нормально функционировать и не справится со своими задачами:

  • стабилизатор с выходной мощностью меньше необходимой будет постоянно отключаться или вообще не запустится, а возможно и выйдет из строя;
  • приобретение устройства с мощностью, намного превышающей требуемое значение, – бесполезная трата средств. Прибор в процессе работы будет недозагружен, что снизит его КПД.

Для определения актуальной мощности стабилизатора рекомендуем действовать по следующему алгоритму:1) выяснить мощность нагрузки;2) к значению мощности, потребляемой нагрузкой, прибавить запас;3) по итоговой величине подобрать подходящую модель стабилизатора.В этой статье мы разберем три указанных пункта и проанализируем наиболее распространённые ошибки, сопутствующие каждому из них.

Тепловой узел состоит из комплекта устройств и приборов учета, которые обеспечивают выполнение как одной, так и одновременно нескольких функций: хранение, накопление, измерение, отображение информации о массе (объеме), количестве тепловой энергии, давлении, температуре циркулирующей жидкости, а также времени работы.

Как правило, в качестве прибора учета выступает теплосчетчик, в состав которого входит термопреобразователь сопротивлений, тепловычислитель и первичный преобразователь расхода. Дополнительно теплосчетчик может комплектоваться фильтрами и датчиками давления (в зависимости от модели первичного преобразователя).

Состоит узел учета тепловой энергии из следующих основных элементов:

  • Запорная арматура.
  • Теплосчетчик.
  • Термопреобразователь.
  • Грязевик.
  • Расходомер.
  • Термодатчик обратного трубопровода.
  • Дополнительное оборудование.

Теплосчетчик – это основной элемент, из которого должен состоять узел тепловой энергии. Его устанавливают на вводе тепла в отопительную систему в непосредственной близости к границе балансовой принадлежности тепловой сети.

При удаленном монтаже прибора учета от данной границы, тепловые сети дополнительно к показаниям по счетчику добавляют потери (для учета тепла, которое выделяется поверхностью трубопроводов на участке от границы балансового разделения до теплосчетчика).

Итак, прежде чем рассмотреть схемы тепловых узлов, необходимо рассмотреть, какими бывают схемы отопительных систем. Среди них наиболее популярной считается конструкция верхней разводки, при которой теплоноситель протекает по главному стояку и направляется в магистральный трубопровод верхней разводки.

Также существуют схемы отопительных систем с нижней разводкой. В таком случае тепловой узел располагается в помещении подвала, откуда выходит магистральный трубопровод с теплой водой. Стоит обратить внимание, что, независимо от типа схемы, на чердаке здания рекомендуется располагать еще и расширительный бачок.

Если говорить о схемах тепловых пунктов, следует отметить, что самыми распространенными являются следующие типы:

  • Тепловой узел – схема с параллельным одноступенчатым подключением горячей воды. Эта схема является наиболее распространенной и простой. В таком случае горячее водоснабжение подключается параллельно к той же сети, что и отопительная система здания. Теплоноситель подается в подогреватель из наружной сети, затем охлажденная жидкость в обратном порядке перетекает непосредственно в теплопровод. Главным недостатком такой системы, по сравнению с другими типами, является большой расход сетевой воды, который используется для организации горячего водоснабжения.
  • Схема теплового пункта с последовательным двухступенчатым подключением горячей воды. Данную схему можно разделить на две ступени. Первая ступень отвечает за обратный трубопровод отопительной системы, вторая – за подающий трубопровод. Основным преимуществом, которым обладают тепловые узлы, подключенные по такой схеме, является отсутствие специальной подачи сетевой воды, что существенно сокращает ее расход. Что же касается недостатков – это потребность в монтаже системы автоматического регулирования для настройки и корректировки распределения тепла. Такое подключение рекомендуется использовать в случае отношения максимального расхода тепла на отопление и горячее водоснабжение, находящегося в интервале от 0,2 до 1.
  • Тепловой узел – схема со смешанным двухступенчатым подключением подогревателя горячей воды. Это наиболее универсальная и гибкая в настройках схема подключения. Ее можно использовать не только для нормального температурного графика, но и для повышенного. Основной отличительной особенностью стоит назвать тот момент, что подключение теплообменника к подающему трубопроводу осуществляется не параллельно, а последовательно. Дальнейший принцип строения подобен второй схеме теплового пункта. Тепловые узлы, подключенные по третьей схеме, нуждаются в дополнительном потреблении сетевой воды для подогревательного элемента.

Прежде чем установить узел учета тепловой энергии, важно провести обследование объекта и разработать проектную документацию. Специалисты, которые занимаются проектированием отопительных систем, производят все необходимые расчеты, осуществляют подбор контрольно-измерительных приборов, оборудования и подходящего теплового счетчика.

После разработки проектной документации, необходимо получить согласование от организации, которая занимается поставкой тепловой энергии. Этого требуют действующие правила учета тепловой энергии и нормы проектирования.

Только после согласования можно спокойно устанавливать тепловые узлы учета. Монтаж состоит из врезки запорных устройств, модулей в трубопроводы и электромонтажных работ. Работы по электромонтажу завершаются подключением к вычислителю датчиков, расходомеров и последующим запуском вычислителя для проведения учета энергии тепла.

После этого осуществляется наладка прибора учета тепловой энергии, заключающаяся в проверке работоспособности системы и программировании вычислителя, а затем производится сдача объекта согласующим сторонам на коммерческий учет, который выполняется специальной комиссией в лице теплоснабжающей компании. Стоит отметить, что такой узел учета должен функционировать некоторое время, которое у разных организаций колеблется от 72 часов до 7 дней.

https://www.youtube.com/watch?v=eWD82qyte34

Чтобы объединить несколько узлов учета в единую сеть диспетчеризации, потребуется организовать дистанционное снятие и мониторинг учета информации с теплосчетчиков.

Как определить мощность нагрузки?

Мощность нагрузки на стабилизатор равняется сумме мощностей всех подключённых к стабилизатору устройств. Перед расчетом суммарного значения мощности необходимо выяснить энергопотребление каждого из потребителей. Это несложно: мощность электроприборов обычно указывается в технической документации и дублируется на заводской табличке, прикреплённой к изделию.

Несмотря на видимую простоту действия, на данном этапе можно совершить несколько серьёзных ошибок, которые повлекут за собой выбор стабилизатора, не подходящего под ваши задачи.

Особое внимание стоит обратить на оборудование, для которого указывается несколько мощностей: насосы, обогревательная, звуковая, климатическая техника и т.д. Важно различать мощность электрическую и мощность, выдаваемую изделием при выполнении своих прямых задач, то есть тепловую – для нагревательных котлов, охлаждения – для кондиционеров, звуковую – для аудиосистем и т.д.

При выборе стабилизатора следует опираться исключительно на величину мощности, потребляемой нагрузкой от электросети! В паспорте электроприбора данный параметр может быть назван: «потребляемая мощность», «присоединительная мощность», «электрическая мощность» и т.п. Всё перечисленное является отражением одной величины – активной мощности (измеряется в Ваттах (Вт или W)).

Обратите внимание! Производители обычно выстраивают модельный ряд своих стабилизаторов на основе другой величины – полной мощности (измеряется в Вольт-Амперах (ВА или VA)). Важно понимать, что Ватты и Вольт-Амперы не одно и то же, и соответственно 1000 Вт не равны 1000 ВА!

У устройств, конструкция которых содержит ёмкостные компоненты или электродвигатели, активная и полная мощности могут существенно различаться. Поэтому приобретение рассчитанного на 1000 ВА стабилизатора при нагрузке в 1000 Вт может стать неверным решением – прибор окажется перегружен со всеми вытекающими отсюда последствиями.

ВА=Вт/cos(φ) (1).

Сos(φ) отражает зависимость активной мощности устройства от полной. Чем ближе величина cos(φ) к единице, тем меньше энергии рассеивается в виде электромагнитного излучения и тем больше преобразуется в полезную работу.

Численное значение cos(φ) обычно (но не всегда) указанно в технической документации прибора, потребляющего переменный ток (может обозначаться как «cos(φ)», «Power Factor» или «PF»). Если производитель не предоставил информацию о коэффициенте мощности своего изделия, то для бытовой техники допустимо принять cos(φ) в пределах 0,7 — 0,8, кроме устройств, преобразующих электроэнергию в свет и тепло (лампы накаливания, электрочайники, утюги и т.д.), для них интервал значений коэффициента мощности – 0,9 — 1.

Современная техника, в первую очередь компьютеры, часто оснащается блоком питания с коррекцией коэффициента мощности, которая приближает данный параметр к единице – 0,95-0,99. Если уверенности в наличии такой функции (обозначается «PFC» или «ККМ») нет, то для cos(φ) рекомендуется применить значение из указанного в предыдущем абзаце типового диапазона.

Полную мощность нагрузки следует рассчитывать с использованием только значения коэффициента мощности оборудования, соответствующего этой нагрузке, а не с использованием значения входного коэффициента мощности стабилизатора!

Обратите внимание! Устройства, имеющие в своей конструкции электродвигатель, отличаются высокими пусковыми токами. К этой категории относятся: насосы, стиральные и посудомоечные машины, холодильники, кондиционеры, станки и компрессоры. Величина потребляемой из электросети энергии, в момент включения любого из названых приборов, может в несколько раз превысить величину, характерную для номинального режима работы.

Производители указанной техники иногда приводят максимальное энергопотребление непосредственно в характеристиках каждой модели, а иногда наоборот – дают только номинальное значение мощности, стараясь не привлекать внимание к неминуемым скачкам тока. Рекомендуем внимательно изучить сопутствующую любому оборудованию документацию и поискать информацию о фактической мощности, потребляемой устройством при пуске и, вообще, в различных режимах работы. Мощность нагрузки определяется с использованием наибольшего из приведённых для каждого устройства значений!

Помимо механизмов с электродвигателями, высокие пусковые токи характерны и осветительным приборам. Причем не только с галогенными лампами и лампами накаливания, но и с популярным в последнее время – светодиодными (светодиоды не имеют пусковых токов, но большинство светильников, реализованных на их базе, снабжены конденсаторами, включение которых вызывает резкое увеличение потребляемого тока).

При выборе стабилизатора для защиты крупной светотехнической системы следует учесть, что значение мощности, возникающее при запуске такой системы, может многократно превышать номинальное.

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ:  Стропильная система двухскатной крыши своими руками – инструкция по устройству

Схемы тепловых узлов

Какой стабилизатор напряжения выбрать для газового котла?

Теоретически для котла отопления можно использовать любой из бытовых стабилизаторов напряжения подходящей мощности. Года 2-3 назад чаще всего так и приходилось делать. Ставились электромеханические стабилизаторы, которые должны были обеспечить сохранность котлов.

Преимущества:

  • плавная регулировка при помощи сервопривода;
  • более точное, на тот момент, напряжение на выходе.

Но у них был большой минус:

  • медленная скорость выравнивания напряжения.

Из-за этого сильно страдала электроника более новых газовых котлов, которая очень чувствительна к изменениям напряжения и импульсным помехам.

Другим вариантом было поставить вместо электромеханики более быстрые релейные стабилизаторы. Преимущества:

  • высокая скорость срабатывания на изменения напряжения — менее 10 мс (миллисекунд);
  • более широкий диапазон входных напряжений (105…265В);
  • настенное исполнение, что гораздо удобнее.
Энергия СНВТ-1000/1 Hybrid Voltron РСН-1000
Мощность: 1 кВA (0.7…1 кВт) 1 кВA (0.7…1 кВт)
Тип: электро-механический релейный
Скорость срабатывания: 500 — 1500 мс 10 мс (миллисекунд)

Тепловой узел. Узел учета тепловой энергии. Схемы тепловых узлов

magazin energia ru

Разница в скорости срабатывания колоссальная, но обычные бытовые релейники не разрабатывались под эксплуатацию с газовыми котлами, а поэтому имеют ощутимый минус:

  • низкая точность напряжения на выходе (220 ± 10%).

В результате получали ситуацию, когда на колебания электросети в диапазоне от 198…242В обычные бытовые релейники попросту никак не реагировали.

Если для старых котлов это было не так критично, то для современных моделей популярных производителей (Vaillant, Baxi, Viessmann, Protherm, Ariston, Buderus, Beretta, Ferroli) такое бездействие приводило к замене платы.

Стало ясно, что стабилизаторы бытового назначения не подходят для эксплуатации с современными газовыми котлами. Нужен аппарат, который был бы лишен недостатков двух предыдущих вариантов и должен:

  • быстро реагировать на изменения в электросети;
  • иметь маленькую погрешность напряжения на выходе.

Дополнительными требованиями можно назвать:

  • приятный внешний вид (аппарат будет размещаться возле котла и невзрачная грубая коробка сильно бы испортила интерьер);
  • настенное исполнение (наличие крепления на стену более удобно и экономит место).

Так на российский рынок была выпущена специализированная линейка стабилизаторов напряжения «Энергия АРС», при разработке которой ориентировались на эти требования.

Энергия АРС-1000 (1 кВA (0.7..1 кВт))

Тепловой узел. Узел учета тепловой энергии. Схемы тепловых узлов

После доработок и первого года производства на сегодня имеем такие окончательные характеристики аппаратов данной серии:

  • скорость срабатывания — 10 мс (миллисекунд);
  • точность регулировки — 220 ± 4%;
  • универсальное крепление — можно как повесить на стенку так и поставить на маленькие ножки;
  • диапазон входных напряжений — 120…276В;
  • маленькие размеры (высота: 35.5 см, ширина: 20.5 см, глубина: 10 см) и масса 3 — 5 кг;
  • защита котла от импульсных помех;
  • полностью металлический корпус — повышенная безопасность;
  • защита от неправильного подключения (необходима для фазозависимых котлов);
  • имеет приятный белый цвет корпуса;
  • простое подключение котла через вилку и розетку.
Энергия СНВТ-1000/1 Hybrid Энергия АРС-1000
Мощность: 1 кВA (0.7…1 кВт) 1 кВA (0.7…1 кВт)
Тип: электро-механический релейный
Точность регулировки: 220В ± 3% 220В ± 4%
Скорость срабатывания: 500 — 1500 мс 10 мс (миллисекунд)

Как видим, у Энергия АРС напряжение на выходе фиксируется на уровне как у самых точных стабилизаторов на рынке — электромеханических. Скорость же срабатывания несравнимо выше.

Voltron РСН-1000 Энергия АРС-1000
Мощность: 1 кВA (0.7…1 кВт) 1 кВA (0.7…1 кВт)
Напряжение входа: 105…265 В 120…276 В

В целом, серия получилась вполне достойной, по крайней мере котлы получили современную защиту электроники от скачков напряжения и импульсных помех. Да и погрешность на выходе минимальная, на уровне самых точных аппаратов на сегодняшний день. А значит, не придется каждые полгода менять сгоревшие платы в котлах, как в случае со стабилизаторами общего назначения.

Первое правило:

Для современных газовых котлов лучше подключать специализированные стабилизаторы напряжения. Для более старых моделей подойдет и обычный бытовой стабилизатор.

Если «полистать» страницы интернет-форумов, то, судя по многочисленности вопросов, можно убедиться, что далеко не все хозяева домов и квартир в полной мере понимают значимость стабилизации питания газового отопительного оборудования. Мало того, некоторые из них усердно проталкивают свою наполненную скепсисом позицию, что, дескать, установка стабилизатора – это некий «откат в прошлое», к эпохе первых ламповых телевизоров.

Получается, что такие скептики невольно сами становятся «глашатаями» критикуемого ими «отката». Да, конечно, никто не мешает подобным «критикам» приобретать газовые котлы с обычной механической автоматикой, основанной на термопаре. Это старая, проверенная годами эксплуатации схема, о которой нельзя сказать ничего плохого.

Современные бытовые газовые котлы дают своим хозяевам множество «преференций», но при этом требуют к себе соответствующего береженого отношения
Современные бытовые газовые котлы дают своим хозяевам множество «преференций», но при этом требуют к себе соответствующего береженого отношения

Но человек, идущий в ногу со временем, приобретающий современный котел, все же вправе рассчитывать на большее. И современное газовое оборудование открывает немало новых возможностей:

  • Уходит в прошлое оборудование с нерегулируемой или регулируемой ступенчато интенсивностью сжигания газа. Реализована «умная» схема модуляции горения, когда в текущий момент времени автоматика сама задействует только необходимое количество горелок и управляет высотой языков пламени на них.
  • В развитие указанной выше функции, электронные «мозги» котлов способны самостоятельно вести мониторинг изменений внешних и внутренних условий, на улице и в помещениях, чутко реагировать на изменения, без вмешательства пользователя вырабатывать и запускать самый оптимальный, экономичный алгоритм функционирования всей системы отопления в целом. Это поддерживает наиболее комфортные условия в квартире или доме с минимально возможным расходом газа.
  • Системы плавного розжига и уменьшения интенсивности горения в конце цикла набора нужной температуры теплоносителя в контурах резко снижают число перезапусков котла, что значительно увеличивает долговечность оборудования.
  • Современные системы отопления часто делаются многоконтурными, с разными показателями температур на отдельных участках. Электронные блоки управления способны сохранять в памяти заданные параметры, поддерживать требуемые режимы работ с программированием как по часам, так и по дням недели. То есть система отопления будет работать с нужной отдачей именно тогда, когда это действительно требуется.
  • Электроника котлов способна руководить и циркуляционными насосами системы, с тем расчетом, чтобы обеспечивалось оптимальное распределение выработанной тепловой энергии по всей протяженности контуров отопления.
  • Заботится автоматика и о безопасности самого оборудования. Помимо стандартного набора ступеней защиты (от затухания, падения давления газа, недостаточной тяги, перегрева и т.п.), реализован ещецелый ряд функций. Так, даже при длительном отсутствии владельца, система будет защищена от замерзания. При простоях блок управления самостоятельно периодически тестирует электромагнитные краны и циркуляционные насосы, производя кратковременные запуски или переключения. То есть резко снижается вероятность застоя в контурах, прикипания уплотнений, заклинивания клапанов.

Согласитесь, впечатляет. Но электроника требует стабильного электропитания. И стоимость стабилизаторов по сравнению с ценами на котел — не столь высока, чтобы отказываться от указанных преимуществ.

Тепловой узел. Узел учета тепловой энергии. Схемы тепловых узлов

Теперь несколько слов по второму пункту возражений, о том, что стабилизация напряжения — не столь уж необходима.

Да, действительно, система энергоснабжения постоянно развивается, и частые перебои в ее работе становятся редкостью. Встроенные импульсные блоки питания стали менее чувствительны к нестабильности напряжения – этот параметр, кстати, обычно указывается в паспортах оборудования, например, 220 В  ± 20%.

стабилизатор

  • Одна из причин кроется в том, что, зачастую, развитие линий электропередач и сети трансформаторных подстанций просто не поспевает за насыщением быта современного человека домашней техникой. В часы пикового потребления напряжение в электросети из-за этого может значительно «проседать» и, наоборот, скачкообразно увеличиваться при резком снижении общей нагрузки. В этом, кстати, каждый может убедиться самостоятельно, проведя мониторинг с помощью обычного вольтметра в течение нескольких дней в разное время суток.
  • Не являются редким исключением населенные пункты или загородные поселки, в которых состояние электросетей вообще далеко от нормы. Обычное явление – кто-то включил сварочный трансформатор, и у всех соседей моргает освещение. Кстати, современный тренд на массовое загородное строительство часто приводит к тому, что, казалось бы, благоприятная еще год назад обстановка с энергоснабжением в поселке имеет явную тенденцию к ухудшению.
  • События недавних лет лишний раз доказали, что даже в самых благоприятных условиях свои «поправки» способна внести стихия. Ледяные дожди, ураганные ветры – все это может привести к падениям деревьев или обрывам проводов ЛЭП. А насколько опасны перекосы фаз при таких обрывах – знает любой электрик.
Кто может гарантировать, что именно на вашем участке линии электропередач не случится подобной неприятности?
Кто может гарантировать, что именно на вашем участке линии электропередач не случится подобной неприятности?
  • К аварийным ситуациям может привести и некомпетентное вмешательство человека. Не секрет, что есть любители показать свое «умение» на общем щитке в подъезде. Газеты пестрят объявлениями «мастеров», которым когда-то кто-то сказал, что они разбираются в электротехнике. Небрежность, неграмотность или просто ошибочные действия таких «профессионалов» способны закончиться дикими скачками напряжения – со всеми вытекающими последствиями. Нельзя исключить и просто проявлений вандализма – таких случаев немало сплошь и рядом.

Какой запас мощности необходим стабилизатору?

Правильно выбранный стабилизатор должен иметь выходную мощность, превышающую мощность, необходимую для электропитания нагрузки. Разница между мощностью стабилизатора и фактическим энергопотреблением нагрузки называется запасом мощности. Рекомендуемый запас – 30% от величины энергопотребления нагрузки, такое значение позволит:

  • подключить к устройству в процессе эксплуатации дополнительные приборы, мощность которых не учитывалась при изначальном расчёте нагрузки;
  • избежать перегрузки в случае сильного падения напряжения в электросети. Дело в том, что мощность стабилизатора при выходе питающего напряжения из определённых пределов (рабочего диапазона) уменьшается. В частности, при 135 В в сети, стабилизатор вместо заявленных 500 ВА выдаст только 400 ВА и, соответственно, не сможет запитать предельную к его номиналу нагрузку.

Для некоторого оборудования рекомендуется заложить запас мощности свыше 30%. Это, например, кондиционеры или IT-техника. В первом случае, данное решение объясняйся ростом потребляемой кондиционером мощности в процессе эксплуатации устройства (вызвано неизбежным загрязнением фильтрующей сетки). Во втором случае – тенденцией к постоянному увеличению мощностей телекоммуникационного оборудования.

Тепловой счетчик

1. Автоматическое измерение:

  • Продолжительности работы в зоне ошибок.
  • Времени наработки при поданном напряжении питания.
  • Избыточного давления циркулирующей в системе трубопроводов жидкости.
  • Температуры воды в трубопроводах систем горячего, холодного водоснабжения и теплоснабжения.
  • Расхода теплоносителя в трубопроводах горячего водоснабжения и теплоснабжения.
ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ:  Какие выбрать контактор автомат и УЗО для подключения инфракрасного нагревателя

От блока электроники осталась спекшаяся расплавленная груда – еще хорошо, что не закончилось пожаром!

2. Вычисление:

  • Потребленного количества тепла.
  • Объема теплоносителя, протекающего по трубопроводам.
  • Тепловой потребляемой мощности.
  • Разности температуры циркулирующей жидкости в подающем и обратном трубопроводе (трубопроводе холодного водоснабжения).

Обзор популярных моделей стабилизаторов напряжения для отопительного оборудования

Это – одна из ключевых характеристик стабилизаторов. Она показывает, какое напряжение на входе прибор сможет «переварить», то есть преобразовать в значение, допустимое для работы подключенной техники, близкое к номиналу в 220 В.

Ориентироваться в этом вопросе можно на проведенный самостоятельно мониторинг стабильности напряжения в сети. Понятно, что к полученным значениям скачков следует добавит еще и определенный резерв. То есть, например, если опытным путем установлено, что в часы пиковой нагрузки напряжение частенько падает до 170 вольт, то лучше приобретать стабилизатор с нижней границей в 150 вольт. То же касается и верхней границы.

Чем больше диапазон, безусловно, тем лучше.

газовый котел

Этот параметр показывает, какой мощности нагрузка может быть запитана через прибор. Выражается он обычно не в ваттах (хотя тоже представляет собой, по сути, произведение напряжения на силу тока), а в вольт-амперах.

Коль речь идет об отопительном газовом оборудовании, то стабилизатор напряжения должен быть готов справиться с нагрузкой от электронной схемы самого котла, вентиляторов, обеспечивающих приток воздуха и вытяжку продуктов сгорания, встроенного циркуляционного насоса. Кроме того. есть смысл сразу подать стабилизированное питание и на другие циркуляционные насосы при сложной многоконтурной системе отопления, на термостатическое оборудование, которое также часто размещено в непосредственной близости от котла.

Значит, необходимо просуммировать мощности подключенной к стабилизатору нагрузки. При этом есть нюанс — подсчёт должен вестись не только по номинальной, но по полной мощности, включая ее реактивную составляющую, то есть энергозатраты, идущие, например, на создание электромагнитных полей, что особо свойственно приборам с электроприводами.

Есть еще одна тонкость. Закон сохранения энергии – никто не отменял. И если стабилизатор «вытягивает» напряжение, например, из «ямы» в 130 вольт до 220, это неизбежно ведет к уменьшению мощности. Эта величина потери учитывается специальным коэффициентом трансформации, который тем больше, чем выше разница между напряжением на входе и выходе.

Однако, не станем мучить читателя выкладками физических формул. Лучше сразу предложить онлайн-калькулятор, который позволит быстро и с достаточной степенью точности определить минимально необходимую вольтамперную характеристику для приобретаемого стабилизатора.

В этом сегменте рынка электроприборов отечественные производители не только не уступают зарубежным, но часто и превосходят их по надежности, качеству и долговечности оборудования. Тем более что стабилизаторы российского производства в максимальной степени адаптированы к особенностям наших систем электропередач.

Широкой востребованностью пользуются стабилизаторы отечественных марок «Rucelf», «Лидер», «Voltron» (НПО «Энергия»), «Ресанта». Хороший спрос на нашем рынке и на белорусские модели марки «Solpi», на мощные и надежные приборы «Vo To». При желании можно приобрести стабилизатор и европейкой разработки – на российском рынке представлены компаниями «Luxeon»,  «IEK». «Quattro elementi» и другими.

При выборе марки имеет смысл сразу уточнить, какие гарантийные обязательства берет на себя производитель, и как они будут выполняться в конкретном регионе, то есть имеются ли поблизости сервисные мастерские.

А сейчас давайте посмотрим на несколько моделей стабилизаторов, отобранных по результатам пользовательского рейтинга – из разряда наиболее популярных среди рядовых потребителей.

  • Стабилизатор автоматический однофазный «VoTo DTZM1000VA». Одна из задач, стоящих перед разработчиками, как раз и была — обеспечение стабильного электропитания отопительного оборудования.
«VoTo DTZM1000VA» — российская разработка, как правило – китайская сборка, но качество очень достойное
«VoTo DTZM1000VA» — российская разработка, как правило – китайская сборка, но качество очень достойное

— Тип стабилизатора – релейный.

— Исполнение – настольное (полочное).

— Мощность нагрузки – до 1000ВА.

Система цифровой индукции позволяет визуально отслеживать работу стабилизатора

— Точность стабилизации – в пределах ± 8%.

— Диапазон входного напряжения – от 100 до 270 В.

— Время срабатывания – до 20 мс.

— Система автоматического отключения, функция рестарта с задержкой до 180 секунд.

— Защита от перегрузки, от короткого замыкания, от перегрева трансформатора.

тепловой узел

— Удобная панель индикации с показаниями входного и выходного напряжения.

— Габариты: 363 × 306 × 433 мм.

— Масса – 3,16 кг.

— Невысокая цена – порядка 1900 руб.

Судя по отзывам, прибор неплохой, но все же нижний порог стабилизации указан в паспорте не совсем корректно. Отмечались случаи несрабатывания при падении напряжения ниже 140 вольт.

  • Стабилизатор «Энергия АРС500». По своим эксплуатационным возможностям подходит для многих систем отопления – так он и позиционируется в модельной линейке компании.
Одна из самых популярных отечественных моделей – «Энергия АРС500»
Одна из самых популярных отечественных моделей – «Энергия АРС500»

— Исполнение – настенное.

— Вольтамперная характеристика – до 500 ВА.

— Точность стабилизации – 220 В ± 4%.

— Рабочий диапазон стабилизации – от 140 до 260 В.

тепловые узлы

— Предельный диапазон – от 120 до 276 В.

— Число ступеней автоматической стабилизации – 4.

— Время срабатывания – не более 10 мс.

— Уровень шума при переключении реле – не более 30 дБ.

— Автоматическое отключение, функция рестарта с задержкой в 6 секунд.

— Все необходимые системы защиты.

— Удобный цифровой дисплей.

— Габариты: 355 × 205 × 100 мм

узел учета тепловой энергии

— Масса – 2,6 кг.

— Примерная цена – 3700 руб.

По отзывам потребителей проявляет себя как надежный и безотказный прибор. Многим нравится внешнее исполнение, то есть стабилизатор не портит интерьера помещения, в котором размещен. Шум при работе практически не ощущается.

Из недостатков была отмечена только слабая защищенность корпуса IP20, то есть его нежелательно располагать в помещении с повышенной влажностью. Стоимость выглядит несколько завышенной по сравнению со стабилизаторами других марок с аналогичными эксплуатационными показателями.

  • «Ресанта АСН-1000 Н/1-ЦLux» еще одна модель отечественного производства.
Стабилизатор напряжения «Ресанта АСН-1000 Н/1-Ц Lux» в настенном исполнении
Стабилизатор напряжения «Ресанта АСН-1000 Н/1-Ц Lux» в настенном исполнении

— Тип – релейный.

— Мощность нагрузки – до 1000 ВА.

узел учета тепловой

— Диапазон входного напряжения для стабилизации – от 140 до 260 В.

— Точность выходного напряжения – 220 ±8%.

— Время реагирования – до 7 мс.

— Система защиты при перегрузке и перегреве.

— Автоматическое отключение, функция рестарта.

— Цифровой дисплей с одновременной индикацией входного и выходного напряжения.

— Габариты – 206 × 133 × 230 мм.

— Масса – 4 кг.

— Примерная цена – 2500 руб.

Немало нареканий на качество используемых реле – слабый прижим контактов, и оттого – частые залипания. Не все благополучно и с системой защиты при перезапуске – отмечают, что нередко на дисплее начинают высвечивать буква «Н», и прибор перестает реагировать на изменения напряжения.

Надо надеяться, что производитель работает над устранением этих проблем, так как сам по себе стабилизатор неплохой.

стабилизатор напряжения РЕСАНТА

  • «RUSELF Котел-600» — даже из названия сразу понятно, разрабатывался такой стабилизатор именно для отопительного оборудования.
«RUSELF Котел-600»№ - создан специально для систем отопления
«RUSELF Котел-600»№ — создан специально для систем отопления

— Тип – релейный с микропроцессорным управлением.

— Настенное исполнение.

— Номинальный рабочий диапазон входных напряжений – от 150 до 250 В.

тепловой узел схема

— Предельный диапазон, до срабатывания защиты – от 130 до 265 В.

— Точность стабилизации – до ±8%, в зависимости от уровня входного напряжения.

— Цифровой дисплей с переключением режимов индикации.

— Габариты – 135 × 203 × 93 мм.

— Масса – 2,4 кг.

— Средняя стоимость – 3100 руб.

Стабилизатор на форумах заслужил множество доброжелательных отзывов. Внятно сформулированных недостатков – не обнаружено. Отмечается лишь, как один из «минусов» — единственная розетка на выходе.

Можно считать одним из лидеров в номинации «цена — качество».

  • Инверторный стабилизатор напряжения «Штиль ИнСтабiS550» — представитель приборов нового поколения
Электронный стабилизатор напряжения «Штиль ИнСтаб iS550»
Электронный стабилизатор напряжения «Штиль ИнСтаб iS550»

— Тип – электронный инверторный.

— Вольтамперная характеристика – до 550 ВА.

— Диапазон напряжений на входе – от 90 до 310 В.

— Допустимый «разброс» частоты переменного тока на входе – от 43 до 57 Гц.

— Точность стабилизации – 220 В ±2%.

— Широкий диапазон рабочих температур – от – 40 до 40 градусов.

— Все необходимые ступени защиты.

— Светодиодная индикация режимов работы.

— Компактная компоновка — габариты всего 237 × 142 ×71 мм.

— Масса – 2 кг.

— Примерная стоимость – 6400 руб.

схемы тепловых узлов

Наряду с массой достоинств (компактность, стабильность выходного напряжения, малое собственное потребление и т.п.), пользователи отмечают и ряд недостатков это модели. К ним относят весьма слышный высокочастотный шум при работе, довольно ощутимый нагрев прибора, то есть требуется постоянный теплоотвод.

Но по качеству работы серьезных претензий не найдено.

И в завершение обзора – еще один российский прибор от компании «ПО ЗОА Бастион», стабилизатор напряжения «Teplocom ST-222/500а».

Для определения подходящей по мощности модели необходимо сверить мощностной ряд предлагаемых производителем стабилизаторов с энергопотреблением нагрузки – ближайшее в большую сторону значение в мощностном ряду и будет необходимой мощностью стабилизатора.

Обратите внимание! Выбор стабилизатора со значением мощности, ближайшим к энергопотреблению нагрузки в меньшую сторону либо снизит заложенный ранее запас по мощности, либо, в худшем случае, приведёт к приобретению стабилизатора с несоответствующими нагрузке выходными параметрами.

Обратите внимание! Для трехфазного стабилизатора нагрузка на каждую фазу должна составлять не более 1/3 от номинальной. Например, трехфазный стабилизатор с номиналом 6000 ВА запитает трехфазную нагрузку в 4200 ВА (мощность потребляемая от одной фазы составит 1400 ВА), но подключение к отдельной фазе этого стабилизатора нагрузки в 2500 ВА вызовет перегрузку, так как максимально допустимое значение по одной фазе составляет: 6000/3=2000 ВА.

Практический пример расчета мощности стабилизатора.

Стабилизатор приобретается для одновременной защиты трех однофазных потребителей. Не будем акцентировать внимание на конкретном виде устройств, назовем их просто: потребитель 1, потребитель 2 и потребитель 3.

эксплуатация теплового узла

Согласно заводским паспортам:

  • номинальная мощность потребителя 1 – 600 Вт, потребителя 2 – 130 Вт, потребителя 3 – 700 Вт;
  • коэффициент мощности потребителей 1 и 2 – 0,7, потребителя 3 – 0,95.

1. Определение мощности нагрузки.

1800/0,7=2571,4 ВА – для потребителя 1;130/0,7=185,7 ВА – для потребителя 2;700/0,95=736,8 ВА – для потребителя 3.

1800 130 700= 2630 Вт;2571,4 185,7 736,8=3493,9 ВА.

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ:  Теплоноситель для системы отопления как выбрать закачать

Дальнейший выбор стабилизатора будем проводить, учитывая, что полная мощность нагрузки на устройство составит 3493,9 ВА, а активная –2630 Вт (обратите внимание на разницу значений в Вт и ВА).

2. Определение запаса мощности.

2630•0,3=789 Вт – запас активной мощности;34,939•0,3=1048,17 ВА – запас полной мощности.

2630 789=3419 Вт;3493,9 1048,17= 4542,07 ВА.

3. Выбор модели стабилизатора с необходимой мощностью.

Мощность стабилизатора Мощность стабилизатора
Полная, ВА Активная, Вт Полная, ВА Активная, Вт
350 300 6000 5400
550 400 8000 7200
1000 750 10000 8000
1500 1125 15000 13500
2500 2000 20000 16000
3500 2500

Ближайшая с большей стороны к расчётным значениям мощность – 6000 ВА и 5400 Вт, следовательно, именно такой стабилизатор подходит для подключения потребителя 1, потребителя 2 и потребителя 3.

Если взять модель с мощностью, ближайшей к расчетному значению в меньшую сторону (3500 ВА/ 2500 В), то стабилизатор окажется перегружен, так как выходная активная мощность устройства окажется меньше потребляемой активной мощности нагрузки: 2500 Вт {amp}lt;2630 Вт.

Мощность стабилизатора Мощность стабилизатора
Полная, ВА Активная, Вт Полная, ВА Активная, Вт
6000 5400 15000 13500
10000 8000 20000 16000

Нагрузку со значением полной мощности в 4542,07 ВА и активной – в 3419 Вт, возможно подключить к одной фазе трехфазного стабилизатора с выходной мощностью 15000 ВА/13500 Вт, в котором отдельная фаза выдаст максимально – 5000 ВА/4500 Вт.

Выбрать менее мощную модель стабилизатора позволит распределение нагрузки, то есть подключение каждого потребителя к отдельной фазе. Наибольшая нагрузка будет на фазе, питающей потребитель 1, энергопотребление которого – 1800 Вт/2571,4 ВА.

1800•0,3=540 Вт – запас активной мощности;2571,4•0,3=771,4 ВА – запас полной мощности;1800 540=2340 Вт – активная мощность потребителя 1 с учётом запаса;2571,4 771,4=3342,8 ВА – полная мощность потребителя 1 с учётом запаса.

Значит, максимально возможная нагрузка на одну фазу стабилизатора, при условии подключения трех потребителей к различным фазам, может составить: 3342,8 ВА/2340 Вт.

Выберем модель стабилизатора с выходной мощностью 10000 ВА/8000 Вт, в которой допустимая нагрузка на одну фазу приблизительно равна 3333 ВА/2666 Вт (в данном случае допустимо выбрать стабилизатор с полной мощностью чуть меньшей, чем расчётная – фактически это снизит запас по мощности для потребителя 1 на 1-2%).

Обратите внимание! Существуют стабилизаторы топологии «3 в 1», то есть с трехфазным входом и однофазным выходом. Подобная схема позволяет равномерно нагрузить трехфазную сеть при подключении однофазной нагрузки.

Итог

Во избежание ошибок при определении мощности стабилизатора и траты денег на прибор, который в итоге окажется бесполезным, необходимо:

  • использовать при расчёте мощности нагрузки значение мощности, потребляемой электроприбором из сети, а не значение мощности, характеризующей полезную работу этого электроприбора;
  • использовать при расчёте полной мощности нагрузки коэффициент мощности, соответствующий этой нагрузке, а не входной коэффициент мощности стабилизатора;
  • рассчитывать мощность нагрузки с обязательным учётом пусковых токов для всех устройств, характеризующихся их высоким значением;
  • при необходимости переводить Вт в ВА и анализировать мощность нагрузки в единицах измерения соответствующих единицам, на основе которых выстроен мощностной ряд стабилизаторов;
  • выбирать мощность стабилизатора с учетом необходимого запаса;
  • выбирать стабилизатор с номинальной мощностью выше, чем расчётная мощность нагрузки (допустимо лишь небольшое округление нагрузочной мощности в меньшую сторону, при условии наличия предварительно заложенного запаса мощности);
  • выбирать трехфазный стабилизатор для однофазной нагрузки, анализируя не только номинальную выходную мощность устройства, но и мощность отдельной фазы.

Внимательность при расчетах и соблюдение всех вышеприведённых правил поможет подобрать модель стабилизатора, отвечающую требованиям вашей нагрузки.

В случае возникновении при определении мощности стабилизатора любых сложностей и вопросов рекомендуем проконсультироваться со специалистами!

Термодатчик

Данное устройство монтируется на обратном трубопроводе совместно с запорной арматурой и расходомером. Такое расположение позволяет не только измерять температуру циркулирующей жидкости, но и ее расход на входе и выходе.

Расходомеры и термодатчики подключаются к теплосчетчикам, которые позволяют производить расчет потребленного тепла, хранение и архивацию данных, регистрацию параметров, а также их визуальное отображение.

Как правило, тепловычислитель размещается в отдельном шкафу со свободным доступом. Кроме того, в шкафу можно устанавливать дополнительные элементы: источник бесперебойного питания или модем. Дополнительные устройства позволяют обрабатывать и контролировать данные, которые передаются узлом учета дистанционно.

Допуск к эксплуатации

При допуске теплового узла к эксплуатации проверяется соответствие заводского номера прибора учета, который указан в его паспорте и диапазона измерений установленных параметров теплосчетчика диапазону измеряемых показаний, а также наличие пломб и качество монтажа.

Эксплуатация теплового узла запрещена в следующих ситуациях:

  • Наличие врезок в трубопроводы, которые не предусмотрены проектной документацией.
  • Работа прибора учета за пределами норм точности.
  • Присутствие механических повреждений на приборе и его элементах.
  • Нарушение пломб на устройстве.
  • Несанкционированное вмешательство в работу теплового узла.

Как устроены стабилизаторы напряжения?

Функции стабилизатора напряжения уже должны быть понятны из названия самого прибора. Тем не менее, не будет лишним их сформулировать еще раз:

  • Прибор должен реагировать на уровень входного напряжения в сети и вносить коррективы, для подачи на подключённое оборудование питания, максимально приближенного к номинальным показателям.
  • Если уровень входногонапряжения выходит за пределы допустимого для данного стабилизатора диапазона, должна сработать защита, полностью разрывающая электрическую цепь.
  • При возвращении входных показателей в рамки функциональных возможностей стабилизатора, работа прибора должна возобновиться, сразу или с определённой задержкой.
Прибор должен обеспечивать и стабилизацию, и защитное отключение при выходе из допустимого диапазона входного напряжения, и автоматическое включение после нормализации параметров
Прибор должен обеспечивать и стабилизацию, и защитное отключение при выходе из допустимого диапазона входного напряжения, и автоматическое включение после нормализации параметров

Срабатывание защиты в большинстве приборов обеспечивается наличием реле напряжения. А вот стабилизация напряжения может выполняться по-разному.

Если быть точнее, то сам процесс выработки нормализованного напряжения на выходе в подавляющем большинстве приборов основан на принципе работы трансформатора. Изменением количества витков на обмотках в текущий момент времени можно превратить трансформатор в повышающий или понижающий, в зависимости от входного напряжения. И разнообразие типов стабилизаторов как раз и кроется в реализации этого принципа изменения параметров задействованных обмоток.

стабилизатор для газового котла

  • Самыми распространенными на сегодняшний день являются стабилизаторы напряжения релейного типа. С трансформатора выведено несколько контактов, которые коммутированы через электромеханические переключатели – реле. В зависимости от уровня входного напряжения производится переключение реле, с таким расчетом, чтобы на выходе получить показатель, максимально близко приближенный к номиналу в 220 вольт.
Переключение между обмотками трансформатора стабилизатора напряжения производится с помощью реле.
Переключение между обмотками трансформатора стабилизатора напряжения производится с помощью реле.

Количество релейных переключателей может быть различным – от четырёх десяти и более штук. Чем их больше, тем точнее показатели стабилизированного напряжения на выходе.

— Простота и безотказность конструкции;

— Устойчивость к перегрузкам;

-Широкий диапазон входного напряжения

— Довольно высокая скорость реакции на изменения входных параметров

— Доступная цена.

— Герметичные корпуса каждого из реле исключают открытое искрение при переключении контактов.

— Вырожденная ступенчатость регулировки напряжения, которая тем выше, чем меньше реле задействовано в схеме.

— Исходя из первого – не слишком хорошие показатели точности стабилизации. Для релейных приборов этот параметр обычно лежит в границах ±8%. Правда, для большинства образцов современной техники – это не столь принципиально.

— Иногда жалуются на легкий шум при переключении реле. Но если стабилизатор устанавливается в котельной или в нежилой зоне дома (квартиры), то это несущественно.

  • Стабилизаторы с электронным переключением во многом напоминают релейные. Но роль ключей при переключениях между обмотками в них выполняют полупроводниковые элементы – обычно это или симисторы, или тиристоры. За счет компактности этих элементов даже в небольшом корпусе прибора можно разместить схему с весьма значительным количеством ключей, что дает эффект более точной стабилизации напряжения.
Полупроводниковые переключатели очень компактны, и количество уровней стабилизации можно значительно повысить, не увеличивая габариты прибора.
Полупроводниковые переключатели очень компактны, и количество уровней стабилизации можно значительно повысить, не увеличивая габариты прибора.

— Более высокая точность выдаваемого на подключённую нагрузку напряжения.

— Очень быстрая реакция на изменение параметров на входе.

— Компактность стабилизаторов.

— Абсолютная бесшумность в работе.

— Высокая степень ремонтопригодности.

Значимых недостатков даже, пожалуй, и не назвать. Если, конечно, не считать более высокую стоимость стабилизаторов такого типа, что, пожалуй, и предопределяет их «проигрыш» релейным по критериям популярности.

  • Электромеханические стабилизаторы напряжения устроены несколько иначе. В них трансформатор всегда имеет кольцевую (торическую) форму, в центре расположен сервопривод, на котором размещен блок токосъемника с угольными щетками.
Главное «ядро» электромеханического стабилизатора – перемещающийся по кольцевому коллектору трансформатора токосъемник, управляемый сервоприводом
Главное «ядро» электромеханического стабилизатора – перемещающийся по кольцевому коллектору трансформатора токосъемник, управляемый сервоприводом

В зависимости от уровня входного напряжения, сервопривод перемещает токосъемник по кольцевому коллектору. Тем самым изменяется количество витков вторичной обмотки трансформатора и, соответственно, напряжение на выходе.

Эта схема обладает рядом неоспоримых достоинств, к которым можно отнести высокую точность показаний выходного напряжения (обычно в пределах ±3%) и доступную стоимость. Тем не менее, довольно существенные недостатки ограничивают ее применение в паре с котельным оборудованием.

К таким «минусам» прежде всего относится возможное искрение контактов на токосъемнике, которое может усиливаться по мере износа угольных щеток. Понятно, что по правилам безопасности применение подобных приборов в условиях котельной нежелательно. Наличие механики и узлов трения – это всегда «ахиллесова пята», то есть по долговечности эксплуатации, без необходимости профилактики или замены деталей, такие стабилизаторы проигрывают релейным и полупроводниковым.

Работа сервопривода сопровождается шумовым фоном, что тоже не всем нравится. И ко всему прочему, картину высокой точности стабилизации портит весьма большое время реакции, которое при значительных скачках может доходить до нескольких секунд. А это уже – чрезмерно много для подачи нормального питания на современную электронику.

Одним словом – далеко не самый лучший вариант для работы в паре с современным газовым отопительным оборудованием.

Можно в продаже встретить и наиболее «продвинутые» инверторные стабилизаторы, работающие по принципу высокочастотного преобразования переменного тока. Там уже – совершенно иной уровень и точности, и скорости, и плавности стабилизации. Другое дело, что для газового котла такие идеальные условия электропитания, на фоне чрезмерно высокой цены стабилизатора, становятся не вполне оправданными.

Оцените статью
MALIVICE.RU