Plynový kotel na těkavý plyn vyžaduje pro nepřetržitou výrobu tepelné energie konstantní napětí 220 nebo 230 V. Pro zajištění tohoto stavu při výpadku proudu mnoho uživatelů připojuje zařízení k benzínovému nebo naftovému generátoru. Tato možnost umožňuje nepřetržitý provoz, ale ne vždy poskytuje požadovanou kvalitu energie. Proto se ve spojení generátor-kotel často objevuje stabilizátor napětí. V našem článku se podíváme na to, jak by měla generátorová soustrojí pracovat s kotlem přes stabilizátor a v jakých případech to bude vyžadováno.
Proč potřebujete stabilizátor pro plynový kotel, pokud máte generátor?
- produkují stabilní signál bez výpadků nebo přepětí. Nestabilní napětí může vést k nenastartování hořáku nebo poškození citlivé elektronické řídicí jednotky kotle;
- výstupní napětí s dokonalým sinusovým tvarem. Harmonické negativně ovlivňují nejen elektronické součásti kotle, ale i elektromotor oběhového čerpadla, dochází k jeho přehřívání a ke zvýšení vibrací. V důsledku nestabilního provozu je narušena cirkulace chladicí kapaliny v potrubí.
I když generátor vyrábí elektřinu správně, může po čase náhle selhat kvůli opotřebovaným dílům, špatnému palivu nebo nedostatečné včasné údržbě. To vše negativně ovlivní kvalitu výstupního signálu, potažmo napájení připojených elektrospotřebičů. Pro zajištění stálé ochrany je lepší se předem zásobit stabilizátorem.
Vlastnosti generátoru pro plynový kotel
Zvažme parametry měniče, které je třeba vzít v úvahu při jeho připojení ke kotli.
výstupní výkon
Jedná se o schopnost dodávat elektřinu určitému počtu zařízení. Každý model má jmenovitý (vyrábí se nepřetržitě) a maximální (vyrábí se krátce při přetížení) výkon. Při výběru se musíte zaměřit na první hodnotu.
Pro záložní napájení pouze topných zařízení a oběhových čerpadel se obvykle používají nízkoenergetické generátory 600-1000W. Pokud potřebujete navíc připojit něco výkonnějšího, například ponorné čerpadlo nebo kotel, budete potřebovat modely od 5 kW.
Správnou sadu generátoru si můžete vybrat na základě výkonu výpočtem celkové spotřeby energie zátěže. Chcete-li to provést, musíte si prostudovat jeho technický pas nebo typový štítek:
- u plynového ohřívače vody tato hodnota obvykle není větší než 200 W (nezaměňovat s tepelným výkonem);
- pro oběhové čerpadlo – průměrně 150 W, s přihlédnutím k rozběhovému proudu (spotřeba při spouštění).
Jmenovitý výkon generátoru musí překročit celkový příkon spotřebičů o 20-30%.
Když se do mixu přidá stabilizátor, pak pro správný chod všech zařízení musí být jeho výkon o 20-30% vyšší než spotřeba energie zátěže, ale o stejné procento nižší než výkon generátoru.
Kotel a tři oběhová čerpadla (včetně startovacích proudů) spotřebují celkem 600 W (180 + 140 +140 + 140). V tomto případě budete potřebovat 800W stabilizátor a 1000W generátor.
Typ
Jedná se o úpravu elektrárny, se kterou vyrábí elektřinu. K dispozici jsou následující typy generátorů:
- asynchronní – během generování se jeho výstupní parametry mohou velmi lišit, zejména při náběhových proudech zátěže. Pokud se tak stane, pak se bez stabilizátoru neobejdete, jinak může dojít k poškození citlivé elektroniky kotle;
- synchronní – udržuje napětí a frekvenci stabilní a s vysokou přesností. U takových modelů je ve vzácných případech zapotřebí stabilizátor;
- měnič – s přídavnou elektronickou jednotkou sestávající z usměrňovače a měniče. Díky němu je na výstupu generován stabilní vysoce kvalitní signál.
Hodnota a tvar výstupního napětí
Jedná se o výstupní napětí, které jednotka dodává připojeným elektrickým spotřebičům. Kvalita signálu musí odpovídat požadavkům topného systému. Prchavé kotle v zásadě vyžadují signál v rozsahu 220-240 V. Jeho odchylka od jmenovité hodnoty by neměla přesáhnout ±5 %.
Invertorové, synchronní a asynchronní generátory s AVR (automatický regulátor napětí) jsou schopny dodat elektronice topného systému potřebné napájení a není potřeba stabilizátor napětí.
Pro napájení kotle a oběhových čerpadel je nutný signál bez sinusového zkreslení. Mají ho v podstatě jen invertorové modely. Stabilizátor invertorového typu pomůže obnovit sinusoidu, která má na výstupu zaručeně napětí bez harmonického zkreslení.
Výstupní frekvence
Frekvence výstupního proudu poskytovaného generátorem je obvykle v rozsahu 50-60 Hz. Prchavé kotle však obecně pracují při 50 Hz s malými odchylkami.
Při instalaci zařízení je nutné si ujasnit, jakou frekvenci produkuje a jaký parametr je vyžadován pro topný systém. Pokud existuje nesrovnalost, mohou nastat problémy, když zařízení spolupracuje.
Stabilizátor napětí neupravuje frekvenci, ale pouze ji přenáší ze zdroje energie do zátěže. Proto při jeho přidání do kombinace generátor-kotel musí mít zařízení přijatelný rozsah vstupní frekvence, který odpovídá frekvenci generátoru a požadavkům spotřebitelů.
Připojení
Energeticky závislé plynové kotle se dělí do dvou skupin: fázově nezávislé a fázově závislé. Pokud u prvního typu obvykle nevznikají potíže s připojením, je pro napájení druhého typu vyžadován fázový, nulový a zemnící vodič. To je způsobeno zvláštností systému řízení plamene hořáku.
Jednofázové generátory na výstupu však mají pouze dva silové vodiče se sdruženým napětím 220 V. Problém se zapojením můžete vyřešit následujícími způsoby:
- uzemněte jednu z jejích svorek;
- nainstalujte galvanickou izolaci (izolační transformátor) před plynový ohřívač vody – zařízení, které eliminuje problém chybějícího zemnicího vodiče.
Další vlastnosti
Před zakoupením generátoru pro kotel věnujte pozornost také:
- způsob spouštění jednotky – lze provést ručně nebo automaticky (druhá možnost není okamžitá, protože vyžaduje čas na zahřátí generátoru, ale poskytuje rychlejší aktivaci rezervy v případě výpadku napájení ve srovnání s manuální);
- doba nepřetržitého výkonu – doba, po kterou bude topný systém pracovat nepřetržitě. Nízkoenergetické modely dokážou nepřetržitě vyrábět elektřinu v průměru 4 hodiny, výkonné jednotky 9 hodin a více.
Připojení kotle ke generátoru přes stabilizátor
Zvažme hlavní parametry pro vytvoření kombinace „generátor – stabilizátor – kotel“.
Pokoj
Místnost, ve které je stabilizátor umístěn, musí mít:
- teplota od +5 do +40 °C s vlhkostí ne více než 80 % bez kondenzace;
- čistý vzduch bez konstrukce a jiného velkého prachu;
- ventilační systém, aby tělo přístroje bylo chlazeno a neohříváno topným systémem.
Pokud je zařízení zvoleno pro napájení pouze kotle a oběhových čerpadel, pak se umisťuje především vedle zátěže na stěnu nebo na podlahu. Nejlepší možností je samostatná technická místnost s větráním, ve které je umístěn kotel a stabilizátor. Pokud je instalováno zařízení na ochranu veškeré elektroniky v domě, umístí se vedle elektrického panelu.
Generátor je instalován v samostatné technické místnosti nebo venku pod přístřeškem nebo uzavřen speciálním pláštěm, který zabraňuje vnikání vlhkosti a prachu. To je způsobeno vysokou hladinou hluku. Proto je nutné předem vypočítat potřebnou délku kabelu pro připojení k síti a ke stabilizátoru.
Pokud je jednotka umístěna v technické místnosti, pak musí mít vždy chladnou teplotu, nízkou vlhkost a kvalitní větrání pro odvod ohřátého vzduchu a výfukových plynů.
Základy
Je důležité, aby všechna zařízení byla připojena k zemnicímu vodiči prostřednictvím společné sběrnice. K tomu je vhodný standardní uzemňovací systém, který je téměř v každém domě nebo bytě.
Zemnící vodič je žlutý se zeleným pruhem a je označen písmeny PE (Protective Earthing – přeloženo z angličtiny – neutrální ochranný vodič).
Připojení
Instalace musí být provedena tak, že všechna zařízení v kombinaci jsou vhodná z hlediska výkonových parametrů s přihlédnutím k rozběhovým zátěžovým proudům a kvalitě napětí včetně jeho frekvence.
Stabilizátor lze ke generátoru připojit dvěma způsoby:
- přes Euro zástrčku (pro modely do 2 kW), která se zasune do zásuvky na těle jednotky;
- přes koncový terminál (pro modely od 2,5 kW).
Pro zajištění stálého napájení plynového kotle a dalších topných zařízení se používá především druhá možnost. V tomto případě jsou generátor a stabilizátor propojeny kabelem se třemi žilami nebo třemi samostatnými kabely (L, N, PE) přes jednotku ATS (automatický přepínač přenosu). Umožňuje téměř okamžitě přenést výkon do zátěže do jednotky, když dojde k výpadku proudu v síti. Pokud to není vyžadováno, můžete se ke generátoru připojit přímo (například přes zásuvku) pouze v případě potřeby.
Topné zařízení (kotel a čerpadla) se ke stabilizátoru připojuje přes zásuvku, pokud jsou na jeho těle odpovídající konektory. Pokud má zařízení na výstupu pouze koncovou svorku, pak lze zátěž napájet přímo přes vodič nebo k ní připojit potřebnou skupinu zásuvek ze svorky stabilizátoru.
Fázová závislost
Pokud je kotel fázově závislý a generátor nemá vyhrazené fázové a nulové vodiče, budete muset provést „uzemnění“ – připojte jednu z jeho svorek k zemnicímu vodiči. Ale takové spojení může být provedeno, pokud je poskytnuto výrobcem. V důsledku toho se na uzemněné svorce místo fáze objeví „nula“.
Dávejte pozor!
„Uzemnění“ lze provést pouze v případě, že je uzemněn samotný generátor.
Pokud je tento způsob připojení nepřijatelný, bude nutné před zatížením nainstalovat galvanické oddělení. To bude také relevantní, pokud je kotel připojen k zařízení nikoli přes svorky, ale do zásuvky. Aby fungoval fázově závislý kotel, je třeba dodržet fázování. Fázový vodič je připojen přesně ke konektoru vodiče L a nulový vodič k N.
Pokud se kotel nezapne při provozu z generátoru přes stabilizátor?
Podívejme se na hlavní důvody, proč topné zařízení nemusí fungovat z generátoru přes stabilizátor.
| důvod | rozhodnutí |
| Žádné uzemnění | Uzemněte generátor přes speciální koncový konektor na jeho krytu. |
| Chybí nulový vodič | Po uzemnění stabilizátoru připojte jednu z jeho svorek k zemnícímu systému nebo nainstalujte galvanické oddělení před kotel. |
| Fázování není dodrženo | Změňte umístění zástrčky v zásuvce nebo připojte vodiče podle označení. |
| Nedostatek energie | Snižte množství připojené zátěže nebo vyměňte zařízení, které není vhodné pro napájení. |
| Nevhodná vstupní frekvence | Za generátor nainstalujte frekvenční měnič – zařízení, které reguluje frekvenci střídavého napětí tak, aby vyhovovala požadavku na zatížení. |
| Nevhodné vstupní napětí | Pokud stabilizátor správně nekoriguje signál z generátoru, je nutné jej buď vyměnit, nebo zvolit jiný model ochranného zařízení. |
Vlastnosti připojení stabilizátorů „Calm“ ke generátoru
Ruský výrobce Shtil vyrábí invertorové stabilizátory pro generátory s výstupním výkonem od 0,35 do 7 kVA v nástěnném a univerzálním (stojícím/rackovém) provedení. Efektivně pracují ve spojení s generátorovým soustrojím a poskytují kotli a dalším zařízením kotelny kvalitní a stabilní napájení.
Díky technologii dvojí konverze bez transformátoru jsou zařízení schopna:
- okamžitě reagovat na nestabilitu signálu – za 0 ms (elektronikou zdroje tepla neprojde žádné „škodlivé“ napětí);
- pracovat v širokém rozsahu vstupních frekvencí 43-57 Hz (pokud frekvence překročí tyto limity, stabilizátor odpojí zátěž a po normalizaci napájení automaticky obnoví svůj provoz);
- správné rázy vstupního napětí v širokém rozsahu – 90-310 V;
- dodávat zátěži kvalitní signál s přesností ±2 % a ideální sinusovkou i při náhlých změnách vstupního signálu a přítomnosti harmonického zkreslení v něm;
- zajistit nepřetržité napájení topného systému při krátkodobých výpadcích proudu (do 200 ms).
Podívejme se na vlastnosti připojení invertorových stabilizátorů Shtil ke generátorové sadě pro napájení topného systému.
| model | Napájení, W | Provedení | Připojení ke generátoru | Připojení k zatížení |
| IS350-IS2000 | 300-1500 | nástěnné | kabel s euro zástrčkou | Euro zásuvka |
| IS2500-IS3500 | 2000-2750 | terminály | svorky nebo Euro zásuvka | |
| IS5000 a IS7000 | 4500 a 5500 | terminály | terminály | |
| IS1000RT-IS2000RT | 800-1500 | namontované na podlahu/stojan | kabel s euro zástrčkou | IEC-320-C13 (3 ks) nebo Euro zásuvka |
| IS2500RT-IS3500RT | 2000-2750 | terminály | IEC-320-C13 (3 ks), Euro zásuvka a svorky | |
| IS5000RT a IS7000RT | 4500 a 5500 | terminály | terminály |
Jsou uvažovány zásady ekonomického výběru generátoru a jeho zapojení pro nepřerušované napájení plynových topných kotlů.
V ideálním případě je nutné, aby elektrocentrála vyráběla napětí se správnou sinusoidou, ale takové elektrárny jsou velmi drahé, rozdíl v ceně může dosáhnout více než desetinásobku nákladů na rezonanční filtr. Proto jsou při výběru elektrocentrály důležitější parametry výkon motoru a spolehlivost. Pokud si vyberete levný benzínový generátor, budou ve většině případů všechny vaše spotřebiče fungovat normálně, včetně vašeho plynového kotle. Občas však nastane situace, že při instalaci a připojení ke generátoru nefunguje plynový kotel, zatímco ostatní domácí spotřebiče fungují normálně.
- Plynový kotel musí být v dobrém provozním stavu a síťové napětí musí být v rozmezí 190÷250 V. Kromě toho je pro normalizaci vnější sítě nainstalován stabilizátor a musí být připojen generátor, který obchází stabilizátor napětí. Pokud elektrický generátor nevyrábí požadované napětí, je opraven – generátory mají zpravidla vlastní automatický regulátor napětí AVR. A pokud je hned za generátorem připojen velký externí stabilizátor, pak mohou tyto dva stabilizační systémy kolidovat.
Za elektrocentrálou se tedy nepřipojují výkonné stabilizátory napětí. - U fázově závislých kotlů je vyžadováno „nulové“ spojení se zemí, je to nezbytné pro provoz snímačů plamene.
Schéma připojení generátoru k domácí síti, nutné pro správnou funkci snímačů plamene topných kotlů.
V elektrické síti je „nula“ vždy uzemněna a toho můžeme využít k tomu, abychom generátor nemuseli uzemňovat sami. Místo ručního fázového spínače S lze použít poloautomatické ovládání generátoru a kromě spouštění elektrocentrály budou všechny akce automatizovány a protistartování je nemožné.
Při autonomním připojení generátoru musíte předem určit „nulu“ topného kotle a připojit jej k zemi.
Schéma autonomního připojení benzinového generátoru pro topný kotel.
Tento obvod také splňuje všechny podmínky pro uzemnění generátoru nutné pro normální provoz ionizačních čidel plamene plynových kotlů.
Poznámka. Rezonanční filtr nemá vývod pouzdra na zástrčce a zásuvce. Pokud je těleso topného kotle spojeno se zemí pouze přes zástrčku 220V, pak při instalaci rezonančního filtru je nutné uzemnit těleso kotle samostatným vodičem. - Tvar napětí v síti musí být sinusový. Levné plynové generátory nevytvářejí sinusové výstupní napětí, je to způsobeno automatickým nastavením výstupního napětí, takže automatické ovládání plynových topných kotlů blokuje provoz.
V současnosti je nejvíce 50Hz rezonanční filtr spolehlivé a levné přístroj k úplnému obnovení tvaru sinusoidy síťové napětí potřebné pro nejnáročnější topné kotle.
K obnovení formy se také používají zdroje nepřerušitelného napájení (UPS) s on-line technologií. Ale jsou chvíle, kdy nepřerušitelné napájení nevidí generátor, v tomto případě, aby viděl elektrický generátor, musíte použít rezonanční filtr, neexistuje žádná jiná spolehlivá metoda, nebo vzít jiný nepřerušitelný zdroj napájení. Je však potřeba výkonnější rezonanční filtr, protože kromě provozu topného kotle je nutné zajistit nabíjení baterie.
UPS proto nejsou vždy vhodné pro obnovu průběhu napětí, navíc s on-line technologií jde o velmi drahý a nedostatečně spolehlivý produkt, přirozeně ve srovnání s rezonančním filtrem. Je třeba poznamenat, že UPS musí být instalována pouze jako nezávislý zdroj záložního napájení.
Často, aby obnovili tvar sinusoidy, chtějí nainstalovat stabilizátor, protože jsou často označeni „sinusovým výstupem“, ale neobnoví tvar sinusoidy a tento nápis znamená pouze to, že to nezkazí .
Rezonanční filtr lze považovat za filtr, který stabilizuje tvar sinusového napětí generátoru. - Frekvence v napájecím zdroji musí být 50 Hz. Navíc je to žádoucí pro správný provoz mnoha zařízení.
Frekvenci benzínového generátoru upravíte za 5 minut pomocí rezonančního filtru (je zde popis seřízení) a digitálního testeru nebo multimetru.
Navíc, pokud při instalaci rezonančního filtru nebyla upravena frekvence elektrického generátoru, pak ji budete muset upravit pouze v jednom z 20 případů, až po 2-3 letech!
To potvrzují úspěšné zkušenosti s provozem rezonančních filtrů od roku 2010.
- Snímač plamene nefunguje – Uzemněte požadovanou svorku generátoru nebo použijte poloautomatické ovládání generátoru.
- Výstup elektrocentrály (nebo zdroje nepřerušitelného napájení) nemá sinusové napětí, kotel může dokonce pracovat nestabilně, ale silně hučí – Nainstalujte 50 Hz rezonanční filtr nebo on-line UPS pro obnovení sinusoidy.
- Generátor nevyrábí frekvenci 50 Hz – Upravte ji na 50 Hz, to lze provést za 5 minut pomocí rezonančního filtru a digitálního voltmetru.
