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.
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.
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.
Мощность термоэлектрических нагревательных элементов, которые монтируются в котлы на твердом топливе и электричестве, значительно меньше номинальной мощности, выдаваемой котлами при загрузке твердым топливом. 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. Электрические 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».
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. 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.
Альтернативные способы избежать заморозки системы
Очевидно, что потребляют комбинированные котлы электричество твердое топливо и становятся энергозависимыми для того, чтобы полностью исключить ситуацию с замораживанием системы. Этого достичь можно и «кустарной» схемой, направив потоки тёплого воздуха от тепловентилятора на один из радиаторов в системе и подключив циркуляционный насос. Со страховкой от морозов успешно может справляться и небольшой газовый конвектор, работающий от баллона на сжиженном газе (прочитайте также: «Как выбрать газовый котел со встроенным бойлером»). Существуют бойлеры для контуров горячего водоснабжения (ГВС), которые осуществляют подогрев воды в зимний сезон эксплуатации при помощи змеевиков отопления расположенных внутри баков, а в летнее время используют для этой цели термоэлектрические нагревательные элементы (подробнее: «Бойлер для отопления частного дома: подключение и монтаж»). Водогрейный бойлер в паре с циркуляционным насосом также справится с защитой контура отопления от негативных последствий, которые непременно возникнут при оставлении без присмотра дома в сильные морозы (читайте также: «Комбинированные котлы: дрова-электричество — особенности, устройство, монтаж»).
Длительная эксплуатация твердотопливных котлов, оборудованных электрическими нагревателями, предполагает нюансы в их обслуживании. Становится недостаточным только чистить котёл от наслоения продуктов сгорания (сажи) и проверять каналы для отведения дыма. Требуется также регулярно осматривать тэны, которым свойственно при длительном использовании обрастать накипью и приходить в негодность (перегорать).
Пренебрегая проверкой состояния нагревательных элементов, можно навлечь на себя опасность сбоя, который нанесёт сокрушительный удар по системе отопления: разорвёт льдом радиаторы, деформирует трубопроводы и также нарушит герметичность бака котла.