Твердотопливные котлы с ТЭНами: преимущества конструкции и особенности работы

При решении вопроса по организации теплоснабжения центральное место занимает правильный выбор оборудования. Теплогенератор является центром любой системы отопления, и от эффективности его работы зависит продуктивность функционирования всего отопительного контура в целом. Рынок отопительного оборудования предлагает массу всевозможных решений.

Твердотопливные котлы по-прежнему остаются востребованными и популярными во многом благодаря возможности модификации. Установка ТЭНов (трубчатых электронагревателей) — это довольно простой и относительно дешевый способ превращения котла на твердом топливе в комбинированное устройство, вырабатывающее тепло с использованием электроэнергии. Твердотопливный котел с ТЭНами по сути является агрегатом, в котором существует возможность альтернативного или совместного использования основных видов топлива и электричества.

котел твердотопливный с электротеном

Особенности котла на твердом топливе с ТЭНом

Наличие электрических нагревательных элементов в контуре отопления превращает твердотопливные агрегаты в устройства, способные в течение продолжительного времени сохранять температуру теплоносителя на необходимом для функционирования системы уровне. Это крайне важно в том случае, если температура за окном ниже нулевой отметки, а в отопительный контур залита вода.

Какой бы вместительной не была камера сгорания, твердое топливо сгорает относительно быстро. Исключение составляют котлы длительного горения, но их работа базируется на несколько иных физических принципах, а сложность конструкции ведет к увеличению цены. Комбинированные твердотопливные агрегаты с ТЭНами — это лишь улучшенные модификации, имеющие относительно простую и проверенную временем конструкцию.

Конструкция

Вне зависимости от производителя, любой современный твердотопливный котел с электротэном представляет собой теплогенератор.

В его конструкцию входят:

  1. Металлический корпус.
  2. Камера сгорания твердого топлива.
  3. Теплообменник.
  4. Система подачи воздуха.
  5. Система отвода продуктов горения.
  6. Одиночный электронагревательный элемент или блок ТЭНов.
  7. Управляющая автоматика.

Каждая фирма-производитель отопительного оборудования старается находить оптимальные для своих изделий конструктивные решения, поэтому расположение элементов, их форма и размеры могут быть различны. В большинстве моделей блок ТЭНов находится в нижней части водяной рубашки котла, чтобы при его включении нагревался весь теплоноситель.

Некоторые модели имеют верхнее расположение ТЭНов. Это объясняется тем, что конструкторы считают неэффективным использование электроэнергии для нагрева большого количества теплоносящей жидкости. ТЭНы подогревают лишь часть теплоносителя, непосредственно циркулирующего в системе.

котел твердотопливный с электротеном

Принцип работы

Теплогенератор, использующий как минимум два источника энергии — это по сути комбинированный котел. После загрузки в камеру сгорания дров или угля и их поджига начинается передача тепловой энергии, полученной при их сгорании, к теплоносителю, находящемуся в теплообменнике. Для более эффективного использования тепла некоторые модели представляют собой двух- или трехконтурные устройства. Чем меньше тепла будет выведено в трубу и больше отдано для обогрева — тем выше КПД системы в целом.

Если учесть, что 22% тепла пропадает с уходящими газами, 8% обогревает окружающее пространство, и 12% остается в неполностью сгоревшем топливе, то лишь от 67 до 80% представляет собой полезное тепло, отданное теплоносителю. И так невысокий показатель КПД может снижаться по причине недостаточно мощной приточной вентиляции или излишнего количества воды в системе.

Системы отопления с использованием жидкостей инерционны. Для разогрева теплоносящей жидкости требуются серьезные энергозатраты, что при остывании системы приводит к перерасходу любого вида горючего. Чтобы этого избежать, при прогорании дров или угля в работу вступает ТЭН. До момента закладки новой партии горючего необходимая температура в системе поддерживается за счет использования электрической энергии. За своевременное включение и отключение электронагревателя или ТЭНа определенной мощности в блоке ТЭНов отвечает автоматика.

Суть процесса состоит в том, что датчик температуры теплоносителя отправляет сигнал на контроллер, который при ее падении до установленного значения включает ТЭН. Когда теплоноситель достаточно нагрет, подача электроэнергии прерывается. До тех пор, пока питание на управляющую аппаратуру и электронагреватель подается, процесс циклически повторяется.

котел твердотопливный с тенами

Преимущества

Наличие ТЭНов в конструкции твердотопливного теплоагрегата позволяет:

  • поддерживать в течение необходимого времени заданную температуру теплоносителя в системе;
  • существенно экономить все виды твердого горючего;
  • использовать электрическую энергию в качестве резервного источника тепла;
  • комфортно эксплуатировать оборудование, избавившись от необходимости частого подбрасывания дров или угля в топку, особенно ночью;
  • не беспокоиться о размораживании системы при необходимости отъезда из загородного дома, коттеджа или дачи даже на длительный срок.

Недостатки

В качестве единственного недостатка твердотопливных теплоагрегатов с ТЭНами можно указать высокую стоимость потребляемой электроэнергии. По этой причине в бытовых устройствах не используются ТЭНы высокой мощности. При организации отопления в небольшом загородном доме используются котлы мощностью от 10 до 15 кВт, а суммарная мощность нагревательных элементов в блоке ТЭНов не превышает 4-6 кВт. Небольшая мощность электронагревателей ограничивается, в первую очередь, возможностями бытовой электросети 220В-50Гц, от которой питается все оборудование. В случаях, когда проект предусматривает обогрев помещений большой площади, могут устанавливаться более мощные ТЭНы, а система электроснабжения существенно дорабатывается.

котел твердотопливный с тенами

Критерии выбора

При выборе отопительного оборудования любой потребитель ориентируется на его способность максимально эффективно обогреть жилище и подсобные или технические помещения. Основной показатель любого теплогенератора — это его мощность. Как правило, необходимая мощность рассчитывается путем сложных вычислений с учетом отапливаемой площади помещений, характеристик материалов стен и кровли, количества дверных и оконных проемов и десятков других параметров.

Упрощенный расчет производится по площади и объему помещений. В самом упрощенном виде принято считать, что 1 кВт заявленной мощности котла достаточно для эффективного обогрева 10 м² площади помещения. На практике для дома площадью 150 м² будет достаточно котла на 15 кВт. В идеале выбирается теплогенератор с параметрами выше расчетных на 10-15%.

Также при выборе следует учитывать:

  • материалы изготовления корпуса и теплообменников;
  • линейные размеры котла;
  • возможность подключения электрооборудования и характеристики электросети;
  • расположение точек подсоединения труб и запорной арматуры;
  • особенности и форму газоотвода;
  • необходимость обустройства и мощность приточной вентиляции;
  • цену и авторитет торговой марки.

котел твердотопливный с тенами

Обзор популярных моделей и цен

Разнообразие моделей котлов, работающих на твердых видах горючего, практически безгранично. Некоторые модели отличаются от конкурентов не только невысокой стоимостью, но и отличными эксплуатационными параметрами, прошедшими проверку временем.

Warmos-TT (Эван)

Линейка котлов Warmos-tt — образец качественного и недорогого отопительного оборудования от российского производителя. В линейку входят аппараты с номинальной тепловой мощностью 18 и 25 кВт. Модели, название которых содержит букву «К», оснащены ТЭНом мощностью 2,1 кВт и регулятором тяги. Отличительной чертой аппаратов является наличие системы дожига отводимых газов, обеспечивающей более полное сгорание топлива. Корпус котла выполнен из листовой стали с наружным порошковым окрашиванием. При соблюдении правил эксплуатации производитель гарантирует работу агрегата в течение 10 лет.

Цена на модели Warmos-tt находятся в пределах от 29 до 30,5 тыс. руб., что значительно ниже, чем стоимость аналогов от зарубежных именитых брендов. К преимуществам конструкции можно отнести вместительную камеру сгорания и наличие защитного экрана от языков пламени.

котел твердотопливный с тенами

Zota Mix и Дымок

В линейку теплогенераторов Zota Mix входят агрегаты мощностью от 20 до 50 кВт с ТЭНами от 3 до 9 кВт. Главное конкурентное преимущество котлов Zota Mix — возможность использования практически всех видов твердого горючего: от дров до бурого угля. Под брендом «Zota» котлы изготавливает Красноярский завод отопительной техники и автоматики. Популярный котел «Дымок» также является детищем предприятия. Небольшие по размерам и мощности котлы «Дымок» с варочной поверхностью и без нашли свое применение на дачах и в небольших по площади домах. Популярность изделий под брендом «Zota» обеспечили невысокая стоимость и простота использования оборудования.

Дилерская цена на твердотопливный котел Zota мощностью 31,5 кВт некритична для простого обывателя и находится в пределах от 33 до 35 тыс.руб. При этом качество изделия находится на должном уровне, а отечественный производитель гарантирует наличие необходимых запасных частей.

котел твердотопливный с электротеном

EKO-EL (Wirbel)

Самым интересным техническим решением, отличающим котлы Wirbel серии EKO-El является наклонный люк, существенно облегчающий загрузку дров в камеру сгорания. Модельный ряд насчитывает 9 моделей мощностью от 14 до 80 кВт. Модели с индексом «EL» комплектуются ТЭНами мощностью от 6 до 24 кВт. Эффективность теплоотдачи в теплогенераторах данной серии существенно повышена за счет использования водонаполненной колосниковой решетки.

Цена на самую маломощную модель Wirbel ECO-EL 14 находится в пределах 77-78 тыс.руб, что вполне отвечает продуманности всех элементов, высокому качеству материалов изготовления и сборки.

котел твердотопливный с электротеном

Нюансы монтажа и подключения

При подключении теплооборудования с ТЭНами прежде всего необходимо предусмотреть точку подключения электросети. В монтаже такого вида устройств обязательно должен принимать участие профессиональный электрик, способный правильно рассчитать необходимое сечение провода и подобрать соответствующий автомат защиты. В остальном обвязка твердотопливных агрегатов с электронагревателями полностью копирует схему подключения обычных котлов.

Учитывая, что в системе отопления присутствует вода, обязательно предусматривается заземление или устанавливается УЗО (устройство защитного отключения).

Требования пожарной безопасности

Правильно установленным и обеспечивающим необходимый уровень безопасности твердотопливным котлом можно считать лишь тот агрегат, монтаж которого произведен в соответствии с Нормами Пожарной Безопасности (НПБ) и Строительными нормами и правилами (СНиП). По-настоящему качественно это могут сделать специалисты-монтажники, обладающие инженерными знаниями и многолетним опытом.

котел твердотопливный с электротеном

Видео

author

главный редактор

Автор публикации
Все про утепление и отопление дома и квартиры
Отзывы и комментарии
Обсуждения
Спасибо за просвещение ! Всё лаконично и понятно . Убедился , что наши сантехники - барыги много не знают из
К какому типу утепления отнести бетон (хорошее, среднее, не утеплены внешние стены)? (дом
что это за кател такой раз в 4 дня? я свой убрал задолбался топить каждый 4 часа подкидывать