Котел на твердом топливе и электричестве: особенности устройства

Конструкция котла и схема функционирования

Современный рынок котельного оборудования в настоящее время предлагает огромный ассортимент комбинированных котлов от различных производителей.

Модельный ряд огромен, здесь даже представлены котлы, которые могут работать на четырех видах топлива. Но в основном комбинированные котлы делятся на два вида:

• одноконтурные
• двухконтурные

Первые предназначены только для системы отопления, вторые имеют дополнительную функцию – обеспечение дома горячей водой.

В конструкционном исполнении комбинированные котлы имеют только напольную модель. Это связано с большим весом прибора, потому что он изготавливается в основном из чугуна, который отлично противостоит коррозии.

Обязательное условие – это установка автоматики, которая не только контролирует процесс, но и обеспечивает высокий показатель безопасности эксплуатирования.

Необходимо отметить и тот факт, что конструкция комбинированных котлов отличается и тем, что имеет однотопочную или двухтопочную систему.

В чем суть? В некоторых моделях топки, работающие на разных видах топлива, расположены друг над другом. Это очень удобная форма, которая позволяет не менять, к примеру, горелки, а просто переводить процесс с одного топлива на другой.

В однотопочных моделях перевод топлива сопряжен с некоторыми неудобствами. К примеру, газовая горелка должна быть отсоединена, а на ее место устанавливается дизельная горелка. Это занимает определенное время.

Достоинства и недостатки

После оценки характеристик котлов, работающих на газе и электричестве, отмечают такие их преимущества:

• небольшие габариты, не превышающие размеров 1-топливных моделей;
• цены на комбинированное оборудование ниже, чем на 2 отдельных аппарата;
• КПД, достигающий 98%;
• экономное расходование ресурсов;
• небольшая мощность ТЭНов, обогревающая площадь в 100-200 кв.м;
• отсутствие вредных выбросов;
• 2-контурные модели могут подавать в дом горячую воду;
• невысокие расходы на подключение и монтаж.

Среди недостатков отмечают:

1. Низкий уровень автоматизации.
2. Необходимость 3-фазной сети в точке подключения.
3. Требуются согласования в надзорных органах.
4. Ежегодные технические осмотры аттестованными специалистами.
5. Съемные горелки шумят сильнее по сравнению со штатными, устанавливаемыми в газовых котлах.
6. Немалая стоимость.
7. Ограниченный выбор моделей.
8. Дополнительные затраты на газовую горелку, которая не входит в комплект поставки.

Открытый контур с гравитационной циркуляцией

Данный вариант легко выполнить даже новичку. Тут вода циркулирует в системе за счет разницы плотности холодной и горячей жидкости. Согласно законов физики, горячая вода начинает поступать вверх (так как ее плотность меньше), а там уже остывает и возвращается в исходную точку.

Не смотря на то, что такой тип обвязки достаточно прост, он требует соблюдения ряда требований. Во-первых, для того, чтобы вода свободно циркулировала в системе, нужно устанавливать нагревательное оборудование на полметра ниже, чем в доме расположены батареи. Во-вторых, чтобы свести к минимуму проявление гидросопротивляемости, нужны трубы сечением до 5 см, при этом распределительные трубы на батареях могут иметь значение в 2,5 см. В-третьих, запирающие устройств и арматура напрямую влияет на свободную циркуляцию воды в системе, поэтому таких элементов должно быть минимум.

Но ради справедливости стоит сказать, что открытая система с естественной циркуляцией имеет и ряд своих преимуществ. Помимо того, что она самая простая в обустройстве, финансовые затраты на нее не так уж и велики. Правда, хозяин не сможет постоянно контролировать температурный режим теплоносителя на выходе, из-за чего обогрев контура несколько снижается. Также расширительный бак эпизодически остается открытым, значит, получается, что кислород имеет контакт с теплоносителем, из-за чего постепенно повышается риск развития коррозии.

Подведя итоги, стоит сказать, что специалисты рекомендуют данный тип схемы отопления только для тех частных домов, где люди живут время от времени, а не на постоянной основе, например, для дачи.

Использование котлов длительного горения

Так называются теплогенераторы, способные работать на одной топливной закладке вместо обычных 4-х часов по несколько суток.

В первую очередь их отличает более вместительная топка, имеющая объем вместо стандартных 60-ти л 100, 150 и даже более 200 л при той же мощности.

Но большая топка – не единственная особенность. Есть и другие отличия, зависящие от вида котла:

1. Котлы с удлиненной топкой: поскольку огонь стремится распространяться вверх, становится очевидным, что быстрее всего сгорит топливо, сложенное в кучу. Если же его сложить в растянутую линию (для этого и нужна удлиненная топка), да еще и воздух подавать в ограниченном количестве и только в зону горения – бегать в поленницу можно будет реже.
2. Агрегаты с верхним горением: еще более эффективное решение – сложить топливо именно в кучу, но поджечь его не снизу, как обычно, а сверху. В отличие от котлов с удлиненной топкой, их собратья с верхним горением выросли не в глубину, а в высоту. При таком исполнении теплогенератор занимает меньше места, а время работы на одной топливной закладке удалось значительно увеличить. Ярким примером служит котел Stropuva, способный работать без дозаправки 5 суток и более. Воздух также подается дозировано – через телескопический воздуховод. К сожалению, в котел с верхним горением нельзя подбросить дровишек, пока не догорела предыдущая порция. Так что для них наличие электронагревателей особенно актуально, ведь горючее с большой вероятностью может закончиться среди ночи.
3. Пиролизные котлы: в этих котлах древесное топливо сначала подвергается высокотемпературному нагреву без доступа воздуха, в результате которого оно разлагается на смесь газообразных веществ – древесный газ. В соседней камере, куда воздух подается в достаточном количестве, этот газ сжигается. Эти агрегаты стоят довольно дорого, зато они обладают самым высоким КПД (от 90% до 93%), меньше всего отравляют воздух и почти так же удобны в управлении, как газовые котлы.

Долго могут работать без участия пользователя и так называемые пеллетные котлы. Они работают на особом топливе – пеллетных гранулах, представляющих собой прессованные опилки, жмых, солому и пр.

Все гранулы похожи, как близнецы, и имеют маленькие размеры (длина – около 5 см), так что их можно подавать в котел в необходимом количестве при помощи шнекового питателя.

Мощность пеллетного котла регулируется так же легко, как у газового.

Как выбрать электро-дровяной котел?

Перед покупкой котла данного типа следует определиться с некоторыми его параметрами:

1. Мощность котла

Подбор мощности осуществляется тем же образом, что и для любого другого котла. Лучше всего заказать тепловой расчет и проект отопительной системы специализированной фирме. Если такой возможности нет, можно воспользоваться среднестатистическим значением удельной мощности отопительных систем, которое составляет 130 Вт/на кв. м для домов площадью 100 – 150 кв. м и 85 Вт/кв. м для домов площадью 400 – 500 кв. м. Умножая удельную мощность на отапливаемую площадь, можно определить потребную мощность котла. Так, например, для отопления дома площадью 125 кв. м понадобится агрегат мощностью 125х130 = 16 250 Вт или 16,25 кВт.

Не стоит забывать, что электро-дровяной котел предъявляет особые требования к домашней проводке. Убедитесь, что она будет в состоянии «потянуть» понравившийся вам агрегат.

2. Вес

Устройства данного типа, особенно мощные, являются довольно массивными. Перед покупкой котла оцените несущую способность пола и возможность усиления его конструкции в том помещении, где будет устроена котельная.

3. Материал и конструкция колосниковой решетки

В случае преобладания дровяного топлива следует выбирать котел с чугунной колосниковой решеткой. Если вы планируете частое использование насыпного топлива, выбирайте модель с решеткой сотового типа, которая изготавливается из керамики и стали.

4. Наличие второго теплообменника

Сегодня комбинированный котел дрова-электричество с возможностью подключения к контуру ГВС – довольно популярное изделие, но подходит он не всем

Дело в том, что в момент использования горячей воды все внимание котла переключается на нее. При этом подогретый теплоноситель перестает поступать в систему отопления, поскольку именно он используется для нагрева воды во втором теплообменнике

Если для каких-то нужд кран с горячей водой вам придется открывать на длительное время, установка двухконтурного котла не имеет смысла. В этом случае вы просто останетесь без отопления.

5. Материал теплообменника

Наиболее предпочтительными считаются чугунные теплообменники. Они не подвержены коррозии, за счет большой теплоемкости могут сглаживать кратковременные падения мощности котла и не имеют слабых мест в виде сварочных швов, поскольку являются сборными. Стальной теплообменник представляет собой сварную конструкцию, он менее прочен и боится ржавчины, но зато, в отличие от чугунного, не разрушается при резких температурных перепадах.

Популярные варианты комбинации топлива

Различные вариации комбинированных отопительных агрегатов дают возможность решения разного рода задач – от масштабных до менее глобальных проблем. Например, они способны обеспечить горячее водоснабжение как отдельно взятой семьи из 3-5 человек, так и отопление офисного здания или жилого многоквартирного дома.

Вариант #1 – комбинация газ/электричество

Для подогрева воды самой эффективной является электроэнергия. Быстрое увеличение температурного режима производится за счет воздействия на теплоноситель, при наименьшей доле задержки.

Основным приоритетным качеством оборудования с комбинацией газ/электричество является его вариативность, проявляющаяся в возможности подсоединения к нескольким отопительным системам, а также варианте монтажа нескольких контуров]

Характеристики комбинированных отопительных приборов, дающие значительные преимущества:

• Маленькие размеры . Прибор имеет негабаритную топочную камеру для горения газов, теплообменник с вмонтированным ТЭНом или другим видом нагревательного прибора;
• Низкий уровень потребления электроэнергии . Котел функционирует на газе, а электронагреватель запускают в работу только по требованию – для быстрого нагревания воды или при отсутствии доступа к подаче газа;
• Невысокая ценовая категория . Достигается за счет отсутствия раздельной топочной камеры – нагреватель установлен внутри теплообменника. В оборудовании, где нет вторичного контура, запланирован вариант подсоединения водонагревателя;
• ТЭНы с небольшой мощностью – многие, представленные на рынке модели, рассчитаны только на поддержку указанной температуры.

Хотя газ относится к экономному виду топлива, об электроэнергии это сказать нельзя. Поэтому для домов, расположенных в местности с плохо развитой сетью газоснабжения, следует присмотреть другой вариант котла, работающий на другом топливе.

Вариант #2 – комбинация дрова/газ

Более экономными видами топлива считаются газ и дрова. Размеры отопительного аппарата, работающего на таком топливе, внушительные – у него для каждого из типов топлива имеются раздельные топочные камеры.

Конструктивные особенности котлов с комбинацией типа газ\дрова определяют размещение одного или двух теплообменников. Для первого случая он служит общим элементом для всех топочных камер.

Ведь при перебоях газоснабжения оборудование перейдет на электричество – за месяц такого отопления выйдет круглая в платежке за электроэнергию

Многотопливная отопительная система может быть установлена только после выполнения таких требований:

• Бесперебойная подача электроэнергии – необходимое условие для активизации работы пеллетного отопительного котла, газовой и дизельной горелок (применение твёрдотопливных материалов служит исключением);
• Организованная поставка топливных материалов к котлу – это наиболее острая проблема при проектировании установки отопительных котлов с комбинацией газ/дрова/электроэнергия;
• Обеспечение места хранения энергоносителей – для применения баллонного отопления монтируют внешние боксы из стали или выделяют отдельное помещение, а в некоторых случаях здание; дизель сберегается в цистернах, подключенных к насосному агрегату.

Перед приобретением универсального отопительного оборудования, необходимо провести анализ основных факторов, влияющих на выбор конкретной модели.

Так, следует оценить целесообразность использования каждого , ведь стоимость такого устройства значительно выше однотопливных систем.

Также должен быть рассчитан необходимый диаметр дымохода, т.к. коэффициент тяги обязан соответствовать хотя бы минимальным требованиям для каждого топливного материала

2 Принцип работы

Схема современных комбинированных котлов на электричестве отличается от устройства обычных твердотопливных агрегатов. Она имеет водяную рубашку и встроенные ТЭНы (тепловые нагреватели), которые и подогревают теплоноситель. Монтируются они в котёл через специальные места под их установку (отверстия). Их греющая часть непосредственно контактирует с жидкостью, а внешняя, от которой выходят провода, подсоединяются к блоку управления. Но в целом конструкция похожа на обычный твердотопливный котёл и включает в себя такие элементы:

• место под закладку дров (камеру сгорания);
• водяную рубашку с теплоносителем;
• топку и зольник с дверцами, который располагается под колосниковой решёткой;
• обменник тепла (в нём передаётся энергия от горения воде, которая движется в трубках).

Для регулировки интенсивности горения в конструкции предусматриваются механические регуляторы, вентилятор (нагнетатель воздуха) или ручное управление с помощью дверок зольника. Комбинированные отопительные котлы на дровах и электричестве имеют возможность непрерывно работать за счёт автоматического включения ТЭНа после того, как все дрова сгорят. Принцип их работы несложный и выглядит следующим образом:

1. 1. В камеру сгорания закладываются дрова и поджигаются. Температура воды регулируется с помощью терморегулятора (механического, ручного или вентилятора с датчиком). При этом тепловые электрические нагреватели не работают.
2. 2. После того как закладка дров сгорит, начинается снижение температуры воды. Когда этот показатель доходит до определённого минимума, срабатывает датчик, и предаётся запрос в блок управления на включение ТЭНов. С этого момента котёл переходит полностью на электричество.
3. 3. После вмешательства со стороны владельца дома и закладки новой партии дров теплоноситель начинает подогреваться со стороны камеры сгорания, срабатывает датчик, и выключаются ТЭНы.

https://youtube.com/watch?v=G4QwXU_uW6k

Выбор электрического котла

Одним из наиболее распространенных электрических котлов является тэновый. Принцип работы данного отопительного котла заключается в нагревании теплоносителя (обычно вода) в резервуаре, с помощью простого электрического нагревателя (тэна). При помощи насоса горячая жидкость циркулирует по системе отопления отдавая тепло помещению.

Электродный котел работает иначе. Электрод помещен в трубу, через которую течет теплоноситель, второй полюс на металлическом корпусе этой трубы. Принцип основан на том, что вода является электролитом и проводит электрический ток. Схема станет понятной, если вспомнить старые армейские кипятильники, состоящих из двух лезвий. Принцип работы примерно одинаковый. Когда через воду проходит достаточно сильный ток, она нагревается.

Главное и единственное достоинство таких котлов — это компактность. Диаметр отверстия в пределах 7-10 см. Длина зависит от мощности и варьируется от 25 до 70 см.

К минусам стоит отнести:

• Недолговечность. Электрод со временем растворится в воде и понадобится его замена,
• Подобные котлы требовательны к составу воды. Если вода не насыщена минеральными солями, ток через воду не будет течь. Если же, наоборот, солей слишком много — это приводит к замыканием. Вода начинает кипеть и испаряться.

Следующий вид электрокотла — индукционный.

Принцип работы индукционного котла заключается в том, что если на ферромагнитный стержень навить катушку и пустить достаточно большой переменный ток образуется электромагнитное поле. Наведенное электромагнитное поле заставляет колебаться частицы этого стержня с нарастающей скоростью. Он, соответственно, начнет разогреваться.

Устройство котла

Внутрь трубы из диэлектрика помещен металлический стержень или другой предмет из ферромагнетика. Снаружи навита катушка индуктивности. Как только в катушку подается ток, стержень нагревается и отдает тепло проходящей воде.

Достоинства данного агрегата — долговечность, данный котел лишен изнашивающихся элементов, и даже накипь внутри трубы практически никак не влияет на эффективность работы котла.

Самый распространенный тип электрокотла — радиаторный. Это обычный алюминиевый радиатор, в крайней секции которого находится электронный блок, включающий тэн и терморегулятор. Батарея заполняется обычно водой или альтернативным теплоносителем.

Кого-же в данном сегменте котлов выделять в качестве лучшего? Какой тип выбрать, чтобы было всегда тепло в своем частном доме? Маркетологи в данном сегменте стараются очень сильно, продвигая индукционные и электродные котлы. Мы по сей день относимся к этой теме весьма скептически (но это мы) и отдали бы свое предпочтение обычным ТЭНовым моделям.

Определение с параметрами проекта

Точного определения данному понятию нет. Соответствующее оборудование появилось, как ответ на требования потребителей повысить уровень комфорта в процессе эксплуатации, увеличить выработку тепла в расчете на единицу использованных энергетических ресурсов.

Основным недостатком классических котлов является необходимость регулярного добавления топлива в топку. Сложности создают также следующие факторы:

• высокая интенсивность горения;
• сложность оперативной регулировки и контроля этого процесса;
• неполное использование тепла, которое удаляется вместе с дымом через систему вентиляции.

Для поддержания работы обычного котла лучше иметь рядом достаточный запас дров

Разные конструкции

Для решения отмеченных выше задач используют различные решения. Чтобы не закладывать часто новые порции топлива увеличивают размеры топки. Сделать процесс горения равномерным помогает размещение сверху прижимного устройства, дозированная подача воздуха.

Схема типичного котла этого класса

Создать чертежи твердотопливных котлов длительного горения своими руками будет проще после подробного изучения стандартной конструкции:

• В начальном положении прижимное устройство (10) находится в верхнем положении.
• Через дверцу (6) в топку загружают крупную партию дров.
• После поджигания происходит регулируемый механическим приводом (16) процесс горения.
• Свежий воздух подается нагнетателем через телескопическую полую внутри штангу. Он распределяется равномерно через прижимной диск (10).
• Подача кислорода сверху обеспечивает постепенное сгорание топлива, слоями.
• Золу после завершения цикла удаляют через нижнюю дверцу (13).
• Для поднятия диска (10) в верхнее положение используют лебедку (2) с электроприводом.

Недостатком данной конструкции является невозможность произвольной закладки дров в топку. Существенное преимущество – повышенная до 24 часов и более длительность одного рабочего цикла.

В следующей конструкции топливо можно подкладывать по мере необходимости. Здесь использована технология пиролиза. Она характерна дозированной подачей кислорода и низкой интенсивностью горения. Тлеющие дрова выделяют горючий газ. Он сгорает в дополнительной камере.

Пиролизный котел

Эта установка полноценно использует топливо. В продуктах сгорания содержится минимальное количество сажи. Сложной является оптимальная регулировка рабочих процессов.

Газовые и дизельные агрегаты лишены упомянутых недостатков по причине простоты дозирования соответствующих видов топлива. Подобный результат можно получить, если использовать специальным образом спрессованные гранулы из отходов деревообработки, шелухи семечек, иного горючего сырья.

Пеллетный котел

В данном варианте гранулы (пеллеты) засыпают в бункер, откуда они подаются шнековым механизмом в топку. Понятно, что такая конструкция позволяет при необходимости быстро увеличивать и уменьшать подачу топлива. Гибкое изменение производительности котла пригодится для оптимизации работы при изменении внешней температуры, подключении дополнительных потребителей. С гранулами не слишком сложно работать при транспортировке, хранении.

Теплообменник для подогрева воды

Повышают эффективность котлов с помощью сложных структур выходных узлов. В таких конструкциях повышается температура теплоносителя. Аналогичные функции выполняют полые стенки корпуса.

Чертежи твердотопливных котлов длительного горения своими руками

Прежде чем искать соответствующую документацию, необходимо точнее определиться с конструкцией. Предпочтительной является первая схема твердотопливного котла длительного горения, своими руками ее будет создать проще.

Принципиальная схема котла

Для отопления сравнительно небольшого частного дома с общей площадью 150-250 м. кв. достаточно будет следующих размеров:

Чертежи твердотопливных котлов длительного горения своими руками

При высоте чуть более 1,5 метра и ширине около 40 см не сложно будет найти подходящее место для установки. Но надо учитывать необходимость создания технологических проходов для обслуживания. Понадобится свободное пространство сверху для монтажа лебедки и другого оборудования.

Конструкторскую документацию можно создать без соблюдения стандартов

Для реализации частных проектов не обязательно соблюдению ГОСТов. Но чем подробнее получился чертеж твердотопливного котла длительного горения своими руками, тем проще будет исключить ошибки на ранних стадиях.

При удалении большого количества ржавчины перед окраской может понадобиться респиратор

Котел комбинированный дрова-электричество

Автономное отопление становится все более популярным среди владельцев частной недвижимости. Возможность отапливать дом и даже квартиру в любое удобное время, а не с началом отопительного сезона, дает огромные преимущества. И если в квартирах выбор энергии ограничен (электричество или газ), то в частном доме можно установить как твердотопливный, так и котел комбинированный (дрова-электричество).

Комбинированный котел самым удачным образом сочетает в себе бесперебойность оборудования и его многофункциональность. В зависимости от наличия того или иного вида топлива можно выбрать соответствующий режим, каждый из которых будет одинаково эффективен.

Фото 1 Комбинированный котел

Конструкция агрегата устроена достаточно практично, что приводит к снижению потерь тепла и экономичному расходу топлива. В дневное время целесообразно отапливать дом углем и/или древесиной, а в ночное время поддерживать температуру с помощью электричества. При этом нет необходимости следить за наличием дров в топке, а ночной тариф на электроэнергию на 15-35% ниже дневного.

Видео 1 Устройство комбинированного котла в частном доме

Двухконтурное котельное оборудование

Для отопления частного дома очень хорошо подойдет двухконтурное электро-газовое оборудование. Такое отопление имеет свои плюсы:

• сокращенный расход газа;
• если рассматривать отдельно генератор двух- и одноконтурного котла, то стоимость первого выше. Но сравнивая стоимость отопительного оборудования одноконтурного и объединённого бойлера, то цена ниже;
• нагрев воды в системе водоснабжения и отопления происходит одновременно;
• возможна установка в котельном помещении или в кухне. Но есть необходимость соблюдать все правила безопасности и установки.

Газовый и электрический котел

Минусы комбинированного отопления:

• нужно сбалансировать расходы газа, электрической энергии и воды;
• при снижении потока воды, газ подается с той же силой. Следовательно, повышается температура;
• если меняется давление в системе, то требуется перенастройка устройства;
• оборудование требует периодическое профилактическое обслуживание. Из-за наслоений накипи на нагревательных элементах, возникает необходимость в их чистке;
• во время использования горячей воды в течение полминуты, вода в системе будет охлаждаться.

Особенности использования твердотопливных котлов

В основе отопления дома агрегатом, работающем на дровах, угле, торфе, лежит повышение температуры жидкости в магистрали за счет процесса сжигания энергоносителя. Вода, нагреваясь, двигается по трубам к теплообменникам в комнатах.

Разработаны приборы, в которых в качестве топлива используются пиллеты, представляющие собой небольшие гранулы, изготавливаемые из отходов деревообработки.

Разновидности оборудования

Существует несколько типов твердотопливных аппаратов для обогрева помещений.

Они различаются по:

• виду энергоносителя и способу его подачи;
• количеству контуров;
• уровню мощности и теплоотдачи;
• наличию варочной поверхности;
• габаритам.

Твердотопливное оборудование имеет только напольный вариант монтажа. Для снабжения жилого дома ГВС выбирают агрегаты, имеющие 2 контура. Если планируется использовать котел для приготовления пищи, то нужно покупать модель с варочной поверхностью.

Созданы для обогрева пиролизные и газогенераторные устройства. Для работы этих аппаратов используется твердое топливо, из которого выделяются горючие газы, поступающие в камеру для сжигания.

Такие котлы имеют следующие преимущества:

• удобство регулировки мощности прогрева;
• высокий КПД;
• практически полное сгорание энергоносителя.

Присутствие в устройстве нагнетательного вентилятора позволяет снизить требования к дымоходу.

Цена пиролизных и газогенераторных установок выше по сравнению с классическими моделями твердотопливных агрегатов. Приобретать оборудование имеет смысл, если нужно обогревать большие площади. Аппарат окупается за счет экономного использования энергоносителя.

Выбор материала изготовления

Твердотопливные агрегаты могут изготавливаться с применением разных теплообменников. Этот элемент конструкции производится из чугуна или стали.

Если планируется самостоятельное обслуживание прибора, то лучшим выбором будут котлы, в которых установлены чугунные змеевики. Такой материал менее требователен к условиям эксплуатации и не подвержен коррозии, но он имеет несколько недостатков.

Среди них:

• высокая цена;
• чувствительность к перепадам температур.

Чугунные котлы не особо прихотливы к чистке и незначительно снижают КПД при образовании нагара.

Достоинства и недостатки

Преимущества эксплуатации оборудования:

• автономность – не зависит от наличия напряжения в электросети;
• отсутствие дополнительных энергозатрат;
• простота обслуживания;
• доступность топлива;
• безопасность.

Недостатки аппаратов:

1. Необходимость регулярной загрузки энергоносителя. В зависимости от размеров прибора это делают от 2 до 5 раз в сутки.
2. Для нормальной работы котла необходимо обустройство дымохода с хорошей тягой для разгорания и полного сжигания топлива.
3. Вода в системе должна быть постоянно теплой, это нужно для предотвращения образования нагара на элементах конструкции.
4. При загрузке энергоносителя возможен выброс дыма в комнату.
5. Необходимость регулярной чистки топочной зоны от накоплений золы и копоти.
6. При работе сложно обеспечить контроль тепловыделения.

Принцип работы

Нагревательные устройства для систем отопления, подключаемые к электрической сети, подразделяются на 2 категории по принципу действия:

• с трубчатым электрическим нагревателем (ТЭН);
• с электродным блоком.

ТЭНовый котел

В стандартном оборудовании для повышения температуры жидкости используется нагревательный элемент.

Узел представляет собой медную трубку, в которой установлена спираль. Для повышения эффективности работы и ускорения прогрева в конструкцию электрокотла вводятся несколько элементов. На внешней части нагревательного блока находятся контакты для подключения фазового и нулевого проводов.

Прогрев спирали происходит за счет прохождения тока в соответствии с законом Джоуля-Ленца.

Преимущества оборудования:

1. Отсутствие контакта деталей, находящихся под напряжением, с рабочей жидкостью. Конструкция отличается высокой электробезопасностью, отсутствие токов утечки позволяет ввести в цепь питания защитный блок УЗО.
2. Мощность оборудования постоянна, параметр не зависит от температуры и химического состава жидкости. Мощность меняется только в результате колебаний напряжения в сети.
3. Конструкция нагревателя допускает плавное или ступенчатое изменение мощности, что устраняет резкий скачок напряжения в сети в момент включения или отключения оборудования.
4. Поломка ТЭНа не приводит к остановке установки, поскольку в конструкции предусмотрены дополнительные нагреватели.
5. Допускается эксплуатация оборудования при повышенной температуре жидкости. Степень перегрева определяется механической прочностью металлического резервуара и отходящих от нагревателя трубопроводов.

Электродное оборудование

В электродном оборудовании через рабочую жидкость пропускается электрический ток, в конструкции котлов предусмотрены металлические электроды, к которым подведена фаза. К корпусу установки подключается нулевой провод.

Преимущества оборудования:

1. В конструкции отсутствуют элементы, способные выйти из строя. Оседание накипи на поверхности бака или электродов приводит к снижению эффективности работы котла, но не срока его службы.
2. При отсутствии рабочей жидкости установка не перегревается, поскольку ток не проходит через воздушный зазор между электродами.
3. Электродные нагреватели отличаются уменьшенными габаритами и низкой стоимостью (разница со стандартными изделиями возрастает по мере увеличения мощности установок).

Отличительные особенности

Котел длительного горения с двойным контуром, работающий на твердом топливе — это модернизированная версия классического отопительного оборудования.

В него, помимо прочего, встроен еще и теплообменник, обеспечивающий жилище полноценным горячим водоснабжением.

Конструкция модели с двумя контурами включает в себя следующие элементы:

1. Корпус — может быть произведен из листовой стали или чугуна. Толщина металла составляет от 4 до 6 мм.
2. Камера топки. Обычно производится из того же материала, что и корпусная часть прибора.
3. Решетка колосникового типа. Располагается внутри топочной камеры, материалом служит чугун. Обогащает топливо необходимым для поддержания горения кислородом.
4. Зольник. Аккумулирует твердые отходы, образующиеся при горении.
5. Дымоход — удаляет продукты горения за пределы помещения.
6. «Водяная рубашка». Чаще всего встраивается в корпус котла и заполняется водой, которая получает тепло от стенок, после чего поступает в отопительную систему.
7. Змеевик дополнительного теплообменника — отличает двухконтурные модели от одноконтурных. Встраивается в водяную рубашку отопительного оборудования для обеспечения горячего водоснабжения дома.

Основной недостаток подобной конструкции — в низкой степени производительности. Поэтому большей популярностью пользуются модели, выполненные из чугуна, поскольку они дольше остывают.

Виды котлов

Одним из главных параметров, по которым классифицируются комбинированные теплогенераторы, являются виды используемого горючего.

Это обычно отражается в маркировке, которая состоит из нескольких букв, означающих:

• Т — твердое топливо (дрова, уголь, пеллеты, торф, и т. д.);
• Г — газ;
• Э — электроэнергия;
• Ж — жидкие виды топлива (мазут, керосин, отработанное машинное масло, солярка и т. д.).

Например. комбинация букв «ТГ» в названии теплогенератора означает, что он может работать на твердом горючем и газе, а в конструкции будет применена схема с двумя камерами сгорания. При необходимости можно купить мультитопливный агрегат, в названии которого присутствуют четыре буквы»ТГЭЖ». Такие теплогенераторы являются самыми универсальными устройствами, однако сложность конструкции и высокая цена не лучшим образом влияют на их распространенность среди потребителей.

Наиболее оптимальными решениями для частных домов остаются устройства с использованием двух видов топлива.

Комбинация газ/электричество

Электрогазовое оборудование обычно используется в газифицированных районах, в которых случаются перебои с поставками трубопроводного газа. Учитывая, что стоимость электроэнергии примерно в три раза выше стоимости газа, то в комбинированных агрегатах такого типа газ используется в качестве основного источника тепла, а электроэнергия — в качестве резервного. По сравнению с твердотопливными отопителями, газо-электрические более компактны и зачастую монтируются на стены жилых помещений, значительно экономя пространство.

Комбинация дрова/газ

Теплогенераторы дрова-газ представлены на рынке теплового оборудования достаточно широко. Они популярны в газифицированных районах с суровым климатом, в которых применение двух видов топлива на протяжении продолжительного периода холодов позволяет снизить общие расходы на отопление.

Цены на комбинированные котлы ZOTA

комбинированные котлы ZOTA

Существует две разновидности твердотопливно-газовых установок:

1. Агрегаты, в которых газ используется, как основное, а дрова, как альтернативное горючее. Для перехода с одного вида топлива на другое требуется небольшая модернизация.
2. Универсальные теплогенераторы, в которых газ включается автоматически при прогорании дров.

Данный вид оборудования обычно имеет две камеры сгорания с общим дымоходом. В одной камере установлены колосники, а в другой— газовая горелка.

Комбинация дрова/электроэнергия

В тех регионах, где стоимость дров невысока, а газовые магистрали отсутствуют, комбинированные установки дрова-электроэнергия остаются наиболее предпочтительными и востребованными. Два источника тепловой энергии позволяют не только минимизировать расходы на отопление, но и повышают общую устойчивость системы. Отопительный контур инерционен. Постоянное поддержание электронагревателями необходимой температуры теплоносителя снижает расход дров на его нагрев при розжиге, что позволяет обходиться их меньшим количеством.

Многотопливные установки

Распространенности мультитопливных установок в частных домах мешает два основных фактора: высокая цена и сложность обслуживания. Использование горючего с различными физическими свойствами в одном агрегате требует установки большего числа горелок, насосов, форсунок и других элементов. Это ведет и к усложнению управляющей автоматики и снижению общей надежности.

Для частных домовладений обычно используется максимум три комбинации горючего, среди которых дрова, газ и электричество. Комбинации типа пеллеты/жидкое топливо/газ встречаются очень редко.