Комбинированное отопление частного дома дрова и электричество

Виды комбинированных отопительных котлов

Все гибридные котлы отопления загородных домов делятся на одно- и двухконтурные. Первая разновидность отвечает только за отопление дома, а вторые модели предназначены для обогрева постройки и подогрева горячей воды для бытовых нужд. Некоторые модели автоматически переходят с использования одного вида топлива на другое, другие нуждаются в замене горелки.

Газ-электричество

Самыми эффективными и экономичными считают электрогазовые котлы отопления.

Они не только быстро подогревают теплоноситель, но и обладают следующими достоинствами:

• Прибор имеет небольшие размеры, потому что теплообменник с ТЭНом встроен прямо в камеру сгорания газового топлива.
• Основную часть времени котел работает на газе, поскольку это самый недорогой вид топлива. Запуск электронагревателя происходит при снижении давления в газовой магистрали или с целью быстрого подогрева теплоносителя при первом запуске. Во втором случае уровень потребления значительно ниже, чем у обычных электрических котлов.
• Нагреватель имеет приемлемую стоимость, потому что в нем нет раздельных топочных камер. Одноконтурные модели имеют специальный разъем для подключения бойлера, который будет подогревать воду для ГВС.
• Поскольку встроенные ТЭНы нужны только для поддержания требуемой температуры теплового носителя, их мощность небольшая. Это обеспечивает экономию самого дорогого энергоресурса – электричества.

Данное нагревательное оборудование не подходит для регионов без газификации. Несмотря на то, что электричество самое дорогое, основную часть времени котел работает на газе.

Газ-древесина

С точки зрения экономии расходов на энергоресурсы котел, работающий на газе и твердом топливе, считается более выгодным вариантом. Однако вес и размеры довольно внушительные, потому что в нем стоят два теплообменника.

Газодровяные котлы бывают с одним или двумя теплообменниками. В первом случае один теплообменник устанавливают на две топочные камеры, при этом в дровяную топку горючее загружают вручную. Одна порция дров полностью выгорает за 4 часа. Для бесперебойной работы в котле стоит автоматическая система, которая переводит агрегат на использование газа при отсутствии дров в топке.

Древесина-электричество

Электро дровяной котел отопления целесообразно использовать в регионах без газификации. Это энергонезависимое мощное оборудование по конструктивному решению немного напоминает агрегаты, работающие на газе. В принципе такую конструкцию несложно сделать своими руками, установив ТЭН внутрь теплообменника обычного твердотопливного котла.

Котел на дровах и электричестве имеет некоторые особенности:

1. Чтобы дистанционно контролировать работу оборудования, к нему подключают программный и автоматический блоки.
2. Подобные нагреватели ценят за долговечность и надежность.
3. Электродровяные котлы отличаются хорошей ремонтопригодностью. Если из строя выйдет ТЭН, то его не составит труда заменить.

Главный минус состоит в медленной регулировке мощности нагревательного оборудования, что не позволяет точно настроить температуру нагрева воздуха в помещении. Для решения проблемы технику укомплектовывают электронным блоком управления.

Универсальные многотопливные агрегаты

Также в продаже есть многотопливные котлы, которые работают на нескольких видах топлива. К примеру, это может быть газ-электричество-дрова. Обычно в таких вариантах установлены две камеры сгорания и теплообменник со встроенным ТЭНом. При наличии съемной горелки можно применять пеллеты и дизтопливо.

Для установки универсального многотопливного котла должны быть выполнены следующие условия:

в доме бесперебойное электроснабжение;
для складирования топлива нужно выделить достаточно свободного места или даже отдельное помещение;
важно позаботиться об организации регулярных поставок топлива.

Универсальные водонагреватели

Сегодня многие потребители предпочитают пользоваться мощным многофункциональным оборудованием для обогрева помещения, поэтому устанавливают у себя дома комбинированные котлы отопления. Такие приборы дают возможность использовать в качестве энергоносителя газ и электричество (или другие комбинации).

Это технологичные агрегаты, которые имеют возможность при минимальных модификациях переключаться на другой вид топлива. В одних моделях комбинируются твердотопливные компоненты, а в других – твердое топливо с жидким или газообразным.

Особую популярность комбинированным устройствам для обогрева частного дома принесла их универсальность, благодаря которой можно использовать любой вид топлива. Такой эффект обусловлен особой конструкцией прибора:

• две камеры для различных видов топлива (твердое, газ, электричество);
• интегрированный ТЭН;
• несколько выходов для различных контуров отопления;
• надувная горелка.

Дополнительные выходы для подключения отопительной системы дают возможность обогрева нескольких помещений одновременно, к тому же они снижают магистральную протяженность радиаторных труб.

Универсальные модели обладают следующими достоинствами:

• работают одновременно на различном топливе;
• надежны;
• функционируют в автономном режиме;
• могут служить резервным вариантом отопления;
• комфортны в применении.

Автономность

Специалисты отмечают, что комбинированные котлы обеспечивают полную автономность. Так, можно использовать магистральный и баллонный газ для обогрева, пока систему не подключат к центральному газоснабжению.

Универсальная конструкция позволит поддерживать в жилище тепло, если отключат электричество. Твердотопливные агрегаты, имеющие конструктивные элементы для перехода на газ или жидкое топливо, снижают трудоемкость процесса их обслуживания.

Если закончится жидкое горючее, то с помощью комбинированного котла можно обогреть дом дровами. Если из-за плохой погоды не удается заготовить дрова, то посредством встроенных трубчатых электронагревателей можно отапливать коттедж, используя электричество. Это предотвратит размораживание системы и не даст замерзнуть обитателям дома.

Устройство комбинированного котла дрова-электричество

Сегодня достаточно часто при создании системы обогрева в индивидуальных строениях применяются агрегаты, использующие два вида топлива. Внешний вид комбинированной конструкции очень похож на форму обычного нагревательного прибора. Котлы для отопления на дровах и электричестве содержат в своём составе дополнительные ТЭНы, встроенные в теплообменник. Но даже если полностью отключить электрическую энергию, агрегат будет работать на одном твёрдом топливе. Таким образом многократно увеличивается надёжность используемого обогревателя.

Основные рабочие элементы

В состав комбинированных устройств, использующих для отопления дрова и электричество, входят следующие конструктивные элементы:

• загрузочная камера (топка). От её размеров зависит продолжительность непрерывной работы;
• с помощью зольника осуществляется регулировка подачи кислорода. В него собирается зола;
• особая конструкция горелки даёт возможность работать на твёрдом топливе и электричестве;
• заслонка тяги производит регулировку интенсивности горения. Она открывается или закрывается с помощью цепного приводящего устройства;
• теплообменник предназначен для обеспечения горячего водоснабжения;
• с помощью датчиков температуры производится контроль работы ТЭНов при их непрерывном функционировании.

Работа котла корректируется в автоматическом режиме. Некоторые модели оснащены варочными панелями. Обычно они располагаются над топочным отсеком. На них можно готовить пищу.

Выпускаются одноконтурные и двухконтурные отопительные устройства. Первый тип котлов можно применять только для отопления помещений (это может быть дача или небольшое индивидуальное строение). Второй вид обогревателей позволяет организовать систему горячего водоснабжения.

Принцип действия

Комбинированные котлы отопления дрова-электричество имеют достаточно простой принцип действия. С помощью теплового генератора, запитанного от электрической сети, осуществляется запуск электронагревателя. Тепловой носитель, соприкасаясь с электрическими ТЭНами, нагревается. Работа системы напоминает функционирование обычного бойлера. Процесс контролируется с помощью специального устройства. В ручном режиме осуществляется только загрузка дров в топочный отсек.

Пока вода нагревается, в камеру для топки загружают дрова и поджигают. Она расположена внизу. От неё тепловая энергия передаётся теплообменной конструкции. После того, как температура теплового носителя достигает определённого заданного уровня, происходит отключение ТЭНов. Далее генерация тепла осуществляется только с помощью твёрдого топлива. Агрегат продолжает работать на дровах.

Когда дрова полностью сгорают, тэн опять включается. С помощью него температура поддерживается на необходимом уровне. Комбинированный котел дрова-электричество может функционировать только на дровах или электрической энергии. Но в большинстве случаев комбинация двух видов топлива позволяет работать агрегату более качественно. Такой режим очень удобен ночью. С вечера в топку закладываются дрова и включают ТЭН на нужную мощность.

Если предполагается отапливать дом в основном электричеством, обслуживать систему становится совсем просто. С помощью автоматического устройства управления выставляется заданная температура. Она поддерживается нагревательными элементами. Когда электричество отключают, в топочный отсек закладываются дрова и обогревательная конструкция продолжает работать.

Конструктивные особенности и принцип работы комбинированного котла «дрова-электричество»

Главным конструкционным отличием комбинированного котла дрова-электричество от обычного твердотопливного является наличие в его водяной рубашке электрического нагревательного элемента (ТЭНа), одного или нескольких. Кроме этого, такие тепловые агрегаты оснащаются небольшим пультом управления, с помощью которого осуществляется автоматическое включение и отключение ТЭНа.

В остальном же конструкция таких котлов такая же, как и их собратьев, работающих только на твердом топливе. Ее основные элементы:

• Корпус с дымовой трубой;
• Камера сгорания;
• Теплообменник («водяная рубашка») ;
• Колосниковая решетка;
• Поддувальная камера с зольником – для подачи воздуха и удаления золы.

Конструкция самого простого комбинированного отопительного котла дрова-электричество

Это наиболее простой вариант комбинированного котла дрова-электричество. Но возможны и другие варианты более сложной конструкции. Например ТЭНом могут оснащаться газогенераторные котлы с пиролизным сгоранием дров. Теплообменники таких агрегатов также могут быть разных конструкций, видов и форм. Но все их объединяет одно – наличие в «водяной рубашке» электрического нагревательного элемента.

Принцип работы

Принцип работы комбинированного отопительного котла дрова-электричество довольно прост. При наличии в камере сгорания твердого топлива, в данном случае – дров и их горении, агрегат работает, как обычный твердотопливный котел. Да и обвязка его, то есть способ подключения его к системе отопления частного дома, практически такая же. Отличие в том, что наличие ТЭНа и в теплообменнике и пульта управления его работой позволяет поддерживать в системе определенную минимальную температуру. После того, как дрова сгорают и температура теплоносителя снижается, автоматически включается ТЭН и не позволяет ее упасть ниже заданного значения. Чаще всего, ее устанавливают на уровне, который ниже рабочей на 10-15˚С, но она может быть и меньше. Во время следующей топки дровами, когда температура в системе увеличивается, ТЭН автоматически выключается.

Это позволяет:

• Быстрее нагревать воду в системе во время следующей топки дровами, так как теплоноситель не остывает полностью;
• Так как стенки теплообменника не остывают, то улучшаются условия сгорания твердого топлива при растопке, увеличивается КПД, не образуется конденсат и меньше образуется сажи;
• Система может работать в автономном режиме даже при длительном отсутствии в доме хозяев и те не будут переживать, что воду прихватит и «незамерзайку» заливать не обязательно;
• Нет необходимости устанавливать параллельно с твердотопливным еще и электрический котел.

Главным недостатком таких котлов можно считать то, что ТЭН потребляет электроэнергию, а она не самое дешевое топливо и стоимость отопления возростает. Но тут ничего не поделаешь, за удобство и комфорт надо платить.

Особенности разных комбинаций

Выбирая оборудование такого типа, следует ориентироваться на доступные вам энергоносители.

Твердое топливо и электрический ТЭН

Комбинированный котел дрова-электричество (маркировка ТЭ) работает на двух видах топлива и по своей конструкции значительно отличается от универсальных агрегатов аналогичного назначения. Он состоит из одной топливной камеры, в которой сжигаются дрова. Сверху над топкой расположен бак с водой, в который интегрирован дымоход.

Если для повышения эффективности работы водонагревателя над баком монтируется тепловая камера, то дымоход примыкает непосредственно к ней. В этом случае продукты сгорания нагревают воду, циркулируя по трубам, расположенным внутри бака.

В момент перехода с твердого топлива на электричество, в работу вступают нагреватели (ТЭНы), вмонтированные в резервуар теплообменника. Максимальную мощность энергопотребления можно ограничивать произвольно. Полное управление отопительным прибором такого типа осуществляется при помощи автоматической системы.

Твердое топливо и газ

Комбинированный котел для частного дома (маркировка ТГ), попеременно работающий на твердом топливе и газе, бывает двух типов: с одной и двумя топками. В двухконтурном котле нижняя топка предназначена для газовой горелки, а верхняя, снабженная дымоходом, для дров.

Такой вариант удобен тем, что при любой работающей топке вся конструкция прогревается равномерно. Процесс управления универсальными котлами смешанного типа выполняется в ручном или автоматическом режиме.

Газ и электричество

Комбинированные отопительные котлы, которые предназначены для работы на газе или от электрической сети, наиболее востребованы в той местности, где прокладка газопровода намечается в близкой перспективе. Таким образом, абсолютно без проблем можно перейти из одного режима отопления на другой при первой возможности.

Газ и жидкие энергоносители

Надувные газовые котлы и дизельные устройства работают по одному принципу, но для смены вида топлива требуется заменить горелку. Переход от одного энергоносителя к другому обеспечивает наличие одно- или двухступенчатых горелок.

Комбинированные котлы включают в себя моноблок с камерами, которые стоят одна на другой. Газовые горелки имеют вентиляторный поддув, что гарантирует их бесперебойную работу, невзирая на перепады давления в газовой сети. Когда производится демонтаж, то горелку вставляют в особое отверстие и закрепляют с помощью винтов. Используя накидную гайку, подключают жидкотопливную или газовую линию.

Недостатки

Как и любые обогревательные системы, комбинированные конструкции обладают рядом недостатков:

• для установки котла потребуется отдельно выделенное помещение. Также следует найти и оборудовать место, в котором будет храниться топливо;
• обычно для изготовления отопительных агрегатов используется чугун. Он обладает значительным весом. Перед проведением монтажных работ иногда требуется залить бетонную подушку. Она усилит фундаментную конструкцию;
• не существует моделей, которые могут крепиться на стену. Установка осуществляется только на пол;
• устройства имеют сложную конструкцию. В результате этого увеличивается стоимость монтажных работ и сервисного обслуживания;
• электрические ТЭНы имеют небольшую мощность;
• цена комбинированных устройств выше, чем стоимость обычных котлов.

Универсальное решение

Загородное строительство ведется постоянно, в результате все более актуальными становятся поиски оптимальных решений для отопления частных домов в зимнюю пору. Причем традиционные отопительные приборы становятся менее эффективными в силу разных обстоятельств:

• необходимость постоянного внимания к процессу, добавления топлива;
• ненадежность одного источника: сбои в подаче электричества, в газоснабжении и т. д.;
• дороговизна топлива: газа, электроэнергии или иных вариантов;
• сложность обслуживания;
• прочие причины.

Поэтому в какой-то момент производители приняли решение объединить технологии, чтобы получить более совершенное решение.

Комбинированный котел, использующий в качестве топлива дрова или газ

Комбинированные котлы представляют собой приборы, функциональность которых рассчитана на разные виды топлива

Причем их можно использовать в домах без ограничений, что очень важно для многих регионов нашей страны. При этом не приходится рассчитывать лишь на один вид топлива, который может подвести в самый неподходящий момент, поскольку всегда остается альтернативный вариант

Такие приборы могут использовать разные виды топлива:

газ;

Комбинированный котел, использующий либо газ, либо пеллеты

электричество;

Комбинированный котел, использующий или дрова, или пеллеты

твердое;

Модель котла, использующего в качестве топлива дрова или газ

жидкое топливо.

Расчёты по отоплению дровами и электричеством

Основное высококалорийное топливо для дровяных котлов на этой территории – это береза и хвойные, сосна и ель. Сухие березовые дрова выдают 3кВт тепловой энергии с 1 кг (для сравнения сырые дрова выдают всего 1 кВт тепловой энергии с 1 кг).

Для обогрева помещения площадью, например, 100 кв. м. вам понадобится чуть больше 3 кг в час и около 80 кг в сутки. За месяц вы должны сжечь почти 2,5 тонны дров

А если принимать во внимание КПД дровяного котла, то и все 4 тонны

Если вы используете обычный теплогенератор, в котором не реализованы принципы длительного горения, то вам придется вставать ночь каждые 3-4 часа, чтобы сделать новую закладку дров. В противном случае система будет быстро остывать, отдавая остаточное тепло помещениям дома в морозную или холодную ветреную погоду.

Продолжим наш пример. На ночь, с 22 до 8 часов, вам потребуется для отопления дома площадью 100 кв. м. около 100 кВт тепловой энергии. При КПД равном почти 100 процентов (при нагреве теплоносителя электричеством почти нет потерь) вам потребуется на ночь чуть более 100 киловатт-часов электроэнергии.

При ночном тарифе 1,76 рублей за киловатт-час каждую ночь вы будете «сжигать» электричества на 176 рублей и истратите за месяц на ночное отопление чуть больше 5300 рублей.

При этом, отапливаясь дровами в дневное время, вы истратите дров примерно на 3000 рублей.

Как видите, «комбинированное» отопление на дровах и электричестве вполне может быть осуществлено, если  у вас есть соответствующий теплогенератор и возможность отапливаться ночью на ночном тарифе по электричеству.