Универсальные комбинированные котлы на твердом топливе: использование альтернативного горючего

Котлы газ – электричество

Ситуация с ними почти такая же, как и с твердотопливными устройствами. Обычно такие комбинированные котлы отопления нагревают воду путем сжигания газа. Дополнительный источник тепла используется только тогда, когда исчезает давление или газ в газопроводе  или же завершается пропан в баллоне.

Такие установки завоевали большую популярность из-за:

1. Компактных размеров. Наличие ТЭН и автоматики для его регулирования не сильно увеличивает габариты устройства. По этой причине этот вид является единственным, который имеет модификации настенного исполнения, хотя многие такие котлы являются напольными.
2. Возможность установки на кухне. Чтобы установить все остальные виды, нужно организовать котельную в отдельном помещении дачи или дома.
3. Удобное пользование. Как газ, так и электричество находятся под полным контролем автоматики. Хозяину дачи или частного дома остается только настроить рабочие режимы и наслаждаться теплом. Никаких дров, пеллет, брикетов или дизельного топлива подвозить не нужно.
4. Отсутствие необходимости в покупке мембранного бака, циркуляционного насоса и других важных узлов обвязки. Эти элементы часто являются составными конструкции.

Стоит добавить, что принцип использования электрических нагревательных элементов в этих и вышеописанных агрегатах встречается во всех других типах комбинированных котлов с ТЭН. То есть ТЭН являются только вспомогательной частью.

Преимущества котлов на твердом топливе с электронагревом

Как мы уже отмечали, твердотопливные котлы, при всей своей популярности и доступности, обладают одним существенным недостатком – дрова (или любой другой вид твердого горючего материала) необходимо постоянно подкладывать в топку. Комбинированный твёрдотопливный котел с электронагревом позволяет устроить необходимую передышку в этом, казалось бы, бесконечном процессе: как только дрова прогорят, и температура теплоносителя упадет ниже допустимой, в работу автоматически включится система с электрическими нагревателями и обеспечит подачу тепла в отопительный контур.

Однако в качестве временного источника тепла переход на электричество – вполне подходящее решение. Таким образом:

• Заложив полную топку вечером, можно спокойно спать до утра и не заботиться о том, что есть вероятность проснуться в холодной комнате;
• Можно спокойно уезжать по делам на несколько дней, не оставляя дома дежурного. Обычный твёрдотопливный агрегат такой свободы не обеспечит;
• Если вдруг в самый разгар холодов топливо неожиданно закончится (такое иногда случается, ведь в сильный мороз его расход увеличивается), необходимости немедленно пополнять запасы не будет. Можно некоторое время обогреваться электрическим тэном.

К недостаткам такого решения часто относят его относительную дороговизну: комбинированный котел обычно стоит несколько дороже, чем обычный. Но, в отличие от многих других ситуаций, здесь совершенно ясно, почему мы платим дополнительные деньги: что может быть дороже собственного спокойствия и комфорта?

Котлы отопления комбинированные газ-твердое топливо

Одна из самых востребованных комбинаций горючего – твердое топливо/газ. Многие строят дома в коттеджных поселках, где планируется подведение газовой магистрали. Потому покупать и устанавливать сначала твердотопливное оборудование, а затем, через несколько лет еще и газовое – не самое разумное решение. Вот и ищут люди котлы, которые одновременно могут работать и на твердом топливе и на газе.  Кроме описанных выше финских котлов, есть еще предложение – польские комбинированные котлы отопления Zota. В них можно использовать твердое, газообразное (природный или сжиженный газ) или жидкое топливо, но относятся они к классу сменных котлов, т.е. для смены топлива требуется поставить/снять горелку. Если вы не собираетесь часто переходить с одного энергоносителя на другой, то это оборудование – неплохой выбор, так как цена на него невысока.

Комбинированные котлы отопления Zota

Для тех, кто часто будет менять топливо, намного привлекательнее комбинированные двухтопочные котлы ECO CK Plus. Тут схема работы иная. Если в качестве основного используется твердое топливо, то после окончания горения и снижения температуры теплоносителя ниже заданной, автоматически включается горелка в другой топке. А работает она на газе или жидком, что выставляется в настройках. В камере для твердого топлива можно также установить пеллетную или жидкотопливную горелку. Есть вариант с ГВС и без. Очень интересный и действительно многовариантный котел. Есть, конечно, и минусы: цена и габариты.

Комбинированные двухтопочные котлы ECO CK Plus

Для тех, кого привлекает комбинация газ/твердое топливо/электричество подойдут описанные выше финские Jäspi Triplex и шведские CTC.  Выделяется у этой кампании котел CTC 2200 TRIO, который может работать на всех видах топлива – солярка/газ, дрова, уголь, электричество. Из комбинированных котлов СТС выпускает еще CTC 1200 Family 40, использовать в котором можно газ/дизель и электричество и несколько вариантов, использующих газ и солярку. При этом подходит в качестве твердого топлива и брикетированное (уточнять при покупке относительно каждой модификации).

Комбинированный многотопливный котел CTC TRIO

Подключение котлов на дровах и электричестве

Без сомнения, покупка, монтаж и обвязка двух отдельных агрегатов обойдется вам дороже одного комбинированного теплогенератора. Но, реализуя данный вариант, вы получаете полноценное отопление двумя энергоносителями, эффективно действующее в автоматическом режиме.

В нашей паре источников тепла дровяной (угольный) котел является основным, а электрический – вспомогательным агрегатом. В качестве последнего можно задействовать любой из трех разновидностей электрокотлов, предлагающихся на рынке:

• традиционный ТЭНовый со встроенным циркуляционным насосом и блоком управления;
• электродный с выносным щитком управления;
• индукционный с отдельным пультом.

Мы не будем разбирать преимущества и недостатки каждого типа электрокотлов, это тема другой статьи. Здесь мы покажем на схемах, как подключить котлы на дровах и электричестве, чтобы второй подстраховывал первого в автоматическом режиме. Начнем с совместной обвязки дровяного и ТЭНового отопительного агрегата:

Схема подключения 2 котлов – на электричестве и дровах. Термостаты обеспечивают автоматический запуск электрокотла после остановки дровяного и наоборот.

Алгоритм работы системы выглядит так:

1. ТТ-котел бездействует и его циркуляционный насос отключен. Отопительные приборы получают тепло от электрокотла, ориентирующегося на комнатный терморегулятор, где вы настроили желаемую температуру. Чтобы теплоноситель не двигался по кругу через параллельное кольцо, в схеме задействованы 2 обратных клапана.
2. Вы растопили твердотопливный агрегат. Какое-то время он станет набирать температуру, а вода будет циркулировать по малому кругу, направляемая трехходовым клапаном с термоголовкой. Насос включится по команде накладного термостата, установленного на подающем трубопроводе.
3. Когда теплоноситель в малом кольце нагреется до 55 °С, сработает температурный датчик термоголовки, стоящий на обратной магистрали. Трехходовой клапан приоткроется и тепло пойдет в систему отопления.
4. Электрокотел отключит нагрев по сигналу комнатного термостата и перейдет в дежурный режим.
5. После прогорания твердого топлива вода в системе, а за ней и воздух в помещениях, начнут остывать. Накладной термостат ТТ-котла «увидит», что теплоноситель остыл и остановит насос.
6. Когда температура в доме снизится до выставленного вами значения, комнатный терморегулятор вновь задействует электрокотел.

Подробно о том, как правильно подключить котел электрический и твердотопливный, расскажет наш эксперт Владимир Сухоруков в своем видео:

Watch this video on YouTube

Индукционные и электродные теплогенераторы не оборудованы собственным фильтром и циркуляционным насосом, поэтому последний придется покупать и ставить отдельно. В этом все отличие в схеме подключения отопителей данного типа, только насосный агрегат нужно присоединить к сети через шкаф управления, чтобы комнатный терморегулятор отключал его вместе с электрокотлом, как изображено на схеме:

В этой схеме циркуляционный насос электрокотла будет отключаться вместе с ним благодаря отдельному шкафу управления

Если система отопления частного дома состоит из нескольких контуров (радиаторы на разных этажах, теплые полы и бойлер косвенного нагрева), то для совместной работы дровяной и электрический котел подключается методом первичных и вторичных колец. О принципе работы данного типа обвязки рассказано здесь.

Подключение котла электрического и твердотопливного к системе отопления по методу первичных и вторичных колец

Функциональные возможности и виды комбинированных котлов

В зависимости от дополнительных функций, которые способны осуществлять котлы отопления универсальные, их подразделяют на следующие типы:

Простые котлы

Существуют простые комбинированные котлы, без каких либо дополнительных функций. Они предназначаются исключительно для подогрева воды в теплоснабжающей системе дома.

Двухконтурные котлы

Эти агрегаты, помимо нагрева воды для отопления здания, могут разогревать воду и для хозяйственных или бытовых нужд. Для этих целей используют дополнительные бойлеры.

Универсальные двухконтурные котлы

Они отличаются от предыдущего варианта наличием специальной чугунной плиты, которая может быть использована для приготовления еды.

Многотопливные котлы без бойлера, оборудованные плитой

Такие котлы могут использоваться для обогрева помещений в загородных домах. Часто котлы последних двух типов изготавливаются с небольшой мощностью, поскольку более мощное оборудование подразумевает четкое разделение функций и возможностей.

Мощность универсальных котлов

Данный тип котла отопления может иметь различные характеристики. Для всех видов таких многотопливных агрегатов существует общий принцип: чем выше мощность — тем меньше дополнительных функций и функциональных возможностей совмещения различных видов горючего.

Зависимость мощности котла от площади отапливаемого помещения.

Мощность этого вида котлов может быть самой разнообразной, но большим спросом пользуются те виды отопительного оборудования, характеристики мощности которых лежат в пределах от 20 до 120 кВт.

Такие мощности могут отапливать широкий спектр помещения (при высоте потолка не более 3-х метров) — от 180 до 1000 квадратных метров.

Полный набор функций и возможностей в типах топлива имеют котлы с мощностью до 50 кВт. Они работают на всех видах горючего, могут иметь и бойлер для обогрева проточной воды, и плиту для приготовления пищи. Такие котлы работают на газе, угле или дровах и электричестве.

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.

Как выбирать

Есть один важный момент, который стоит знать: на каждом виде топлива у котла будет разная мощность. Как тогда выбирать? По тому виду топлива, который у вас будет основным. Все равно ведь, какое-то топливо вы считаете лучшим вариантом для отопления. И еще один нюанс, который стоит учесть при выборе: в импортных котлах, которые изготовлены для продажи внутри Еврозоны, указывается номинальная мощность, в котлах для России – максимальная. А это немалая разница в показателях. Продавцы, кстати, озвучивают максимальную мощность, что тоже нужно иметь в виду. Потому будьте внимательны.

Комбинированные котлы для отопления дома будут иметь разную мощность на каждом топливе

Комбинированный котел электричество+дрова

Как возможно совместить в одном котле два таких разных вида топлива? Все дело в уникальной и продуманной конструкции. К тому же, как уверяют специалисты, это самая простая и практичная конструкция из всех комбинированных котлов отопления.

Если рассмотреть внимательно многотопливные котлы типа «электричество+дрова», то можно заметить, что от твердотопливных их отличает лишь установка одного прибора. Это ТЭН, с помощью которого нагревается теплоноситель в системе отопления. Кстати, нагрев производится прямым воздействием, потому что ТЭН вмонтирован в теплообменник. Так что никаких посредников между нагревательным элементом и теплоносителем нет.

Как и все современные котлы, этот оборудован отличной системой автоматики. Она контролирует и регулирует температурный режим внутри дома за счет увеличения или уменьшения мощности отопительного агрегата.

Автоматика котла позволяет переходить на режимы, где используется тот или иной вид топлива. Заметим, что производители предлагают сегодня два варианта перехода:

• Автоматический.
• Ручной.

Комбинированный котел отопления

Какой лучше, каждый потребитель решает сам. Отметим лишь, что ручной переход проще, да и котел при этом будет стоить меньше. Автоматический вариант удобнее, но цена таких котлов слишком высока. Однако именно эти отопительные приборы сегодня очень популярны. Дело в том, что при снижении мощности котла, работающего на дровах, в автоматическом режиме включается ТЭН. Он подпитывает систему отопления необходимой тепловой энергией.

К примеру, закладка дров была сделана вечером. Естественно, до утра ее тепла не хватит, и за ночь температура может упасть до критической. Автоматика не будет ждать, когда кто-то включит электрический нагревательный элемент вручную. Она сама подаст ток на ТЭН. В этом и заключается функциональность универсальных котлов отопления.

Комбинированные котлы, где используются дрова, в основном работают на электричестве. Дрова приходится разжигать, когда электрический ток перестают подавать в линию. А в загородных поселках зимой это случается нередко. Поэтому хозяин должен заранее провести закладку дров внутрь топки, чтобы быть во всеоружии. Останется только поджечь твердое топливо. Так как температура внутри системы отопления нормальная, то и сильного пламени для ее поддержания не требуется.

Требования монтажа

По сравнению с обычными отопительными приборами к монтажу и обслуживанию комбинированных агрегатов предъявляются более жесткие требования:

• Во-первых, многотопливные котлы необходимо устанавливать только в отдельных помещениях. Для них выделяется топочная или небольшая котельная, что зависит от размеров и производительности оборудования.
• Во-вторых, это помещение должно соответствовать правилам пожарной безопасности. В нем должен быть хорошо работающий дымоход и вентиляция.
• В-третьих, под универсальный котел обязательно заливается фундамент.

Преимущества универсального котла электричество+дрова

Устройство комбинированного котла

Отметим лишь некоторые его достоинства:

• Подобная комбинация позволяет использовать самый доступный и дешевый вид топлива — древесные отходы. А универсальность достигается наличием двух видов энергоносителя. Их можно применять отдельно или в сочетании при определенных условиях эксплуатации.
• К сожалению, дешевый природный газ доходит не до всех потребителей. Так что электроэнергия — это самый доступный вид топлива, а дрова — самый дешевый. Такое сочетание позволяет говорить и об экономичности котла, и о его практичности.
• За счет использования ТЭНа котел можно отнести к экологичным отопительным агрегатам.
• Современный подход к созданию удобных и комфортных условий эксплуатации, включающих в себя установку блока автоматики и программаторов. Это дает возможность легко обслуживать систему отопления и экономить время на эти процессы.
• Продуманная конструкция агрегата позволяет сэкономить топливо на тепловых потерях. И это еще один плюс в карман потребителя.

Особенности дровяных котлов

Дровяные котлы могут отличаться размером камеры сгорания, конструкцией и материалом, из которого они произведены. Для создания теплообменника такого котла чаще всего используют чугун или сталь. У каждого из этих материалов есть свои преимущества и недостатки, чугунный теплообменник обеспечивает стабильную работу и долго остывает, облает длительным сроком эксплуатации, обычно не меньше 20 лет, но при частых и резких перепадах температур может подвергаться разрушению. Стальной является более термоустойчивым, но имеют не такой большой срок службы, около 10−15 лет и могут подвергаться коррозии.

Особенности эксплуатации данных отопительных приборов длительного горения:

• Угарный газ, который выделяется при работе котла, не поступает в дымоход, а служит сырьем для выработки горючего газа, это обеспечивает экологическую чистоту;
• Нагрев теплоносителя производится неравномерно;
• Процесс горения топлива может поддаваться регулировке при помощи подачи воздуха;
• При сжигании топлива выделяется большое количество сажи и золы;
• Для работы такого котла требуется наличие дымохода в помещении;
• Необходимо контролировать сухость топлива, при большой влажности древесины, ее энергетические качества сильно снижаются;
• Нужно наличие свободного пространства для хранения топлива и расположения самого котла вдали от всех приборов и поверхностей.

К преимуществам котлов длительного горения относят:

• Наличие высокого уровня КПД, а также регулировка температуры водоснабжения;
• Возможность использования различных видов топлива, комбинирование их;
• Отсутствие необходимости подключения к различным коммуникациям, работа котла автономная;
• Возможность отапливать различные помещения и постройки;
• Экономия средств на приобретении топлива.

Условия монтажа и эксплуатации

Комбинированный твердотопливный котел, равно как и любой другой отопительный котел имеют одинаковые условия монтажа и эксплуатации.

В первую очередь стоит понимать, что размещение такого оборудования в жилых комнатах невозможно, так как оно может выделять продукты горения, которые пагубно отражаются на здоровье человека.

Рассмотрим несколько правил и рекомендаций, которые помогут правильно подобрать место установки.

• Хорошая вентиляция. Помещение, в котором планируется устанавливать оборудование такого типа в обязательном порядке должно хорошо вентилироваться, чтобы все продукты горения не задерживались в комнате и не рассеивались по дому. Для этого обустраивается специальная вытяжная система, которая сразу же вытягивает продукты горения. Создание вентиляции и системы вытяжки в обязательном порядке должно предусматривать быстрый доступ для прочистки, потому как в процессе эксплуатации она может забиться и станет хуже выполнять свою функцию.
• Удобство проведения дымохода. Самым оптимальным вариантом будет расположить котел как можно ближе к внешней стене. Это обусловлено тем, что так будет значительно легче вывести дымоход, кроме того подвод дополнительных коммуникаций в виде газа или электричества также будет сильно облегчен.
• Пожарная безопасность. Перед тем, как устанавливать котел, необходимо тщательно подготовить помещение. Напольные конструкции не рекомендуется устанавливать на черновой пол, необходимо создавать специальную подставку из бетона или кирпичной кладки. Это позволит защитить черновой пол от постоянного воздействия высоких температур.Настенные модели также нужно дополнительно оградить, создав своеобразную выемку, которая собрана из огнеупорных материалов с малой теплопроводностью.

Что лучше: заводская или самодельная модель?

Некоторые умельцы, видя популярность и распространенность универсальных моделей, решили самостоятельно собрать нужную на базе твердотопливного котла. Они приобретают разные типы горелок и самостоятельно подключают котлы к газовым магистралям. Допустимы ли такие работы?

Самостоятельным переоборудованием заниматься не стоит. Почему? Для этого есть две причины:

• безопасность;
• неэкономичность.

Обычно перед тем, как котел попадает в магазин, он проходит тестирование в заводских условиях. Дома это сделать не представляется возможным. Следовательно, владелец дома не может быть полностью уверен в надежности своего оборудования. Такие котлы могут представлять серьезную опасность.

Приобретая котел в специализированном магазине, вы можете быть уверенными, что ваш дом будет в безопасности, а система отопления прослужит долгие годы!

Агрегаты со сменными горелками

Комбинированные котлы, использующие разное топливо поочередно, производятся таких разновидностей:

• газовый агрегат, в котором предусмотрена возможность замены газогорелочного устройства на пеллетную горелку;
• твердотопливная отопительная установка, конструкция которой позволяет поставить газовую, дизельную либо пеллетную горелку.

Данные универсальные отопительные котлы для дома сконструированы под определенный вид топлива, но имеется возможность перейти на другой энергоноситель, проделав ряд манипуляций по установке или замене горелки. Поскольку конструкция предусматривает специальное посадочное место и подключение соответствующей автоматики, эти манипуляции не отнимают много времени. Но чтобы их проделать, нужно отключить систему отопления и дождаться пока камера сгорания немного остынет. Такие действия среди зимы выхолодят весь дом и понадобится некоторое время на его нагрев. По этой причине частые замены горелок неприемлемы, особенно если в доме проживают маленькие дети.

В отопительных установках может применяться универсальная горелка для котла, такие выпускаются некоторыми зарубежными производителями. Изделие может переходить с природного газа на сжиженный (пропан) или с дизельного топлива на отработанные машинные или растительные масла. Для этого универсальной горелке на жидком топливе не требуется разборка или снятие с агрегата, достаточно произвести регулировку количества воздуха.