Годится ли двигатель стирлинга для электроснабжения дома?

В чем отличие от обычного?

Отличие энергонезависимого котла состоит в отсутствии всех узлов, нуждающихся в электропитании. Нет встроенного циркуляционного насоса, турбовентилятора.

Управление ведется с помощью механических устройств — вентилей, механических датчиков, регуляторов. Это делает конструкцию весьма простой и надежной, но все процессы проходят естественным образом.

Например, дымоудаление производится с помощью печной тяги в дымоходе. Воздух берется прямо из помещения. Эти особенности делают режим работы зависимым от массы внешних факторов.

Например, тяга в дымоходе меняется от погоды, направления и силы ветра. Сквозняки могут сорвать пламя. Кроме того, в помещении нужна хорошая вентиляция, так как котел активно выжигает кислород.

Многие пользователи решают эти проблемы путем установки внешних устройств — циркуляционного насоса и турбонасадки для усиления и стабилизации тяги. Это делает режим работы более интенсивным и ровным.

Недостаточный запас по мощности

Большинство бытовых стабилизаторов напряжения (сервоприводные, релейные ступенчатые и электронные ступенчатые) осуществляют регулировку по принципу изменения коэффициента трансформации автотрансформатора. Основное преимущество данного подхода заключается в дешевизне и надежности конструкции. Однако есть один недостаток, который многие забывают учитывать при выборе подходящей модели: при понижении напряжения на входе допустимая мощность на выходе снижается. Чем большие просадки требуется компенсировать стабилизатору – тем ниже его мощность. Поэтому рекомендуем подбирать стабилизатор с более чем 30-процентным запасом по мощности.

Термоэлектрический генератор — котел отопления.

Термоэлектрический газовый генератор, совмещающий функции электрического генератора и отопительного котла на газу или Источник электро- и теплоснабжения на основе термоэлектрического эффекта, дальше ИТЭ, предназначен для отапливания помещений (также и индивидуального жилья) и их независимого электрического снабжения. По собственной сущности этот источник собой представляет котел на газе, в котором часть потока тепла от сгоревшего газа превращается с помощью термоэлектрических модулей в электрическую энергию.

Преимуществом подобного изменения считается отсутствие в котле двигающихся частей и механизмов, конструкционная простота, высокая долговечность и надежность.

ИТЭ обладает следующими параметрами: номинальная электрическая мощность источника 200 Вт. Теплопроизводительность котла 11 кВт. В качестве топлива может применяться сетевой газ, пропан-бутановая смесь.

ИТЭ оборудован нужным комплексом контрольной электроаппаратуры и газовой автоматики. Для оснащения потребителя нужными работающими от электричества мощностями система дополняется блоком электрических аккумуляторов. Котел в регулярном режиме нагревает помещение и стабильно обеспечивает 200 Вт электрической энергии, лишняя часть которой собирается для последующего применения В то время, когда потребителю нужно больше, чем 200 Вт электрической энергии. Самая большая отбираемая от системы мощность устанавливается блоком аккумуляторов и достигает нескольких кВт.

Значительной спецификой этого варианта изменения энергии тепла в электрическую считается то, что вся тепловая энергия, прошедшая через термоэлектрические модули, либо уходит к потребителю или в виде тепла, или в виде электричества. Аналогичным образом, КПД разработанного изделия недалеко к 90%.

Достоинства и недостатки энергонезависимых газовых котлов

Как и любое другое отопительное оборудование, энергонезависимые обогреватели обладают обширным списком преимуществ:

Устройство дымохода агрегата обеспечивает его безопасную работу. В каналах дымохода установлены датчики, определяющие уровень тяги. Если произошло ее снижение или прекращение, подача топлива в камеру сгорания прекращается автоматически.
Регулировка интенсивности пламени производится автоматически.
Конструкцией котла предусмотрен пьезорозжиг.
Большой срок эксплуатации теплообменника и всего нагревательного прибора в целом.
Обеспечение рабочего состояния даже при малом напоре газа в трубопроводе.
Множество моделей имеет пульт управления, что очень удобно при использовании.
Небольшая стоимость монтажа. Энергонезависимые настенные котлы не требуют дополнительных элементов, за счет чего снижаются финансовые и временные затраты.

Совсем не подает признаков жизни или другие поломки

Самая пугающая неисправность – это когда после подачи напряжения ни индикаторы не зажигаются, ни напряжение на выходе не появляется, т.е. когда стабилизатор напряжения не работает вообще. В таком случае возможен выход из строя управляющей платы

Чаще всего ремонт начинают с визуального осмотра, обращают внимание на:

выгоревшие дорожки;
вздутые электролитические конденсаторы;
выгоревшие, треснутые или взорвавшиеся компоненты платы;
микротрещины на паяных контактах и холодная пайка.

Все выявленные недостатки устраняют, а если внешний осмотр не дал результатов переходят к проверке платы на обрывы дорожек и короткие замыкания мультиметром в режиме измерения сопротивления и прозвонки. Такой ремонт стабилизатора может потребовать глубоких знаний электроники, схемы электрической принципиальной, а в самых сложных случаях и использования осциллографа для проверки управляющих сигналов и логики работы схемы.

Вот и все, что мы хотели рассказать вам про неисправности стабилизаторов напряжения и способы их устранения своими руками. Надеемся, теперь вы знаете, что делать в том или ином случае и почему возникают поломки!

Источник

Как сделать обычный газовый котел энергонезависимым

Большинство обычных котлов работают только при условии постоянного подключения к электропитанию. Даже кратковременное отключение от электросети вызывает полное прекращение работы всей отопительной системы.

Перерывы в работе электросетей происходят, как правило, на непродолжительный срок – от нескольких минут до нескольких дней.

Обеспечить в этот период бесперебойную работу обычного газового котла можно одним из двух предложенных способов:

с помощью бензиновых или дизельных электрогенераторов.
с помощью источников бесперебойного питания (ИБП) с аккумуляторными батареями.

Каждый из этих способов имеет свои достоинства и недостатки. Давайте рассмотрим их по отдельности.

Вариант 1: бензиновые и дизельные генераторы

Газовый генератор

Такие генераторы давно и с успехом применяются для обеспечения автономным электропитанием различных объектов, в том числе жилых домов при авариях в электросетях. Они способны обеспечить работу любых электроприборов в доме, в том числе и газовых котлов.

Дизельные и газовые генераторы подключаются непосредственно к домашней электросети.

Основные преимущества:

полная автономность в работе;
достаточная мощность электропитания;
возможность длительной работы по электроснабжению дома.

Недостатки:

достаточно большой расход топлива при длительной работе;
необходимость периодического пополнения заправочного бака топливом;
генераторы требуют специального помещения с мощной вентиляцией для удаления выхлопных газов.

Вариант 2: источники бесперебойного питания

ИБП для котла

Эти устройства хорошо защищают от скачков напряжения в электросети.

ИБМ состоит из электронного стабилизатора и подключенных к нему одной или нескольких аккумуляторных батарей (АКБ). Газовый котел подключается к электросети через ИБП, при этом происходит подача питания на сам котел и зарядка аккумуляторов. При отключении основной электросети ИБП автоматически переключает питание котла в автономный режим.

Преимущества:

мгновенное автоматическое включение аварийного электропитания;
простой монтаж и компактные размеры;
минимальные расходы при эксплуатации.

Недостатки:

небольшой срок работы в автономном режиме (до нескольких часов), зависящий от емкости АКБ;
небольшая мощность, для увеличения которой требуются дополнительные аккумуляторы.

Выбирайте модель ИБП, которая предусматривает возможность подключения внешних дополнительных аккумуляторных батарей.

Виды энергонезависимых газовых котлов

Котельная в подсобке

Все энергонезависимые агрегаты можно разделить:

По типу камеры сгорания. Она бывает закрытой и открытой. В открытой камере кислород, необходимый для горения газа, забирается из жилого помещения. В закрытую камеру воздух поставляется через коаксиальный дымоход непосредственно с улицы.
По количеству контуров — одноконтурные и двухконтурные. Котлы с одним контуром применяются только для подогрева воды для отопления. С двумя контурами котлы используются как для нагрева теплоносителя в системе отопления, так и для подогрева воды в хозяйственных целях.
По месту расположения — настенные и напольные.

Выбираем тип стабилизатора

Стабилизаторы отличаются по многим параметрам. Так, например, агрегаты могут располагаться на стенах помещения (навесные) или на полу (напольные). Промышленность выпускает стабилизаторы, работающие от постоянного или переменного тока, однофазные или трехфазные.

В стабилизаторах используется несколько способов переключения обмоток, по этому принципу агрегаты принято подразделять:С сервоприводом (электромеханические стабилизаторы), — по обмоткам агрегата с помощью сервопривода движется бегунок. Этот тип стабилизатора выполнен по типу автомобильного трансформатора. Электромеханические стабилизаторы функционируют благодаря встроенным устройствам, обеспечивающим работу трансформатора.

Схема: сервоприводный стабилизатор

Преимуществами электромеханического стабилизатора можно назвать:

постепенное регулирование напряжения без возникновения нарушений фазы и снижения синусоиды тока;
незначительные габариты;
высокое сохранение работоспособности при различных напряжениях, включая моменты возникновения скачков напряжения от 100 до 120В.

Релейные (электронные), — в этой конструкции переключение обмоток происходит с помощью реле. При невысокой стоимости, такие агрегаты обладают достаточной надёжностью и качеством. Закрытый герметичный корпус релейных стабилизаторов препятствует проникновению пыли и влаги внутрь конструкции.

Релейный стабилизатор напряжения

Достоинствами релейных стабилизаторов являются:

релейные стабилизаторы не требуют обслуживания;
быстрота реакции;
высокая скорость переключения при изменении входного сигнала;
экономичность – агрегаты имеют невысокую стоимость.

Внимание! Существенным недостатком электронных агрегатов считается ступенчатое регулирование напряжение на выходе, что значительно сокращает их применение. В конструкции симисторного стабилизатора напряжения применяются совместно реле и симисторы

Преимуществами стабилизаторов такого вида являются:

В конструкции симисторного стабилизатора напряжения применяются совместно реле и симисторы. Преимуществами стабилизаторов такого вида являются:

Симисторный стабилизатор напряжения

симисторные стабилизаторы напряжения не содержат в конструкции агрегата деталей, которые изнашиваются при механической эксплуатации, что отличает их от релейных и электромеханических стабилизаторов;
эти агрегаты отличаются высокой долговечностью и надёжностью;

симисторные агрегаты выпускаются в напольном и настенном вариантах исполнения;
полная бесшумность работы агрегата;
во время кратковременных сбоев в работе электросети, возникших перегрузках, стабилизатор на симисторах гарантирует бесперебойную работу бытовой техники, в том числе газового котла;

Схема: работа симисторного стабилизатора напряжения

система укомплектована встроенной многоуровневой автоматической защитой, которая обеспечивает отключение нагрузки при перегрузке по току, защиту от коротких замыканий, защиту от чрезмерно повышенного и пониженного напряжения;
срок эксплуатации прибора, установленный производителями, составляет до 10 лет.

Тиристорные. Стабилизаторы такой конструкции имеют тиристорные ключи, которые при включении или выключении могут влиять на синусоидальную форму тока, вызывая ее искажение. Алгоритм измерения напряжения в несколько десятков раз и определение момента включения тиристоров определяется с учетом алгоритма изменения напряжения в считаные доли секунды. Включение или выключение тиристоров регулирует процессор, встроенный в схему.

Тристорный стабилизатор напряжения

Тиристорным стабилизаторам не грозят перегрузки при возникших на сетях электроснабжения нештатных ситуациях, — микроконтроллер тут же посылает команду на отключение стабилизатора.

Преимуществами тиристорных стабилизаторов являются:

бесшумность при работе агрегата по преобразованию тока;
долговечность — тиристор может работать более 1 млрд раз;
при работе тиристоров не образуется дуговой разряд;
экономичность в потреблении энергии;
небольшие габаритные размеры;

Схама: тристорный стабилизатор напряжения

молниеносная скорость и точность при выравнивании и нормализации напряжения;
диапазон работы при уровнях напряжения от 120 до 300 вольт.

При обширном перечне достоинств тиристорного стабилизатора, агрегат не лишен некоторых недостатков:

ступенчатый способ стабилизации тока;
высокая стоимость, — это самый дорогой стабилизатор из всех существующих на сегодняшнем рынке.

Характеризующие показатели

Для описания понижения амплитуды напряжения используются следующие показатели:

δUп – глубина провалов, для вычисления применяется следующая формула: δUп = (Uном — Uмин) / Uном , где Uном – номинальная величина амплитуды питающего напряжения, Uмин – значение остаточного напряжения;

∆t – длительность, данная величина определяется как разность между моментом восстановления напряжения к номинальному значению tк и временным параметром фиксации начальной стадии отклонения tн. Формула расчета длительности будет иметь следующий вид: ∆t = tк — tн

Fп – частотность повторений (частота возникновения провалов), приведем формулу, используемую для расчета этого параметра: Fп= 100% * m * (δUп* ∆tп) / M, где числитель дроби описывает количество отклонений, определенной глубины и длительности, произошедших в течение измеряемого периода. Знаменатель – общее количество отклонений, обнаруженных в ходе измерений.

Основные показатели провала напряжения

Приведенные выше показатели используются для определения качества электроэнергии в той или иной системе электроснабжения.

Нормы качества для электросетей

Документом, устанавливающим нормы качества электроэнергии в России, является ГОСТ 13109-97 принятый 1 Января 1999г. В частности, в нем установлены следующие «нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения«.

Параметр	Номинал	Предельно
Напряжение, V	220V ±5%	220V ±10%
Частота, Hz	50 ±0,2	50 ±0,4
Искажения, %	8	12
Провалы, сек	3	30
Перенапряжения, V	280	380

Таким образом, даже при нормальном функционировании электросети использование устройств ИБП для компьютерной техники является обязательным, как для защиты целостности данных, так и для обеспечения исправности оборудования. С точки зрения электроснабжения, все потребители делятся на три категории. Для наиболее массовой категории наших читателей, проживающих в домах с числом квартир более восьми или работающих в офисных зданиях с числом сотрудников более 50 актуальна вторая категория. Это означает максимальное время устранения аварии один час и надежность 0,9999. Третья категория характеризуется временем устранения аварии 24 часа и надежностью 0,9973. Первая категория требует надежности 1 и временем устранения аварии 0.

Что же собой представляет перекос фаз с точки зрения электротехники?

Трехфазную электрическую сеть в идеале можно представить равносторонним треугольником с нейтральной точкой в его середине. Он отражает работу силового трансформатора на подстанции, которая установлена в каждом микрорайоне города и предназначена для равномерного распределения электричества по всем потребителям. Стороны этого треугольника – это векторные линии, соединяющие его вершины. Обозначив вершины точками A, B, C и нейтралью N, можно составить таблицу напряжений и зависимость между ними:

AB=BC=CA=380 В;

AN=BN=CN=220 В.

При этом напряжения AB, BC, CA в 1,73 раза больше напряжений AN, BN, CN.

Идеальный трехфазный генератор, который обычно используется для питания всех бытовых приборов и промышленных сетей, должен обеспечивать эти уровни напряжений в широком диапазоне нагрузок.

Чем опасен перекос фаз

Во время перекоса наблюдается неравномерная нагрузка на фазы – на задействованной напряжение падает ниже нормы, тогда как недогруженная фаза испытывает скачок напряжения, превышающий допустимые показатели. Результаты такого положения могут быть плачевными для многих электроприборов. Это вызвано тем, что отдельный прибор может либо недополучать требующейся мощности, либо получать ее в избытке. Особенно такое положение опасно для приборов, потребляющих много энергии: двигателей для ворот, насосов, оборудования, использующегося в бассейнах и при поливе.

Вернемся: как исправит проблему с перекосом фаз?

Предотвратить негативные последствия для оборудования от перекоса между фазами позволяет трехфазный автомат. Если мощность в одной фазе превышаю предусмотренную нагрузку, автоматически отключается электричество во всем доме/линии. Это не является решением ситуации, потому что лишь подобный подход не позволяет использовать всю доступную мощность. К примеру, при трехфазном автомате на 16А, при превышении нагрузки на одной фазе 16А – система отключится, но это не позволяет полностью использовать всю возможную мощность 48А (16Х3).

Идеальным вариантом является планирование всех мощностей на начальном этапе проектирования здания, таким образом можно равномерно распределить напряжение между всеми фазами, предотвратив тем самым перекос. Если же здание уже сдано в эксплуатацию – можно замерить напряжение на каждой фазе в отдельности, для этого используется вольтметр, и при необходимости осуществить перераспределение.

Реальные рабочие условия

При стандартном распределении на дом с тремя подъездами обычно одна фаза используется для питания одного подъезда, вторая для второго и третья, соответственно, для третьего. Это позволяет равномерно нагрузить развязывающий понижающий трансформатор на подстанции и обеспечить ему оптимальные режимы работы. Но это справедливо, только если нагрузка примерно одинакова, притом как в активной, так и реактивной составляющей.

Пишите ,дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное.

Какой тип прибора предпочесть

В продаже можно найти навесные или напольные стабилизаторы. Модели могут работать от постоянного или переменного тока, встречаются однофазные или трехфазные варианты. При выборе стоит учесть репутацию производителя, но покупать импортную продукцию не обязательно. Вполне качественные стабилизаторы выпускают и отечественные компании. Они предлагают широкий диапазон моделей по гораздо более доступным ценам, бонусом станет многолетняя гарантия.

Все стабилизаторы можно разделить на:

электромеханические;
релейные;
симисторные;
тиристорные.

Каждый вариант имеет свои плюсы и минусы. Чтобы выбрать нужную модель, стоит соотнести возможности прибора с потребностями конкретного газового котла, его размером, расположением, принципом установки и условиям обслуживания.

Электромеханический стабилизатор работает по принципу автомобильного трансформатора. Бегунок движется по обмоткам прибора с помощью серопривода. Напряжение регулируется постепенно, при частых, но незначительных колебаниях силы тока агрегат без труда поддерживает необходимый диапазон, не допуская резких скачков. Прибор имеет компактные размеры, позволяющие подобрать идеальный вариант для любого газового котла. Возможно крепление на стене или установка на полу.

Электронные стабилизаторы переключают обмотки при помощи реле, поэтому их часто называют релейными. Изделия достаточно надежны и при правильном подборе бесперебойно работают несколько лет. Конструкция корпуса хорошо защищает агрегат от пыли, грязи и влаги. Дополнительное обслуживание не требуется, после установки можно забыть о стабилизаторе. К дополнительным плюсам относятся:

высокие скорости переключения при скачках напряжения;
экономичность;
компактность;
надежность;
доступная цена.

К минусам устройства электронного типа можно отнести ступенчатое регулирование напряжения при выходе, такой вариант подходит не для каждого газового котла. Модели этого типа могут давать сбои при авариях. Однако специалисты отмечают, что даже если сам стабилизатор выйдет из строя, он сохранит рабочие качества газового котла.

Принцип работы симисторного стабилизатора сочетает симисторы и реле. Такой дуэт исключает недостатки электромеханических и релейных моделей, защищая прибор от преждевременного износа. Симисторные стабилизаторы долговечны, надежны, бесшумны. В продаже есть как настенные, так и напольные модели различных размеров.

К плюсам симисторного типа можно отнести длинный гарантийный строк, стандартная модель рассчитана на 8-10 лет бесперебойной службы. Прибор идеально подойдет для сетей с не слишком частыми сбоями напряжения, но с максимальными перепадами он справляется с трудом. Если сети изношены или в регионе часто бывают грозы, шквалистые ветры и другие погодные катаклизмы, лучше выбрать другой тип стабилизатора.

Для домов, находящихся в зоне риска (аварийные электросети, частые грозы, большое количество новостроек) можно рекомендовать тиристорные стабилизаторы. Сегодня именно они считаются наиболее надежными. Агрегаты преобразователя напряжения этого типа работают на базе тиристорных ключей, искажающих синусоидальную форму тока. Процесс занимает доли секунды, тиристоры включаются и выключаются встроенным в схему процессором. Контроль извне не требуется. Стабилизатор очень надежен, его практически невозможно вывести из строя. При возникновении внештатных ситуаций микроконтроллер отключает прибор. Большинство моделей оснащается электронным табло и системой автоматического отключения. К плюсам этого типа стабилизатора относятся:

экономичность;
бесшумная работа;
компактные размеры;
привлекательный внешний вид;
моментальная реакция на любые перепады напряжения;
высокая степень безопасности;
преобразование силы тока в максимально широком диапазоне.

Возможные решения проблемы

Когда энергокомпании оставляют без движения заявления от граждан по поводу падения напряжения, не устанавливают мощный трансформатор и не меняют сечение проводов с учетом уровня потребления, решение приходится принимать самостоятельно.

Одно из решений заключается в обустройстве трехфазной системы электроснабжения, для чего потребуется разрешение от сбытовой компании. После согласования на вводе электричества устанавливается переключатель, что дает возможность использовать наименее загруженную фазу.

Обозначим иные способы решения проблемы низкого напряжения:

Приобретение и установка стабилизатора поможет справиться с задачей, при условии незначительной просадки. Стоит помнить, что стабилизатор стоит недешево, а при использовании аналогичного оборудования соседями могут оказаться бесполезными его функциональные возможности.

Монтаж повышающего трансформатора с соответствующими параметрами. При нестабильности напряжения может возникнуть ситуация, когда повышающий трансформатор доведет его значение до критических отметок, что обязательно приведет к порче бытовых приборов. Чтобы предотвратить такой исход событий, устанавливается защитное реле, разрывающее электрическую цепь при достижении предела.

Способно обеспечить оптимальные параметры тока и питание любого потребителя при отключении электричества. Суть работы преобразователя похожа на обычное бесперебойное устройство для ПК, однако имеет большую мощность.

Контроль значений поступающего напряжения можно осуществлять при помощи датчика тока низкого напряжения. У разных устройств имеются отличия в показателях верхнего и нижнего порога, поэтому при выборе конкретной модели стоит учитывать индивидуальные особенности собственной электросети.

Важно помнить, что самостоятельное решение вопроса о понижении напряжения в сети, при условии слабого трансформатора и недостаточного сечения проводов, едва ли возможно.

В указанной ситуации лучше действовать вместе (одним подъездом, домом или даже улицей) и обратиться с коллективным заявлением в компанию, занимающуюся поставками электроэнергии. Вопрос о том, что делать при низком напряжении в сети, можно пробовать решать указанными выше способами, при условии, что виновником падения является сам потребитель.

Нужен ли стабилизатор напряжения для котла на газе

Современные котлы отопления снабжены чувствительной автоматикой, являющейся «сердцем» котла. Блок управления регулирует работу горелки, интенсивность циркуляции теплоносителя, при необходимости меняет рабочий режим, считывая температуру в помещении, а также выполняет другие функции.

Автоматика чувствительна к перепадам напряжения. При очередном «скачке» напряжения в сети, плата блока управления может попросту сгореть. После этого потребуется заменить весь блок управления. Ремонт, в зависимости от модели, обойдется в 30-50% от стоимости котла.

Производители энергозависимого отопительного оборудования рекомендуют подключить котел к электросети через стабилизатор. Без подключения электростабилизатора, компания, продающая отопительное оборудование, вправе отказать в проведении гарантийного обслуживания. По этой причине включать газовый котел без стабилизатора напряжения, даже для проверки работоспособности системы отопления, не рекомендуется.

Выводы и полезное видео по теме

Как выбрать ИБП для газового котла грамотно. Критерии и нюансы покупки:

Итак, как мы выяснили, отключение электроэнергии не испортит дорогостоящее энергозависимое оборудование. Все системы, зависимые от электричества просто отключатся, а подача газа будет прекращена отсечным клапаном.

А если у вас еще и будет установлен ИБП, вы и вовсе не заметите кратковременного прекращения подачи тока на линию.

Пишите, пожалуйста, комментарии в расположенном ниже блоке, задавайте вопросы, размещайте фото по теме статьи. Расскажите о том, как “себя вел” ваш котел после отключения и запуска подачи электроэнергии. Делитесь полезной информацией, которая пригодится посетителям сайта.