Комбинированные котлы отопления: газово-электрические или газ-дрова

Познакомимся с гибридной отопительной техникой: основаниями для установки котлов под разные виды топлива, преимуществами разных комбинаций, особенностями монтажа и использования.

Зачем выбирать между разными типами энергоносителей, если можно использовать сразу несколько? Мы познакомим вас с гибридной отопительной техникой: основаниями для установки котлов под разные виды топлива, преимуществами разных комбинаций, особенностями монтажа и использования.

Две главные разновидности гибридных котлов

Производители периодически расширяют спектр технических средств, призванных увеличить КПД отопительной техники. Однако основных схем устройства для работы на комбинированном топливе всего две:

• котлы с объединённой камерой сгорания;
• котлы с раздельными камерами сгорания.

В общей сложности для гибридных котлов справедливы те же конструкционные особенности, что для обычных: материал изготовления, форма топки и дымоходных каналов, типы теплообменников. Но сама возможность использования разных видов топлива вносит свои коррективы.

Разница между котлами с совмещённой и раздельными топками очевидна. С одной стороны, производство однокамерных агрегатов подразумевает меньшую материалоёмкость, соответственно вес и габариты в итоге получаются относительно невысокими. Другая сторона медали негативна — очень сложно добиться одинаково высокой эффективности сжигания разных видов топлива, в этом вопросе унификация не идёт на пользу.

Проблема в том, что теплота и состав продуктов горения у твёрдого топлива и газа сильно отличаются. Если с использованием природного газа предпочтительно увеличение площади теплообменника и удлинение пути прохода пламени для максимально эффективного поглощения тепла, то в случае с дровами и углём дело обстоит несколько иначе. Температура горения твёрдого топлива несколько ниже, при этом длина пламени выше. Мощность не удаётся гибко регулировать, а потому теплообменник разрабатывается с расчётом на повышенную надёжность вместо энергетической эффективности. К тому же никак не избежать образования конденсата и сажи в больших количествах, которые сильно и стремительно снижают скорость передачи теплоты.

Наличие отдельных камер сгорания влечёт удорожание техники порядка 30% в сравнении с однотопочными конструкциями. Тем не менее, подобная конструкция позволяет не только повысить эффективность сгорания топлива, но также делает возможным одновременную работу двух топок. Если при работе однокамерного битопливного котла на угле или дровах газовую горелку требуется снимать, чтобы исключить её загрязнение и повреждение, то в двухтопочных разновидностях включение газовой камеры в работу может происходить даже без участия оператора.

Режимы эксплуатации

Наличие электрического нагревателя для гибридных котлов опционально. Такой дополнительный источник нагрева не преследует цели сгладить перебои с поставкой топлива или удешевить вырабатываемую тепловую мощность. Однако ТЭН’ы очень эргономичны в плане регулировки температуры, а значит могут быть использованы для точного нагрева теплоносителя без сложной схемы автоматики, управляемых заслонок и наддува.

В большинстве случаев потребителю важно нивелировать недостатки, связанные с низким давлением газа и его высокой стоимостью. Основной нагрев происходит за счёт сжигания твёрдого топлива, при этом газовая горелка включается в работу только ради достижения установленной температуры. Это может требоваться как из-за низкой энергоёмкости древесины, так и в моменты, когда очередная закладка топлива исчерпывается.

Следует знать, что наиболее эффективная схема работы — когда вода из «обратки» поступает прежде в камеру сгорания газа. Там она подогревается ровно до той степени, чтобы после прохождения через твёрдотопливную топку приобретать точно заданное значение температуры. При этом происходит максимально полное поглощение тепла от наиболее дорогостоящего вида топлива. При этом в теплообменник твёрдотопливной камеры вода поступает уже подогретой, что делает образование дегтя и нагара не столь интенсивным.

Включение в работу ТЭН’ов происходит по несколько иному принципу. Естественно, при необходимости электрические нагреватели могут играть ту же роль, что и газовая горелка. Однако обычно электричество — это всего лишь подстраховка для твёрдотопливных котлов: электронагреватели только поддерживают температуру теплоносителя выше точки замерзания, если вся закладка горючего израсходована.

Требования безопасности

Из-за сложностей в организации совместной работы топок многие котловые агрегаты не отвечают требованиям безопасности. В основном это касается однотопочных битопливных котлов «газ-дрова», для которых существует два фактора риска.

Один из них связан с необходимостью вручную снимать газовое оборудование. Без должной квалификации риск ошибки весьма велик, а последствия небрежного обращения с природным газом всем хорошо знакомы. Из-за риска замерзания теплоносителя переподключение оборудования следует выполнять максимально оперативно, а ведь толковых специалистов по котельному оборудованию за пару часов не найти.

Вторая опасность кроется в необходимости периодического изменения схемы подачи воздуха, которая отличается для разных видов топлива. Сбои в работе наддува могут повлечь образование угарного газа в случае работы на твёрдом топливе или неполное сгорание природного газа.

Исключить опасности такого рода можно лишь одним путём — установкой защитной автоматики. Это, в первую очередь, бытовые газоанализаторы с контролем концентрации углекислого и угарного газа, а также метана, подключённые к клапану отсечки. Дополнительно рекомендуется монтаж на дымоходе стабилизатора тяги, также не будет лишним установка пожарной сигнализации в помещении котельной.

Отличия в обвязке

Гидравлическая обвязка котельного оборудования и схема разводки системы отопления зависит от типа и организации нагревательных контуров. Наиболее простой схемой подключения характеризуются радиаторные системы отопления с закрытым расширительным баком. Обязательна установка циркуляционного насоса и группы безопасности на выходе подачи теплообменника твёрдотопливной камеры.

При работе гибридного котла на нагрев тёплого пола следует исключить риск подачи воды слишком высокой температуры. Два самых простых способа обеспечить правильный режим работы для схем с одним распределительным коллектором — включение в подающий патрубок трёхходового клапана, регулирующего отток избытка горячей воды в «обратку».

Для систем с несколькими коллекторными узлами тёплого пола рекомендуется установка индивидуальных модулей подмеса. Встроенные устройства принудительной циркуляции обеспечивают необходимый проток с возможностью регулировки, при этом все петли и коллекторные группы работают независимо друг от друга и включенных в систему радиаторов.

Подготовка ГВС в битопливных котлах может осуществляться как в змеевике, так и во внутреннем бойлере. В последнем случае водоснабжение имеет резерв горячей воды порядка 30–40 литров, нагрев которой выполняется косвенно от теплоносителя отопительной системы, то есть абсолютно безопасно. При организации второго контура на змеевике прямого нагрева велик риск закипания жидкости, особенно при работе на твёрдом топливе. Рекомендуется установка над котлом накопительной ёмкости порядка 4–5 литров на каждый киловатт мощности котла с расчётом на гравитационный обмен жидкостью между накопителем и теплообменником. Также возможна организация циркуляции в системе водоснабжения при достаточно высокой протяженности труб.

Особенности установки

Котлы на комбинированном топливе относятся к классу массивных и габаритных отопительных приборов. Масса котлов для отопления жилых зданий площадью в 250–300 м2 может достигать 500–700 кг. Из-за этого требуется устройство усиленного постамента из железобетона и обкладка огнеупорными материалами стен, расположенных ближе одного метра к корпусу котла.

Также имеются трудности с организацией дымохода. Гибридные котлы, в том числе и с раздельными топками, имеют общий отвод продуктов сгорания с довольно жёсткими требованиями к скорости естественной тяги в дымоходе. Гарантированно избежать проблем с образованием угарного газа можно за счёт установки дымососных вентиляторов, либо же соблюдением всех предписаний при устройстве вертикального сегмента дымохода. В основном это касается достаточной высоты выноса (около 2–2,5 метров) над коньками крыш рядом стоящих зданий, соблюдения требуемой пропускной способности и использования композитных утеплённых труб.

Отдельно регламентируются правила устройства вентиляции котельной. Битопливные котлы устанавливают только в нежилых помещениях, в основном пристроенных котельных без утепления ограждающих конструкции. Оборудование ведущих европейских производителей может быть рассчитано на полную локализацию от внутренней среды с допуском на установку в непристроенных помещениях без собственного притока общей вентиляции. В таком случае забор воздуха ведётся с улицы, что хорошо сказывается на экономии энергоресурсов. опубликовано econet.ru

Понравилась статья? Напишите свое мнение в комментариях.
Подпишитесь на наш ФБ:

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

Преимущества	Недостатки
Всего на 10-15% более высокая стоимость, что делает покупку комбинированной модели более выгодной с финансовой точки зрения	Довольно простой функционал, отсутствие продвинутой автоматики
Частичное устранение главного недостатка тт котлов – необходимости в постоянной дозагрузке. Согласно отзывам владельцев даже довольно больших домов площадью 150-200 м 2 , мощности ТЭНов достаточно чтобы сохранить температуру 17-19°C до утра.	В универсальных котлах на дровах и электричестве используются лишь стальные, подверженные коррозии теплообменники. Чугунных моделей на сегодняшний день нет.
Экономия пространства в котельной	Меньший КПД ТЭНов
Возможность использования двух источников тепловой энергии в любое время	Обычно меньший объем топки
Наличие двухконтурных моделей	Ограниченный выбор моделей, на рынке практически полностью отсутствуют зарубежные производители
Возможность использования электроэнергии для отопления лишь в ночное время по сниженным тарифам (нужен электрический счетчик, дифферинцирующий потребление по временным зонам)	Блок ТЭНов имеет небольшую мощность и, несмотря на то, что может работать автономно, предназначен лишь для поддержания температуры, а не полноценного обогрева

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.