Комбинированные котлы дрова-электричество

Отопительный комплекс из дровяного и электрического котлов особенно популярен у владельцев коттеджей, чья площадь составляет 100-200 м². В условиях, когда газовой магистрали поблизости нет, а какие-то иные энергоносители использовать в отопительных целях оказывается дорого или затруднительно, комбинация «электроэнергия-дрова» вполне приемлема. Заметим, что ограничений по площади отопления для рассматриваемого комплекса нет – важно лишь, чтобы электрической мощности, подведенной к загородному дому, было достаточно.

Расценки на твердотопливные и электрические котлы, не оборудованные автоматикой, более чем в два раза ниже своих жидкотопливных аналогов. К достоинству комбинированных котлов относится их высокая эксплуатационная надежность – если электрические тэны выйдут из строя, то топить такой котел можно дровами без проблем хоть до первых теплых дней весны.

Отопление электричеством позволит полностью исключить потери тепла через дымоход, поскольку он не нужен. Тепловая энергия, генерируемая тэнами, передается теплоносителю практически полностью. Наконец, обогрев электрическим теплом абсолютно не вредит экологической обстановке в загородном доме.

Сжигание в отопительном котле дров также не повлияет негативно на окружающую среду. При влажности древесного топлива на уровне 15-20% выделение дыма минимально, зольность не выше 1% от исходной массы дров. Кстати, зола послужит хорошей подкормкой для зеленых насаждений вокруг коттеджа. Для сравнения: сжигание жидкого и газообразного топлива сопровождается выбросом вредных химических соединений, отравляющих атмосферу вокруг загородного дома.

Построение комбинированного отопления

В двух и трехэтажных коттеджах с подвалом, имеющих крутую или плоскую крышу, твердотопливный и электрический котлы необходимо интегрировать в двухтрубную отопительную систему. При этом электрический котел может быть установлен по отношению к твердотопливному как последовательно, так и параллельно. Во втором варианте необходимо установить вентили на обратных линиях каждого котла, чтобы теплоноситель не охлаждался при его прохождении через отключенный и холодный отопительный прибор.

Стояки на подаче и обратке в двухтрубной системе монтируются вертикально. Разводка труб выполняется в соответствии с конструкцией здания – либо верхняя, при которой горячий теплоноситель движется к нагревательным приборам по направлению сверху вниз (от чердака), либо нижняя, с поступлением горячей воды в радиаторы из подвальных помещений (снизу вверх).

Циркуляция теплоносителя в двухтрубной отопительной системе естественная (гравитационная) или принудительная, с врезкой в контур специальных насосов.

Особенности естественной циркуляции теплоносителя

Гравитационная система отопления обладает двумя основными достоинствами: дешевизна; защищенность от поломок агрегатов, обеспечивающих принудительную циркуляцию. Принцип ее действия прост – гидростатический напор, вызванный разницей в плотности холодного и горячего теплоносителя, обеспечивает движение воды в отопительном контуре.

Впрочем, простота и надежная работа естественной отопительной системы вынуждают домовладельца мириться со слабой эргономичностью в разводке труб, что в итоге снижает степень ее комфорта. Требования к уклонам и пространственной конфигурации труб отопления неумолимы, а для эффективной циркуляции воды в них и достижения высокой теплоотдачи необходимо укладывать в помещениях трубопровод большого диаметра, причем размещать его открыто. Имеются также ограничения к типу радиаторов отопления – для гравитационной системы отопления подходят лишь те из них, что создают наименьшее гидравлическое сопротивление теплоносителю. Тип разводки – верхний или нижний – в отношении позиции расширительного бачка в системе значения не имеет. Экспанзомат всегда монтируется в наивысшей точке отопительного контура – как правило, в чердачном помещении.

Также к недостаткам контура с естественной циркуляцией воды относятся медленный набор скорости движения теплоносителя и затрудненная регулировка температурных режимов обогрева в разных точках коттеджа.

Циркуляционный насос в отопительном контуре

Данный агрегат монтируется перед котлами и обеспечивает принудительное движение теплоносителя в системе отопления. Благодаря циркуляционным насосам интенсивность «разгона» воды в контуре значительно выше, чем при естественной циркуляции. Это позволяет формировать отопительную систему с использованием труб малого диаметра, повышая ее эргономичность за счет большего числа уклонов в составе контура.

Принудительная циркуляция создает условия для формирования более комфортного климата в комнатах за счет контролируемого распределения тепловой энергии не только по стоякам, но и по радиаторам отопления.Причем в качестве отопительных приборов можно использовать модели, обладающие существенным гидравлическим сопротивлением. Отопительную систему с принудительной циркуляцией допустимо выстраивать в границах одного помещения (в т.ч. закрытый экспанзомат), поскольку перепады высот для нее не требуются.

В тоже время надежность такой системы отопления ниже, чем у контура с естественной циркуляцией – насосы подвержены износу в большей степени, чем ее прочие конструкционные элементы. Стоимость организации принудительной циркуляции недешева – для каждого насоса необходима специальная арматура и ИБП на случай перебоев с электроснабжением.

Установка котлов комбинированных

Ввиду отсутствия нормативной базы по выбору места установки бытовых дровяных и электрических котлов в загородном доме, владельцам коттеджей и проектировщикам остается лишь ориентироваться на практические рекомендации. Согласно опыту эксплуатации комбинированных котлов, наиболее удобно монтировать их в подвальном помещении, отведенном под топочную. Заглубленное положение котельной обеспечит необходимый напор для циркуляции теплоносителя и позволит уменьшить диаметр труб в составе отопительного контура. Вблизи топочной (вне дома) необходимо устроить небольшой дровяной склад, из которого в подвальное помещение ведет спускной лоток или индивидуальная лестница – эта мера позволит переносить дрова в обход жилых помещений в загородном доме.

Отопительный электрокотел монтируется на стене котельной (топочной) в положении вертикально, что даст свободный доступ к нему. Сборка агрегата, его установка и подключение к питающей электросети выполняется при ее отключении. Разумеется, электрокотел во время монтажных работ также должен быть отключен. Установочные операции могут производить только аттестованные специалисты, иначе производитель электрического котла снимет его с гарантии.

Однофазные и трехфазные (мощность не выше 12 кВт) электрические котлы подключаются к линии электроснабжения посредством медного кабеля с тремя или четырьмя жилами. Разводка питающего кабеля от электрощитка производится открытым способом, в кабель-каналах или защитных трубах, либо его линия заделывается в стены с предварительной резкой штроб. Дешевле всего обойдется открытая проводка, с размещением электрокабеля вдоль стен по асбестовой подложке толщиной 3 мм, при этом лист асбеста должен выступать за кабель с двух его сторон как минимум на 5 мм. Крепление кабеля осуществляется с применением полосок из жести (ширина 10 мм, толщина металла 0,3-0,5 мм), проложенных внутри электроизоляционным картоном.

Подключение электрокотла к сети питания требует автоматического защитного выключателя, также прибор необходимо заземлить. При этом использовать в качестве замеляющего контура сетевых металлических конструкций (водопровод, газопровод и отопления) запрещается. На рынке присутствуют отопительные электрокотлы, укомплектованные датчиками нагрузки на электросеть – их необходимо установить на вводе электрическом кабеле перед электрическим щитком. Датчики отслеживают потребляющую нагрузку домашней электросети и при необходимости снизят мощность потребления энергии котла, перераспределив ее между бытовыми приборами.

Установка твердотопливного (дровяного) котла производится согласно инструкции производителя. В случае если помещение топочной построено из горючих материалов, то минимальная дистанция от корпуса котла до ближайшей стены, перегородки и перекрытия должна составить 500 мм. Уменьшить эту дистанцию до 250 мм возможно, если обшить горючие поверхности 8 мм асбестовым картоном, поверх которого крепятся листы кровельной стали. Минимальная дистанция между корпусом котла и негорючими поверхностями – 50 мм. Это же расстояние выдерживается котлом и горючими поверхностями, облицованными кирпичом с кладкой «на ребро», выведенной на полутораметровую высоту. Перед топочным отсеком котла на пол стелется лист кровельной стали размером 700 на 500 мм, с подкладкой из 8 мм асбестового картона. Выбирая местоположение дровяного котла, необходимо предусмотреть перед ним проход шириной от 1250 мм.

Как выбрать мощность отопительного котла

Потребность в киловаттах для отопления загородного дома зависит от теплоизоляционных характеристик его ограждающих конструкций, т.е. типа стенового материала и суммарной площади проемов во внешних стенах.

Таким образом, котел с условной мощностью в 1 кВт будет эффективно обогревать:

• помещение объемом до 25 м³ в доме, стены которого имеют толщину в 1,5-2 кирпича и хорошо теплоизолированы, либо выполнены из клееного бруса или бревна (качественно утепленный коттедж для круглогодичного проживания). Площадь дверных и оконных проемом не превышает 15% от общей площади внешних стен;
• помещение объемом до 20 м³, две-три стены которого выходят на улицу, имеют толщину в один кирпич и обшиты теплоизоляционным материалом, либо возведены из бруса (дом со средним утеплением). Площадь оконных и дверных проемов – не более 25% от площади ограждающих конструкций;
• помещение объемом до 15 м³, стены образованы деревянными панелями с внутренней облицовкой, крыша теплоизолирована, сквозняков нет (летний домик с утеплением стен);
• помещение объемом до 7 м³, стены не утеплены, выполнены из лесоматериалов, гофрированного металла и пр. (флигель, садовый вагончик).

Построение системы комбинированного отопления

Ее проектирование осуществляется в стенах проектно-монтажных компаний и в соответствии с классическими методами. В ходе монтажа производится установка нагревательных приборов (радиаторов), отопительных котлов, расширительного бака, соответствующего типу циркуляции воды в контуре (естественная или принудительная циркуляция). Также устанавливается запорная, измерительная и регулирующая арматура.

Первый этап работ, как правило – позиционирование и монтаж отопительных радиаторов. Хотя не возбраняется начинать установку с построения стояков и лишь после этого выставлять отопительные приборы. Подключение системы отопления к котлам производится только после ее промывки и опрессовки.

В завершении

Двухтарифная оплата за электроэнергию, если таковая введена в местности, где находится загородный дом с комбинированным отоплением, дает возможность сэкономить на счетах за киловатты – необходим бак, аккумулирующий тепловую энергию по ночам и отдающий ее теплоносителю в светлое время суток.Он окажется выгодным и при топке дровяного котла – его можно будет топить не чаще нескольких часов за сутки-двое с достижением максимально возможной температуры сгорания дровяного топлива, минимизации остатка в виде сажи, более чистых дымовых газов и, как следствие, наивысшего КПД отопительного агрегата.

На рынке твердотопливного отопительного оборудования имеются модели, оснащенные электротэнами – производители позиционируют их, как комбинированные котлы. Однако мощность тэнов в составе таких приборов обычно не превышает 6 кВт. Самостоятельно обеспечить нагрев теплоносителя эти котлы способны лишь в домах с отапливаемой площадью не более 100 м² и только при условии качественной теплоизоляции стен. И если существует реальная потребность в комбинированном отоплении загородного дома по схеме «дрова-электричество», то понадобятся два самостоятельных котла – твердотопливный и электрический – достаточной мощности.