Odpowiedzi udzielił: Piotr Zdanowski

Jak dobrać nowy wentylator nadmuchowy do posiadanego sterownika kotła?

Czasami zachodzi potrzeba wymiany lub dobrania wentylatora nadmuchowego do kotła. Podłączamy nowy wentylator i dochodzi do uszkodzenia sterownika, choć nowa dmuchawa ma taką samą moc jak stara. Powodem jest zbyt duży pobór prądu.
Jak uniknąć takiej sytuacji?

Załóżmy, że mamy dmuchawę o mocy 80 W, maksymalne zaś obciążenie wyjścia dmuchawy w sterowniku wynosi 100 VA. Tych dwóch parametrów nie można bezpośrednio porównać, 80 W oznacza bowiem moc czynną, zaś
100 VA – moc pozorną.
Moc pozorną (tę wyrażaną w VA) liczymy jako iloczyn napięcia skutecznego oraz prądu skutecznego. Parametr ten zależy więc wyłącznie od wielkości (amplitud) napięcia oraz prądu.
Ponieważ napięcie skuteczne w sieci wynosi średnio 230 V, możemy obliczyć mak-symalny skuteczny prąd dla naszego sterownika: 100 VA/230 V=0,43 A.Jest to maksymalny prąd skuteczny dmuchawy, czyli taki, jaki zmierzymy amperomierzem.
Moc skuteczna jest to iloczyn chwilowego napięcia i prądu, uśredniony w czasie. Na rysunku 1 przedstawiono przykładowe wykresy prądu (I) i napięcia (U) dla „zwykłej” dmuchawy. Proszę zwrócić uwagę, że wykres prądu jest opóźniony w czasie względem napięcia. Wynika to z indukcyjnego charakteru silnika dmuchawy. Indukcyjność „sprzeciwia się” zmianom prądu, przez co prąd „nie nadąża” za zmieniającym się napięciem. I teraz ciekawostka: O ile moc pozorna nie zależy od opóźnienia prądu (bierze pod uwagę jedynie amplitudy prądu i napięcia), o tyle moc czynna – jak najbardziej.
Rysunek 2 przedstawia wykres mocy czynnej (P) dla przesunięcia 0°, zaś rysunek 3 – dla 60°.
Przesunięcie prądu względem napięcia zmniejsza moc czynną na dwa sposoby. Po pierwsze, maksymalne wartości prądu i napięcia przestają występować równocześnie, więc ich iloczyn się zmniejsza. Po drugie, pojawiają się momenty, kiedy ich iloczyn jest ujemny, gdyż prąd płynie w przeciwną stronę niż wymuszające go napięcie (wentylator oddaje energię do sieci zamiast ją pobierać). Stosunek mocy pozornej do mocy czynnej nazywa się współczynnikiem mocy.
Wróćmy do naszego przykładu. Skoro znamy już maksymalny prąd sterownika, pozostaje określić jaki prąd pobiera dmuchawa. Jeżeli producent go nie podał, najlepiej jest go zmierzyć. Podczas pomiaru należy zasilać wentylator bezpośrednio z sieci, a nie przez sterownik, który może ograniczać prąd. Warto sprawdzić również, jaki płynie prąd w momencie zatrzymania wirnika. Należy przy tym uważać, żeby nie spowodować przegrzania silnika lub mechanicznego uszkodzenia łopatek wentylatora. Zmierzony prąd nie może przekraczać dopuszczalnego prądu sterownika.
Różnicę między mocą pozorną a czynną, czyli przesunięcie prądu względem napięcia, można określić w przybliżeniu, przyglądając się konstrukcji wentylatora. Silniki z tzw. kompensacją mocy biernej mają podłączony kondensator. W takich przypadkach moc pozorna jest zbliżona do czynnej. W pozostałych – moc pozorna jest zazwyczaj około dwukrotnie większa od czynnej, ale wartość ta może mocno różnić się dla różnych silników.

Odpowiedzi udzielił: Piotr Zdanowski Projektant układów elektronicznych EUROSTER

Bezpłatna prenumerata