Твердотопливный котел с электротенами


Содержание:

1. Обычный твердотопливный котел с электрическим тэном
2. Какие особенности имеет котел электрический и на твердом топливе
3. Требования пожарной безопасности к монтажу комбинированных котлов
4. Альтернативные способы избежать заморозки системы

Изначально название статьи выглядит противоречиво (курьёзно), словно каменный век хотят связать с научно-технической революцией XX века. Но проблема, с которой сталкиваются домовладельцы, отапливающие своё жильё или дачный дом, прибегая к сжиганию твердого топлива, вынуждает совершенствовать привычные котлы и создавать их модифицированные гибриды – электро твердотопливные котлы.

Основная задача, преследуемая в этих агрегатах, — это предотвратить процесс размораживания системы отопления при минусовых температурах. Когда котёл длительное время не эксплуатируется, а теплоноситель присутствует в контуре отопления. Можно решать этот вопрос, варьируя с теплоносителем. Например, произведя замену воды в системе на антифриз или добавив присадки, понижающие криогенный порог замерзания для теплоносителя. Эти варианты решают поставленную задачу, но цена этих шагов по выходу из ситуации достаточно высока.  

котел твердотопливный с электротеном


Обычный твердотопливный котел с электрическим тэном

 
Приведённая выше проблема имеет альтернативное решение, получившее распространение в последнее время. Этим решением являются усовершенствованные твердотопливные котлы с электрическими тенами. Для того чтобы уяснить как это сочетается в одном агрегате, достаточно вспомнить как устроен обычный котёл для сжигания различных видов твердого топлива: древесины и угля, торфяных брикетов и древесных гранул (отопление на пеллетах). В нижней части котла располагается зольник. Над ним возвышается собственно топка, а венчает конструкционное нагромождение – бак теплообменника.

Процесс горения в топке вызывает нагрев теплоносителя. Расширение нагреваемой жидкости приводит к естественной циркуляции теплоносителя в контуре отопления. Для этого подающий патрубок (подача) несёт теплоноситель к приборам отопления по нисходящей наклонной, а возвращается жидкость в котёл через обратный трубопровод (обратку) с этой же характеристикой уклона.

Безостановочная эффективная циркуляция обеспечивается отсутствием воздушных пробок в отопительном контуре и непрерывностью процесса горения. После затухания котла гравитационный круговорот теплоносителя постепенно замедляется.


котлы на твердом топливе и электричестве

Критическое значение температуры жидкости (устанавливается заранее) задействует в работу терморегулятор. Он даёт команду на включение термоэлектрических нагревательных элементов, вмонтированных в бак с теплоносителем, и циркуляция в системе возобновляется только в замедленном режиме. Такова принципиальная схема работы, на которую обречён котел электрический и твердотопливный, выполненный в едином корпусе.
 

Какие особенности имеет котел электрический и на твердом топливе

 
При покупке комбинированного котла твердое топливо — электричество необходимо детально знакомиться с описанием эксплуатационных режимов его работы. Нужно убедиться, что котел на твердом топливе и электричестве не требует включения термоэлектрических нагревательных элементов вручную, потому как это создаст в дальнейшем дополнительные трудности.


Таким образом, конструктивные расхождения у котлов двух типов сводятся к врезке нескольких нагревательных элементов. Внутри тэнов размещена проволочная спираль из сплава, обладающего высоким удельным сопротивлением (читайте также: «ТЭНы для радиаторов отопления: комфортный обогрев»). Эти трубчатые нагреватели дополняются термостатическим выключателем. Поэтому котел твердотопливный с электротеном для отопления незначительно дороже в цене по сравнению со своим предшественником.  

твердотопливный котел с электрическим тэном

Мощность термоэлектрических нагревательных элементов, которые монтируются в котлы на твердом топливе и электричестве, значительно меньше номинальной мощности, выдаваемой котлами при загрузке твердым топливом (прочитайте также: «Котлы отопления на твердом топливе — чертеж установки»). Они не становятся полномасштабной теплогенерирующей установкой, а выполняют функцию по поддержанию контура отопления в режиме, исключающем его замерзание при низкой (минусовой) температуре в помещениях.

Как правило, суммарная мощность тэнов не превышает даже трети тепловой производительности отопительного агрегата.


ектрические нагреватели такого номинала не требуют питания от трёх фаз и подключаются к электрической сети с напряжением 220 В. Неукоснительно должно соблюдаться условие подключения их непосредственно к счётчику через отсекающий автомат. Запрещается использование в цепи этого подключения бытовых вилок и розеток, рассчитанных, как правило, на ток в 16 ампер. Можно сделать вывод, что в монтаже электро твердотопливные котлы отопления отличаются только дополнительными манипуляциями с кабелем для питания нагревательных элементов. Читайте также: «Самодельные твердотопливные котлы».

котел электрический и твердотопливный

Следует отметить, что нагревательные элементы чаще всего встраиваются в твердотопливные котлы, бак которых для теплоносителя изготовлен из листовой стали. Сталь позволяет вырезать отверстия требуемого размера и герметично закрепить тэны и термостат. «Рубашка», заполненная жидкостью в чугунном твердотопливном котле, значительно усложняет выполнение этих действий и создаёт дополнительные риски для прочности и надёжности чугунного корпуса. Чтобы переоборудовать чугунные твердотопливные котлы под комбинированные агрегаты необходимо предусмотреть функциональные отверстия для установки электрического оборудования на этапе литья форм агрегата.


 

Требования пожарной безопасности к монтажу комбинированных котлов

 
Существуют твердотопливные котлы, включающие в себя и поверхности для приготовления пищи. Это достаточно удобно для дачи, так как отпадает необходимость расходовать дополнительную энергию для стряпни (детальнее: «Отопительные твердотопливные котлы для дачи»). Предъявляются жёсткие требования, обусловленные соображениями пожарной безопасности, к монтажу отопительных комбинированных котлов. Прежде всего, это удалённость от стен, декорированных или сооружённых из горючих материалов, на 50 см. Котлы устанавливаются на термостойкое основание. Если это деревянный пол, то предварительно укладывается толстый металлический лист, который устойчив к деформации при температурных перепадах.

Пристальное внимание уделяется оборудованию дымохода. В стенах и потолке под него монтируется короб и заполняется базальтовой ватой. Деревянные поверхности нельзя располагать к сэндвич-трубе ближе, чем на 15 см. Также допускается защита воспламеняющихся поверхностей оцинкованными листами с подкладкой, выполненной из асбестового полотна.

Пример отопления частного дома, подробное видео:

Источник: teplospec.com

Устройство

Перед нами самый обыкновенный твердотопливный отопительный котел для частного дома, способный работать, как правило, на нескольких видах топлива: угле, дровах, пеллетах, торфяных брикетах или даже сухом бытовом мусоре. Внизу — зольник; над ним — топка, в верхней части которой размещен бак теплообменника.

Механизм работы прост и понятен:


  • Топка разжигается;
  • Тепло сгорания топлива передается воде в теплообменнике;
  • Нагревшаяся вода расширяется и устремляется вверх, к патрубку подающего трубопровода контура отопления и далее в сам контур. Внутри бака ее замещает поступающая из обратного трубопровода более холодная и плотная вода. Начинается процесс естественной циркуляции.

Однако по мере того, как запас топлива сгорает, температура подачи падает, а скорость циркуляции замедляется. При достижении критического значения температуры в баке срабатывает автоматика и… включаются встроенные в теплообменник трубчатые электронагреватели. Система отопления продолжает работать, пусть и не в полную мощность.

Внимание: наиболее дешевые твердотопливные котлы с электротеном не оборудованы автоматикой. Электрические нагреватели включаются вручную.

Особенности и полезные мелочи

  • Цена комбинированного устройства этого типа практически не отличается от твердотопливного котла аналогичной мощности. В самом деле, конструктивные различия сводятся лишь к нескольким копеечным трубчатым нагревателям и простейшему термостатическому выключателю.

  • Твердотопливный котел с электротеном после переключения на электропитание способен лишь поддерживать минимально допустимую температуру в контуре. Он не является полноценной заменой электрической отопительной установке. Типично суммарная электрическая мощность ТЭНов составляет не больше трети от номинальной тепловой мощности устройства.
  • Большая часть бытовых устройств вследствие малой мощности электрической части (6 — 9 киловатт) не требуют трехфазного питания. Они подключаются к 220 вольтам. Разумеется, через отдельный автомат.

Внимание: все устройства с мощностью, превышающей 3,5 киловатта, подключаются к щитовой отдельным кабелем. Бытовые розетки в цепи питания недопустимы: они рассчитаны на ток не выше 16 ампер.

  • За исключением кабеля для питания ТЭНов, инструкция по установке ничем не отличается от обычного твердотопливного котла:
  1. Устройства, как правило, весьма массивны и поэтому устанавливаются на собственный фундамент. Впрочем, есть и исключения: к примеру, отечественный Каракан АКТВ 10-ТПЭ весит всего 85 килограммов.
  2. Основание для установки должно быть негорючим. Минимальное расстояние от стен из горючего материала — полметра; все воспламеняющиеся поверхности защищаются оцинкованным стальным листом с прокладкой асбестового волокна.
  3. Под дымоход в стенах или потолке делается короб, заполненный базальтовой ватой. Обшивка — все та же оцинковка. Деревянные элементы конструкции должны находиться не ближе 15 сантиметров даже при использовании сэндвич-трубы.

  4. Твердотопливные котлы длительного горения могут монтироваться своими руками без каких-либо согласований и разрешений.
  5. ТЭНы в теплообменнике в полной мере подвержены той же болезни, что у всех ТЭНовых электрокотлов — образованию накипи. При периодическом использовании эффективность нагрева будет заметно снижаться. Исключение — закрытые отопительные системы с использованием бойлеров косвенного нагрева: в них после выпадения в осадок всех минеральных солей новым взяться просто неоткуда.

Плюсы и минусы

Насколько хороша предлагаемая конструкция? Есть ли у нее серьезные недочеты?

Достоинства

  • ТЭНы — это эффективная страховка от разморозки. Оставив дом с водяным отоплением без присмотра на пару-тройку дней, вы не столкнетесь с необходимостью восстанавливать порванные льдом батареи, разводку и не обнаружите наросты льда на стенах.
  • Задержки с завозом дров перестают быть серьезной проблемой. Да, жарко дома не будет; но переждать непогоду вы сможете.
  • От схемы с двумя котлами разного типа комбинированные твердотопливные электрические котлы очень приятным образом отличаются низкой конечной стоимостью проекта. Мы оплачиваем всего ОДИН котел, причем относительно недорогой (10-киловаттные отечественные модели с 3-киловаттной группой ТЭНов обходятся в 13-15 тысяч рублей). Ни второй котел, ни гидрострелка со сложной схемой согласования не нужны.

  • Большая часть устройств этого типа не требует обязательного присутствия в схеме циркуляционных насосов. И при работе на твердом топливе, и при включении электрической вставки возможна естественная циркуляция без перегрева каких-либо частей контура или самих ТЭНов.

Недостатки

В сущности, существенный недостаток всего один. Если отапливаться дровами и углем почти столь же выгодно, как магистральным газом, то прямой нагрев электричеством — самый дорогой способ обогреть свое жилье. Каждый киловатт тепловой мощности будет обходиться владельцу в 4 рубля в час.

Однако: вспомним, что речь идет о практически бесплатном дополнении твердотопливного отопительного устройства. И в этом качестве ТЭНы лишними никак не назовешь.

Альтернативы

Можно ли заменить электрический твердотопливный котел какой-либо дешевой схемой отопления с той же функциональностью?

Давайте разложим проблему на составляющие. Нам необходимы:

  • Максимальное увеличение времени между растопками.
  • Страховка от разморозки на случай, если дрова закончатся, а их завоз в силу каких-то причин затянулся.

Первая проблема может быть решена включением в контур отопления теплоаккумулятора. Это обычный теплоизолированный бак большого объема (как правило, от 300 до 2000 литров), вмещающий соответствующий объем горячей воды.

Работа отопления в этом случае выглядит так:


  • Твердотопливный котел растапливается и сжигает запас топлива на максимальной мощности. Этот режим оптимален и с точки зрения КПД, и в плане чистоты продуктов сгорания: тепловая мощность регулируется ограничением притока воздуха, и при ее ограничении дымоход быстрее зарастает дегтем и сажей.
  • Полученная тепловая мощность утилизируется на нагрев воды в теплоаккумуляторе.
  • После прогорания топлива накопленное тепло продолжительное время расходуется на нагрев отопительных приборов. Котел можно растапливать не чаще раза в сутки.

Можно ли заменить чем-то твердотопливный электрический котел при длительном отсутствии дров или угля?

Рабочих схем, не дающих теплоносителю замерзнуть, можно придумать множество. Самая примитивная — включенный циркуляционный насос, гоняющий воду по контуру, и направленный на один из радиаторов электрический тепловентилятор. Функцию страховки может выполнять и недорогой газовый конвектор с баллоном.

Однако нужно признать, что все эти схемы требуют ручного включения и постоянного контроля. С точки зрения удобств герой нашей статьи вне конкуренции.

Источник: otoplenie-gid.ru

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.

Твердотопливный котел с электротенами

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.

Твердотопливный котел с электротенами
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.

Твердотопливный котел с электротенами

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.

Твердотопливный котел с электротенами

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.

Твердотопливный котел с электротенами

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.

Твердотопливный котел с электротенами

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.

Источник: ZnatokTepla.ru


Твердотопливный котел с электрическим ТЭНом оптимален для использования в регионах, где отсутствует централизованное газоснабжение. Основное преимущество оборудования заключается в возможности использовать два альтернативных вида энергии. Отопительные агрегаты функционируют как на твердом топливе, так и отапливают помещение с помощью встроенных электротенов.

Конструктивные особенности

Основой механизма является камера сгорания для твердого топлива, в качестве которого могут использоваться:

  • Уголь.
  • Дрова.
  • Торфяные брикеты.
  • Древесные опилки.

Сегодня можно купить отопительное оборудование в различных модификациях. В одних моделях водяной контур может располагаться сверху топки, в других — вокруг нее. КПД для обоих вариантов является высоким. Данный критерий не оказывает влияния на цену оборудования.

Зола, которая образуется в результате сгорания твердого топлива, в большинстве агрегатов ссыпается через решетку в зольник. Оттуда она легко удаляется по мере наполнения емкости.

Электротен, работающий от сети, автоматически включается, в случае снижения теплоотдачи камеры сгорания. Большинство современных моделей оснащено автоматическим управлением, позволяющим устанавливать различные температурные режимы, в зависимости от сопутствующих условий.

Преимущества оборудования

К основным преимуществам твердотопливного котла с электрическим ТЭНом относят:

  • Высокие прочностные характеристики. Котлы изготавливаются из особо прочных материалов — жаропрочная сталь, чугун.
  • Возможность работы от двух независимых энергоносителей. При отсутствии одного, оборудование автоматически переключается на другое и продолжает обогревать помещение в заданных температурных параметрах.
  • Простое управление. Многие доступные по цене модели имеют дистанционное управление. Температурный режим водяного контура задается при помощи пульта управления ТЭНом.
  • Возможность подключения к котлу единовременно до нескольких систем. Это позволяет при помощи одного агрегата отапливать несколько независимых помещений (дом, гараж, баня и т.д).
  • Экономичность. После того, как при помощи твердого топлива достигнуто оптимальная температура в помещении, включенный ТЭН позволит поддерживать тепло в заданных параметрах. Это позволяет оптимально расходовать используемые энергоресурсы.

В нашем интернет-магазине представлен широкий выбор твердотопливных котлов, оснащенных электротеном. Среди широкого ассортимента легко подобрать и купить подходящий агрегат.

Источник: pechimax.ru


Leave a Comment

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.