Твердотопливный котел с электротенами: преимущества и недостатки

В нынешних условиях, когда технический прогресс не стоит на месте, традиционные виды и способы отопления выходят на авансцену. Многие из нас кто имеет свой частный дом или дачный дом загородом, стараются выбрать наиболее удобный, максимально эффективный и экономичный способ отопления. Газовое водяное отопление сегодня считается самым дешевым. Однако не всегда по ряду причин можно подключиться к централизованному газоснабжению. Прекрасно альтернативой газовому отоплению станет твердотопливный котел, работающий в паре с электротенами. Такая комбинация принципиально разных нагревательных приборов вызвано технологической необходимостью.

Современные отопительные приборы на твердом топливе представляют собой высокотехнологичные устройства. Твердотопливные котлы мощны, экономичны, способны одновременно решать сразу несколько технологических задач. Несмотря на массу очевидных преимуществ, даже самые совершенные модели котельного оборудования на твердом топливе не лишены недостатков. Рассмотрим детальнее, для чего и с какой целью выпускаются твердотопливные агрегаты с электротеном.

Твердое топливо и электричество – предыстория такой комбинации

Все нам хорошо знакомы ситуации, которые возникают при эксплуатации котельного оборудования в частном доме. При централизованном газовом снабжении человеческий фактор сведен практически к нулю, тогда как эксплуатация отопительной техники на твердом топливе требует к себе постоянного внимания. Решить проблему установкой одной лишь автоматики, не удастся.

Прекрасные технологические возможности, экономичность и практичность в эксплуатации, характеристики, которые сегодня заслуженно можно отдать твердотопливным нагревательным агрегатам. Все бы ничего. Однако существует один существенный недостаток, который может омрачить идиллию и комфорт в вашем доме. Закончился запас топлива, прогорели дрова в топке и что? Котел вынужден невольно останавливаться. Если имеется тепловой аккумулятор, ситуация не так катастрофическая. Накопленная в баке горячая вода будет расходиться по системе отопления, поддерживая на какое-то время необходимую температуру в доме.

А если речь идет о дачном доме, где между визитами хозяев проходит довольно много времени. Остановившийся котел, растраченный теплоноситель из бака-накопителя поставят всю систему в технологический коллапс. В зимний период такая ситуация чревата размораживанием всей системы отопления – ЧП, последствия которого устранить за короткое время не получится. Что бы подобного ни случилось, используется запасной вариант подогрева теплоносителя в системе. Роль предохранителя в данном случае лучше всего доверить электронагревательным приборам. Электричество в сети есть практически всегда, независимо от того, есть дома хозяева, или нет.

Важно! Работающий на твердом топливе котел выполняет основную работу по подогреву теплоносителя, обеспечения обитателей дома горячей водой. Полученные результаты достигаются за счет большой мощности оборудования и особенностей обвязки твердотопливных агрегатов. Электричеству в данном случае отводится вспомогательная роль. Электрическая часть имеет ограниченную мощность.

Электронагревательные элементы способны поддерживать работоспособность отопительной системы на оптимальном уровне. Закончились в топке дрова, система сама переходит на электропитание. Нередки случаи, когда оба источника нагрева работают в тандеме, по очереди подменяя друг друга. Нам хорошо знакома ситуация, когда за ночь прогорает очередная закладка дров, а к утру дом начинает остывать и горячая вода в кране еле теплая.

Что собой представляет твердотопливный котел, оснащенный электрическими тэнами

Столкнувшись с таким явлением, как размораживание системы отопления, было найдено разумное с технической точки зрения, инженерное решение. Производители решили оснастить обычный нагревательный прибор, работающий на угле или на дровах, электрическими тэнами. Такая модернизация стала возможна благодаря особенностям конструкции отопительного прибора.

Основная работа котла осуществляется за счет горения топлива, заложенного в топочную камеру. За счет процесса горения котел работает в рабочем режиме, снабжая дом теплом и обеспечивая работу системы ГВС. Над топочной камерой установлен теплообменник, являясь основным элементом всей конструкции. В отличие от обычных твердотопливных аппаратов, данная техника оснащена одним, чаще двумя или тремя термоэлектрическими нагревательными элементами – электротэнами. Такие приборы могут устанавливаться непосредственно в теплообменник.

В обычном режиме циркуляция теплоносителя по трубопроводу осуществляется за счет гравитации или в принудительном порядке, с помощью циркулирующего насоса. Как только интенсивность горения в топке уменьшается, снижается температура теплоносителя в системе, о чем сигнализирует термодатчик. Включается в работу электрические нагреватели, сообщая необходимо тепло остывающему теплоносителю. Соответственно ввиду уменьшения интенсивности нагрева, циркуляция котловой воды в системе замедляется.
Таким образом, в двух словах можно описать принцип работы твердотопливного котла с электротэнами.

На заметку: Вариантов установки электротэнов много. В каждом отдельном случае производитель сам определяет оптимальный вариант конструкции отопительного прибора. От места расположения электронагревательных приборов непосредственно зависит конечный результат.

Преимущества твердотопливных агрегатов с электротэнами и недостатки

Обычный котел на дровах или на угле, установленный у вас дома или на даче всем хорошо. Существует единственный минус, о котором хозяевам приходится умалчивать. Проблема заключается в постоянной необходимости подкармливать отопительный агрегат топливом. Электротэны, установленные в котел, способны кардинально улучшить сложившуюся ситуацию, взяв на себя часть работы в бесконечном процессе. С такими приспособлениями вам не придется регулярно наведываться в котельную и контролировать процесс сжигания топлива.

Важно! Рассчитывать на полноценный обогрев жилого здания и обеспечения горячей водой при работающих электронагревательных элементах, не стоит. Электричество в данном случае является временным источником тепловой энергии. Допускать большие перерывы в работе основной части котла, значит поставить себя перед фактом больших расходов за потребляемую электроэнергию.

Какие же преимущества вы получаете, установив у себя дома комбинированный твердотопливный котел:

• автономная работа всей домашней системы отопления;
• увеличенный промежуток времени между загрузками топлива в камеру сгорания;
• защита водяной системы отопления от размораживания при низких температурах.

Что касается технологических преимуществ, то твердотопливные агрегаты, оснащенные электронагревательными приборами, обладают следующими возможностями:

• отсутствие образования конденсата на внутренних стенках топочной камеры ввиду постоянного подогрева теплообменника электротэнами;
• при постоянной поддержке необходимой температуры теплоносителя, нет необходимости монтировать запасной контур и ставить термосмесительный клапан;
• за счет работы электроприборов, КПД отопительного твердотопливного котла повышается до 95%.

Универсальность является главным преимуществом подобной техники, однако подобные преимущества имеют и обратную сторону. Комбинация обоих типов нагревательных элементов в одном устройстве приводит к значительному удорожанию модели. В сравнении с традиционными твердотопливными агрегатами, такие котлы на порядок дороже. Однако если вы хотите получить спокойствие и комфорт, цена не станет сдерживающим фактором.

Второй аспект, который может отпугнуть потребителя от подобного котельного оборудования, заключается в технологичности прибора. Большая инерционность отопительного котла является характерной, как для твердотопливного агрегата, так и для его электрической части. Невысокая мощность электротэнов является основным фактором, препятствующим вашему выбору. Как правило, при основной мощности в 50 и более кВт, электрические нагреватели выдают всего 6-24кВт. Как правило, суммарная мощность электрических термонагревателей не больше 1/3 от максимальной мощности твердотопливного котла.

На заметку: Котлы, оборудованные более мощными электронагревательными приборами, стоят дороже, и расход электроэнергии в данном случае будет значительный. Такие комбинированные котлы удобны в эксплуатации, но совершенно не рентабельны в качестве источника тепла для системы отопления.

Заключение. Особенности подключения

Приобретение котла на твердом топливе, оснащенного электрическими нагревателями позволяет сразу решить практически все существующие проблемы с системой отопления.

Главное! Для снабжения электричеством такие агрегаты не требуют переоборудования домашней электросети на три фазы. Единственное условие правильной эксплуатации, соблюдение правил и стандартов подключения. Котел в момент работы электрической части работает как обычный накопительный бойлер, от домашней сети в 220В.

Такая техническая возможность не дает права расслабиться. При подключении котла в систему необходимо отдельную линию с отсекающим автоматом, который защит котел от несанкционированных подключений к линии других электробытовых приборов. Все дополнительные манипуляции при установке отопительного котла на твердом топливе с электрической частью, заключаются в прокладке нового кабеля и самого подключения.

К особенностям эксплуатации такой отопительной техники относится обустройство дымохода. Хорошая тяга позволит нормально работать котлу в режиме горения, не провоцируя несанкционированные включения электротэнов. Качество вентиляции и вытяжки определяет работу всей системы отопления. Есть тяга, горит топливо, нет тяги, возникает недожог дров, начинает работать электронагреватель.

По своим габаритам отопительная техника этого класса не сильно отличается от обычных аналогов. Тот же размер камеры сгорания, тот же объем теплообменника. Система отопления с твердотопливным агрегатом, в конструкции которого присутствуют электротэны, предполагает так же наличие теплоаккумулятора и других защитных приспособлений.

Твердотопливные котлы с ТЭНами: преимущества конструкции и особенности работы

При решении вопроса по организации теплоснабжения центральное место занимает правильный выбор оборудования. Теплогенератор является центром любой системы отопления, и от эффективности его работы зависит продуктивность функционирования всего отопительного контура в целом. Рынок отопительного оборудования предлагает массу всевозможных решений.

Твердотопливные котлы по-прежнему остаются востребованными и популярными во многом благодаря возможности модификации. Установка ТЭНов (трубчатых электронагревателей) — это довольно простой и относительно дешевый способ превращения котла на твердом топливе в комбинированное устройство, вырабатывающее тепло с использованием электроэнергии. Твердотопливный котел с ТЭНами по сути является агрегатом, в котором существует возможность альтернативного или совместного использования основных видов топлива и электричества.

Особенности котла на твердом топливе с ТЭНом

Наличие электрических нагревательных элементов в контуре отопления превращает твердотопливные агрегаты в устройства, способные в течение продолжительного времени сохранять температуру теплоносителя на необходимом для функционирования системы уровне. Это крайне важно в том случае, если температура за окном ниже нулевой отметки, а в отопительный контур залита вода.

Какой бы вместительной не была камера сгорания, твердое топливо сгорает относительно быстро. Исключение составляют котлы длительного горения, но их работа базируется на несколько иных физических принципах, а сложность конструкции ведет к увеличению цены. Комбинированные твердотопливные агрегаты с ТЭНами — это лишь улучшенные модификации, имеющие относительно простую и проверенную временем конструкцию.

Конструкция

Вне зависимости от производителя, любой современный твердотопливный котел с электротэном представляет собой теплогенератор.

В его конструкцию входят:

1. Металлический корпус.
2. Камера сгорания твердого топлива.
3. Теплообменник.
4. Система подачи воздуха.
5. Система отвода продуктов горения.
6. Одиночный электронагревательный элемент или блок ТЭНов.
7. Управляющая автоматика.

Каждая фирма-производитель отопительного оборудования старается находить оптимальные для своих изделий конструктивные решения, поэтому расположение элементов, их форма и размеры могут быть различны. В большинстве моделей блок ТЭНов находится в нижней части водяной рубашки котла, чтобы при его включении нагревался весь теплоноситель.

Некоторые модели имеют верхнее расположение ТЭНов. Это объясняется тем, что конструкторы считают неэффективным использование электроэнергии для нагрева большого количества теплоносящей жидкости. ТЭНы подогревают лишь часть теплоносителя, непосредственно циркулирующего в системе.

Принцип работы

Теплогенератор, использующий как минимум два источника энергии — это по сути комбинированный котел. После загрузки в камеру сгорания дров или угля и их поджига начинается передача тепловой энергии, полученной при их сгорании, к теплоносителю, находящемуся в теплообменнике. Для более эффективного использования тепла некоторые модели представляют собой двух- или трехконтурные устройства. Чем меньше тепла будет выведено в трубу и больше отдано для обогрева — тем выше КПД системы в целом.

Если учесть, что 22% тепла пропадает с уходящими газами, 8% обогревает окружающее пространство, и 12% остается в неполностью сгоревшем топливе, то лишь от 67 до 80% представляет собой полезное тепло, отданное теплоносителю. И так невысокий показатель КПД может снижаться по причине недостаточно мощной приточной вентиляции или излишнего количества воды в системе.

Системы отопления с использованием жидкостей инерционны. Для разогрева теплоносящей жидкости требуются серьезные энергозатраты, что при остывании системы приводит к перерасходу любого вида горючего. Чтобы этого избежать, при прогорании дров или угля в работу вступает ТЭН. До момента закладки новой партии горючего необходимая температура в системе поддерживается за счет использования электрической энергии. За своевременное включение и отключение электронагревателя или ТЭНа определенной мощности в блоке ТЭНов отвечает автоматика.

Суть процесса состоит в том, что датчик температуры теплоносителя отправляет сигнал на контроллер, который при ее падении до установленного значения включает ТЭН. Когда теплоноситель достаточно нагрет, подача электроэнергии прерывается. До тех пор, пока питание на управляющую аппаратуру и электронагреватель подается, процесс циклически повторяется.

Преимущества

Наличие ТЭНов в конструкции твердотопливного теплоагрегата позволяет:

• поддерживать в течение необходимого времени заданную температуру теплоносителя в системе;
• существенно экономить все виды твердого горючего;
• использовать электрическую энергию в качестве резервного источника тепла;
• комфортно эксплуатировать оборудование, избавившись от необходимости частого подбрасывания дров или угля в топку, особенно ночью;
• не беспокоиться о размораживании системы при необходимости отъезда из загородного дома, коттеджа или дачи даже на длительный срок.

Недостатки

В качестве единственного недостатка твердотопливных теплоагрегатов с ТЭНами можно указать высокую стоимость потребляемой электроэнергии. По этой причине в бытовых устройствах не используются ТЭНы высокой мощности. При организации отопления в небольшом загородном доме используются котлы мощностью от 10 до 15 кВт, а суммарная мощность нагревательных элементов в блоке ТЭНов не превышает 4-6 кВт. Небольшая мощность электронагревателей ограничивается, в первую очередь, возможностями бытовой электросети 220В-50Гц, от которой питается все оборудование. В случаях, когда проект предусматривает обогрев помещений большой площади, могут устанавливаться более мощные ТЭНы, а система электроснабжения существенно дорабатывается.

Критерии выбора

При выборе отопительного оборудования любой потребитель ориентируется на его способность максимально эффективно обогреть жилище и подсобные или технические помещения. Основной показатель любого теплогенератора — это его мощность. Как правило, необходимая мощность рассчитывается путем сложных вычислений с учетом отапливаемой площади помещений, характеристик материалов стен и кровли, количества дверных и оконных проемов и десятков других параметров.

Упрощенный расчет производится по площади и объему помещений. В самом упрощенном виде принято считать, что 1 кВт заявленной мощности котла достаточно для эффективного обогрева 10 м² площади помещения. На практике для дома площадью 150 м² будет достаточно котла на 15 кВт. В идеале выбирается теплогенератор с параметрами выше расчетных на 10-15%.

Также при выборе следует учитывать:

• материалы изготовления корпуса и теплообменников;
• линейные размеры котла;
• возможность подключения электрооборудования и характеристики электросети;
• расположение точек подсоединения труб и запорной арматуры;
• особенности и форму газоотвода;
• необходимость обустройства и мощность приточной вентиляции;
• цену и авторитет торговой марки.

Обзор популярных моделей и цен

Разнообразие моделей котлов, работающих на твердых видах горючего, практически безгранично. Некоторые модели отличаются от конкурентов не только невысокой стоимостью, но и отличными эксплуатационными параметрами, прошедшими проверку временем.

Warmos-TT (Эван)

Линейка котлов Warmos-tt — образец качественного и недорогого отопительного оборудования от российского производителя. В линейку входят аппараты с номинальной тепловой мощностью 18 и 25 кВт. Модели, название которых содержит букву «К», оснащены ТЭНом мощностью 2,1 кВт и регулятором тяги. Отличительной чертой аппаратов является наличие системы дожига отводимых газов, обеспечивающей более полное сгорание топлива. Корпус котла выполнен из листовой стали с наружным порошковым окрашиванием. При соблюдении правил эксплуатации производитель гарантирует работу агрегата в течение 10 лет.

Цена на модели Warmos-tt находятся в пределах от 29 до 30,5 тыс. руб., что значительно ниже, чем стоимость аналогов от зарубежных именитых брендов. К преимуществам конструкции можно отнести вместительную камеру сгорания и наличие защитного экрана от языков пламени.

Цены на WARMOS-TT

Zota Mix и Дымок

В линейку теплогенераторов Zota Mix входят агрегаты мощностью от 20 до 50 кВт с ТЭНами от 3 до 9 кВт. Главное конкурентное преимущество котлов Zota Mix — возможность использования практически всех видов твердого горючего: от дров до бурого угля. Под брендом «Zota» котлы изготавливает Красноярский завод отопительной техники и автоматики. Популярный котел «Дымок» также является детищем предприятия. Небольшие по размерам и мощности котлы «Дымок» с варочной поверхностью и без нашли свое применение на дачах и в небольших по площади домах. Популярность изделий под брендом «Zota» обеспечили невысокая стоимость и простота использования оборудования.

Дилерская цена на твердотопливный котел Zota мощностью 31,5 кВт некритична для простого обывателя и находится в пределах от 33 до 35 тыс.руб. При этом качество изделия находится на должном уровне, а отечественный производитель гарантирует наличие необходимых запасных частей.

EKO-EL (Wirbel)

Самым интересным техническим решением, отличающим котлы Wirbel серии EKO-El является наклонный люк, существенно облегчающий загрузку дров в камеру сгорания. Модельный ряд насчитывает 9 моделей мощностью от 14 до 80 кВт. Модели с индексом «EL» комплектуются ТЭНами мощностью от 6 до 24 кВт. Эффективность теплоотдачи в теплогенераторах данной серии существенно повышена за счет использования водонаполненной колосниковой решетки.

Цена на самую маломощную модель Wirbel ECO-EL 14 находится в пределах 77-78 тыс.руб, что вполне отвечает продуманности всех элементов, высокому качеству материалов изготовления и сборки.

Цены на EKO-EL

Нюансы монтажа и подключения

При подключении теплооборудования с ТЭНами прежде всего необходимо предусмотреть точку подключения электросети. В монтаже такого вида устройств обязательно должен принимать участие профессиональный электрик, способный правильно рассчитать необходимое сечение провода и подобрать соответствующий автомат защиты. В остальном обвязка твердотопливных агрегатов с электронагревателями полностью копирует схему подключения обычных котлов.

Учитывая, что в системе отопления присутствует вода, обязательно предусматривается заземление или устанавливается УЗО (устройство защитного отключения).

Требования пожарной безопасности

Правильно установленным и обеспечивающим необходимый уровень безопасности твердотопливным котлом можно считать лишь тот агрегат, монтаж которого произведен в соответствии с Нормами Пожарной Безопасности (НПБ) и Строительными нормами и правилами (СНиП). По-настоящему качественно это могут сделать специалисты-монтажники, обладающие инженерными знаниями и многолетним опытом. Пиролизный котел длительного горения вы найдете ответ по ссылке.

Видео

Евгений Афанасьев главный редактор

Автор публикации 14.09.2018

Понравилась статья?
Сохраните, чтобы не потерять!