Cómo elegir un estabilizador de voltaje para una caldera de gas: instrucciones detalladas

Este artículo lo ayudará a descubrir cómo elegir un estabilizador de voltaje para una caldera de gas, entre los muchos tipos y diversas características, que protegerá la electrónica de los costosos equipos de gas de averías y contribuirá a una operación sin problemas.

¿Por qué la estabilización de voltaje es importante para una caldera de gas?

Las calderas de gas modernas representan una gama completa de equipos en una carcasa, diseñada no solo para calentar el refrigerante, sino también para controlar de cerca la calidad del trabajo y la seguridad. Para esto, se introducen unidades electrónicas con microprocesadores y pantallas LCD en las calderas. Los electrodomésticos están equipados con sensores, válvulas, ventiladores y bombas. El equipo electrónico controla el funcionamiento de todas las unidades y realiza ajustes oportunos.

Entre estos sistemas y funciones, son posibles los siguientes:

• Apagado automático de la caldera en caso de caída de tiro, dificultad para eliminar productos de combustión, disminución de la presión de gas en la línea, atenuación de la llama, congestión o avería en el circuito de calefacción. Funciona en otras situaciones de emergencia.
• Modulación de la llama mediante automatización con la configuración del número de quemadores involucrados y la altura del fuego en cada uno de ellos.
• Evite la congelación del sistema durante el apagado prolongado. Arranque independiente a corto plazo para operar el portador, abrir las válvulas, bombear la bomba, evitando daños a los elementos internos.
• Encendido suave y una disminución en la intensidad de la llama al acercarse al indicador de temperatura establecido, lo que garantiza una operación de ahorro y reduce el número de reinicios.
• Mantenimiento de diferentes temperaturas en varios circuitos con la preservación de los ajustes almacenados. La programación se puede asociar con la hora del día, los días de la semana.
• Continuación de la circulación de la bomba después de apagar la llama, asegurando un calentamiento uniforme en todas las partes del circuito.
• Análisis de datos meteorológicos externos mediante la inteligencia artificial de una caldera de gas y selección de un modo de funcionamiento apropiado para crear el microclima más cómodo. La función ayuda a ahorrar recursos al optimizar la interacción deseada de bloques y nodos.

Para entender si se necesita un estabilizador de voltaje para una caldera de gas, vale la pena considerar lo que sucede en su trabajo en la práctica. Las calderas de gas para uso doméstico están diseñadas para funcionar con una red de 220-230 V con un pequeño error de + -10-15%. Con una caída de voltaje de 20 V., la caldera continuará funcionando completamente. Pero la caída actual en la red puede ser mucho mayor, hasta 140-180 V. Esto se observa especialmente en el sector privado, donde las líneas débiles se estiran deliberadamente. En esta situación, el equipo funcionará de manera inestable, es posible deshabilitar algunas de las funciones anteriores o simplemente detenerse hasta que se restablezca la energía completa.

En casos más graves, no se produce una caída, sino que se produce un aumento de potencia. La corriente en la red puede alcanzar en breve el valor de 250-300 V, lo que provocará daños en la placa del bloque de programa, quemaduras de los circuitos electrónicos o falla total de las placas de circuito impreso. Entonces requerirá reparaciones costosas o incluso el reemplazo de la caldera.

Una caída de voltaje o sus sobretensiones es bastante posible debido a los siguientes factores:

• aumento de la carga en la línea debido a un aumento en el número de dispositivos consumidores en la población;
• Intervención en la entrada del panel o caja de conexiones en la calle de una persona no calificada, lo que conduce a un corto circuito de cables;
• lanzar partes vivas de la línea una encima de la otra como resultado de desastres climáticos (congelación del hielo en los cables, viento fuerte).

Teniendo en cuenta estos factores, definitivamente debe obtener un estabilizador actual para una caldera de gas, lo que garantizará su funcionamiento a largo plazo. Pero, ¿qué son los estabilizadores y cómo elegir el correcto?

¿Qué regulador de voltaje es mejor para una caldera de gas?

Todos los tipos de estabilizadores de voltaje están diseñados para implementar dos tareas: al caer o sobretensiones, llevar la corriente de salida a un valor lo más cercano posible a 220 V, y romper el circuito si el indicador es demasiado grande, y el estabilizador no permite que se normalice. Esto contribuye al correcto funcionamiento del equipo de calefacción y protege los componentes electrónicos sensibles de la sobrecarga. Estructuralmente, los estabilizadores se dividen en tres tipos, cada uno de los cuales tiene sus propias ventajas y desventajas. Después de examinarlos y compararlos, será posible determinar con mayor precisión qué tipo de estabilizador de voltaje se necesita para una caldera de gas en una situación específica.

Estabilizadores Electromecánicos

Su principio de funcionamiento se basa en los devanados circulares del transformador a lo largo del cual se mueven las escobillas de carbón. La rotación se debe al servoaccionamiento. Dependiendo del voltaje de entrada, el dispositivo mueve los cepillos a una determinada posición, proporcionando la corriente de salida deseada.

Dichos estabilizadores son adecuados para calderas de gas, pero se debe tener en cuenta la seguridad, que incluye la disposición de un lugar calentado para la instalación y la distancia del calentador.

Estabilizadores de relé

Este tipo de estabilizador es más moderno y extendido. De cinco a doce relés están conectados al devanado del transformador, cada uno de los cuales está encerrado en un recinto sellado. Dependiendo del cambio en el voltaje de entrada, la corriente se lanza a través de uno de ellos a lo largo del circuito lo más cerca posible de 220 V, lo que garantiza su alineación en la dirección de la norma. Cuanto mayor sea el número de relés, más precisa será la configuración del valor. El diseño carece de componentes mecánicos.

Dada la relación precio / calidad, los estabilizadores de relé son los equipos más comunes utilizados con calderas de gas.

Estabilizadores electrónicos

Los estabilizadores electrónicos envían corriente a través de varios circuitos del devanado del transformador, pero no lo hacen con la ayuda de relés, sino gracias a las llaves electrónicas: triacs o tiristores.Los primeros son capaces de pasar la corriente en dos direcciones, y los segundos en una sola. Tales elementos semiconductores proporcionan dimensiones compactas del equipo y alta eficiencia.

Los estabilizadores electrónicos pueden denominarse los equipos más avanzados y versátiles para calderas de gas. Un obstáculo para su uso solo puede ser un alto costo.

¿Qué características del estabilizador deben considerarse?

Para comprender cómo elegir un estabilizador de voltaje para una caldera de gas, debe comprender sus parámetros clave y su impacto en el funcionamiento del calentador. Esto lo ayudará a elegir el dispositivo que sea más adecuado para condiciones de operación específicas.

Fase

La mayoría de los edificios de apartamentos y casas privadas están conectados a una red monofásica de 220 V con una frecuencia de 50 Hz. Para el uso de estabilizadores de voltaje en ellos, es recomendable comprar modelos monofásicos. Hay casas con entrada trifásica, pero cada línea está dividida y da 220 V. Esto contribuye a una distribución de carga más uniforme y permite el uso de los mismos estabilizadores monofásicos.

Para las empresas y producciones donde se instalan grandes calderas de gas con alta potencia, se requieren estabilizadores trifásicos de 380 V. La segunda opción puede ser instalar equipos monofásicos, uno para cada fase, que en total costará menos, pero llevará más tiempo conectarlos.

Rango de entrada y precisión de voltaje de salida

Los estabilizadores de voltaje para calderas de gas deben garantizar que la corriente de la red alcance los 220 V. óptimos Dependiendo de la escala de la caída de voltaje, también se producen estabilizadores con un rango de corriente de entrada diferente. Para saber con qué parámetros buscar un dispositivo, debe realizar un pequeño estudio.

Para hacer esto, necesita un voltímetro (puntero o multímetro digital). El dispositivo electrónico debe configurarse en una corriente alterna con un límite superior de más de 500 V. La medición debe realizarse en diferentes momentos del día para ver cómo cambian los indicadores dependiendo de la carga en la red. Es óptimo observar durante la semana y medir voltios a las 6:00, 9:00, 12:00, 15:00, 18:00, 21:00, 24:00 horas. Es bueno tener un cuaderno para registrar los datos. Al final del experimento, puede agregar 10-15 V en cada dirección para crear un pequeño margen.

Si las pruebas mostraron los límites de 180-240 V, entonces es con esos datos que debe buscar un estabilizador de voltaje. A veces, fuera de la ciudad, la red puede tener caídas de 140 a 270 V, lo que ya requerirá un modelo diferente.

El voltaje de salida del estabilizador debe maximizar el rendimiento de la caldera de gas. En la mayoría de los casos, esto es 220 V + -10%. Para evitar la desconexión debido a la falta de energía, es mejor elegir dispositivos con una precisión del voltaje de salida de + -5%. Luego se ajusta completamente a los datos requeridos por el fabricante y contribuirá a un funcionamiento sin problemas.

Poder

Uno de los criterios más importantes para elegir un estabilizador de voltaje para una caldera de gas es la energía. Primero debe averiguar qué indicador está registrado en el pasaporte del equipo. Se indican dos valores para las calderas: salida de calor máxima utilizable (varía de 6000 a 24000 kW) y consumo de energía (100-200 W o 0.1-0.2 kW). Pero durante el arranque de la caldera, este valor puede aumentar en varios segundos, por lo que el estabilizador debe exceder los datos de la caldera. Cuanto? Esto quedará claro después de que descubramos los otros componentes del cálculo.

El segundo componente es VA. Estos son voltios-amperios, que indican el poder de los estabilizadores.Se diferencian de kW (kilovatios) o W (vatios) en que representan la potencia total, y estos últimos solo son útiles. Como resultado, un dispositivo con una capacidad de 500 VA tendrá un indicador de 350 vatios.

La potencia del estabilizador debe cubrir no solo el consumo de la caldera, sino también los equipos relacionados instalados dentro o en paralelo. Puede ser una bomba de circulación, que tiene su propio indicador de potencia.

Para que el regulador de voltaje se corresponda completamente con la caldera y la bomba, su indicador debe tener en cuenta las corrientes de entrada crecientes y tener un margen del 30% de la potencia máxima de la suma de todos los dispositivos.

Ahora todo esto se puede solucionar con la fórmula:(potencia de la caldera W + potencia de la bomba W * 3) * 1.3 = potencia del estabilizador VA.

Por ejemplo: una caldera - 150 vatios, y una bomba - 70 vatios. Obtenemos: (150 W + 70 W * 3) * 1.3 = 468 VA.

Pero es importante considerar la caída de voltaje. Si la corriente de entrada cae, entonces la capacidad del estabilizador para aumentarla también disminuye. Por ejemplo, si hay 170 V. en la salida, la eficiencia del estabilizador disminuirá en un 80% de la potencia nominal, y a 130 V. solo funcionará en el 50% del indicador indicado. Por lo tanto, el poder del pasaporte del estabilizador debe multiplicarse por una caída porcentual y dividirse por 100.

Calcular:Si la red es de 170 V, que es del 80%, con un aparato de estabilización de 500 VA funcionará como 400 VA. Para la caldera de 150 W indicada anteriormente en el ejemplo y la bomba de 70 W, teniendo en cuenta la reducción de 170 V, es necesario buscar un estabilizador de 600 VA.

Rendimiento de estabilización de voltaje

Este parámetro está indicado por dos unidades:

• velocidad de reacción: medida en voltios por segundo (V / s) e informa el período dedicado a restaurar el voltaje de salida normal con fluctuaciones de entrada significativas;
• tiempo de respuesta: se indica en milisegundos que van a la respuesta del dispositivo para cambiar la señal de red.

Cuanto mayor sea la velocidad y el tiempo de respuesta, mejor estará protegida la caldera de gas durante los saltos, tanto en una dirección como en la otra. Los estabilizadores de voltaje de la más alta calidad tienen una primera tasa de 100 V / sy superior. Esto permite que el equipo de protección responda casi al instante. Los datos de 10-20 V / s indican un cierto retraso suficiente para el funcionamiento incorrecto a corto plazo de la caldera.

El tiempo de respuesta se considera bueno desde 5 ms o menos. 10 ms serán aceptables y 20 ms serán satisfactorios. Los valores más grandes ya implican cierto riesgo. En los dispositivos inversores, la conversión de doble corriente está involucrada, por lo que no tienen un parámetro de velocidad.

Forma de voltaje de salida

La corriente alterna se indica mediante una línea ondulada debido al cambio de frecuencia. En una escala, tiene la forma de una onda sinusoidal. Para que la caldera de gas funcione de manera estable y correcta, el voltaje debe estar lo más cerca posible de la sinusoide ideal. Una salida limpia no creará errores o fallas en la electrónica.

Disponibilidad de protección y función de reinicio

Al elegir un estabilizador de voltaje para una caldera de gas, preste atención a las opciones de protección. En dispositivos muy baratos pueden no serlo, lo que está plagado de fallas del estabilizador mismo.

1. Una función importante es apagar el dispositivo durante una sobrecarga. Esto sucede cuando está funcionando a su máxima capacidad debido a un voltaje de entrada demasiado bajo. Para que las vueltas del transformador o la placa no se quemen, el dispositivo se apaga solo.

2. El mismo proceso ocurre en caso de sobretensiones demasiado altas, aceptando que el estabilizador no puede bajar a 220 V salientes. Para no dañar la caldera de gas, la fuente de corriente se apaga.

3. Dependiendo de la ubicación de instalación, las cargas y el área de operación, el dispositivo estabilizador también puede experimentar efectos de temperatura. Es bueno si, con un sobrecalentamiento significativo, podrá interrumpir la línea él mismo antes de enfriarse.

4. En presencia de funciones de protección, la función de reinicio también será útil, eliminando varios inconvenientes.Por ejemplo, cuando hubo una caída de voltaje significativa, el estabilizador se apagó, lo que provocó el apagado de una caldera de gas. Los propietarios en este momento estaban en el trabajo. En el estado apagado, el dispositivo continúa monitoreando los parámetros de red, y cuando se normalizan a valores que el dispositivo puede manejar dentro de sus capacidades, la energía se restablece.

La caldera, después de haber recibido la conexión, se inicia y los propietarios regresan a la vivienda con calefacción. De lo contrario, cuando no hay una función de reinicio, a su llegada, toda la casa se ha enfriado, aunque el voltaje ha sido normal durante mucho tiempo. Y si esto sucedió durante las vacaciones de invierno, cuando la familia estaba de viaje, entonces el sistema puede congelarse por completo.

La función de reinicio se puede configurar con un retraso para evitar el arranque frecuente de la caldera cuando el valor de entrada es inestable y se equilibra en el nivel del borde.

Sin la opción de reinicio, encender el estabilizador y la caldera siempre requerirá un modo manual con la participación de una persona. Preste atención a la presencia de reinicio al elegir un regulador de voltaje.

Características adicionales

Al elegir un estabilizador de voltaje para una caldera de gas, debe tener en cuenta otras características adicionales que no son clave, pero que contribuirán a una operación más conveniente.

Diseño

Los estabilizadores para calderas de gas pueden ser de 200x300x70 mm a 450x500x300 mm. Las dimensiones de la caja dependen de la tecnología (electromecánica, relé o electrónica), así como del tamaño del transformador y el número de relés, lo que determina la suavidad del ajuste y la potencia del dispositivo. Para colocarlo en la casa, vale la pena buscar modelos compactos que puedan integrarse cuidadosamente en el interior, o incluso disfrazarse en un pequeño cajón de muebles. Si la caldera se instala en una sala de calderas separada, entonces el tamaño del dispositivo no importa allí.

Los estabilizadores pueden ser de pared y piso. El primer tipo facilita el seguimiento de los indicadores, ya que se puede colocar a la altura de los ojos y con una mirada lo suficientemente corta, pasando para ver que todo está en orden.

Cuando la unidad se instala en el piso, es posible que tenga que inclinarse hacia ella. Pero esto no será necesario con tanta frecuencia, por lo que la elección se deja a los propietarios.

Al montar dentro de un apartamento o casa, los modelos montados en la pared son prácticos, ya que son más fáciles de ocultar en los estantes circundantes. También hay estabilizadores de montaje en bastidor, pero su potencia supera con creces las necesidades de la caldera y la bomba, por lo que no tiene sentido abarrotar la esquina de la habitación con un diseño vertical de 19 pulgadas.

El diseño incluye la cantidad de conectores de salida. Aunque el consumidor principal es una caldera de gas, pero si es necesario proteger otros dispositivos electrónicos en el hogar contra baja tensión o sobretensiones, entonces vale la pena elegir un estabilizador con una reserva de energía y varias salidas (3-4), lo que le permitirá conectar otro electrodomésticos

Indicación

El estabilizador para una caldera de gas puede mostrar el voltaje actual en voltios en la entrada y salida del dispositivo. Para esto, la carcasa se puede equipar con una pantalla LED, sensores de flecha o pantallas de diodos.

Estabilizadores con pantalla LED. Las figuras brillantes son claramente visibles durante el día y la noche, le permiten evaluar instantáneamente la situación con una sola mirada. Esta es la opción más práctica y moderna.

Medidores de cuadrante del voltímetro. Esta es una solución heredada analógica. Esta versión no tiene luz de fondo y en la oscuridad necesitas usar una linterna. Pero la precisión de las lecturas sigue siendo alta y ayuda a controlar el voltaje.

Indicación LED. En este caso, los usuarios no saben la cantidad de voltios entrantes y el nivel de su ajuste, pero solo ven en el indicador verde que el voltaje es normal, en amarillo, que se está produciendo la estabilización (lo que significa que ahora está disminuido o exagerado). Cuando el diodo rojo se ilumina, esto indica que la protección se ha disparado. Se utiliza en bienes de presupuesto, un poco informativo, pero bastante aceptable.

Rango de temperatura de funcionamiento

La instalación de un estabilizador de voltaje para una caldera de gas está implícita dentro del edificio, por lo que poca gente se preocupa por el rango de temperatura de funcionamiento. Pero si la instalación se planifica en una sala de calderas, que es una extensión separada, entonces debe asegurarse de que el dispositivo pueda soportar una caída de temperatura de +5 grados y pueda funcionar correctamente. Tampoco se recomienda colocarlo demasiado cerca de la caldera y es importante asegurarse de que el aire pueda circular libremente alrededor de su cuerpo.

En cuyo caso, es aconsejable usar un UPS en lugar de un estabilizador

Además de los estabilizadores de voltaje, también hay fuentes de alimentación ininterrumpida (IPB), que proporcionan un valor constante de voltios y pueden proporcionar voltaje al equipo de la caldera. Su diferencia radica en la presencia de baterías que proporcionan corriente de respaldo incluso cuando la electricidad en la casa está completamente apagada. La duración de la fuente de alimentación depende de la capacidad de la batería, y esta última está directamente relacionada con el tamaño del equipo y el costo.

No es recomendable comprar IPB cuando no hay largos apagones. Si el voltaje a veces desaparece en un edificio de apartamentos o en un pueblo (se rompe la línea, una caída por debajo de 100 V de las cargas del usuario), el estabilizador apagará la caldera y esperará a que se reanude la energía. Como el calentamiento tiene una gran reserva de temperatura, el sistema no se congelará en 5-6 horas de inactividad, incluso en las heladas más severas. Tan pronto como el nivel de voltaje se restablezca al estabilizador mínimo permitido según el pasaporte, lo omitirá y la automatización de la caldera volverá a funcionar.

Pero si se producen cortes de energía durante mucho tiempo (la luz se apagó por la noche y apareció solo al día siguiente durante el almuerzo), y esto ocurre una vez al mes, entonces debería pensar en adquirir un IPB. Debido a las baterías, el dispositivo podrá suministrar energía a la caldera y a la bomba, lo que no permitirá que el refrigerante se enfríe.

Su principio de acción es la acumulación de energía en la batería, mientras hay voltaje en la red, y la liberación de corriente a los consumidores, en caso de un corte general. La transición del voltaje externo al propio ocurre instantáneamente, por lo que el equipo continúa funcionando. Las desventajas de un UPS incluyen mantenimiento más complejo, mayor tamaño de vivienda y alto costo.

Tipos de UPS

Las fuentes de alimentación ininterrumpida se dividen estructuralmente en dos tipos:

UPS con batería incorporada. Tienen un pequeño margen debido a la baja capacidad de la batería. Diseñado para mantener la funcionalidad de la electrónica de la caldera y posiblemente las alarmas del equipo (redes de baja corriente).

UPS conectado a baterías externas. Este es un tipo de equipo más avanzado que puede alimentar la caldera, las bombas, garantizar el funcionamiento de las válvulas electromagnéticas y otros actuadores. Con su ayuda, puede sobrevivir largos apagones sin ninguna consecuencia para el microclima interior.

Tipo de arquitectura UPS

El equipo con baterías se divide en tres tipos según la arquitectura de ejecución:

• Fuera de línea Funcionan sin un estabilizador incorporado, por lo tanto, tan pronto como el rendimiento de la red se vuelve inaceptable, cambian al trabajo con baterías. Con cambios frecuentes en los parámetros de corriente de entrada, la batería se usará regularmente y se descargará rápidamente.
• En línea Tiene un mayor número de baterías y produce una conversión de corriente doble. La batería se recarga constantemente y la caldera recibe voltaje de la batería, con la conversión de 36 V CC a 220 V CA. Ideal para equipos de calderas, pero es costoso.
• Linea Interactiva. Al mismo tiempo, la batería se recarga y el voltaje se suministra a la caldera con la ecualización del indicador a 220 V. Difiere en la precisión suficiente del voltaje de salida y el precio promedio.

Comparación de estabilizadores de voltaje y UPS

	Estabilizador	Ups
En cuyo caso es recomendable su uso.	Con sobretensiones a corto plazo y apagones raros.	Con apagones frecuentes por largos períodos
El principio del trabajo.	Elimina las sobretensiones a corto plazo y estabiliza el voltaje.	Mientras hay electricidad, cobran baterías, durante un corte de energía, las baterías son una fuente de electricidad.
Servicio.	Simple	Más complicado debido a la disponibilidad de baterías.
Tamaño del dispositivo	El dispositivo es compacto.	Las dimensiones del dispositivo son grandes.
Costo	Más bajo que UPS.	Alto.

En resumen, podemos destacar los puntos principales: un estabilizador de voltaje es esencial para proteger una caldera de gas; Es importante calcular su potencia con un margen de acuerdo con la fórmula, elija una velocidad de 5-10 ms. Funciones importantes de protección y reinicio. Con apagones prolongados, es mejor elegir un UPS con una arquitectura en línea.

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