Электро-дровяные котлы отопления

Преимущества и недостатки электро-дровяного котла

Еще совсем недавно хозяева частных домов даже не задумывались о том, на каком топливе будет функционировать источник тепла, обогревающий их жилища. Вопрос считался риторическим, а ответ был понятен — это природный газ. Однако пришло время нестандартных решений, поскольку энергоносители дорожают постоянно, и какой из них будет выгоден для использования завтра – неизвестно. Вот почему стал проявляться массовый интерес к таким отопительным установкам, как электро-дровяной котел.

Чем хороши комбинированные установки?

Решение и вправду нестандартное, причем дает возможность убить сразу несколько зайцев:

• найти для отопления альтернативу природному газу;
• перестраховаться на будущее, имея в запасе целых два дополнительных энергоносителя;
• обеспечить при этом комфортную эксплуатацию отопителя, избавив себя от необходимости возиться с дровами в топочной по ночам.

Организовать отопление электро-дровяными котлами актуально и в новых зданиях, по тем же причинам. При этом есть возможность вспомнить дедовские методы и смонтировать самотечную систему отопления с целью максимальной независимости от внешних воздействий. Хотя конвекционная система – не самое лучшее решение в плане эффективности, но доступное по стоимости монтажа. И в случае отключения электроэнергии всегда можно будет спокойно перейти на дрова.

Особенности конструкции агрегата

Внешне устройство электро-дровяного котла практически не отличается от традиционного твердотопливного теплогенератора. Только в одном месте, где под обшивкой и теплоизоляцией расположена водяная рубашка агрегата, имеется специальное отверстие, из которого видны контакты для подключения электрических проводов. В действительности комбинированная установка имеет топку для загрузки твердых видов топлива, зольную камеру с заслонкой, через которую проходит воздух для горения, и колосниковую решетку.

Бытовые комбинированные котлы на дровах и электричестве могут быть оборудованы как водотрубным теплообменником, так и дымогарными трубами. Некоторые модели снабжаются и варочными панелями, находящимися в верхней части камеры сгорания. То есть, это полноценные твердотопливные установки с КПД 75—85%. Но в них есть одна особенность конструкции: одна из стенок топки, являющаяся внутренней обшивкой водяной рубашки, имеет сложный профиль, выполняемый с помощью холодной штамповки. Благодаря этому профилю в пространство между внутренней и наружной обшивкой рубашки помещается один или несколько ТЭНов. Это частный случай схемы, по которой изготавливаются электро-дровяные котлы отопления, ТЭНы могут встраиваться в котловой бак и другими способами.

Когда по какой-либо причине котел не может функционировать на основном топливе – дровах, то он автоматически переходит на электричество и наоборот, при розжиге топки электронагреватели отключаются.

Описание работы котла

Управление ТЭНами осуществляет электрический блок, а интенсивность горения твердого топлива регулирует термостат подачи воздуха, открывая цепочкой заслонку зольной камеры под определенным углом. То есть, функции управления электрической и твердотопливной части отопителя разделены. Если же воздух в топку подается принудительно вентилятором, то обе части контролирует автоматика для дровяного котла. В первом случае алгоритм работы следующий:

После подключения теплогенератора к сети в работу включается электронагреватель. На пульте управления устанавливается температура теплоносителя и ТЭН начинает подогревать воду в автоматическом режиме. Температуру лучше устанавливать на 10—15 ºС ниже рабочей.

В это время в камеру сгорания загружается топливо и происходит его розжиг. С этого момента разогрев теплоносителя происходит совместно, если принудительно не отключить электронагреватели.

Достигнув выставленной на пульте температуры воды, ТЭНы отключаются и до рабочей температуры теплоноситель греется дровами.Интенсивностью горения управляет термостат с цепным приводом, и как только вода достигает рабочей температуры, он перекрывает подачу воздуха.

Когда комбинированный котел сожжет свое основное топливо и новой загрузки не последует, теплоноситель начнет остывать и в определенный момент сработает датчик электрического блока и он включит в работу нагреватели, которые будут поддерживать температуру воды до следующей закладки дров.

Алгоритм работы с вентилятором подачи воздуха и единым электронным блоком аналогичен вышеописанному, только процесс настройки оборудования упрощается. При этом теряется энергонезависимость твердотопливной части агрегата.

Благодаря своей конструкции и принципу действия электро-дровяные отопительные котлы для частного дома приобретают некоторые преимущества, несвойственные обычным твердотопливным агрегатам:

1. На внутренних стенках топки не возникает конденсат вследствие поступления из обратного трубопровода холодной воды, поскольку котловой бак постоянно подогревается ТЭНом.
2. Как следствие, система обогрева здания может присоединяться к источнику тепла напрямую, без организации малого контура и смесительного узла с трехходовым клапаном.
3. Теоретически КПД комбинированного водонагревателя повышается до 97—99% в то время, когда действует электрический обогрев, а главная топка не функционирует.

В то же время универсальность агрегата не избавляет от недостатков, присущих обоим видам отопителей по отдельности. Это инерция, которая выражается в невозможности сразу прекратить нагревание теплоносителя при достижении максимальной температуры.

Другой недостаток – относительно невысокая мощность электрической части, значительно повысить ее не даст устройство водяной рубашки, в нее невозможно встроить много электронагревателей. По этой причине мощность электрических нагревателей равна мощности дровяной камеры сгорания в диапазоне 6—25 кВт. Если требуется более высокий показатель, то электроэнергия будет служить только в качестве подогрева и сможет поддерживать температуру теплоносителя на каком-то определенном уровне.

Заключение

Использование универсальных установок электроэнергия – твердое топливо для обогрева небольшого частного дома является достаточно рациональным решением, дающим массу преимуществ перед раздельной системой. Да и вопрос стоимости играет свою роль, по цене комбинированного отопителя купить отдельно твердотопливные и электрические котлы отопления не удастся.

Как выбрать комбинированный котел дрова-электричество

Комбинированные котлы на дровах и электричестве – это стандартные твердотопливные котлы со встроенным ТЭНом, подогревающим теплоноситель после прогорания топлива или в автономном режиме. Мощность блока ТЭНов в таких котлах небольшая, обычно 3-6 кВт, что позволяет использовать электричество в качестве основной энергии лишь в небольших частных домах площадью 40-60 м 2 .

По стоимости модели со встроенным блоком ТЭНов практически не отличаются от классических твердотопливных котлов, имеют лишь немного модифицированную конструкцию, все так же надежны, сами ТЭНы служат по 5-7 лет и более, а их замена не требует особых навыков и серьезных финансовых затрат.

Читайте в статье

Что собой представляют комбинированные котлы «дрова-электричество»

Котлы смешанного типа, работающие на твердом топливе и электричестве, – это всегда напольная конструкция, по габаритам соответствующая обычным твердотопливным моделям. Без использования ТЭНов (трубчатых электронагревателей) – это обычные твердотопливные котлы, сжигающие не только дрова, но и уголь, пеллеты, торф, кокс, антрацит. Обвязка, установка и подключение универсальных котлов производится аналогично однотопливным.

Модель Куппер Практик.

Для чего нужны и как применяются

Отопление электричеством является наиболее дорогим. Однако если использовать его в качестве резервного источника тепла в твердотопливном котле, можно получить больше выгод, чем может показаться на первый взгляд:

• сохранение комфортного уровня температуры после прогорания твердого топлива в течение более длительного срока, например, до утра, если загрузка догорела в полночь;
• сглаживание цикличности твердотопливных котлов, когда на пике горения достигается чрезмерная теплопроизводительность, а между загрузками она сильно снижается. Как следствие, трудно сохранять постоянный комфортный уровень температуры в доме;
• возможность более быстрого нагрева теплоносителя при одновременном использовании дров и электроэнергии;
• серьезная экономия пространства котельной, поскольку для установки двух отдельных однотопливных котлов нужно по крайней мере 6 м 2 свободной площади.

В отличие от газово-дровяных моделей , котлы на твердом топливе и электричестве более оправданы, практически не отличаются по стоимости от обычных твердотопливных аналогов.

Однако если есть финансовые возможности, а место в котельной не ограничено, мы рекомендуем установить два отдельных котла, которые можно подключить параллельно (если система с естественной циркуляцией) или последовательно (если планируется закрытая система отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя). На это есть несколько причин:

• функциональность отдельного электрического котла сильно выше, особенно при использовании комнатного термостата;
• блок ТЭНов уменьшает объем топочной камеры в среднем на 5-15 литров, что сказывается на длительности горения одной загрузки;
• КПД ТЭНов при работе после прогорания загрузки снижается на несколько процентов (от стандартных 99%) в виду наличия в топке постоянной тяги. Кроме того, водяная рубашка, в которую помещены трубчатые электронагреватели обычно не отделена слоем теплоизоляции, что добавляет теплопотери через теплообменник (когда нагревательный узел даже бюджетных электрокотлов имеет слой теплоизоляции).

Котлы с длительностью горения одной закладки топлива до 7 суток

Устройство и принцип работы

Котлы со встроенным ТЭНом имеют абсолютно такую же конструкцию, как и классические твердотопливные аналоги, за исключением отведенного в водяной рубашке места под блок ТЭНов, часто это подразумевает уменьшение объема топочной камеры. Блок трубчатых электронагревателей – съемный, нагревательная часть помещена непосредственно в теплообменник, а контакты выведены через отверстие в стенке корпуса котла.

Работают даже 6 кВт блоки от однофазной электросети, управляются с котла, автоматически или с помощью отдельного пульта управления, как в моделях Zota и Теплодар Куппер.

Алгоритм работы прост:

1. При растопке дровами или углем котел работает как и любой другой твердотопливник. Уровень тяги и температуры поддерживает механический терморегулятор.
2. После сгорания загрузки топлива, температура теплоносителя падает и, при достижении критической отметки, датчик температуры подает сигнал блоку ТЭНов.
3. Если во время обогрева ТЭНами загрузить новую порцию твердого топлива, температура теплоносителя поднимется и ТЭНы отключатся.

Так выглядит готовый комплект замены (ПУ, ТЭН и проводка) длякотлов Zota.

Отзывы об универсальных твердотопливных котлах со встроенным ТЭНом: преимущества и недостатки

Как выбрать комбинированный котлоагрегат

Выбор отопительных котлов на дровах и электричестве ограничен, поскольку все это очень похожие напольные конструкции со стальным теплообменником. При выборе следует обратить внимание лишь на:

1. Количество контуров. Одноконтурные модели используются лишь для отопления. Двухконтурные подогревают воду и в контуре ГВС, санитарная вода которого не смешивается с технической в контуре отопления. Двухконтурные модели дороже на 10-30%, но это все еще наиболее дешевый способ организации горячего водоснабжения.
2. Сжигаемое топливо. Обычно такие котлы рассчитаны на сжигание не только дров, но и угля, торфа, пеллет – эта информация всегда указана в описании товара или инструкции по эксплуатации. Однако бывают исключительно двухтопливные модели (дровяные со встроенными электронагевателями), которые не предназначены для сжигания угля.
3. Рабочее давление. В виду стального теплообменника, многие модели характеризуются максимально допустимым рабочим давлением всего 1 бар. Это значит, что использовать их можно лишь в открытой системе отопления с естественной циркуляцией, поскольку в системах закрытого типа рабочее давление обычно в пределах 1,5-2 бар.
4. КПД. Не смотря на то, что это показатель эффективности, в данном случае на него можно обратить внимание лишь в последнюю очередь, поскольку он очень сильно зависит от качества топлива. Заявленные производителем 75% при использовании слишком сырого дерева или зольного нетеплотворного угля могут превратиться в 60 и даже 50%. Тем не менее, отличный показатель – 80% и более, свидетельствующий об удачной и эффективной конструкции котла.

Минимально необходимая мощность

Для стандартного неутепленного или слабоутепленного дома в климатической зоне Подмосковья, с кладкой в 2 кирпича и высотой потолков 2,7 м, минимально необходимая мощность рассчитывается по простой формуле: 1 кВт на каждые 10 м 2 площади. Также мы рекомендуем закладывать запас мощности 20-30%.

Например, для вышеописанного среднестатистического дома площадью 120 м 2 , минимально необходимая теплопроизводительность отопительного оборудования – 120/10 * 1,2(20% запаса) = 14,4 кВт, то есть 15 кВт.

Если котел двухконтурный, желательно добавить еще 10-15% запаса, чтобы подогрев воды не сказывался на отоплении. Если дом находится на юге или севере страны, хорошо утеплен, имеет высокие потолки или большую площадь остекления, учитываются корректирующие коэффициенты, изменяющие результат на 5-30% в большую или меньшую сторону.

Как точно рассчитать необходимую мощность котла
Индивидуальный расчет, формула и корректирующие коэффициенты

Лучшие известные производители и модели: характеристики и цены

Теплодар Куппер Практик 14

Один из лучших комбинированных котлов дрова-электричество для отопления частного дома. Известен своей надежностью, доступной ценой, эффективностью (благодаря удачной наклонной конструкции топки), практичностью и легкостью очистки. Котел также имеет очень компактные размеры. Мощность ТЭНов – всегда 6 кВт.

Модель является лучшей в соотношении цена-качество, занимает призовые места в самых различных рейтингах, согласно опыту монтажа и отзывам владельцев на протяжении более 6 лет эксплуатации не было серьезных сервисных нареканий.

Единственными недостатками, которые отмечают владельцы, является допустимое рабочее давление всего в 1 бар и слишком горячий выход газов, из-за чего могут плавиться или сгорать неустойчивые к температуре материалы, например, используемые в дымоходах из сэндвич-труб.

Стоимость: 15 900-19 000 руб.

ZOTA Тополь М 14

Еще один известный комбинированный котел. Отличается своей технологичностью: вертикальная и горизонтальная дверцы для загрузки топлива, трехходовой теплообменник, водяная рубашка охлаждает зольник и предотвращает его деформацию, корпус изолирован базальтовым картоном, что снижает теплопотери через водяную рубашку. Помимо дров и угля можно сжигать антрацит, максимальное давление — 3 бар, котел можно использовать в системе отопления закрытого типа.

Главным недостатком является сомнительная надежность и качество сборки. Несмотря на то, что многие котлы беспроблемно работают уже более 7 лет, встречаются случаи протекания теплообменника вследствие воздействия коррозии. Поэтому обязательным условием является использование в качестве теплоносителя очищенной мягкой воды + установка в систему умягчающего фильтра .

Стоимость: 27 000-29 000 руб.

Каракан 16ТПЭВ 3

Очень компактная двухконтурная модель. Имеет максимально простую конструкцию, большое загрузочное отверстие и топку, не требователен к топливу и абсолютно всеяден. Допустимое давление 3 бар, что позволяет использовать котел в системах закрытого типа. Верхняя часть котла – это варочная поверхность. Сервисных нареканий за более 5 лет эксплуатации не было.

Стоимость: 23 900-25 300 руб.

ЭВАН WARMOS TT-18

Неприхотливый к топливу, но и не самый эффективный комбинированный котел. В нем без проблем можно сжигать опилки, любые топливные отходы и традиционные виды топлива. Отличается также вместительно топочной камерой: длительность горения на одной загрузке дров до 8 часов, а на угле – до 15. Несмотря на простую конструкцию, под корпусом предусмотрен слой теплоизоляции. Имеется штатный термостат, управляющий ТЭНом, однако мощность нагревателя всего 2 кВт.

Из недостатков – посредственное качество, надежность и довольно высокая для такой простой конструкции цена.

Стоимость: 26 000-29 000 руб.