Стабілізатори напруги для будинку – вибір, розрахунок потужності, виробники

У роки Радянської влади нас переконували в тому, що розрив між рівнем комфорту життя в місті і селі буде ліквідовано. Сьогодні ми спостерігаємо дещо іншу картину: якість електроенергії в міській межі і за її межами відрізняється дуже істотно.

Сучасні електронні пристрої день за днем становляться все більш складними і залежними від стабільності живлення. У підсумку власники дач і заміських садиб стоять перед вибором: відмовитися від сучасних систем побутового комфорту або ж знайти спосіб приборкати стрибки струму в мережі.

Прилади, що виконують таке завдання, були створені в минулому столітті і в наші дні стали економічними та ефективними. Як ви здогадалися, йдеться про побутові стабілізатори напруги. З їх допомогою можна вирішити проблему безаварійної роботи домашньої електротехніки (комп’ютерів, холодильників, телевізорів і опалювальних котлів).

У цій статті ми розповімо про побутові стабілізатори напруги, розглянемо принцип роботи, призначення та різновиди. Сподіваємося, що наш огляд допоможе вам підібрати підходящий пристрій точно і недорого.

Принципи роботи та види стабілізаторів напруги

Перший етап вибору стабілізатора напруги для дачі або приватного будинку – визначити вид пристрою.

На ринку представлені три різновиди конструктивних рішень:

• Релейні.
• Сервоприводні.
• Електронні.

Релейні

Найпростіший принцип стабілізації – трансформаторний. Він знайомий кожному зі шкільної лави. Змінюючи кількість активних витків у вторинній обмотці трансформатора, ми отримаємо на його виході напругу заданої величини. Так працює релейний стабілізатор.

При підвищенні або зниженні напруги в первинній обмотці реле підключає або відключає ланцюг частини вторинних обмоток. В результаті ми отримуємо стабільне електроживлення, необхідне для більшості побутових приладів.

До мінусів релейних пристроїв можна віднести:

• Невисоку точність регулювання (в середньому 8%).
• Ступеневий принцип стабілізації (в момент перемикання обмоток зменшується яскравість освітлення).

Переваг у таких приладів більше, ніж недоліків:

• Низька ціна.
• Тривалий термін служби (до 10 років).
• Допустимість перевантаження (110% від номінальної).
• Широкий діапазон регулювання (від 140 до 270 Вольт).
• Безшумність в роботі.
• Невеликі габарити.

Сервоприводні

Тут в основу також покладено принцип зміни кількості активних витків у вторинній обмотці трансформатора. Однак, замість реле цю задачу виконує мініатюрний электромоторчик, оснащений сервоприводом. Саме він переміщує повзунок по обмотках.

Позитивні якості сервопривідних пристроїв такі:

• більш висока в порівнянні з релейними стабілізаторами точність регулювання – 2-3%;
• доступна ціна.

До мінусів таких приладів відносяться:

• уповільнена реакція на скачки напруги (1-2 секунди);
• наявність рухливих частин (невисокий механічний ресурс);
• підвищений рівень шуму.

Хтось скаже, що 2 секунди на перемикання це небагато. Однак, цього проміжку часу достатньо для того, щоб чутлива електроніка вийшла з ладу. Тому в приватному будинку, де є велике індуктивне навантаження (пральні машини, холодильники, кондиціонери, насоси) такі прилади ставити не рекомендується.

Основне поширення сервопривідні стабілізатори отримали там, де працюють недорогі електричні пристрої або включення споживачів енергії відбувається не часто.

Електронні

Це найсучасніший вид захисних апаратів. Тут обмотки перемикають не реле і не серводвигуни, а електронні «ключі» (тиристори або сімістори). Швидкість їх реакції дуже висока (8-20 мілісекунд), тому якість захисту побутової техніки від перепадів напруги максимальна.

Працюють ці прилади безшумно і надійно. Про клас тиристорного стабілізатора можна судити за кількістю ступенів регулювання (від 9 до 32). Чим їх більше, тим точніше тримає прилад заданий напруга. Клас точності електронних пристроїв досягає 1,5%. Це означає, що відхилення напруги на виході не перевищує 220 В * 0,015= 3,3 Ст.

Для дорогої побутової техніки точність стабілізації – головний фактор безпеки. Відмінні технічні характеристики мають свою ціну, тому електронні пристрої дорожче механічних.

Як вибрати підходящий стабілізатор напруги для приватного будинку?

Ми відповіли на питання про те, як вибрати стабілізатор напруги 220В для дому за його конструктивного виконання.

Наступний етап – оцінка технічних характеристик, зазначених в інструкції по застосуванню:

• Кількість фаз струму (1 або 3).
• Потужність Ват-Ампер (ВА).
• Час реакції на зміну вхідної напруги (мілісекунди, мс).
• Поріг відключення – верхній і нижній, Вольт.
• Вихідна напруга з точністю регулювання (Наприклад, 220В +/- 5%).
• Спосіб установки (підлоговий або настінний).

Найбільші труднощі у новачків викликає питання правильного підбору потужності захисного пристрою. Тому на ньому ми зупинимося більш детально.

Крім активної потужності, яку споживає кожен побутовий прилад, в деяких пристроях присутня реактивна. Вона виникає при наявності індуктивності (коли у споживача енергії є досить потужний електродвигун). У момент його пуску струм у мережі зростає в кілька разів. Тому, якщо ви виберете стабілізатор тільки за його паспортної (активної) потужності, і не врахуєте реактивну, то він не впорається з піковим навантаженням.

Другий фактор, що суттєво впливає на вибір – коефіцієнт трансформації. Він дорівнює нулю, коли стабілізатор працює в ідеальних умовах: отримує на вхід 220В і без змін передає їх побутовій техніці. Якщо ж йому доводиться «піднімати або опускати» напругу на 20-30%, то його потужність відповідно зменшується. Ця залежність відображена в таблиці.

Що це означає в практичному плані? Припустимо, що у вашій домашній електромережі напруга стабільно низька і становить 170 Вольт. Дивимося на таблицю, бачимо, що йому відповідає коефіцієнт трансформації 1,35. Отже, при виборі стабілізатора для одного приладу або для цілої групи пристроїв його потужність повинна бути вище паспортної мінімум на 35%.

В якості прикладу розглянемо вибір стабілізатора для газового котла в будинку з підвищеним напругою (250). У котлі встановлений циркуляційний насос з електродвигуном.

Оскільки його потужність невелика (близько 80-150 Ват), то пускові струми не зроблять істотного впливу на роботу стабілізатора. Тому для захисту електронної плати управління котла нам вистачить захисного пристрою, потужністю 150 Ват помноженої на коефіцієнт трансформації 1,35 = 200 Ватт. По модельному ряду підбираємо найближчий відповідний по потужності прилад – 500 Ватт (ВА).

Якщо ж ми будемо підбирати захист для холодильника або водяного насоса, в яких стоять більш потужні електродвигуни, то в цьому випадку активну потужність потрібно помножити мінімум на 3. Так ми врахуємо великі пускові струми, які ініціюють реактивну потужність.

Потрібно сказати кілька слів і про те, який стабілізатор напруги краще вибрати: розрахований на весь будинок або на захист одного чутливого пристрою (котла, телевізори, кондиціонери, холодильники)? Очевидно, що один загальний стабілізатор, обслуговуючий всю оселю, вигідніше. В цьому випадку вам не доведеться думати, в яку розетку включити конкретний прилад або періодично носити за ним «індивідуальний засіб захисту».

Підбір загального стабілізатора для дому ведуть, підсумовуючи активні потужності усіх побутових приладів (з урахуванням реактивних навантажень). Отриману цифру множать на коефіцієнт трансформації і на коефіцієнт, що враховує ймовірність одночасного включення всіх приладів (0,7).

Наприклад, для будинку зі зниженою напругою 170 Вольт даний розрахунок буде виглядати наступним чином (з урахуванням пускового струму):

пральна машина (2,3 кВт) + холодильник (0,6 кВт) + LCD телевізор (0,3 кВт) + водяний насос (1,2 кВт) + газовий котел (0,1 кВт) + кондиціонер (2,5 кВт) + освітлення (0,7 кВт) = 7,7 кВт х 1,35 (коефіцієнт трансформації) х 0,7 (ймовірність одночасного включення) = 7,27 кВт. Значить, потрібно придбати захисний прилад потужністю не менше 7,5 кВт.

Загальний внутрішньобудинковий стабілізатор підключають до мережі відразу після лічильника електроенергії. Від нього живляться всі споживачі. Як правило, в таких пристроях є автомати захисту. Вони відключають струм в тому випадку, коли стрибок або падіння напруга перевищує поріг стабілізації.

Популярні фірми-виробники і орієнтовні ціни

Випуском захисних пристроїв сьогодні займаються десятки фірм, тому вибрати якісний стабілізатор напруги дуже непросто. Особливо уважним треба бути до продукції китайського походження. Купивши, наприклад, однофазний прилад на 5 кВт, вироблений в Китаї, ви можете зіткнутися з ситуацією, що заявлена потужність абсолютно не відповідає фактичній.

Ще один неприємний сюрприз від продукції «no-name» – повна відсутність якої-небудь стабілізації. На яскравому цифровому дисплеї в таких пристроїв весело скачуть цифри вольтажу, але на виході напруга нічим не відрізняється від входу.

Тому орієнтуватися треба на перевірених виробників, якість продукції яких підтверджують позитивні відгуки покупців.

До числа популярних у народі брендів з прийнятними цінами можна віднести марки Ресанта, Енергія Voltron, Luxeon, Rucelf, IEK, Uniel. Також можна згадати стабілізатори під марками “Штиль” і “Лідер”, які, однак, перевершують в ціні стабілізатори згаданих виробників. Тим не менше, дані компанії можуть похвалитися багаторічним досвідом виробництва обладнання і великою кількістю позитивних відгуків.

Фото стабілізаторів напруги