Положительные и отрицательные моменты комбинированных котлов

Отопительные агрегаты: дрова - электричество

 

Комбинированные агрегаты, работающие на твердом топливе и энергоресурсах, обозначаются «ТЭ».

 

Устройство конструкции

 

Отопительные приборы представлены основным набором конструктивных элементов:

 

• Стальным или чугунным каркасом.
• Камерой для загрузки дров.
• Зольником.
• Теплообменником в виде резервуара с жидкостью нагревателем (ТЭНом) разной производительности.
• Насосной системой, используемой для транспортировки теплоносителя в заданном режиме.
• Автоматика для регулировки температурного режима, напряжения, воздушных пробок или аварийного отключения системы.
• Расширительная емкость для сбора жидкости при превышении напряжения и откачки при слабом протекании жидкости.
• Воздухопроводный канал, позволяющий увеличить тягу и вентиляцию.
• Дымоход.

 

 

Ключевым отличием агрегатов дрова-электричество выступает использование одной камерой сгорания, предназначенной для переработки дров. Теплообменник размещается над топкой. Дымовая труба проходит через теплообменник от камеры сгорания. Для увеличения КПД, в устройство включают тепловую камеру, размещаемую над теплообменником. От нее отводят дымовую трубу, а через теплообменник пропускают несколько труб для транспортировки продуктов горения, обеспечивающих нагрев теплоносителя.

 

Потребление электроэнергии производится с помощью электронагревателей (ТЭНов), размещенных в теплообменнике. Число ТЭНов зависит от мощности агрегата. Дополнительные выходы упрощают монтаж отопительной магистрали и способствуют подключению нескольких контуров: для обогрева жилища, бассейна и др. Применение двух и более контуров снижает общую длину труб. Наличие автоматики позволяет контролировать процесс, и обеспечить высокую безопасность эксплуатации.

 

 

Принцип работы

 

Для быстрого отопления здания используется древесина или ее отходы. Электричество используется для поддержания комфортной температуры в здании. Например, в ночное время, когда нет возможности постоянного слежения за топкой.

 

Важные характеристики

 

• Приборы с ТЭНами после переключения на электрическое питание обеспечивают производительность в 1/3 от заявленной мощности прибора.
• При небольшой мощности ТЭНов (6 — 9 кВт) не требуется подключение к питанию 380В. Подключение к сети в 220 В обеспечивается через отдельный автомат. Все приборы производительностью от 3,5 кВт подключают к щитку с помощью отдельного кабеля. Использование бытовых розеток в цепи не допускается. Они рассчитаны на ток до 16 амп.
• Вода на подаче нагревается в пределах 50 – 60 гр., а на обратке 30 — 20 гр., снижение температурного режима способствует образованию конденсата.
• ТЭНы защищают систему от замораживания, что позволяет оставить помещение на несколько дней без присмотра.
• Если сравнивать схему комбинированной системы с установкой двух котлов (на дровах и электричестве), приятным отличием выступает низкая конечная стоимость проекта. Оплате подлежит 1 агрегат (стоимость прибора на 10 кВт с ТЭНами на 3 кВт обходится в 13-15 тыс. руб.). Ни второе устройство, ни гидрострелка со сложными схемами согласования не требуются.

 

 

Положительные стороны

 

• Приготовление пищи на встроенной плите.
• Усовершенствованные приборы дополняются пультом ДУ, датчиками, блокираторами.
• Возможность установки бойлера.

 

Негативные стороны

 

К отрицательным моментам относятся:

 

• Большое потребление твердого топлива (дров, пеллетов, угля, брикетов, щепы).
• Регулярное обслуживание топки и ТЭНа, где появляется накипь. При косвенном подключении бойлера, оседание тяжелых химических элементов при нагревании, исключит возможность наростов солей.

 

Внимание! Автоматикам обеспечивает поддержание минимальной температуры помещения в +10 гр. при отсутствии жильцов.

 

 

Особенности выбора

 

Покупка комбинированного агрегата, используемого для отопления дровами и электроэнергией, основана на основных критериях:

 

1. Производительность.
2. Включение змеевика для ГВС — второго контура.
3. Материал для изготовления колосников, отсеивающих золу. При отоплении дровами, особого внимания заслуживают чугунные колосники, отличающиеся высоким уровнем жаростойкости. Решетки из керамики хорошо применяются для насыпного материала — соломы или щепы.
4. Масса прибора. Вес отдельных моделей измеряется в десятках кг, что требует дополнительное укрепление напольной поверхности.
5. Габариты камеры сгорания.
6. Наличие клапана для бесшумной эксплуатации агрегата.
7. Теплообменник. Он изготавливается из стали и чугуна. Последний вариант отличается большим весом и может растрескаться под воздействием температурных перепадов. Но, в отличие от стальных, они менее подвержены коррозии.

 

Конструктивно комбинированные агрегаты представлены только в виде напольной модели. Это объясняется большими габаритами оборудования.

 

 

Требования к установке

 

Водогрейное устройство отличается высокими показателями горючести. Для удовлетворения требований пожарной безопасности, следует обеспечить защиту от пола, стеновых перекрытий и бытовой техники. Фундамент для агрегата, подготовленный в отдельном помещении, создается из монолита (сюда не относится отечественный Каракан АКТВ 10-ТПЭ весом всего в 85 кг). На участках взаимодействия дымовой трубы с отопительным прибором размещаются теплоизолирующие стальные листы (кровля, стены).

 

Для изготовления дымовой трубы используется металл, кирпичная кладка, сэндвич-трубы, металлокерамика и пр. Допускается подсоединение контуров для обогрева веранды, бассейна, бани, санузла и напольной отопительной системы. Под дымовую трубу в стенах или потолке создается короб, наполняемой базальтом. Обшивка — оцинковка. Конструкции из дерева размещаются не ближе 15 см вне зависимости, используется сэндвич-труба или нет. Монтаж системы может производиться самостоятельно без специальных разрешений.

 

 

Как сэкономить на электроэнергии?

 

Если отапливать твердым топливом, выгода соизмерима с магистральным газом, но при использовании электроэнергии, каждый кВт мощности обходится в 4 руб./час. В поисках более дешевой схемы отопления с аналогичной функциональностью, требуется предусмотреть увеличение временного промежутка между розжигом топлива и наличие страховки от замерзания системы.

 

Первую проблему легко решить с помощью включения в отопительный контур теплоаккумулятора. Он имеет вид обычной теплоизолированной емкости больших габаритов (от 300 до 2000 л), размещающий заданное количество горячей воды.

 

Отопительный цикл тогда принимает следующий вид:

 

В процессе запуска агрегата, он расходует топливо на предельно высокой мощности. Этот режим характеризуется оптимальными показателями, относительно КПД, и чистоты выделяемых газов. Полученная теплоэнергия направляется для нагрева воды в тепловом аккумуляторе. После сжигания топлива, аккумулируемое тепло длительное время распределяется для нагрева батарей. Топка агрегата производится 1 р. раз в день.

 

 

Комбинированные агрегаты: дрова и газ

 

При выборе двухтопочных конструкций, в нижней камере сгорания размещают газовую горелку, а в верхней монтируют дымовую трубу. Обе топки прогреваются одновременно. Камеры сгорания, работающие на разных типах топлива, размещают друг над другом. Это упрощает процесс перевода с одного топлива на другой.

 

 

Топочная камера изготавливается из стали и чугуна, что требует напольного размещения. Для агрегата с чугунной камерой сгорания требуется усиление фундамента. Дымовую трубу монтируют над верхней топкой, а газовую горелку размещают в нижней топке. Основное удобство заключается в прогревании всей конструкции агрегата, есть двух топок одновременно. Но, при переработке твердого топлива, зола проникает в нижнюю камеру сгорания, где размещают газовый фитиль, это требует ее частой очистки от пепла и гари.

 

Современные устройства оснащаются специальным поддоном, перекрывающим две топочные камеры и упрощающим чистку прибора. Установка съемного поддона требуется в том случае, если помещение обогревается на твердом топливе.

 

В состав прибора включены патрубки и выходы, обеспечивающие подключение теплого пола, системы обогрева бани, гаража и пр. Вентилирование внутри агрегата производится автоматически. При работе газовой горелки, возможно использование дублированных заслонок с ручным управлением.

 

Заслонки и зольник обеспечивают контроль притока воздуха в топку для переработки дров, регулирование воздушных притоков посредством колосника.

 

 

Принцип действия агрегата «газ-дрова»

 

Работа котла контролируется подключенной автоматикой при использовании газа, а при сжигании твердого топлива, за состоянием дров в топке и температурой на выходе, следят люди. Конструктивно агрегат отличается сложной формой и рассчитан на регулярный сервис, ремонтные работы.

 

Поддержание комфортного температурного режима в помещении достигается посредством 1-го или 2-х энергетических ресурсов, используемых по раздельности или одновременно. Газовая горелка работает в любое время и в разных рабочих фазах. Для перехода на твердое топливо, систему останавливают.

 

В качестве твердого топлива используются дрова, уголь, брикеты и пеллеты. Жидким топливом выступает природный газ или бытовой, заправленный в баллоне. Эти характеристики определяют автономность, экологичность и выгоду использования, КПД достигает до 95%.

 

 

Критерии выбора отопительной системы «газ-дрова»

 

• Мощность. Для проведения простых расчетов используется формула, где на 30 м³ в здании с хорошей теплоизоляцией расходуется 1 кВт мощности.
• Давление в сети. Эффективность работы агрегата снижается при низких показателях напряжения, это определяет выбор прибора с более высокой производительностью.
• Назначение. С отоплением дома хорошо справится одноконтурная система. Для обеспечения помещения ГВС, требуется двухконтурное устройство. Оно выпускается в 2-х исполнениях: с размещенным внутри бойлером и с установленным змеевиком. Первый вариант нагревает 40−60 л воды. Второй прибор обеспечивает меньший объем воды, но отличается компактными параметрами, массой и обеспечивает повышенную экономию энергоресурсов. Одноконтурная система позволяет провести дополнительное подключение бойлера косвенного нагревания.
• Сертификат. Без официальной документации возникнут сложности в регистрации агрегата и получении разрешения на его подключение к газовой магистрали.

 

 

Монтаж котла «газ-дрова»

 

Установка прибора производится в незамерзающей котельной. Выбор участка для размещения агрегата требует согласования со специальными службами. Предварительно создают план отвода дыма и газов. Для этого монтируются отдельные трубы или используют уже имеющиеся дымовые отводы. Дымовые трубы обычно комплектуют вместе с котлом.

 

Изначально готовят пол. В виду большой массы, фундамент должен соответствовать высоким показателям прочности. Возможно заливание стяжки. Напольная поверхность под агрегатом обладает огнеупорными характеристиками. В отдельных случаях на пол укладывают полые блоки из бетона и покрывают металлическим листом. Блоки имеют высоту в 10 см, сечение метала — 0,8 мм. Возможно применение огнеупорных плит.

 

Если на поверхности размещают негорючие материалы, промежуток от агрегата до стеновой поверхности составляет 100 мм. Для плотной установки, стену обшивают с помощью термостойких материалов. Основу стенового перекрытия изолируют с помощью кровельной стали, размещенной поверх асбеста толщиной от 300 мм.

 

 

Корпус устройства по периметру на 100 мм. Все выступы и армирующие элементы удаляют от стеновых перекрытий на 1 м. Отопительный прибор устанавливается максимально ровно, используя строительный уровень. Под ножками используется твердая огнеупорная подложка.

 

Изделие подсоединяют к внутридомовой сети отопления и дымовой трубе. Двухконтурные агрегаты подсоединяют к трубам холодного водоснабжения. При установке учитывается возможность простого демонтажа. На всех патрубках размещают запорные вентили. Они позволяют демонтировать прибор без сливания жидкости с системы.

 

Эксплуатация комбинированных устройств «газ-дрова»

 

Использование твердотопливных ресурсов определяет систематический контроль и чистки дымовой трубы. Работа устройства на твердом топливе производится на протяжении 4-х часов. При подготовке дров, учитываются показатели влажности в пределах 20%. Бесперебойный обогрев и горячее водоснабжение достигается посредством автоматики. При перегорании дров, прибор автоматически переключается на газовое отопление.

 

 

Ниже приведены данные, позволяющие определить экономичность эксплуатации прибора, относительно других систем отопления:

 

 

Стоимость отопительных приборов на примере отечественной продукции Зота (импортные агрегаты на 20-30% дороже):

 

 

Видео