Как правильно выбрать стабилизаторы напряжения для холодильников

Современный холодильник — сложный агрегат, который имеет сенсорные панели, дисплеи, несколько программируемых режимов регулировки температуры, влажности, подсветки, фильтрации воздуха. За управление отвечают микропроцессоры, поэтому такая техника нуждается в защите от изменения напряжения электросети. Эту функцию выполняет стабилизатор.

Статья расскажет, нужен ли этот прибор современным моделям холодильника и как правильно выбрать стабилизатор напряжения для холодильника.

Требуется ли стабилизатор напряжения для холодильника или достаточно сетевого фильтра

Стабилизаторы предназначены для сглаживания перепадов входного напряжения в промышленной электросети. Перепады случаются в сторону повышения или понижения. Они возникают при изменении нагрузки на сеть (например, при электросварке или сбоях на подстанциях). При этом напряжение на выходах стабилизаторов тоже изменяется, но в небольших пределах по сравнению со значением на входе.

Сетевые фильтры защищают подключенное к ним электрооборудование от кратковременных импульсных скачков напряжения в сети. Чаще они происходят в сторону повышения, возникают по разным причинам, например при грозовом разряде.

Важно! Классическому холодильнику сетевой фильтр и стабилизатор не требуется, поскольку там по большому счету нечему ломаться – электродвигатели и термореле, составляющие основу такого устройства, не выходят из строя при изменениях напряжения электросети.

В современном холодильном оборудовании используется множество электронных новинок. Например, система InstaView Door-in-Door позволяет увидеть содержимое шкафа, не открывая дверцу. Для этого достаточно постучать по двери, и она станет прозрачной, при этом автоматически включится подсветка.

Функция Auto Open Door работает благодаря специальному датчику, включающему видеокамеру, соединенную с проектором. Он проецирует на пол специальную область. Достаточно подойти к агрегату и наступить на эту область, как сработает электромагнит и дверь автоматически откроется.

Если учесть, что стоимость такой техники в десятки раз превышает цену стабилизаторов напряжения и сетевых фильтров, вывод напрашивается сам собой: оборудованию требуются оба защитных устройства.

Подбираем стабилизатор напряжения: виды и расчет мощности

По конструктивному исполнению устройства разделяются на настенные, напольные и универсальные.

По принципу действия бывают:

• электромеханическими;
• тиристорными (симисторными);
• инверторными;
• комбинированными.

Важную роль при покупке стабилизатора играет его цена. Она зависит от:

• максимальной мощности нагрузки устройства;
• диапазона входных напряжений, в котором стабилизируется выходное напряжение;
• способа размещения (настенный, напольный);
• возможности круглосуточной работы;
• наличия функций защиты, в том числе и самого стабилизационного оборудования;
• функции регулировки;
• скорости стабилизации;
• времени отклика (этот параметр приводят не все производители).
• коэффициента полезного действия (КПД);
• точности стабилизации выходного напряжения.

Есть модели с полезным режимом ByPass, в котором входное напряжение подается в обход стабилизатора при его неисправности.

Какой выбрать стабилизатор напряжения 220 В для холодильника

При покупке устройства прежде всего обращают внимание на энергопотребление холодильника. Для современной техники активная потребляемая мощность находится в пределах 150–500 Вт и приводится в паспорте. Однако чтобы подобрать устройство защиты, этого недостаточно.

Чтобы понять, какой мощности стабилизатор нужен для холодильника, проведем несложные расчеты. Активная мощность, потребляемая техникой, связана с фактической нагрузкой, которую она представляет для сети, следующим образом:

P = Pa / cos φ,

где P — нагрузка ВА (вольт-ампер реактивная), Pa — активная мощность (Вт), cos φ — параметр, указываемый в паспорте на холодильник (при отсутствии принимается равным 0,7).

Пусковая мощность (потребляется агрегатом в момент включения в течение 0,25–0,5 с) принимается в 3-4 раза больше нагрузки, рассчитанной по приведенной формуле.

Минимально необходимая мощность устройства защиты выбирается с запасом в 20–25% от пускового значения. При выполнении этого условия хороший агрегат будет устойчиво запускаться как при пониженном, так и при повышенном напряжении сети 220 В.

Чтобы рассчитать, какая мощность стабилизатора требуется для холодильника, исходят из минимального и максимального потребления энергии. Результаты расчетов приведены в таблице №1.

Таблица №1:

Второй важный критерий выбора — диапазон входных напряжений.

Внимание! Если вы проживаете в сельской местности, где напряжение сети меняется в больших пределах, ищите устройство с максимально широким диапазоном входных напряжений. Из числа упомянутых в этой статье в тройке лучших модели Энергия Ultra HV-5000 (245 В), Энергия Hybrid-3000 (175 В), РЕСАНТА СПН-3600 (170 В).

Принимая решение о том, какой стабилизатор лучше для холодильника, смотрят и на точность стабилизации выходного напряжения. Она должна не менее и не более ±10%.

Рассмотрим принципы действия, особенности и технические характеристики различных моделей защитных устройств.

Релейные стабилизаторы

Это наиболее распространенный тип изделий. Регулирующий элемент в них — электромагнитное реле.

Основой стабилизатора служит трансформатор с большим количеством отводов от вторичной обмотки. Каждый из них подключаются к выходу устройства с помощью отдельного электромагнитного реле.

Блок управления непрерывно измеряет входное напряжение и в зависимости от результатов формирует сигнал на включение нужного реле. Напряжение с соответствующего отвода трансформатора поступает на выход стабилизатора. Поскольку показатель на каждом отводе разный, выходное значение при переключениях реле изменяется обратно пропорционально изменению показателя на входе. Так происходит стабилизация.

Технические характеристики некоторых релейных моделей приведены в таблице № 2.

Таблица № 2:

Примечания:

• н. с. — нет сведений;
• * — при нагрузке в 100%;
• ** — при нагрузке в 60%.

Особенности изделия РЕСАНТА СПН-3600: защита от короткого замыкания и перегрева (более +70°С), наличие режима ByPass.

Особенности изделия Энергия Voltron РСН-3000: защита от короткого замыкания, скачков входного напряжения (более 280 В), пониженного значения (менее 95 В) и перегрева (более +120°С), наличие режима ByPass.

Достоинства релейных устройств:

1. Низкая цена по сравнению с моделями других типов.
2. Простота и высокая ремонтопригодность.
3. Самый большой модельный ряд. Есть много производителей отечественных и зарубежных.

Недостатки:

1. Повышенный уровень акустического шума, возникающего при срабатывании реле.
2. Инерционность регулировки выходного напряжения, возникающая из-за медленного переключения реле (время отклика составляет несколько десятков миллисекунд).
3. Падение выходной мощности при входном напряжении ниже 190 В до уровня 40–50% от номинальной.
4. При переключении реле создаются коммутационные помехи для первичной сети.
5. Существенные габариты и вес.
6. Самая низкая точность стабилизации.

Читайте также:

Какие температуры должны быть в холодильнике и морозилке

Какая должна быть влажность в холодильнике в процентах

Инверторные стабилизаторы

Эти стабилизаторы называют устройствами с двойным преобразованием энергии. В них входное переменное напряжение преобразуется в постоянное. После корректировки постоянное в инверторе вновь преобразуется в переменное и поступает на выход защитного устройства.

Технические характеристики некоторых инверторных моделей приведены в таблице №3.

Таблица № 3:

Примечания:

• * — при нагрузке в 100%;
• ** — при нагрузке в 60%.

Особенности изделий “Штиль” IS3000 и “Штиль” IS3500:

• электронная защита рефрижератора и самого стабилизатора от короткого замыкания, перегрузки и перегрева с восстановлением;
• наличие режима ByPass;
• защита от пониженного и повышенного напряжения на входе.

Достоинства рассматриваемых устройств:

1. Широкий диапазон входных напряжений.
2. Полное отсутствие шумов, отдаваемых во внешнюю сеть.
3. Небольшие габариты и вес.
4. Высокая точность стабилизации.
5. Малое время реакции на изменения входного напряжения. В технических характеристиках на рассматриваемые изделия этот параметр равен 0 мс (производитель лукавит: абсолютно безынерционных устройств не существует).
6. Отсутствие переходных процессов при скачках напряжения на входе.

Недостатки:

1. Высокая стоимость.
2. Сложность и невысокая ремонтопригодность.
3. Небольшой модельный ряд: устройства этого типа выпускают всего несколько производителей.

Тиристорные (симисторные) стабилизаторы

Тиристорный (симисторный) стабилизатор представляет собой трансформаторное устройство, в котором напряжение выравнивается путем переключения обмоток силового трансформатора.

Справка! Отличие этих устройств от релейных заключается в том, что переключение происходит с помощью электронных ключей — тиристорных или симисторных.

Тиристор и симистор — это полупроводниковые приборы, аналоги электромагнитного реле. В отличие от последнего, их переключение происходит за десятки микросекунд, что почти в 1000 раз быстрее обычного времени. Приборы обеспечивают бесконтактную коммутацию, поэтому их надежность гораздо выше, чем у релейных изделий.

Технические характеристики некоторых тиристорных моделей (симисторных) приведены в таблице № 4.

Таблица № 4:

Примечания:

• н. с. — нет сведений;
• * — при нагрузке в 100%;
• ** — при нагрузке в 60%.

Особенности тиристорного изделия Энергия Ultra HV 5000:

• двухступенчатая защита от перегрузки и короткого замыкания;
• тепловая защита;
• защита от повышенного и пониженного входного напряжения, перегрузки в последнем случае.

Особенности симисторного изделия Энергия Premium 5000 такие же, как и у Энергии Ultra HV 5000. В устройстве есть режим ByPass. Если входное напряжение находится в пределах 220±10В в течение 10 секунд, трансформатор отключается и включается ByPass, при этом стабилизатор энергию не потребляет.

Энергия Premium 5000 имеет более широкий рабочий диапазон входных напряжений, чем Энергия Ultra HV 5000 (110 В против 180 В), что особенно актуально для сельской местности.

Достоинства этих защитных устройств:

1. Самый широкий диапазон входных напряжений среди рассматриваемых стабилизаторов.
2. Высокая точность стабилизации.
3. Малое время реакции на изменения входного напряжения.
4. Рассчитаны на мощность не менее 5000 ВА.

Недостатки.

1. Высокая цена.
2. Сложность и невысокая ремонтопригодность. При переключении тиристоров (симисторов) создаются коммутационные помехи для первичной сети.
3. Небольшой модельный ряд. Устройства этого типа выпускают единицы производителей.

Рассматриваемые изделия подходят для защиты холодильников, но ввиду большой выходной мощности делать это нецелесообразно. Их использование имеет смысл, если, кроме холодильного оборудования, к устройству подключить еще какую-то нагрузку мощностью до 2000 ВА.

Электромеханические стабилизаторы

Такой стабилизатор включает:

• регулируемый автотрансформатор;
• вольтодобавочный трансформатор;
• блок управления;
• электродвигатель.

Блок управления постоянно отслеживает изменения входного напряжения. Когда оно превышает заданную величину, включается электродвигатель, который перемещает токосъемник по обмотке трансформатора. При этом изменяется коэффициент трансформации. Снимаемое с автотрансформатора значение подается в первичную обмотку вольтодобавочного трансформатора.

В результате напряжение, поступающее в нагрузку, изменяется противоположно по отношению ко входному показателю. Так происходит стабилизация. Подобное устройство защиты — своего рода повышающий трансформатор.

Технические характеристики некоторых электромеханических моделей сведены в таблицу №5.

Таблица № 5:

Примечания:

• н. с. — нет сведений;
• * — при нагрузке в 100%;
• ** — при нагрузке в 60%.

Особенности изделия РЕСАНТА АСН-3000/1-ЭМ:

• отключение нагрузки при превышении предельного значения выходного напряжения или допустимой мощности;
• сохранение рабочего состояния при кратковременных перегрузках.

Особенности KRAULER VR-S3000VA (B):

• защита от перегрузки, короткого замыкания и перегрева трансформатора;
• высокая точность стабилизации, близкая к предельно достижимой.

Достоинства устройств этого класса:

1. Плавная стабилизация благодаря отсутствию элементов коммутации (реле, тиристоров и т. д.).
2. Устойчивость к помехам в первичной сети.
3. Простота конструкции.
4. Невысокая стоимость.
5. Защита от повышенного и пониженного входного напряжения.

Недостатки:

1. Значительное время реакции на изменения входного напряжения (т. е. инерционность).
2. Наличие движущихся деталей и контактов, критичных к загрязнениям.
3. Существенный уровень шума, создаваемый электродвигателем.
4. Необходимость регулярного технического обслуживания квалифицированным персоналом.

Гибридные стабилизаторы

Эти устройства сочетают 2 стабилизатора: релейный и один из рассмотренных выше, кроме инверторного. Когда входное напряжение изменяется в значительных пределах (105–280 В), работает первое устройство. Если изменения менее значительны, включается второе.

Технические характеристики некоторых гибридных моделей сведены в таблицу №5.

Таблица № 5:

Примечания:

• н. с. — нет сведений;
• * — при нагрузке в 100%;
• ** — при нагрузке в 60%.

Особенности изделия Энергия Hybrid-3000:

• наличие режима ByPass;
• защита от перегрузки.

Особенности модели Вольт Гибрид Э 7-1/16А:

• симисторно-релейный тип;
• высоковольтная и низковольтная защита;
• отсутствие режима ByPass;
• защита от перегрева и перегрузки.

Достоинство этих устройств — расширенный диапазон входных напряжений.

Недостатки такие же, как у использованных в комбинированной модели стабилизаторов. Не во всех гибридных моделях есть режим ByPass.

Для комплексной защиты холодильного агрегата от резких скачков напряжения вместе со стабилизатором лучше использовать сетевой фильтр. Без него удастся обойтись, если купить инверторное устройство, которое, в отличие от остальных моделей, не подвержено импульсам входного напряжения. Правда, это достаточно дорогое решение.

Читайте также:

Как проверить терморегуляторы холодильников

Почему холодильник стал сильно морозить

Почему у холодильников задние стенки покрываются льдом

Заключение

Из недорогих устройств подойдут стабилизаторы релейного и гибридного типов. Электромеханические модели лучше не выбирать из-за большого числа недостатков.

Существуют устройства защиты, сочетающие функционал стабилизатора и фильтра (например, Powerman AVS 500 C), но они представлены на рынке небольшим числом моделей.