Твердотопливный и электрический котел в одном

Твердотопливный-электрический котел – выгодная комбинация

Эффективность отопительного оборудования в большой мере зависит от того, насколько точно были сформулированы требования при его выборе. Современный уровень теплотехники, в частности комбинирование различных систем в одном аппарате, позволяет не ограничивать ее использование решением одной единственной задачи. Примером может служить твердотопливный-электрический котел, применяемый для обогрева жилых помещений средней площади.

Конструктивные особенности и функционал

Нагревание воды в котле может происходить посредством одного из двух ресурсов. Камера сгорания для твердого топлива – дров, древесных опилок, угля, торфяных брикетов и другого – является основой механизма. Водяной контур твердотопливного котла расположен сверху или вокруг топки и нагревается непосредственно от нее. Образовавшаяся в процессе горения зола в большинстве моделей ссыпается через керамическую или чугунную колосниковую решетку в выдвигаемый, легко очищаемый зольник.

Рис. 1 Устройство электро-дровяного котла

В теплообменник вставлен трубчатый электронагреватель (ТЭН), обеспечивающий подогрев от сети. Специальный механизм самостоятельно включает его при снижении теплоотдачи камеры сгорания и температуры воды, что обеспечивает частичную автоматизацию работы котла. С помощью автоматики, управление которой выведено на переднюю панель, можно также устанавливать режимы с разной температурой и мощностью.

Комбинированная конструкция твердотопливного и электрического типа объясняет круг применения котла:

  • При отсутствии газификации и потенциала подключения иной системы отопления.
  • В условиях постоянных перебоев в подаче электроэнергии.
  • Для экономии средств ввиду дешевизны твердого топлива, возможности сочетать и регулировать расход ресурсов при высокой стоимости или двухтарифной оплате электричества.
  • Как временная альтернатива газовому нагревателю, когда тепло уже требуется, а газ еще не проведен.

Рис. 2 Котел Купер 15 кВт на дровах, угле с ТЭНом на 6 кВт ОК-15 Теплодар

Достоинства и недостатки

Основными преимуществами систем отопления с использованием твердотопливных котлов с возможностью электрического нагрева являются:

  • независимая работа на разных видах топлива – когда заканчивается один, котел легко переключается на альтернативный и продолжает работать;
  • регулирование температуры в водяном контуре и, соответственно, в доме с помощью пульта управления ТЭНом;
  • наличие дополнительных выходов и узлов, позволяющих подключить несколько независимых отопительных систем – дома, гаража, бани, теплого пола т.п., а также расширительный бак;
  • высокую прочность и долгий срок службы аппарата обеспечивают чугун или жаропрочная сталь – материалы, из которых изготавливаются твердотопливные котлы;
  • топливо производится из исключительно природного, экологически безопасного сырья, не токсично, сохраняет здоровую атмосферу в доме;
  • невысокая стоимость и распространенность оборудования.

Основные недостатки комбинированных котлов относятся к их печной составляющей и заключаются в трудозатратах при эксплуатации.

Остальные нюансы касаются в целом водонагревательных систем отопления:

  • ручной режим загрузки твердых топливных ресурсов;
  • необходимость регулярного очищения от золы, профилактической чистки дымохода;
  • периодическая заливка теплоносителя в систему, контроль работы клапанов;
  • давления в трубах, образуемого в твердотопливном котле, как при горении, так и при электрическом подключении, недостаточно для нескольких этажей, не желательно использовать его для согревания объектов свыше 250 м2.

Типы отопительных систем на двух видах ресурсов

Использование твердотопливного котла с электрическим ТЭНом, который изначально встроен в агрегат или имеет вход для его монтажа, избавляет владельца от многих проблем с установкой комбинированного оборудования, подключением его к системе радиаторов. В некоторых случаях облегчает эксплуатацию.

Рис. 3 Твердотопливный котел с ТЭНом

Когда к действующей схеме моноресурсного отопления требуется добавить элементы, работающие на другом виде топлива, подключают твердотопливный и электрический котел в одной системе. Взаимная увязка двух агрегатов требует определенных навыков. Зато раздельное положение позволяет установить между ними дополнительный аккумулятор тепла, который поможет рациональнее использовать энергию нагревателя на твердом топливе и реже включать электрический теплогенератор.

Отопительные котлы, работающие на двух ресурсах, выпускаются со стандартной топкой или конструкцией длительного горения, которая включает два топочных отделения – основное для дров и камеру дожига. Твердое топливо в таких аппаратах прогорает гораздо медленнее, так как к нему механически ограничена подача воздуха. Во вторую камеру попадает пиролизный газ, выделяемый в первой. Он также сгорает, выделяя тепло. Такой тип твердотопливных котлов обеспечивает в разы больший период работы без добавления топлива по сравнению с обычным.

Рис. 4 Котел “Сибирь” на твердом топливе + тэн

Существуют и другие различия в устройстве рассматриваемых систем. Некоторые предусматривают возможность установки пеллетной или газовой горелки и смену источника нагрева. Комбинированные или отдельные электрические котлы иногда работают от сети 380V, с проведением которой могут возникнуть сложности.

Тяжесть конструкции и нормы безопасности не позволяют вешать твердотопливный котел на стену, поэтому они бывают только напольного типа.

Нюансы установки и эксплуатации

Монтаж твердотопливного котла, его подключение к инженерным сетям и системе нагрева помещения рекомендуется доверить специалистам.

Степень пожаробезопасности агрегата зависит от того, насколько профессионально он установлен:

  • Вокруг котла должно быть открытое пространство – от 50 см с трех сторон и от 120 см со стороны топки. Ничто не должно экранировать дверцу камеры сгорания.
  • До потолка не менее 2,5 м – от этого зависит высота дымохода. Если она окажется недостаточной, не будет обеспечена нужная тяга для очищения от дыма и иных продуктов сгорания.
  • Твердотопливные котлы устанавливаются на поддон из бетона, стали, кирпича, иного несгораемого материала. Он должен быть абсолютно ровным и больше по размерам, чем сам агрегат.
  • Подключение в электрической сети подразумевает заземление.

Общие требования к месту размещения гласят, что оно должно быть хорошо вентилируемым, по площади не менее 7 м2. Размещать котел ввиду его повышенной опасности для детей лучше в отдельном, возможно подсобном помещении. Опасно хранить топливо или размещать вещи для сушки вблизи котла, особенно оставлять их без присмотра.

Рис. 5 Твердотопливный котел СТУДЕНТ ГИДРАВЛИК + ТЭН на 9 кВт (Термофор) 16 кВт

Регулярная профилактика включает контроль уровня воды в отопительной системе, чистку фильтров и дымохода от продуктов горения и других загрязнений минимум раз в год. Если твердотопливный котел с электрическим элементом долгое время не использовался, он нуждается во внеочередном осмотре до запуска. Для работ по механической или химической чистке трубы дымохода, производимых на крыше, рекомендуется вызвать специалистов.

Способы повышения эффективности работы системы

  • Большинство комбинированных отопительных механизмов предусматривают и обеспечение горячим водоснабжением. Однако в некоторых моделях отсутствует возможность нагревать бойлер посредством сжигания твердого топлива, только с помощью электричества. Приобретение оборудования с двойным типом нагрева воды для пользования позволит использовать данную функцию без ограничений.
  • Подключение к котлу теплового аккумулятора, который накапливает избыточное тепло на пиках горения в теплоемком материале, и направляет его в трубы отопления по окончании топки. Это повышает теплоотдачу и снижает затраты топлива.
  • В отопительных водонагревательных системах, включая твердотопливные котлы с электрическим подключением, можно использовать антифриз в качестве теплоносителя. Это целесообразно в северных районах или при сезонной эксплуатации, когда отопление долгое время не используется, вода может замерзнуть в трубах и разорвать их.
  • Поскольку КПД отопления посредством сжигания древесного топлива очень высок, в начале процесса стоит использовать этот тип работы котла. После того, как станет тепло, можно включить электрический ТЭН, который будет поддерживать необходимую температуру. Это гарантирует не только экономию, но и быстрый нагрев помещения при необходимости.

Надо отметить, что при всех возможностях комбинирования ресурсов и разнице сроков достижения максимальной теплоотдачи, которые предусматривают твердотопливные котлы с электрическими нагревателями в одной системе, их современная конструкция гарантирует одинаково эффективную работу на любом виде источника тепловой энергии.

Котел на твердом топливе и электричестве: особенности устройства

Изначально название статьи выглядит противоречиво (курьёзно), словно каменный век хотят связать с научно-технической революцией XX века. Но проблема, с которой сталкиваются домовладельцы, отапливающие своё жильё или дачный дом, прибегая к сжиганию твердого топлива, вынуждает совершенствовать привычные котлы и создавать их модифицированные гибриды – электро твердотопливные котлы.

Основная задача, преследуемая в этих агрегатах, — это предотвратить процесс размораживания системы отопления при минусовых температурах. Когда котёл длительное время не эксплуатируется, а теплоноситель присутствует в контуре отопления. Можно решать этот вопрос, варьируя с теплоносителем. Например, произведя замену воды в системе на антифриз или добавив присадки, понижающие криогенный порог замерзания для теплоносителя. Эти варианты решают поставленную задачу, но цена этих шагов по выходу из ситуации достаточно высока.

Обычный твердотопливный котел с электрическим тэном

Приведённая выше проблема имеет альтернативное решение, получившее распространение в последнее время. Этим решением являются усовершенствованные твердотопливные котлы с электрическими тенами. Для того чтобы уяснить как это сочетается в одном агрегате, достаточно вспомнить как устроен обычный котёл для сжигания различных видов твердого топлива: древесины и угля, торфяных брикетов и древесных гранул (отопление на пеллетах). В нижней части котла располагается зольник. Над ним возвышается собственно топка, а венчает конструкционное нагромождение – бак теплообменника.

Процесс горения в топке вызывает нагрев теплоносителя. Расширение нагреваемой жидкости приводит к естественной циркуляции теплоносителя в контуре отопления. Для этого подающий патрубок (подача) несёт теплоноситель к приборам отопления по нисходящей наклонной, а возвращается жидкость в котёл через обратный трубопровод (обратку) с этой же характеристикой уклона.

Безостановочная эффективная циркуляция обеспечивается отсутствием воздушных пробок в отопительном контуре и непрерывностью процесса горения. После затухания котла гравитационный круговорот теплоносителя постепенно замедляется.

Критическое значение температуры жидкости (устанавливается заранее) задействует в работу терморегулятор. Он даёт команду на включение термоэлектрических нагревательных элементов, вмонтированных в бак с теплоносителем, и циркуляция в системе возобновляется только в замедленном режиме. Такова принципиальная схема работы, на которую обречён котел электрический и твердотопливный, выполненный в едином корпусе.

Какие особенности имеет котел электрический и на твердом топливе

При покупке комбинированного котла твердое топливо — электричество необходимо детально знакомиться с описанием эксплуатационных режимов его работы. Нужно убедиться, что котел на твердом топливе и электричестве не требует включения термоэлектрических нагревательных элементов вручную, потому как это создаст в дальнейшем дополнительные трудности.

Таким образом, конструктивные расхождения у котлов двух типов сводятся к врезке нескольких нагревательных элементов. Внутри тэнов размещена проволочная спираль из сплава, обладающего высоким удельным сопротивлением (читайте также: “ТЭНы для радиаторов отопления: комфортный обогрев”). Эти трубчатые нагреватели дополняются термостатическим выключателем. Поэтому котел твердотопливный с электротеном для отопления незначительно дороже в цене по сравнению со своим предшественником.

Мощность термоэлектрических нагревательных элементов, которые монтируются в котлы на твердом топливе и электричестве, значительно меньше номинальной мощности, выдаваемой котлами при загрузке твердым топливом (прочитайте также: “Котлы отопления на твердом топливе – чертеж установки”). Они не становятся полномасштабной теплогенерирующей установкой, а выполняют функцию по поддержанию контура отопления в режиме, исключающем его замерзание при низкой (минусовой) температуре в помещениях.

Как правило, суммарная мощность тэнов не превышает даже трети тепловой производительности отопительного агрегата. Электрические нагреватели такого номинала не требуют питания от трёх фаз и подключаются к электрической сети с напряжением 220 В. Неукоснительно должно соблюдаться условие подключения их непосредственно к счётчику через отсекающий автомат. Запрещается использование в цепи этого подключения бытовых вилок и розеток, рассчитанных, как правило, на ток в 16 ампер. Можно сделать вывод, что в монтаже электро твердотопливные котлы отопления отличаются только дополнительными манипуляциями с кабелем для питания нагревательных элементов. Читайте также: “Самодельные твердотопливные котлы”.

Читайте также:  Схема отопления частного двухэтажного дома своими руками схема

Следует отметить, что нагревательные элементы чаще всего встраиваются в твердотопливные котлы, бак которых для теплоносителя изготовлен из листовой стали. Сталь позволяет вырезать отверстия требуемого размера и герметично закрепить тэны и термостат. «Рубашка», заполненная жидкостью в чугунном твердотопливном котле, значительно усложняет выполнение этих действий и создаёт дополнительные риски для прочности и надёжности чугунного корпуса. Чтобы переоборудовать чугунные твердотопливные котлы под комбинированные агрегаты необходимо предусмотреть функциональные отверстия для установки электрического оборудования на этапе литья форм агрегата.

Требования пожарной безопасности к монтажу комбинированных котлов

Существуют твердотопливные котлы, включающие в себя и поверхности для приготовления пищи. Это достаточно удобно для дачи, так как отпадает необходимость расходовать дополнительную энергию для стряпни (детальнее: “Отопительные твердотопливные котлы для дачи”). Предъявляются жёсткие требования, обусловленные соображениями пожарной безопасности, к монтажу отопительных комбинированных котлов. Прежде всего, это удалённость от стен, декорированных или сооружённых из горючих материалов, на 50 см. Котлы устанавливаются на термостойкое основание. Если это деревянный пол, то предварительно укладывается толстый металлический лист, который устойчив к деформации при температурных перепадах.

Пристальное внимание уделяется оборудованию дымохода. В стенах и потолке под него монтируется короб и заполняется базальтовой ватой. Деревянные поверхности нельзя располагать к сэндвич-трубе ближе, чем на 15 см. Также допускается защита воспламеняющихся поверхностей оцинкованными листами с подкладкой, выполненной из асбестового полотна.

Пример отопления частного дома, подробное видео:

Альтернативные способы избежать заморозки системы

Длительная эксплуатация твердотопливных котлов, оборудованных электрическими нагревателями, предполагает нюансы в их обслуживании. Становится недостаточным только чистить котёл от наслоения продуктов сгорания (сажи) и проверять каналы для отведения дыма. Требуется также регулярно осматривать тэны, которым свойственно при длительном использовании обрастать накипью и приходить в негодность (перегорать).

Пренебрегая проверкой состояния нагревательных элементов, можно навлечь на себя опасность сбоя, который нанесёт сокрушительный удар по системе отопления: разорвёт льдом радиаторы, деформирует трубопроводы и также нарушит герметичность бака котла.

Электрический твердотопливный котел: принцип работы, плюсы и минусы

Владельцы твердотопливных отопительных систем не понаслышке знают, как важно вовремя совершать погрузку топлива в котел, чтобы конструкция беспрерывно обогревала частный дом. В среднем, необходимо в пределах каждых 5 часов делать дополнительную погрузку. Если же такая ситуация происходит в ночное время, то вся система остывает.

Температурный режим при этом значительно снижается и для того, чтобы восстановить уютный микроклимат жильцам нужно вставать ночью или рано утром и затапливать оборудование заново. Все это вызывает ряд неудобств, в связи с постоянной необходимостью присутствия человека. Данный недостаток является одним из самых существенных в конструкции отопительного прибора. Но существует несколько способов, с помощью которых можно найти решение данного вопроса.

Электро твердотопливный котел – это комбинированный отопительный аппарат, который способен функционировать в автономном режиме и после перегорания дров переключается на альтернативный источник тепловой энергии – электричество.

Именно поэтому, необходимо более детально изучить что из себя представляет конструкция, как она работает, какие нюансы в процессе выбора установки и другие особенности.

Принцип действия котлов на твердом и электрическом топливе

В основе работы установки лежит использование резервного источника тепловой энергии. В целом это выглядит так: после того, как переработан основной энергоноситель – древесина или уголь, происходит подключение электрического тэна, который позволяет удержать температурный режим до того, как не будет загружено твердое топливо в систему.

С помощью водяной рубашки комбинированная установка продолжает подогревать теплоноситель, который способствует качественному обогреву всей системы.

Такая установка может дополнительно укомплектовываться специальным оборудованием, к примеру, нагревательным блоком.

Твердотопливный электрический котел имеет два метода переключения с одного топлива на другое, в зависимости от уровня автоматизации конструкции:

  1. С ручным переключением – комплектация не предусматривает наличие терморегулятора и датчиков температурного режима, по такому принципу устроена базовая модель агрегата. Этот метод переключения не решает основную проблему твердотопливных установок, так как требует регулярного вмешательства жителей дома.
  2. С автоматическим включением – аппарат имеет в комплекте автоматический блок управления и датчики температуры. Все процессы переключения осуществляются автоматически с поддержанием существующего температурного режима, что позволяет длительное время использовать установку без присутствия человека.

Правильный выбор электро твердотопливного котла

Комбинированные отопительные устройства имеют множество отличий от промышленных агрегатов. В основном это касается показателя производительности. Меньшей мощностью обладает и электрический нагреватель, и теплообменник.

Качественный агрегат должен соответствовать ряду технических параметров и характеристик:

  • наличие дополнительного контура для горячего водоснабжения (позволяет сэкономить на приобретении дополнительного оборудования для обеспечения горячей воды);
  • комплектация горизонтальными колосниками (они необходимы для котлов, которые работают на угле, торфе);
  • вес оборудования (качественные котлы изготавливают из прочного чугуна, которые достигают массу в несколько центнеров);
  • период горения (в основном стандартные котлы могут работать до следующей закладки топлива 4 часа, если же устройство длительного горения, то дозаправку можно не проводить около 8 часов, а при включении резервного устройства – несколько суток).

Кроме того, на стоимость и качество твердотопливного котла с электронагревом влияет наличие дополнительных элементов комплектации, компании-производителя, а также расхода топлива.

Как подобрать котел по производительности?

Для того, чтобы максимально эффективно использовать котел на твердом и электро топливе, необходимо правильно рассчитать необходимую мощность установки. Она зависит от общей площади отапливаемого помещения.

В точности все расчеты может провести специалист в теплотехнике, но приблизительный вариант для потолков с высотой до 2,7 м составляет:

  1. Находите общую площадь всех отапливаемых помещений.
  2. Рассчитывается необходимая мощность оборудования в расчете 1 кВт на 10 м 2 .
  3. Если вы устанавливаете двухконтурное устройство, то к полученому результату прибавляете от 20 до 30% для горячего водоснабжения.

Что же касается производительности тэнов, то для бытового использования выбирают модели с общей мощностью до 9 кВт.

Положительные и отрицательные моменты в установке электрического твердотопливного котла

Оборудование данного типа призвано решить основную проблему, с которой сталкиваются владельцы твердотопливных агрегатов. Теперь резервный аппарат на электротэнах позволяет автоматически переключать оборудование на электричество и поддерживать температурный режим в частном доме.

В летний период установка может функционировать только по одному контуру для горячего водоснабжения. Но кроме положительных сторон, данное оборудование имеет несколько недостатков, связанных с техническими характеристиками аппарата и его работоспособностью.

В заключение видео технические характеристики и особенности котла «дрова-электричество»:

Комбинированные и раздельные котлы для отопления на дровах и электричестве

Хозяевам частных домов, использующим для обогрева печи на твердом топливе, хорошо знакома проблема выхолаживания жилища после полного прогорания закладки дров или угля. Это случается ночью либо в отсутствие хозяев, когда некому подбросить новых поленьев в топку. Вопрос решается несколькими способами:

  • использовать комбинированный котел отопления дрова – электричество;
  • установить 2 раздельных источника тепла – твердотопливный и электрический;
  • не связываться с электроэнергией и поставить котел на дровах длительного горения.

Предлагаем детально рассмотреть перечисленные варианты, чтобы выбрать наиболее комфортный способ отопления загородного дома.

Применение комбинированных котлов

Теплогенераторы, работающие на различных энергоносителях, появились не вчера. Еще со времен СССР известны «двухтопливные» котлы газ – дрова, в них для перехода на древесину приходилось снимать горелочное устройство. В современных отопительных агрегатах твердое топливо комбинируется не только с газом, но и с электричеством, что более актуально для пользователей. Домовладелец, решившийся купить котел отопления на дровах и электроэнергии, одним махом решает несколько вопросов:

  1. Применяет для обогрева сразу два энергоносителя, альтернативных по отношению к природному газу.
  2. Исключает выхолаживание помещений частного дома, когда содержимое топливника полностью сгорает, а новая порция угля или дров не загружена.
  3. Повышает удобство эксплуатации водяного отопления, поскольку вставать среди ночи и бежать в котельную уже не требуется.

Устройство электро-дровяного котла «Куппер» от производителя «Теплодар»

Комбинированные теплогенераторы нового поколения сконструированы таким образом, что электрический нагрев включается автоматически, когда вода в котловом баке начинает остывать. Обратный переход на сжигание древесины без вмешательства хозяина дома невозможен.

Принцип работы электро-дровяного котла

Конструкция отопителя данного типа аналогична устройству традиционного твердотопливного котла, состоящего из следующих основных элементов:

  • камера сгорания (топливник), куда загружаются поленья и уголь;
  • снаружи она омывается теплоносителем, заключенным внутрь водяной рубашки;
  • теплообменник жаротрубного либо водотрубного типа, где продукты горения отдают большую часть тепла воде перед выбросом наружу через дымоход;
  • колосниковая решетка стоит на дне топливника, а под ней располагается зольная камера;
  • топка и зольник спереди оснащены дверцами;
  • для изменения интенсивности горения в теплогенераторе служит механический регулятор тяги либо вентилятор – нагнетатель воздуха (если не предусмотрено ручное управление воздушной заслонкой).

Схема электро-угольного теплогенератора шахтного типа «Куппер-Карбо»

Бытовые комбинированные котлы отопления отличаются конструкцией водяной рубашки, где предусматривается место под установку блока трубчатых электронагревателей – ТЭНов. Греющая часть элемента погружена в теплоноситель, а контакты выведены наружу и подключены кабелем к щитку управления.

Алгоритм работы твердотопливного отопителя, оборудованного электронагревателями, выглядит так:

  1. Растопка и нагрев котла производятся в обычном режиме. Пока идет горение дров, температуру теплоносителя поддерживает механический терморегулятор либо вентилятор совместно с датчиком, а ТЭНы бездействуют.
  2. После прогорания содержимого топливника вода в системе начинает остывать, что регистрирует датчик температуры. Когда теплоноситель охладится до определенной точки, по сигналу датчика включится ТЭН (один или несколько). С этого момента котел переходит на электричество.
  3. После загрузки очередной порции твердого топлива теплоноситель подогревается со стороны камеры сжигания, а электрическая часть автоматически отключается до следующего остывания.

Блок управления нагревателями может поддерживать определенную температуру воды, ориентируясь на показания водяного либо воздушного датчик

Переход из одного режима в другой позволяет обеспечивать нагрев воды в непрерывном режиме, что и требуется обитателям частного дома для комфорта.

Плюсы и минусы универсальных теплогенераторов

Установив комбинированный котел для отопления частного дома дрова — электричество, вы получаете такие бонусы:

  1. Благодаря встроенным ТЭНам водяное отопление продолжит функционировать после затухания основной топки. Это позволит сохранить дом теплым, а во время вашего отсутствия не даст трубам и отопительным радиаторам разморозиться.
  2. Комфорт. Поддержка нагрева системы электроэнергией избавит вас от ночных походов в котельную для закладки поленьев.
  3. Если учет электричества ведется по многотарифной схеме, то помимо удобства вы получите экономию от работы ТЭНов в ночное время.

Электронагреватели комбинированного котла рассчитаны лишь на поддержание температуры воды в системе, полноценно заменить сжигание твердого топлива они не смогут. Причина – недостаточная мощность блока ТЭНов, устанавливаемого производителями на ТТ-котлы.

Пример: во всех агрегатах «Куппер» известного российского бренда «Теплодар» мощностью от 9…20 кВт стоят одинаковые электрические нагреватели с теплоотдачей 6 кВт.

Читайте также:  Теплые блоки для стен (теплоблок) - в чем проблема применения

Так выглядит блок ТЭНов мощностью 6 кВт, применяемый в дровяных отопителях «Теплодар», «Прометей» и ZOTA российского производства

Эту особенность комбинированных теплогенераторов можно смело отнести к недостаткам. Исключение – отопители малой мощности (тот же «Купер» на 9 кВт с ТЭНами 6 кВт), приобретаемые для жилищ небольшой площади (до 100 м²). В этом случае теплоотдача от электричества сопоставима со сжиганием дров, поэтому при умеренно холодной погоде (примерно до —5 °С на дворе) нагреватели способны полностью отопить домик скромных размеров.

Еще один важный момент. Как и обычный отопитель на твердом топливе, комбинированный котел дрова — электричество следует подключать к водяному отоплению через трехходовой клапан, как это изображено ниже на схеме. Малый контур циркуляции служит для защиты топливника от пагубного воздействия конденсата при растопке.

Чтобы от перепада температур на стенках камеры сгорания не появлялся конденсат, ТТ-котел нужно подключать по стандартной схеме с трехходовым клапаном

Если мощности ТЭНов хватит, чтобы нагреть теплоноситель до температуры +55 °С и выше, то в камере сгорания комбинированного котла при растопке никогда не образуется конденсат, а узел с трехходовым смесительным клапаном становится как будто неактуальным. В действительности малый контур циркуляции все равно нужен, хотя бы на случай отключения электроэнергии либо поломки одного из ТЭНов.

Отопление частного дома дровами и электричеством от одного котла имеет и другие негативные стороны:

  1. Блок нагревателей отнимает полезный объем топливника в ущерб длительности горения с одной загрузки.
  2. Работа агрегата зависит от стабильности электроснабжения.
  3. Цены комбинированных изделий выше, нежели классических твердотопливных котлов.
  4. КПД при работе электронагревателей снижается на 2—5% за счет воздушного потока, проходящего сквозь остывшую топку. Причина – постоянная тяга в дымоходе, заставляющая воздух из помещений уходить через топливный тракт в дымоходную трубу и охлаждать водяную рубашку отопителя.

Чтобы полноценно заменить природный газ электроэнергией и дровами, лучше присмотреться к другому варианту обогрева здания – поставить 2 отдельных источника тепла, грамотно их обвязать и подключить к системе отопления.

Подключение котлов на дровах и электричестве

Без сомнения, покупка, монтаж и обвязка двух отдельных агрегатов обойдется вам дороже одного комбинированного теплогенератора. Но, реализуя данный вариант, вы получаете полноценное отопление двумя энергоносителями, эффективно действующее в автоматическом режиме.

Справка. В негазифицированных частных домах Российской Федерации совместная работа котла твердотопливного и электрического используется довольно часто, поскольку это самый удобный способ топить жилище дровами. Не менее распространено сочетание газ – дрова, а третье место занимают так называемые многотопливные котлы, о которых мы расскажем в отдельной статье.

В нашей паре источников тепла дровяной (угольный) котел является основным, а электрический – вспомогательным агрегатом. В качестве последнего можно задействовать любой из трех разновидностей электрокотлов, предлагающихся на рынке:

  • традиционный ТЭНовый со встроенным циркуляционным насосом и блоком управления;
  • электродный с выносным щитком управления;
  • индукционный с отдельным пультом.

Мы не будем разбирать преимущества и недостатки каждого типа электрокотлов, это тема другой статьи. Здесь мы покажем на схемах, как подключить котлы на дровах и электричестве, чтобы второй подстраховывал первого в автоматическом режиме. Начнем с совместной обвязки дровяного и ТЭНового отопительного агрегата:

Схема подключения 2 котлов – на электричестве и дровах. Термостаты обеспечивают автоматический запуск электрокотла после остановки дровяного и наоборот.

Справка. Представленной схемой можно пользоваться для совместного подключения с газовым настенным котлом, который ставится на место ТЭНового.

Алгоритм работы системы выглядит так:

  1. ТТ-котел бездействует и его циркуляционный насос отключен. Отопительные приборы получают тепло от электрокотла, ориентирующегося на комнатный терморегулятор, где вы настроили желаемую температуру. Чтобы теплоноситель не двигался по кругу через параллельное кольцо, в схеме задействованы 2 обратных клапана.
  2. Вы растопили твердотопливный агрегат. Какое-то время он станет набирать температуру, а вода будет циркулировать по малому кругу, направляемая трехходовым клапаном с термоголовкой. Насос включится по команде накладного термостата, установленного на подающем трубопроводе.
  3. Когда теплоноситель в малом кольце нагреется до 55 °С, сработает температурный датчик термоголовки, стоящий на обратной магистрали. Трехходовой клапан приоткроется и тепло пойдет в систему отопления.
  4. Электрокотел отключит нагрев по сигналу комнатного термостата и перейдет в дежурный режим.
  5. После прогорания твердого топлива вода в системе, а за ней и воздух в помещениях, начнут остывать. Накладной термостат ТТ-котла «увидит», что теплоноситель остыл и остановит насос.
  6. Когда температура в доме снизится до выставленного вами значения, комнатный терморегулятор вновь задействует электрокотел.

Важно! Поскольку внутренний циркуляционный насос настенного теплогенератора выключить нельзя, для твердотопливного источника тепла нужно подобрать более мощный агрегат. Как правило, достаточно насоса с давлением 0.6 Бар (в электрокотле обычно стоит на 0.5 Бар). Момент второй: все накладные датчики и термостаты ставьте на металлические трубы, на металлопластике или полипропилене они будут врать.

Подробно о том, как правильно подключить котел электрический и твердотопливный, расскажет наш эксперт Владимир Сухоруков в своем видео:

Индукционные и электродные теплогенераторы не оборудованы собственным фильтром и циркуляционным насосом, поэтому последний придется покупать и ставить отдельно. В этом все отличие в схеме подключения отопителей данного типа, только насосный агрегат нужно присоединить к сети через шкаф управления, чтобы комнатный терморегулятор отключал его вместе с электрокотлом, как изображено на схеме:

В этой схеме циркуляционный насос электрокотла будет отключаться вместе с ним благодаря отдельному шкафу управления

Если система отопления частного дома состоит из нескольких контуров (радиаторы на разных этажах, теплые полы и бойлер косвенного нагрева), то для совместной работы дровяной и электрический котел подключается методом первичных и вторичных колец. О принципе работы данного типа обвязки рассказано здесь.

Подключение котла электрического и твердотопливного к системе отопления по методу первичных и вторичных колец

Использование ТТ-котлов длительного горения

Далеко не каждый домовладелец имеет техническую возможность подключить мощное электрооборудование, к каковому относятся комбинированные и чисто электрические котлы. Причина – ограничение лимита выделенной мощности, на частный дом. Величина лимита зависит от пропускной способности местных сетей электроснабжения, которую сам хозяин загородного коттеджа увеличить не может.

В отсутствие природного газа на участке либо при высокой стоимости присоединения к магистрали реальный выход один – купить котел на дровах и угле длительного горения или сделать его самостоятельно. Продолжительность работы с 1 загрузки у обычного ТТ-котла составляет 3—6 часов, что заставляет хозяина работать около него истопником. Комфортный интервал между закладками топлива – не менее 8 часов, а столько обеспечивает не всякий отопитель.

Новейший пиролизный котел с увеличенным объемом топливника ATMOS D30

Беда в том, что любой захудалый производитель нарекает свои изделия котлами длительного горения с целью продать несведущему пользователю. Узнать правильный агрегат среди других теплогенераторов можно по следующим признакам:

  • при одинаковой мощности котел с большим запасом хода оснащен топливником увеличенного объема (от 100 л) и отличается размерами;
  • в паспорте указана продолжительность горения от 8 часов (на древесине);
  • для удобства агрегат оборудован дополнительной загрузочной дверцей.

Подробная информация о теплогенераторах этого типа и рекомендации по их выбору опубликованы отдельной темой.

Заключение

В качестве выводов мы предложим несколько простых советов по организации комфортного обогрева частного дома с использованием твердого топлива и электроэнергии:

  1. Комбинированный котел на дровах и электричестве — один из лучших вариантов для дачного или жилого домика небольшой площади. В коттедже на 2—4 этажа ТЭНы смогут лишь уберечь систему от разморозки.
  2. В загородном доме свыше 100 м² уместно применить 2 отдельных источника тепла с правильной обвязкой.
  3. Когда электроэнергия подается с перебоями либо лимит мощности не превышает 5 кВт, с электричеством не стоит связываться вовсе. Найдите возможность приобрести теплогенератор продолжительного горения, хотя по цене он обойдется дороже обычного.
  4. Не отбрасывайте возможность устроить воздушное отопление на дровах от печи, если она уже куплена или построена. В качестве подстраховки в ночное время поставьте электрические конвекторы либо тепловентиляторы, оборудованные термостатами.

Последним способом часто отапливают деревянные дома в скандинавских странах, где домовладельцы знакомы с трескучими морозами не понаслышке. Об этом – последнее видео:

Электрический и твердотопливный котел в системе отопления

Твердотопливные котлы, несмотря на все очевидные преимущества и недостатки, имеют еще один скрытый аспект, на который со временем приходится обращать внимание. Системы отопления на твердотопливных котлах с ручным режимом загрузки не работают в поддерживающем режиме. Кончилось в топке топливо — котел перестаёт работать, соответственно, теплоноситель начинает остывать. Эта проблема хорошо знакома жильцам частного сектора и владельцам загородных домов.

Постоянно подбрасывать уголь или дрова, заполняя топку, не всегда представляется возможным, а остановка котла зимой чревата резким снижением температуры во всех жилых помещениях.

Лучшим вариантом предотвращения подобной ситуации станет отопительная система, в которой котёл электрический привязан к котлу твёрдотопливному.

Функции электрического котла в системе отопления твёрдотопливным агрегатом

Подключение электрического котла в систему совместно с твердотопливным обогревательным прибором является довольно распространенным инженерно-техническим решением. Такой вариант исключает вероятность остывания отопительной системы, предотвращает переохлаждение основного отопительного агрегата и сохранит комфортной температуру в доме. Электрический котел часто выступает в роли резервного обогревательного прибора, задачей которого является выравнивание температуры теплоносителя в системе отопления.

Схема расположения твёрдотопливного и электрического котлов при совместном использовании в системе отопления

Эксплуатация твердотопливных котлов нуждаются в периодическом контроле человеком — в загрузке топливом нуждаются все модели таких агрегатов.

На заметку: для традиционных котлов количество загрузок может доходить до 2-6 раз за сутки. Иначе обстоит ситуация с пиролизными котлами и агрегатами длительного горения. Здесь частого вмешательства человека не требуется. Одной загрузки топливом достаточно на 12-24 часа работы котла, а для некоторых моделей — и на 48 часов работы.

Главной задачей для владельца дома при включенном обогреве является недопущение остывания котла и отопительной системы. Котел электрический в паре с котлом твердотопливным успешно решают эту проблему. Рассмотрим подробно связку твердотопливного котла с нагревательным прибором, работающим от электричества.

Рабочая схема выглядит следующим образом: твердотопливный агрегат мощностью 50 кВт должен быть объединён с электрическим котлом, мощность которого составляет 28 кВт. Работа электронагревательного прибора – периодическая. Агрегат должен быть на подхвате — находиться в готовности к включению сразу после остановки основного оборудования. Электрический котел запускается, когда топливо в твёрдотопливном котле закончится, и температура теплоносителя в системе опустится до 50 0 С. При этом в контуре обязательно должен присутствовать бак с водой для системы горячего водоснабжения, выполняющий в данном случае роль теплоаккумулятора.

Читайте также:  Как установить газовую колонку в частном доме

Основными элементами контура, потребляющими мощность автономных отопительных котлов, являются:

  • отопительные радиаторы — требуют 30 кВт;
  • система отопления «теплый пол» — до 15 кВт;
  • накопительная емкость для системы ГВС — в среднем 300 л.

Внимание! Автоматика для регулировки переключения контуров в данной ситуации — связке агрегатов не требуется.

Электрический котел, работая вместе с теплоаккумулятором, являются группой, предотвращающей попадание в основной отопительный агрегат теплоносителя с температурой, упавшей ниже критической отметки в 50 0 С.

В описанной конструкции системы отопления всё отопительное оборудование, в том числе, трубопровод, при остановке основного обогревательного устройства надежно защищено от размораживания и не становится причиной перебоев с обогревом жилых помещений и горячим водоснабжением.

Комбинированные котлы отопления

Другим, менее затратным вариантом, является установка комбинированного агрегата, который представляет собой твердотопливный котёл и электрический агрегат одновременно.

Такие приборы используют для нагрева теплоносителя твердое топливо и электричество, будучи рассчитанными на взаимозаменяемость этих энергоносителей при работе. Особенность таких агрегатов является установка в резервуаре твердотопливного котла электронагревательных элементов — ТЭНами обеспечивается необходимый нагрев теплоносителя, проходящего по теплообменнику. Идея совместить электрическое устройство с твердотопливным агрегатом не нова, но наладить выпуск соответствующего отопительного оборудования стало возможным только после появления комбинированных устройств автоматики и материалов нового поколения.

Принцип действия комбинированных отопительных механизмов заключается в том, что, пока топочная камера свободна от основного вида топлива (дрова, уголь, торф и т.д.), основную работу по подогреву теплоносителя для отопления выполняет электричество. Благодаря установленным датчикам контроля, оборудование самостоятельно реагирует на изменения температурного режима, включаясь и выключаясь по мере необходимости.

На практике это выглядит примерно так: закладка топлива уже полностью прогорела, соответственно котел потух. Котловая вода соответственно начинает терять свою температуру. На смену твердому топливу приходит электрический подогрев. Теперь отопительный механизм работает как обычный электрокотел до тех пор, пока топка не будет заполнена очередной партией дров или угля.

После выхода основного агрегата на оптимальный режим работы, блок управления отключает электронагревательные элементы, отопление снова работает на твердом топливе.

Преимущества и недостатки комбинированного отопительного оборудования

Несмотря на высокую стоимость, комбинированные котлы имеют неоспоримые достоинства. К ним относится не только полный контроль над состоянием всей системы домашнего отопления, но и ряд других:

  • прибор отлично справляется со своей работой, отапливая помещения с низкой энергозатратностью;
  • комбинированные котлы представляют собой экологически чистые отопительные агрегаты;
  • отсутствие конденсата, так как первый разогрев прибора осуществляется в обоих режимах — основном и вспомогательном;
  • весь отопительный комплекс постоянно находится в рабочем состоянии, что актуально при длительном отсутствии хозяев дома.


Однако, у данной техники есть и недостатки.

Существенным минусом для комбинированных отопительных приборов является энергозависимость. При отсутствии напряжения в сети, система теряет свою эффективность и многофункциональность.

Важно! При монтаже оборудования необходимо учесть потенциал домашней электропроводки, которая может не быть рассчитана на мощность монтируемого оборудования. Наличие автоматов защиты малого ампеража приведет к постоянным перебоям с электричеством в доме. Перед установкой убедитесь, что отведенный для вас лимит электропотребления способен удовлетворить работу нагревательного оборудования.

В отличие от традиционных твердотопливных приборов, у которых КПД достигает 70-80%, комбинированные изделия имеют меньший коэффициент — приблизительно на 3-5%.

Как добиться совместной работы электрического и твердотопливного агрегатов

Если вы встали перед выбором, какому варианту индивидуального отопления отдать предпочтение — твёрдотопливному котлу, автономному электрическому агрегату или связке этих двух устройств, преимущества у последнего варианта. Для монтажа контура потребуется схема подключения обоих агрегатов, аналогичная газово-твердотопливному отопительному комплексу. Грамотно сделанная обвязка оборудования — гарантия эффективности и безопасности эксплуатации этого оборудования.

На предлагаемом видео подробно рассказано, как и каким способом выполнить подключение нагревательных приборов на твердом топливе вместе с электрическими нагревательными элементами

На что надо обратить внимание при монтаже:

  • оба устройства должны иметь разумное соотношение мощности, нагревательный прибор на угле или на дровах является основным источником тепла, поэтому его мощность должна в два раза превышать мощность электрокотла;
  • оба агрегата подключаются параллельно, что дает независимость работы одного от другого;
  • агрегат на твёрдом топливе — основной и подключается к большому контуру, тогда как электрокотёл отвечает за температуру в малом;
  • основной нагревательный агрегат оснащается трехходовым клапаном;
  • для экономии энергоресурсов и обеспечения безопасности отопления, установка теплового аккумулятора обязательна;
  • каждый нагревательный прибор выставляется на определенную температуру нагрева — для оборудования на твердом топливе рабочая температура должна быть 60-70 0 С, тогда как на электрическом агрегате устанавливается значение температуры в 40-50 0 С, так как за счет наличия теплоаккумулятора вода для отопления остывать будет медленнее, и электрокотел будет запускаться с оттяжкой по времени.

В итоге

В каждом случае владелец жилья сам принимает решение, каким образом организовать систему автономного отопления. Предложенные технические решения позволят не только устранить неприятные последствия затухания основного отопителя во время лютой зимы, но и даст некоторую экономию энергоресурсов.

Эффективность эксплуатации твёрдотопливных агрегатов и электрических котлов в паре доказана практикой — взаимодействие этих приборов дает больший комфорт и гарантирует надёжность теплоснабжения.

Отопление дома твердотопливным и электрическим котлом — как сделать

Отопление дома твердотопливным котлом обходится не дорого. Но оно хлопотное. Электричество, наоборот подороже, но самое комфортное из всех видов энергоносителей.

Твердотопливный котел неплохо дополнить электрическим, что позволит намного упростить обслуживание отопления в доме и удобство проживания. Можно будет не просыпаться ночью для поддержания обогрева твердым топливом, а также покидать дом на длительное время без замораживания здания, или же просто поддерживать тепло электричеством, когда некогда заниматься дровами.

Желательно оформить «ночной тариф» электроснабжения, который значительно дешевле дневного.
Тогда автоматизированный электрический котел сможет разогревать дом ночью, а не только поддерживать температуру.

В общем, отопление двумя котлами – твердотопливным и электрическим – удобная схема, которая набирает популярность.

Остается разобраться, как сделать обогрев жилища с помощью двух теплогенераторов — твердотопливного и электрического, как правильно подключить, какая автоматизация потребуется, чтобы работа агрегатов была согласованной и поочередной.

Особенности подбора насосов для схемы с двумя котлами

Электрический автоматический аппарат снабжен внутренним циркуляционным насосом, а для твердотопливного этот насос нужно устанавливать отдельно, на обратке, после очистительного фильтра и расширительного бачка.

Установка этого насоса на подаче не желательна, так как в случае закипания жидкости, этот насос не сможет перекачивать пар, движение теплоносителя в системе остановится. Поэтому процесс кипения будет развиваться, температура в теплообменнике будет нарастать, пока не выйдет из строя либо сам теплообменник, либо подключенный пластиковый трубопровод.

С твердотопливным котлом циркуляционный насос устанавливается на обратке, где он сохранит работоспособность даже при закипании жидкости и предотвратит развитие этого опасного процесса.

Необходимо обратить внимание и на давление, которое должны развивать насосы. Как правило, электрический котел снабжается насосом, развивающим давления до 0,4 или максимум до 0,5атм., обозначающийся, например, 15/50 (первая цифра указывает на диаметр подключаемых трубопроводов, вторая – давление). Этот насос работает постоянно, гоняя теплоноситель по системе.

Но при одновременной работе двух насосов, в случае если электрический «передавит» твердотопливный, то в последнем движение жидкости остановится или опрокинется. Она закипит, что приведет к серьезной аварии. Если же «передавит» твердотопливный, то ничего страшного не произойдет – автоматизированный электрокотел просто отключится, если температура воздуха или теплоносителя превысит определенное заданное значение.

Поэтому аппарат с твердым топливом должен комплектоваться насосом, развивающим большее давление, чем насос в электрокотле, например 25/60 – 0,6 атм.

Превосходство насоса твердотопливного теплогенератора по давлению – обязательно условия включения по данной схеме.

Схема подключения, обратные клапаны

Твердотопливный и электрический котлы включаются в магистральные трубопроводы подачи и обратки параллельно.

Но, чтобы работа одного из них не влияла бы на работу другого, на выходе подачи каждого из них, после кранов устанавливаются обратные клапаны.

Тогда нагнетание жидкости одним насосом не повлияет на другой агрегат, а точнее, не произойдет опрокидывание струи и возникновение малого круга циркуляции с самыми негативными последствиями.

Система отопления дома из двух котлов обязательно снабжается группой безопасности на подаче, которая включает в себя манометр, аварийный клапан превышения давления, и воздухоспускной клапан.

На обратке должны устанавливаться фильтр-грязевик развернутый шламосборником вниз, или, по крайней мере, наклонно вниз, а также кран слива в канализацию, кран закачки системы (подключение к водопроводу), и расширительный бачок, компенсирующий увеличение давления при нагревании жидкости. Его первоначальное давление (накачивается воздушным насосом) – обычно в 1,5 атм. А объем должен быть не менее 0,1 от количества жидкости в системе.

Средства автоматики

Котел твердотопливный оснащается термостатом, который размыкает электрические контакты управляя насосом, а его выносной датчик устанавливается на выходе из теплообменника. Если теплоноситель остынет, т.е. если дрова прогорят, термостат отключит насос. Настройка — не более 30 градусов.

Зачем он нужен? Дело в том, что тяга через дымоход будет всегда. Когда котел погаснет, то он превратится в хороший радиатор охлаждения для теплоносителя, тепло от которого уносится в небо. Если насос продолжит гонять жидкость, то теплоноситель будет ускоренно охлаждаться.

При растапливании котла температура жидкости на выходе быстро повысится, и термостат сразу же включит этот насос.

Также этот насос обязательно оснащается бесперебойным электропитанием – бесперебойником. Отключение электроэнергии даже на 15 минут, может привести к закипанию жидкости и разрушению оборудования. Движение жидкости не должно останавливаться.

Для электрического автоматизированного аппарата подключается датчик комнатной температуры. Он регистрирует температуру воздуха в помещении и в соответствии с настройками автоматизации дает команду на включение, когда воздух остынет, например, ниже 20 град, а затем на выключение, если температура, к примеру, достигнет 22 град. Т.е. когда заработает твердотопливный котел, то температура в доме будет быстро расти.

Электрический теплогенератор от датчика воздуха узнает «что он больше не нужен» и остановится. С уменьшением температуры, когда твердотопливный погаснет, электрический включается в заданном ему режиме и будет поддерживать температуру в помещении выше 20 град С (ночной режим).

Сделать подобную схему отопления дома с двумя котлами можно и своими руками, если есть навыки слесарных работ. А наладка системы сведется к подбору температуры на датчиках, чтобы электрический включался вовремя, а насос твердотопливного, не выключался бы раньше, чем пламя окончательно погаснет.

Обеспечение постоянства работы насоса схемы с твердым топливом – приоритет использования таких теплогенераторов в любых схемах, в том числе и в паре не только с электрическим, но и с газовым котлом… Также можно прочитать о подключении к твердотопливному котлу бойлер косвенного нагрева.

Ссылка на основную публикацию