Перед домовладельцами, которые отапливают свое жилище твердым топливом, всегда стоит проблема остывания воды в батареях после того, как дрова в топке котла прогорели. Ведь не всегда есть возможность произвести новую загрузку, например, ночью или в случае отъезда. Тогда дом может основательно остыть, а при некоторых обстоятельствах размораживаются трубы. Один из вариантов эту проблему решить – ставить комбинированные котлы для отопления на дровах и электричестве.
Обвязка двух котлов
Содержание
Конструкция и принцип действия комбинированных котлов
Конструкция комбинированной установки отличается от классической твердотопливной введением в резервуар агрегата электрического ТЭНа или группы таких нагревателей, которые в сумме дают необходимую тепловую мощность. К ним добавлены элементы автоматики, которые призваны управлять нагревом элементов в зависимости от температуры теплоносителя.
Котел на дровах и электричестве
Принцип действия, по которому работают отопительные котлы на дровах и электричестве, прост: дрова служат основным видом топлива, на нем агрегат работает постоянно.
Если древесина сгорела, а новая загрузка топлива не производится, температура теплоносителя в рубашке начинает падать, на что реагирует соответствующий датчик. Он подает сигнал на автоматический блок управления и тот включает электрические нагреватели. В идеальном случае это происходит еще до того, как топка окончательно потухла, ведь температура воды начнет снижаться раньше.
Дальше теплоноситель в системе отопления нагревается исключительно электричеством, пока в камеру сгорания не загрузят новую порцию топлива. После ее прогрева блок управления отключит ТЭНы и котел снова полностью перейдет на дрова.
Преимущества и недостатки
Системы отопления, работающие с котлами для отопления на дровах и электричестве, обладают значительными достоинствами:
- Главное преимущество – исключено остывание теплоносителя и всего здания. Самый лучший вариант для тех, кто превыше всего ценит комфорт или у кого в доме есть маленькие дети. Актуален такой котел и в районах с суровым климатом либо слабым утеплением стен дома. В обоих случаях без второго источника энергии температура в помещениях будет падать очень быстро.
- Работа такого источника тепла более экологична, так как выбросов вредных веществ в атмосферу значительно меньше, чем у прочих твердотопливных установок.
- При первом и последующих розжигах топки на ее стенках не образуется конденсат, поскольку первый нагрев водяной рубашки идет совместно от дров и электронагревателей, а при последующих теплоноситель не остывает. Конденсат появляется на стенках, когда в котел поступает холодная вода из системы. Он вредит работе котла, так как смешивается с золой и оседает на поверхностях камеры в виде черного налета, который очень трудно удалить.
Котельная с двумя котлами
Как и любые универсальные изделия, комбинированные отопительные котлы на твердом топливе и электричестве имеют свои недостатки:
- Могут применяться в определенных условиях, а именно: при надежном электроснабжении и достаточной мощности ввода электричества. Без соблюдения этих требований покупка такого аппарата теряет смысл. Перед приобретением стоит убедиться в том, что лимита электричества, отведенного вам энергетической компанией, достаточно для работы установки. Определить потребляемую электрическую мощность просто — она равна тепловой.
- Универсальные твердотопливные котлы с электротеном имеют КПД на 2—5% ниже, чем у классических собратьев, это обусловлено конструктивными особенностями всех гибридных установок.
- Стоимость изделия выше по причине добавления в него новых узлов и деталей, что вполне закономерно.
Совместная работа электрического и твердотопливного котла
Если в топочном помещении вашего дома уже стоит электрический отопитель, но есть желание перейти на твердое топливо, то проблема остывания теплоносителя уже решена изначально. Здесь важно, чтобы правильно была выполнена обвязка твердотопливного котла и электрокотла. Первый должен функционировать как основной источник тепла, работающий постоянно. Второй агрегат будет служить ему подстраховкой на случай затухания топки или отключения с целью вычистить камеру и дымогарные трубы.
Большинство современных электрических отопительных установок комплектуются встроенными циркуляционными насосами. Если же таковой отсутствует, его придется купить и установить в трубопровод обратной воды на входе в электрический аппарат. Простейшее подключение электрокотла к твердотопливному котлу можно увидеть ниже.
Схема комбинированного котла
Оба котла подключаются к системе отопления параллельно, каждый со своим циркуляционным насосом. Для твердотопливной установки предусматривается малый круг движения теплоносителя с термостатическим трехходовым клапаном. На входе трубопроводов обратной воды в каждый котел сразу после насоса рекомендуется установить обратный клапан. Это нужно для предотвращения циркуляции воды между агрегатами, а в случае аварии трубопровода не позволит опорожниться водяной рубашке. Для горизонтальных участков труб принимается клапан лепестковой конструкции, а для вертикальных – пружинной.
Если термостат твердотопливной установки поставить на рабочую температуру 60 или 70 ⁰С, а электрической – на 40 ⁰С, то можно экономить электроэнергию, поскольку вспомогательный аппарат включится в работу не сразу, а после понижения температуры в системе, которую он и будет поддерживать. Ниже представлена более сложная схема обвязки твердотопливного котла с электрокотлом и применением теплоаккумулятора в качестве буферной емкости.
Подключение электрокотла к твердотопливному котлу
В этом случае работа всей топочной будет более экономичной, так как температуру в системе отопления после того, как дрова сгорят, какое-то время будет поддерживать тепловой аккумулятор. И только спустя это время включится электрический источник тепла. Для оптимизации работы системы рекомендуется задействовать выносной контроллер с набором датчиков. Он будет управлять циркуляционными насосами на основании сигналов датчиков температуры, установленных на подающем и обратном трубопроводах теплоносителя. Это позволит постоянно использовать один насос для циркуляции, а не два.
Использование котлов длительного горения
Чтобы избежать частых загрузок топки и увеличить интервал между ними до 12—18 часов, можно применять котлы для отопления на дровах длительного горения. Они работают по принципу сжигания дров «сверху вниз», используя естественную тягу или принудительное нагнетание воздуха. Размеры камеры позволяют загрузить в нее большое количество дров, а способ сжигания увеличит время работы настолько, что закладку нужно будет делать пару раз в сутки.
Конструктивные особенности таких отопительных установок не позволяют подбрасывать полена в топку, пока вся предыдущая порция полностью не сгорит. И не факт, что это случится днем, а не ночью. В последнем случае загрузить новую порцию будет некому, значит, подстраховка электрического котла в любом случае не помешает. Поэтому, следуя предыдущим рекомендациям, котел длительного горения на дровах нужно подключить параллельно с электрическим. Благодаря долгому горению твердотопливного котла его электрический помощник будет включаться достаточно редко, это даст дополнительную экономию электричества.
Приобретение источника тепла для дома нужно рассматривать в каждом случае индивидуально. В недавно построенном доме, в котором еще нет отопителя, можно задуматься о покупке гибридной установки дров с электричеством. Если же имеется электроустановка для обогрева дома, то можно в качестве основного источника использовать котлы отопления на дровах, а существующий агрегат будет служить подстраховкой.
На этой странице показаны схемы подключения твердотопливного котла вместе с различным оборудованием: электрическим котлом, бойлером косвенного нагрева, теплоаккумулятором, гравитационным контуром и т.п.
Схемы: ТТ котел
Это простейшая схема обвязки твердотопливного котла. Ее можно использовать только, если используется блок управления котлом, который предусматривает управление циркуляционным насосм для предотвращения конденсата.
Это распространная схема бюджетной обвязки котла на твердом топливе. Она включает защиту от образования конденсата — трехходовой клапан.
Схема обвязки твердотопливного котла с аварийным гравитационным контуром. Из существующих элементов безопасности аварийный гравитационный контур самый надежный, на мой взгляд.
На этой схеме обвязка котла на дровах с четырехходовым клапаном аварийного подмеса. Я не рекомендую его для котлов с чугунным теплообменником.
При такой обвязке в бойлер дополнительно нужно вмонтировать ТЭН.
Такой вариант для котлов с вентилятором. На бойлер ставится отдельный насос. Требуется автоматика с функцией управления насосом бойлера, с функцией отключения насосов при падении температуры ниже точки образования конденсата. В бойлер также монтируется ТЭН.
Схемы: ТТ котел + Электрокотел
На этой схеме нет узла поддержания температуры обратки твердотопливного котла. Это возможно, если электрокотел будет все время работать и поддерживать температуру в системе отопления. Либо, если на ТТ котле установлена автоматика, предусматривающая управление насосом для предотвращения конденсата.
Схема обвязки ТТ котла с простым электрокотлом. Применение такого электрического котла существенно уменьшает смету.
ТТ котел + электрокотел + бойлер косвенного нагрева. Вариант обвязки с клапаном перенаправления потока.
На этой схеме нет узла поддержания температуры обратки твердотопливного котла. Это возможно, если электрокотел будет все время работать и поддерживать температуру в системе отопления.
ТТ котел + электрокотел + бойлер косвенного нагрева. Вариант обвязки с гидрострелкой.
Наиболее гибкий вариант, позволяющий с помощью автоматики решать любые задачи.