NAV ЕЦ с каминной топкой

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Сравнительный подход
При принятии решения на установку дровяного камина с водяным теплообменником необходимо тщательно взвесить все плюсы и минусы такого решения. С экономической точки зрения использование камина с водяным теплообменником не имеет преимуществ перед традиционным решением, где в качестве основного теплогенератора используется отопительный котел (электрический, твердотопливный, пеллетный), а для дополнительного обогрева и создания уюта – обычный дровяной камин, выполняющий функцию домашнего очага. Сегодня стоимость установки дровяного камина с водяным теплообменником в качестве основного отопительного прибора как минимум на 200 000 руб. превышает затраты по традиционному варианту.
Даже при сравнении с традиционной схемой, где основной котел работает на самом дорогом на сегодняшний момент энергоносителе – электричестве, перерасход на установку дровяного камина с водяным теплообменником окупится не ранее чем через 5 лет при условии постоянного проживания в доме. В домах с периодическим проживанием эти затраты будут окупаться значительно дольше.
Дома с периодическим проживанием имеют ряд принципиальных отличий от домов с постоянным проживанием. Площадь таких домов ограничена. В зимний период обогревается, как правило, только первый этаж. Эти дома эксплуатируются в выходные дни или в период кратковременного отпуска.
В отопительный период в домах с периодическим проживанием нет необходимости постоянно поддерживать температуру теплового комфорта – около +20 oC. В период ожидания в доме достаточна температура +5 oC, для того чтобы не замерзла вода в системах водоснабжения, отопления и канализации. С такой задачей прекрасно справляются электрические конвекторы.
Мощность электрических конвекторов в 3–4 кВт вполне достаточна для поддержания такой температуры в доме 160 м2 в самый холодный расчетный период. Естественно это относится к домам, имеющим утепление в соответствии с действующими нормами.
Отопление электричеством наиболее удобное и комфортное. При наличии ночного тарифа, достаточно распространенного в настоящее время, стоимость отопления на электричестве в ночное время не превышает стоимости отопления на дровах – 1 руб. за 1 кВт/час. В дневное время с отоплением справляется обычный дровяной камин или печь.
Однако в определенном случае использование дровяного камина или печи с водяным теплообменником в качестве основного отопительного прибора оправдано.

Выбор камина с водяным теплообменником
Установка камина с водяной топкой будет оправдана, если дом имеет большую площадь, эксплуатируемый второй этаж и ограничения по электрической мощности (например, <3 кВт). Электричества в таком случае для обогрева дома в ночное время не хватает.
Необходимо равномерно распределить тепло по всем (в особенности по удаленным) помещениям, и обогреть дом в ночное время. Эти проблемы может решить камин с водяным теплообменником.
Наиболее продвинутые в производстве дровяных каминов с водяным теплообменником германские, австрийские и итальянские фирмы. При этом все производители при установке таких каминов придерживаются в основном германских норм DIN+. Целесообразно следовать этим нормам и при использовании дровяных каминов с водяным теплообменником в российской практике, ориентируясь при этом на действующие российские нормы по отоплению.
Для конкретного примера возьмем одну из наиболее популярных топок германского производства Spartherm Varia 1V H2OXL (рис. 3). Топка имеет достаточно большую остекленную дверку размером 675 × 510 мм, открываемую вверх. Эта топка по своим видимым габаритам соответствует ее аналогу без теплообменника. Использование такой топки позволяет создать красивый по внешнему виду, сбалансированный по пропорциям камин. Водяной теплообменник скрыт внутри облицовки и не влияет на внешний вид камина.


Рис. 3. Камин с водяным теплообменником

Для расчета системы примем загородный дом площадью 160 м2, который принимается в расчетах на отопление в Германии и расчетные нормы на отопление в московском регионе. В соответствии с действующими российскими нормами на обогрев дома в самую холодную пятидневку (средняя температура воздуха в течение дня –27 oC) допустимо расходовать не более 50 Вт в час на 1 м2 отапливаемой площади.
Номинальная мощность топки 14 кВт, из них 10 кВт мощности приходится на водяной теплообменник, 4 кВт приходится на конвекцию и излучение. Конвекционный воздух можно подать в смежное помещение. В топочной дверке установлено два стекла. Внутреннее стекло покрыто теплоотражающей пленкой. Такое решение позволяет не допустить перегрева помещения при эксплуатации и не получить ожога при случайном касании остекленной дверки. В самый холодный расчетный период камин работает в течение практически всего дня.
В течение 12–14 часов работы камин производит 14 кВт час каждый час. 8 кВт час расходуется на отопление дома – поступает через бойлер непосредственно к потребителям – батареи отопления, теплый пол (рис. 4). Примерно 1 кВт в час через косвенный нагрев в бойлере идет на приготовление бытовой горячей воды. Избыточные 5 кВт аккумулируются каждый час в бойлере. В течение дня в бойлере посредством нагрева воды аккумулируется 60–70 кВт тепловой энергии. Естественно, в зависимости от размеров дома и качества утепления, качества и количества сжигаемого топлива эти характеристики могут меняться.



Рис. 4. Схема подключения камина с водяным теплообменником в закрытую систему отопления с бойлером-накопителем: 1 – смесительный клапан; 2 – циркуляционный насос; 3 – расширительный бак; 4 – аварийный клапан; 5 – топка с теплообменником; 6 – бойлер-накопитель; 7 – радиаторы отопления

За 8 ночных часов 64 кВт тепловой энергии накопленной в бойлере используются на обогрев дома.
Без бойлера-накопителя невозможно накопить тепловую энергию на ночь и оптимизировать потребление тепла по времени суток. Кроме того, бойлер защищает камин с водяным контуром от возможного перегрева. Для этого он должен вмещать не менее расчетного количество воды.
При работе камина в бойлер- накопитель из котловой части топки поступает нагретая до 90 оС вода. Протекая по встроенному в емкость бойлера змеевику, вода отдает тепло и нагревает находящуюся там воду. Охлажденный до 65 оС теплоноситель поступает обратно в теплообменник топки.
Нагретая в накопителе до 80–90 оС вода поступает к потребителям (батареи, теплый пол). Охлажденная вода возвращается в бойлер накопитель.
Бытовая горячая вода нагревается, протекая по другому змеевику, также расположенному в бойлере. При этом бытовая вода и вода для отопления не должны смешиваться.
Для того чтобы накопить 64 кВт тепла емкость бойлера-накопителя должна быть не менее 500 л, а лучше 750 л.
Объем емкости определяют по формуле:
M = 64 000 Вт/час / (90–30) град × 1,638 Вт/град кг = 633 кг.
Где: 1,638 Вт/град кг – количество тепла, выделяемое или поглощаемое для изменения температуры 1 кг воды на 1 град.
Так как плотность воды примерно равна единице то полученные килограммы можно «приравнять» к литрам. То есть в данном случае достаточно бойлера емкостью 633 л.
Бойлер-накопитель емкостью 750 л обладает внушительными габаритными размерами: высота – 1,7–1,8 м. Диаметр – 0,9–1,0 м. Масса такого бойлера-накопителя вместе с теплоносителем составляет около 1200 кг. Для того чтобы разместить такое оборудование необходим достаточно прочный фундамент и место в помещении.
Можно применять и бойлер меньшего объема, поддерживая в ночные часы необходимую температуру в бойлере с помощью встроенных электротенов. Однако при использовании бойлера меньшего объема в наиболее холодные дни может возникнуть перегрев воды. И для того, чтобы не допускать аварийного охлаждения воды в теплообменнике топки придется периодически сливать бытовую горячую воду в канализацию.
Кроме топки с водяным теплообменником и бойлером-накопителем для безопасной, долговременной и стабильной работы необходимо наличие дополнительного оборудования. Для того чтобы защитить котловую часть топки от низкой температуры, применяется модуль, отвечающий за температуру повышения обратного потока. Если в бойлере-накопителе температура воды ниже 60 оС, то модуль подмешивает к теплоносителю обратного потока воду из прямого потока до достижения требуемой температуры.
В котловой части топки расположен датчик, отвечающий за включение циркуляционного насоса и регулировочного вентиль, переключающего потоки теплоносителя. Для поддержания стабильного давления до 3 атм в систему устанавливается мембранный расширительный бак объемом 12 или 18 л.
Непосредственно в котловой части топки устанавливается клапан удаления воздуха.

Обеспечение безопасности эксплуатации
Система отопления камином с водяным теплообменником кроме обычных для дровяных каминов мер противопожарной безопасности требует дополнительной безопасности.
При повышении температуры теплоносителя в системе повышается давление. Из 1 л воды при закипании получается 1,5 л пара. Если система безопасности не установлена или функционирует неправильно, то такое повышение температуры приведет к взрыву.
К системе безопасности камина с водяным контуром относятся: вентиль безопасности, который стравливает избыточное давление, и система принудительного охлаждения теплоносителя. Эта система обеспечивает принудительную циркуляцию холодной воды по змеевику, расположенному в котловой части топки. При повышении температуры теплоносителя выше 95 оС в трубе прямого потока, открывается предохранительный клапан и из системы холодного водоснабжения в змеевик поступает холодная вода, которая потом сливается в канализацию. Работа клапана подачи воды в систему принудительного охлаждения должна быть независима от электричества и обладать мощностью подачи как минимум 900 л холодной воды в час.
Как опция желательна установка клапана, независимого от электричества, который автоматически перекрывает подачу воздуха в топку при повышении температуры воды в котловой части выше 95 оС.
В системах открытого типа термозащита с охлаждающим контуром обязательна только в каминах большой мощности – более 15 кВт. Для систем закрытого типа подключение охлаждающего контура обязательно.
Все дополнительно установленное оборудование и системы подключения должны иметь доступ для периодического осмотра и обслуживания. Для этого в облицовке камина необходимо предусмотреть ревизионные дверки. Камин должен проходить обязательное техническое обслуживание не реже, чем один раз в год.

Подсоединение к трубам дымоудаления
Температура выходящих газов в каминах с водяным контуром – 150–200 оС. Такая температура значительно ниже, чем температура газов в обычных дровяных каминах. Как следствие низкой температуры дымовых газов – низкая сила тяги в дымовых трубах. Подсоединение к дымовым трубам каминов и печей с водяным теплообменником допустимо только в вертикальном положении или под углом 45 град. Дымовые трубы, особенно если они проходят по внешней стороне здания, должны иметь дополнительное утепление.

Преимущества и ограничения
Топки с водяным теплообменником значительно более долговечны по сравнению с обычными закрытыми дровяными топками. Благодаря отводу тепла с теплообменника в системы отопления и ГВС в них не происходит перегрева металла.
При работе каминов с такими топками можно избежать также перегрева помещения, где установлен камин.
Использование каминов и топок с такими системами позволяет разделить по времени произведенное тепло и его потребление и позволяет доставить тепло в удаленные помещения.
Существуют ограничения по размеру топок, в которых применяется водяной теплообменник. Для топок с большими дверками более 1 м водяные теплообменники не применяются из-за недостаточно высокой температуры выходящих газов, нагревающих воду.
Камины и печи с водяным теплообменником (закрытые системы под давлением) достаточно сложные инженерные системы. Монтаж таких каминов и печей допустим только специализированными фирмами, имеющими разрешение на установку систем отопления и водоснабжения.

 

У меня последние помещения на ветках - это тамбур и ванная.
Возможно ли там после последнего радиатора поставить ТП и как его подключать: последовательно с радиатором или параллельно байпасу ? (как слева или как справа ?). Я боюсь что как слева не потечет через последний радиатор ничего самотеком.

 

Оно и с насосом не потечет. Справа, батарея будет работать, теплый пол нет. Если задаться целью. от ЕЦ сделать можно, но он не будет теплым полом, он будет только теплой трубой.

 

Ясно

 

@vladllenium, Из прочитанной "статьи" и схемы к ней - следует, что автор не слышал ни об отключениях электричества, ни о "затыках" насоса, ни о том, что "транзит" 90*-го теплоносителя (по схеме) непосредственно в СО - возможен только в металлические трубы.
А все "авто"-регулировочные "девайсы" имеют свойство ...зарастать-"заедать", с отказом в "выполнении команды" или функции.
Это ..еще больше касается и ...предохранителя со "впрыском холодной воды" в котел.
Ибо работать им предстоит не "гарантийные" 1-3 года, а ...до отказа.
Который непременно случится ...если не через 5 лет, то через ...25.
Ибо системе в "железе" суждено работать лет до ..50.
"Момента" же отказа не знает никто, (кроме гадалок, естественно)
Но то, что этот "момент" произойдет ...зимой (!) можно не сомневаться.

..Ув. касимов 2 совершенно прав, что не стоит "присобачивать" ТП к последнему радиатору.
Единственным "правильным" местом явл. общая "котловая" обратка, со стандартной обвязкой смесительного узала + коллектор ТП.
Такая врезка не мешает системе работать с ЕЦ. ..Этого ув. касимов 2 имхо, не знал.

 

Спасибо за ваш коммент но мне как неспециалисту немного что понятно. Не могли бы вы на моей схеме показать как подключать к ЕЦ и газовый котел и ТП, пожалуйста

 

Покажите схему. С указ. типов котлов (настенный, напольный)

 

Схема выше камин с водяным контуром

 

Как врезать ТП в указанную схему:



Если стоит вопрос о врезке в систему с ЕЦ, с сохранением этой ..ЕЦ - обратитесь к схеме (еще раз)


Для бОльшей ясности, "убрав" из нее все, чего нет у вас.

 

Пардон, Александр Васильевич, может я запятые не там расставил?

Печатая текст и в мыслях не было про смесительный узел и тем паче, про насос. Заданный уклон труб ТП в стяжке и все! (делал единожды, больше не возьмусь). Со своим насосом теплый пол вхож в любую СО, это я знаю.(даже в квартирах с ЦО )
Ну как бы так.

 

А вот теперь понятно.
Попутал бес " ...он будет только теплой трубой".

 

Ясно, не стану заморачиваться тогда ТП

 

Для небольших площадей ТП, вроде прихожей / ванной, ..прозондируйте "Унибокс".
Имхо, темы в подразделе о Теплых полах.
Недостаток - работает только в системе с ПЦ.

 

Подкорректировал СО.
Если поставить датчик на выходе камина и включать по нему электрокотёл: если температура теплоносителя <+80С - эл. котёл работает, помогает камину. Подогревая теплоноситель на входе в камин улучшает циркуляцию и снижаем коррозию теплообменника камина. Когда камин разгорится, теплоноситель достигает +80С, термостат отключает эл. котел и работает только каминная топка и насос. Вырубается свет - открывается клапан и начинает работать ЕЦ. Это также можно и ночным режимом сделать, чтобы насос не шумел, выключать его на ночь.
Так же последовательно с эл. котлом можно врезать газовый ?
Чтобы уменьшить количество магистралей из котельной к камину.

 

Получается в момент отключения насоса вся масса теплоносителя в обратке 76мм ринется в топку.
Чтобы этот недостаток убрать видимо правильно будет эл. котёл подключать так: