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»:

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.

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.

*
Установленный в системе насос периодически прогоняет теплоноситель по трубопроводу, сигнализируя о температуре в отопительном контуре. При опускании температуры теплоносителя до критической отметки электрокотел, снабженный ТЭНами, включается в работу, беря на себя задачу теплоснабжения дома. Термостат и трехходовый клапан обеспечивают контроль температуры бака горячего водоснабжения. При снижении температуры воды в контуре системы ГВС теплоноситель запускается в змеевик для подогрева горячей воды. Правильно подключенный электрокотел, грамотная обвязка с твердотопливным котлом, сделают вашу систему полностью контролируемой.

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.