Резервный котел, какой выбрать, как подключить…

Один единственный котел не обеспечит необходимой надежности отопления. Он должен резервироваться устройством работающем на другом энергоносителе. Только такой может быть основа отопления частного дома. Какие котлы должны быть резервными, и как их лучше включить в общую схему….

Чем топим

Точной статистики применения того или иного вида топлива в частных домах не существует, но примерную картину монтажники отопления знают. Котлы по популярности распределяются следующим образом, начиная с того, который встречается чаще всех:

• газовый;
• твердотопливный (дрова, уголь);
• электрический;
• пеллетный;
• сжиженный газ;
• солярка.

Откуда взялась большая популярность у электрического котла?, ведь электричество – самый дорогой вид топлива.
Оказывается, что этот котел не только самый комфортный в эксплуатации, но и…

Каким должен быть резервный котел

• Во многих случаях желательно чтобы резервный котел мог запускаться в автоматическом режиме. Например запускается, когда теплоноситель в системе отопления остыл до заданного значения.
• Второе требование – надежность аварийного запуска после сколь угодно большого времени простоя (чаще это годы…) Резервный котел должен включиться в любое время, также желательно в автоматическом режиме, т.е. без присутствия человека рядом.

Какие котлы плохо подходят на роль резервных

• Пеллетный котел по надежности можно назвать капризным, через некоторое время пеллеты слеживаются, ни о каком уверенном аварийном запуске не может быть и речи…
• Котлы жидкотопливные также с небольшой надежностью, автоматически чаще и не запустятся, особенно если будет значительное время простоя…
• С газовыми котлами та же история, после значительного времени простоя в магистрали концентрация чистого газа падает, нужно время чтобы вышла воздушно-газовая смесь. Т.е. запуск не автоматический, а только повторными пусками в присутствии человека…
• Твердотопливные котлы, особенно не снабженные электрической частью, имеют самую большую надежность, но для их растопки и управления ими нужно присутствие человека…

Что ставят

Электрический котел сейчас можно встретить часто потому, что он наилучшим образом подходит на роль резервного.
Он может запуститься в автоматическом режиме после сколь угодно большого простоя, почти со 100% гарантией, лишь бы было наличие электричества.

Его сейчас устанавливают повсеместно, рядом с газовым в качестве резервного во вновь строящихся домах или при проведении капитального ремонта отопления.

Его не редко можно встретить в качестве резерва или вспомогательного (дешевый ночной тариф электричества, работа по таймеру) рядом с любыми другими видами котлов, — жильцы ценят комфорт и надежность.

Даже для двухфазного питания, 4 кВт выделенной мощности зачастую устроят пользователей, чтобы предотвратить замораживание системы какое-то время (до устранения неполадок с основным котлом) в самый большой мороз.

Обычное резервирование котла

Сейчас практически всегда устанавливают газовый котел в качестве основного, где только имеется возможность подключиться к трубе. А резервом к нему выбирается электрический аппарат, так как надежность электроподачи сейчас довольно высокая.
Поэтому рекомендованная схема резервирования для новостроек:

• газовый основной, электрический резервный.

Второй популярный вариант, происходит в связи с развитием газовой сети. Там, где до подключения к газовой магистрали, эксплуатировался твердотоплиный котел (наиболее частый вариант), после подключения газа, он остается в качестве резервного. Получается надежная проверенная схема, но без автоматизирования, рассчитанная на постоянное проживание:

• основной газовый, резервный – твердотопливный.

Схема резервирования с ручным пуском

Рассмотрим, как можно подключить два котла – основной и резервный в одну схему отопления.

При ручном включении резерва в работу схема выглядит следующим образом.
Газовый и электрический (твердотопливный) котлы включаются параллельно через вентили на подаче и обратке.

Если нужно включить резерв, то вручную открываются и закрываются нужные вентили, затем выполняется ручной пуск котла.

Не редко котлы снабжаются встроенными расширительными баками, но они обычно маловаты для систем в частных домах. Чтобы не ставить в схему дополнительный, используют бак второго котла. Для этого не закрывают кран обратки на этом агрегате, т.е. оставляют его гидравлику связанной с общей схемой.

Схема включения второго котла с автоматизацией

При автоматическом включении резервного котла (без присутствия человека) схема та же, но с установкой обратных клапанов. Краны стаются отрытыми, так как при включении открывать их будет некому.

Обратные клапаны предотвращают паразитную циркуляцию по неработающему котлу. Они устанавливаются перед котлам, (неважно на подаче или обратке), но обязательно по схеме «на встречу друг к другу». Тогда отключение одного котла и включение другого может происходит в автоматическом режиме.

Схема с гидравлическим разделителем

В домах, где контуров отопления много, обычно применяется гидравлический разделитель (гидрострелка) или схема первичного кольца.

В домах с твердотопливным основным котлом может применяться буферная накопительная емкость (теплоаккумулятор).

Эти устройства позволяют согласовать одновременную работу двух котлов (в некоторых случаях). Т.е. резервный может выполнять и роль вспомогательного. Вот как это реализовывается с буферной емкостью (пример).

Но это частные случаи, а монтаж сложных схем с гидравлическими разделителями однозначно лучше доверить специалистам.

Нужна ли автоматизация включения резерва

Иногда без автоматизации включения резервного теплогенератора не обойтись, например, когда хозяев подолгу нет, а напряжение питания не слишком надежно. Остановка основного агрегата должна сопровождаться пуском вспомогательного, чтобы не заморозить систему…

Но в большинстве случаев автоматизацию делать вредно.
Как правило, котел будет находится все время под чьим-то надзором, пусть даже соседей, присматривающих за домом. Также нужно учитывать, что газовые котлы весьма надежные. По статистике один отказ в работе за годы беспроблемной эксплуатации…

В то же время автоматизация влечет за собой некоторые проблемы. Удорожание самой системы, и удорожание ее работы, — обратный клапан создает гидравлическое сопротивление, которое преодолевается насосом. Эта «мелочь», за все время эксплуатации становится «не мелочью». Происходит некоторое продавливание теплоносителя через обратный клапан по контуру котла, необходима чистка и замена клапанов, вынужденное техническое обслуживание второго агрегата из-за протока жидкости и наличия давления все это время….

Стоит ли создавать автоматизацию, чтобы возможно раз в несколько лет резервный котел включился автоматически? Пользователи при этом и будут стоять рядом и наблюдать…

Еще варианты сочетания котлов

Сейчас наиболее подходящим для резервирования является высоконадежный электрический котел. Поэтому, даже при отсутствии достаточной выделенной мощности для его полноценной работы, он окажется важным помощником для небольших домов и дач. Причем хорошо сочетается с любым видом других котлов.

Но нужно учитывать, что рядом с агрегатами, которые частенько аварийно прекращают свою работу, лучше создавать схему под автоматизированный запуск. Хозяевам не редко надоедает дежурить у капризных котлов, и они с удовольствием полагаются на автоматический запуск дорогого в работе электрического агрегата.

К капризным можно отнести

• Пеллетный котел – много механизмов, периодическое обслуживание, слеживание пеллет…
• Солярочный – обычное засорение, по причине качества топлива, плохой чистки емкостей…
• Твердотопливные с элементами автоматизации – так называемые «длительного» горения и им подобные – почему не стоит выбирать котел длительного горения

Подключение резервного электрокотла к твердотопливному – разбираем нюансы схемы

Наиболее часто резервирование выполняется электрическим котлом, который:

• обладает наибольшей надежностью среди всех котлов, по статистике более 99%;
• стоит недорого;
• может служить не только резервом, но и активным помощником твердотопливному котлу, включаясь, когда не подбрасываются дрова, или для отопления в ночное время, может иметь возможность программирования своей работы.
• является наиболее комфортным теплогенератором в плане обслуживания.

Недостаток у него один – наибольшая цена электрической энергии.

Почему обычно устанавливают электрокотел

Чаще всего установить электрокотел дополнительно к твердотопливному требуют простые жилищные обстоятельства. К середине ночи дрова полностью прогорают и в доме становится прохладней. Жильцам необходимо просыпаться и обслуживать котел снова, или к утру будет ощутимо холодней.

• Применение автоматически включающегося электрокотла позволяет избежать подобного напряженного режима. Также возможно использование электроэнергии для поддержания минимальной плюсовой температуры и др…

Может ли комбинированный котел заменить два котла

Практически все производители твердотопливных котлов делают, так называемые, комбинации – совмещают в одном агрегате несколько способов отопления. Как правило, твердотопливные котлы дополняются маленьким встроенным электрокотлом, точнее даже ТЭНом, рассчитанным на работу от сети 220 В и мощностью 3 – 5 кВт, которой достаточно для поддержания плюсовой температуры, или даже отопления небольшого дома в не слишком холодное время.

Эти встроенные тены включаются термодатчиками, по температуре теплоносителя на выходе из котла, и (или) комнатного воздуха. Поэтому электронагрев может включиться либо когда котел прогорел, и теплоноситель стал остывать, либо когда температура в доме понизилась ниже минимальной.

• По сути электронагрев в твердотопливном котле является важной полезной опцией, позволяющей, например, поддерживать минимальную температуру в загородном доме, или подогревать ночью…

Но он не резервирует ни насос котла, ни его гидравлическую часть. В случае их выхода из строя, дом останется без отопления. Кроме того, у большинства таких котлов нет программирования по времени, а также достаточной мощности и регулировки мощности для трехфазных сетей для полноценного отопления дома. Все это достижимо, если использовать более дорогое, но комфортное решение – сочетание твердотопливного котла и автоматизированного электрического.

Подключение электрокотла как вспомогательного

Если электрокотел должен работать часто, то обвязка делается с автоматическим переключением движения теплоносителя через котлы без участия человека. Здесь применяются обратные клапаны, которые устанавливаются по следующей схеме. Они включаются навстречу друг другу.

• При включении электрокотла, он своим давлением запирает обратный клапан в ветви твердотопливного, поэтому движение жидкости там прекращается.
• При выключении электрокотла, основной насос запирает обратный клапан в ветви электрокотла, и движение жидкости через него также не происходит.

Также важно увязать работу насосов котлов в зависимости от температуры теплоносителя и воздуха в комнате. Классическая схема обвязки двух котлов подразумевает следующее.

• Насос твердотопливного котла включается и выключается датчиком температуры теплоносителя на подаче. Как только пламя прекратилось, теплоноситель остыл, основной насос выключается, чтобы не гонять теплоноситель через охлаждаемый теплообменник.
• Электрический котел запускается в работу по команде комнатного термостата (по температуре воздуха), или по времени. Когда становится прохладно, в работу включается электрокотел и его насос.

Вопрос одновременной работы двух насосов, и вопрос бесперебойного обеспечения циркуляции жидкости через твердотпливный, решается подбором рабочего давления насосов.

Что учитывается при резервировании электрокотлом

• Не допускается движение жидкости через твердотопливный котел, когда он прекратил горение. В этом случае будет происходить охлаждение теплоносителя, проходящего через теплообменник, естественной тягой на дымоход, и потери энергии окажутся весьма внушительными. Решается отключением насоса после завершения горения дров с помощью термодатчика (обычная опция котлов…) и наличием обратного клапана навстречу электрокотлу…
• Обязательно обеспечивается движение жидкости через твердотопливный котел постоянно, без перерывов даже на несколько минут, пока в нем имеется горение. Иначе возможно закипание и взрыв системы. Для недопущения, в цепь питания насоса включается бесперебойный источник (ИПБ). Сам насос устанавливается только на обратке, где в него не может попасть пар.

• Насос твердотопливного котла должен быть с большим рабочим давлением, чем в электрокотле, чтобы имелась возможность в любом случае создавать движение жидкости через твердотопливный теплообменник, пока тепловое реле не отключает этот насос (режим «горения нет»). При выборе оборудования, это условие обязательно учитывается.
• Если электрокотел выбирается лишь как аварийный, рассчитанный на включение, когда твердотопливный поломается, чего может и не произойти вовсе, то из гидравлической схемы обратные клапаны исключаются. Включение электрокотла предусматривается только в ручном режиме, с ручным открытием/закрытием отсекающих кранов, установленных на патрубках.