Котлы для отопления комбинированные: Комбинированный котел для отопления частного дома – виды, особенности, преимущества, установка

Комбинированный котел для отопления частного дома – виды, особенности, преимущества, установка

Любое жилище, подразумевает адекватную внутреннюю температуру, для комфортного проживания. Особенно это актуально в холодное время года. Отсутствие центрального отопления в доме или коттедже не проблема после создания такого устройства как комбинированный котел для отопления частного дома.

Определение и виды

Комбинированный котел — это отопительный прибор, который подразумевает загрузку и переработку двух и более видов топливных материалов, может иметь две топки, переключение режимов между которыми осуществляется как автоматически, таки в ручную. На основании количества видов топлива (газ, дрова, уголь и другие) котел может быть:

  • стандартным;
  • универсальным — подразумевается использование трех и более видов топливных материалов.

Агрегат может иметь варочные панели или горелки. От комплектации напрямую зависит сложность монтажа и цена. Частный дом, отапливаемый таким котлом, гарантированно получает не только тепло, но и горячую воду. Это особенно актуально в районах Крайнего Севера, или других труднодоступных для благ цивилизации местах. 

Какие варианты топлива используются

Возможность комбинировать разные виды материалов, чтобы обеспечить отопление, позволяет владельцам домов и коттеджей, выбрать наиболее экономичный и удобный в данных условиях вариант, например — твердотопливный материал и газ. Из наиболее часто используемых комбинаций, известны следующие:

  • дрова — электроэнергия;
  • газ — электричество;
  • твердое топливо — газ.

Каждые из перечисленных вариантов имеет достоинства и недостатки. Поэтому важно выбирать комбинацию в зависимости от целей, которые нужно достичь: показатели температуры воздуха, необходимость горячего водоснабжения, энергетические и материальные затраты.

К примеру, при использовании для отопления комбинации газ — электричество, при перебоях в поступлении газа, основная нагрузка в приборе, перейдет на электричество, а это отразится в увеличении оплаты за электроэнергию. 

Требования к установке

Любой универсальный комбинированный котел, при установке требует наличие специального бетонного постамента или отдельного помещения, оснащенного по правилам котельной. Для функционального использования оборудования нужно знать площадь отапливаемого пространства, расход мощности на подогрев воды и потери тепла естественного характера.

При расчете мощности котла имеют значение высота потолка, степень утепления здания, этажность. Считается, что отопление 10 кв.м здания, требует затраты 1 КВт теплоэнергии. 

Преимущества

Любой тип комбинированных котлов, независимо от варианта топлива, имеет неоспоримые преимущества в использовании:

  • высокий уровень КПД;
  • экономичность;
  • простота и удобство в использовании;
  • длительный срок службы;
  • универсальность;
  • выбранные виды топлива могут выступать как основными, так и дополнительными;
  • автономная работа.

Помните, что бесперебойная и безопасная работа такого оборудования обеспечивается профессиональной установкой. Хранение топливных материалов подразумевает наличие дополнительного места.

Перед приобретением в частный дом или коттедж, желательно проконсультироваться со специалистом и произвести расчеты эффективности, исходя из параметров дома. При профессиональном подходе к подбору и монтажу отопительного оборудования комбинированный котел прослужит более 25 лет.

Современные комбинированные котлы отопления для частного дома

Содержание

  1. Принцип работы оборудования
  2. Характеристики и преимущества
  3. Как выбрать подходящую модель

Котлы отопления комбинированные для частного дома – это вид оборудования, который позволяет переходить от использования одного вида топлива к другому. Установив всего лишь один агрегат, появляется возможность отапливать жилой дом: дровами, пеллетами, отходами древесины, опилками и биобрикетами. Такая универсальность является одним из самых главных, но не единственным преимуществом котла.

Принцип работы оборудования

Устройство, которое имеют комбинированные котлы отопления для частного дома, представляет собой конструкцию, отличительной особенностью, которой является наличие нескольких топочных камер. Каждая из них приспособлена для сжигания разных видов топлива.

Еще одной особенностью является горелка с помощью, которой и поджигают, а в некоторых случаях и доставляют (пеллетные горелки) топливо. Для каждого вида сырья предусмотрена уникальная система горения.

Еще одной характерной особенностью, которую имеет котел, комбинированный для частного дома является уникальная схема теплообменника, которая позволяет после подсоединения к системе отопления дома эффективно обогревать его с помощью любой топочной камеры.

Выбирая подходящую модель оборудования, обратите внимание на комплектацию. Горелки для пеллет или опилок в большинстве случаев придется приобретать дополнительно.

Характеристики и преимущества

Как уже замечалось основным преимуществом котлов отопления комбинированных для частного дома, является их независимость от традиционных теплоносителей. Это объясняет, почему такое оборудование особенно популярно в местности, где нет возможности подсоединения к центральному газоснабжению. В качестве топлива может использоваться:

  1. Пеллеты. Изготавливаются с помощью прессования опилок и некоторых биологических отходов (семечки подсолнечника и т.д.). Пеллетная горелка имеет уникальную конструкцию, которая одновременно подает и сжигает сырье в камере сгорания.
  2. Дрова. Может использоваться как надувная горелка, так и классическая топочная камера, поджигание и горение в которой осуществляется по типу обычной печки. Комбинированный котёл для отопления дома обычно настроен на отопление с помощью твердого топлива, для того чтобы начать работать с другим сырьем в специально предназначенной топочной камере необходимо установить горелку.
  3. Отходы древесины и опилки. Топочная камера имеет уникальную трехступенчатую конструкцию. Попадая в нее топливо, проходит несколько основных этапов. Сначала подсушивается, за счет тепла от топки, затем сгорает само. Газ, который выделяется при этом, поступает в отдельную камеру, и там смешиваясь с кислородом, выгорает полностью, отдавая тепло. Комбинированные отопительные котлы для дома с направленным процессом горения являются одними из самых экономных видов отеплительного оборудования имеющие КПД 92-95%.
  4. Био брекеты. Один из новых видов топлива, обычно используется в промышленном оборудовании, но возможно его применение и в бытовых целях. Является продуктом прессования шелухи подсолнечника и других отходов растительного происхождения.

Все виды котлов отопления комбинированных для частного дома не могут работать без использования автоматики. Она регулирует процесс горения и помогает установить оптимальный режим и производительность независимо от используемого типа топлива. В результате оборудование этого типа не может работать без электричества.

Преимущества, которые становятся очевидными, если отопление загородного дома выполняется комбинированным котлом следующие:

  1. Возможность эффективно обогревать жилой дом. В корпус входит водяной контур, который подключается к системе отопления дома. Некоторые модели выпускаются с двумя контурами, что позволяет дополнительно нагревать воду для бытовых нужд.
  2. Легкая эксплуатация. Заменить горелку и перейти на другой вид топлива не составляет труда. Выполнить эту операцию можно самостоятельно без приглашения специалиста.
  3. Отсутствует необходимость в использовании дополнительного оборудования. Котлы отопления комбинированные для частных домов имеют всю необходимую комплектацию для работы. Внутри установлено циркуляционное оборудование и автоматика, которая позволяет наиболее точно устанавливать температурный режим.
  4. Возможность автоматизации. Котлы отопления комбинированные в частном доме могут быть усовершенствованы в случае необходимости. Так, к примеру, приобретение пеллетной горелки позволяет оптимизировать процесс горения и позволить работать оборудованию без личного участия человека до двух недель.
  5. Удобство. Особого упоминания заслуживают комбинированные двухконтурные твердотопливные котлы. Их конструкция позволяет получать горячую воду для бытовых нужд одновременно с отоплением дома. Если в комплектацию комбинированного двухконтурного твердотопливного котла входит еще и встроенный бойлер, тогда нагрев воды может осуществляться и летом, с помощью встроенного тэна.

Как выбрать подходящую модель

Можно приблизительно выполнить все расчеты относительно мощности оборудования и его производительности самостоятельно. Но лучше всего позволить, чтобы специалисты оказали помощь в этом вопросе. Комбинированные твердотопливные отопительные котлы могут иметь разную комплектацию, функциональные возможности, и предназначены для работы только с несколькими или со всеми возможными видами топлива. Их топочная камера может быть выполнена из чугуна, керамики или стали и в результате оборудование будет существенно отличаться не только производительностью, но и сроком эксплуатации.

ТЭЦ-котлы — TheGreenAge

Что такое ТЭЦ-котлы?

Котлы комбинированного производства тепла и электроэнергии (ТЭЦ) производят тепло и электроэнергию в рамках одного процесса. Этот процесс иногда называют когенерацией, а технология, которая его поддерживает, существует с 1970-х годов, но в основном ограничивается промышленностью и большими жилыми домами, такими как больницы и спортивные центры.

Поскольку цены на топливо за последние несколько лет выросли, теперь экономически целесообразно внедрять технологию ТЭЦ в бытовых условиях.

Котел микро-ТЭЦ определяется в Законе ЕС о когенерации как бытовой агрегат, мощность которого ограничена 50 кВт.

Различные типы котлов ТЭЦ

Существует три типа котлов микро-ТЭЦ:

Котел ТЭЦ с двигателем Стирлинга

Котел ТЭЦ с двигателем Стирлинга представляет собой тип двигателя внешнего сгорания, в котором двигатель внутреннего сгорания котел запускается для производства горячей воды. Это нагревает полностью закрытый рабочий газ в двигателе Стирлинга, заставляя его расширяться. Расширение рабочего газа заставляет поршень вращаться вверх и вниз между медной катушкой, генерируя электрический ток, который затем можно использовать в быту. В качестве рабочего газа в двигателе Стирлинга обычно используется гелий из-за его сильных свойств теплопередачи.

Основным недостатком этого типа котла является то, что он производит электричество только при включенном центральном отоплении, поэтому, несмотря на то, что это очень эффективный тип котла, он не производит много электричества. Ключевым преимуществом является то, что процесс сгорания в котле Stirling Engine CHP намного тише и эффективнее, чем в двигателях внутреннего сгорания.

Котел ТЭЦ с внутренним двигателем

Этот тип котла ТЭЦ обычно используется в больших жилых домах, таких как больницы. Он включает использование источника топлива для привода турбины, которая подключена к генератору электроэнергии. Отработанное тепло от этого процесса сгорания улавливается для производства горячей воды для отопления помещений и горячей воды. На сегодняшний день это наиболее распространенная форма котла ТЭЦ. Однако процесс является шумным, и у вас гораздо меньше контроля над вырабатываемой горячей водой, поэтому часто предпочитают котлы на топливных элементах и ​​двигателях Стирлинга.

ТЭЦ-котлы на топливных элементах

ТЭЦ-котлы на топливных элементах используют топливные элементы, которые преобразуют топливо и воздух непосредственно в электроэнергию и тепло посредством бесшумной, эффективной твердотельной электрохимической реакции. Видеодемонстрацию того, как котел ТЭЦ на топливных элементах работает в домашних условиях, можно найти на веб-сайте Ceres Power.

Топливные элементы вырабатывают энергию значительно эффективнее, чем котлы внутреннего сгорания и ТЭЦ с двигателем Стирлинга. Это связано с тем, что ТЭЦ на топливных элементах преобразуют химическую энергию непосредственно в электрический ток, максимально повышая их эффективность.

Этот тип котла ТЭЦ все еще находится в стадии разработки, поэтому еще не доступен в широком масштабе.

Как котлы ТЭЦ работают в доме

Дом обычно использует котел только для удовлетворения своих потребностей в отоплении и горячей воде, а затем получает электроэнергию из сети. Центральная генерация тратит впустую значительную часть производимой энергии из-за потерь тепла на электростанции, в передающих и распределительных сетях.

Котлы микро-ТЭЦ избегают этих потерь и улавливают тепло для использования в доме. Эта эффективность может сэкономить потребителю около 25% от общих затрат на электроэнергию (около 600 фунтов стерлингов на ваш счет, если у вас есть типичный двухквартирный дом с 3 спальнями) и снизить выбросы CO 9 в каждом доме.0037 2  выбросы до 1,5 тонн в год. Котлы микро-ТЭЦ предназначены для производства всего тепла и горячей воды, а также значительной доли электроэнергии, необходимой для типичного британского дома.

Котел ТЭЦ может использовать различные варианты топлива, включая газ, поставляемый вашим текущим поставщиком, а также водород, сжиженный нефтяной газ и биотопливо. Даже летом, когда система центрального отопления в доме отключена, тепло, вырабатываемое котлами микро-ТЭЦ при выработке электроэнергии, может накапливаться в резервном водонагревателе и затем использоваться для горячего водоснабжения. Поэтому котлы микро-ТЭЦ могут работать круглый год, максимально экономя на счетах за электроэнергию 365 дней в году.

Котлы Micro-CHP предназначены для замены вашего обычного конденсационного котла с использованием тех же типов соединений; они также имеют схожие требования к установке и обслуживанию. Котел микро-ТЭЦ требует только одного подключения к электрической сети в доме, и он готов к работе!

Развитие промышленности

Котлы микро-ТЭЦ являются примером продукта микрогенерации для дома. Правительство Великобритании подсчитало, что продукты микрогенерации (такие как котлы микро-ТЭЦ) могут обеспечить более 30% общих потребностей страны в электроэнергии и помочь выполнить ее международные экологические обязательства, такие как цели ЕС по сокращению выбросов углерода на 2020 год.   Владение котлом микро-ТЭЦ — это еще один шаг в правильном направлении. Полная стоимость котла микро-ТЭЦ в Великобритании, включая установку, еще не полностью прозрачна; однако дополнительные затраты оцениваются в пределах от 2500 до 3500 фунтов стерлингов по сравнению с конденсационным котлом, поэтому полная установка оценивается в сумму от 5000 до 7000 фунтов стерлингов.

Исследование, проведенное по заказу правительства, показало, что котлы микро-ТЭЦ могут стать «системой выбора» микрогенерации, заменив конденсационный котел, который сегодня является стандартной системой в большинстве британских домов. Коммерческий опыт также показал, что раннее осознание преимуществ приносит наибольшую пользу в долгосрочной перспективе.

В настоящее время на внутреннем рынке доступны только котлы микро-ТЭЦ с двигателем Стирлинга. Например, продукт Baxi Ecogen является одним из немногих доступных котлов микро-ТЭЦ, которые являются коммерчески жизнеспособными и доступными для дома. Ожидается, что к середине-концу этого десятилетия модели на топливных элементах, такие как Baxi Gamma 1.0, будут полностью доступны для потребителей в Великобритании.

Когда технология микро-ТЭЦ на топливных элементах станет коммерчески доступной, потребитель должен увидеть падение цен на модели двигателей Стирлинга. Помимо конкуренции в области топливных элементов (Baxi, Ceres Power и т. д.), это также должно сделать эти модели коммерчески конкурентоспособными. Текущие данные свидетельствуют о том, что внедрение в домах Великобритании было лишь ограниченным, поскольку в настоящее время в Великобритании установлено меньше котлов микро-ТЭЦ, чем ожидалось правительством, в отличие от Дании и Германии, где технология получила более широкое распространение. .

Краткий обзор технологии котла ТЭЦ

Ниже приведен краткий обзор характеристик котла ТЭЦ:

    • Обеспечивает центральное отопление, горячую воду и электроэнергию
    • Простая установка, замена существующего газового котла
    • Простота использования с автоматическим управлением
    • Можно использовать тот же газ, который поставляется British Gas, NPower и другими поставщиками газа
    • Срок службы котла на топливных элементах еще не определен (но обычно 10-12 лет)

Помните, что котлы микро-ТЭЦ эффективны, поскольку они производят тепло и электроэнергию в одном месте. Они сэкономят вам деньги и помогут окружающей среде. В настоящее время для бытового рынка доступны только ТЭЦ-котлы с полноценным двигателем (котлы ТЭЦ с внутренним двигателем доступны для крупных объектов), но через несколько лет будут доступны и микро-ТЭЦ на топливных элементах. Котлы микро-ТЭЦ — это стратегическая отечественная технология для микрогенерации, которая поможет домам с их потребностями в энергии, а также поможет Великобритании (и другим странам ЕС) выполнить внешние целевые показатели выбросов углерода.

Преимущества

    • Котлы ТЭЦ более экологичны, сокращая выбросы CO2 (двуокиси углерода) в типичном доме до 1,5 тонн в год в Великобритании.
    • Установка котла ТЭЦ может помочь вам снизить затраты на электроэнергию на 25% и более.
    • Большинство производителей котлов ТЭЦ имеют партнерские соглашения с основными поставщиками (например, с British Gas), которые предоставляют услуги по установке. Потенциальные клиенты должны сначала уточнить у производителя, хотите ли вы организовать собственную частную установку.

Ограничения

    • Окупаемость надбавки, которая представляет собой дополнительную стоимость котла ТЭЦ по сравнению с конденсационным котлом, может окупиться в течение всего срока службы изделия. Примечание. Исследования в этой области невелики, поскольку в настоящее время существует лишь несколько коммерческих производителей бытовых котлов ТЭЦ.

Стоимость

    • Полная стоимость установки котла ТЭЦ составляет от 5000 до 7000 фунтов стерлингов, в зависимости от типа установки и характеристик дома, что является довольно большой инвестицией для типичного домохозяйства.

 

Комбинированное производство тепла и электроэнергии (ТЭЦ)

Задумывались ли вы, какую механическую систему вы бы построили, если бы весь проект был направлен на максимальное повышение энергоэффективности и минимизацию эксплуатационных расходов и выбросов углекислого газа?

В коммерческой сфере эта мечта может включать так называемое «комбинированное производство тепла и электроэнергии» (ТЭЦ), также известное как «когенерация» (Co-gen). Эти системы непрерывно поставляют электроэнергию на объект, одновременно используя отработанное тепло процесса производства электроэнергии для отопления помещений, горячего водоснабжения и иногда кондиционирования воздуха.

Сердцем когенерационной установки является поршневой (поршневой) двигатель, работающий на природном газе или сжиженном газе, соединенный с генератором. Это может выглядеть как резервный генератор, однако самое большое отличие заключается в том, что блок ТЭЦ работает круглосуточно и без выходных, и вместо охлаждения с помощью обычного радиатора и контура хладагента блок ТЭЦ отдает тепло в системы водяного отопления здания.

Вверху: Внутренний блок ТЭЦ мощностью 150 кВт в тюрьме в Массачусетсе.

Тепло от двигателя и выхлопных газов отводится в большой теплообменник, который взаимодействует с различными потребностями объекта в тепле. Например, система ТЭЦ мощностью 35 кВт будет производить 200 000 БТЕ в час, а система ТЭЦ мощностью 250 кВт будет производить 1 300 000 БТЕ в час.

«Самая маленькая система, которую мы установили, — это блок мощностью 35 кВт, а самая большая — система мощностью 1 МВт», — сказал Роб МакМенимон, владелец Co-Energy America, проектировщик и строитель коммерческих когенерационных систем из Бостона. по Северо-Востоку. «Небольшая система обслуживает отель, а большая система установлена ​​в школе и общественном центре площадью 1 миллион квадратных футов».

Компания, состоящая из 25 человек, была основана в 1990-х годах и имеет более 90 систем в полевых условиях, обеспечивающих более 12 МВт для самых разных коммерческих и промышленных объектов. Co-Energy America предоставляет системы «под ключ», от технико-экономического обоснования до проектирования и установки, и работает с заказчиком, чтобы обеспечить скидки на коммунальные услуги после завершения.

 

Много применений

Но мощность и тепло — это только две части уравнения. Когда полномасштабная когенерационная система используется в умеренном климате, охлаждение помещений также может быть обеспечено за счет использования одного или нескольких абсорбционных чиллеров.

Хотя существуют различные типы абсорбционных охладителей, в которых используются различные химические системы, все они работают по одному и тому же принципу. Внутри чиллера в системе низкого давления абсорбирующая жидкость испаряется, отводя тепло от охлажденной воды. Источник тепла, в данном случае горячая вода, используется для регенерации или сжижения абсорбционного раствора. Весь процесс состоит из четырех или более этапов, но все сводится к тому, что горячая вода поступает в чиллер, а охлажденная вода выходит из чиллера.

«Это называется системой «трех поколений», — объяснил МакМенимон. «Это способ использовать тепло в летние месяцы, а иногда и круглый год, если объекту требуется постоянное охлаждение, например, центру обработки данных. Чаще всего когенерационные системы рассчитаны на общую тепловую нагрузку конструкции, и в зависимости от объекта их можно использовать больше, чем вы ожидаете».

«Обычно на отопление здания с помощью водяной системы приходится основная часть нагрузки по горячей воде», — продолжил он. «Но ГВС и коммерческие прачечные увеличивают потребление тепла. Мы сделали множество приложений для обогрева бассейнов, и осушение может быть достигнуто с помощью нагреваемого осушительного колеса. Snowmelt также легко интегрируется».

Каждое приложение когенерации и размеры различаются в зависимости от энергопотребления объекта и того, чего хочет достичь владелец здания. Нагрузка, на которую рассчитана система когенерации, также может сильно различаться. Он может быть рассчитан на подачу части отопительной или охлаждающей нагрузки или всей нагрузки. То же самое относится и к потребности в электричестве.

Очевидно, что когенерационные системы не являются обычным явлением, потому что для обоснования когенерационного применения должен присутствовать ряд факторов, и это то, что Co-Energy America определяет в ходе технико-экономического обоснования. Первоначальные капитальные затраты на систему могут быть большими, но обычно окупаются в течение 2-4 лет.

Системы когенерации обеспечивают наибольшую отдачу от инвестиций при низких ценах на газ и высоких ценах на электроэнергию. Хорошим примером являются крупные центры метро на Северо-Востоке, и именно здесь расположено большинство приложений Co-Energy. Кроме того, там, где существует нагрузка на существующую энергосистему, коммунальные предприятия могут предлагать программы поощрения совместного производства электроэнергии.

Вверху:  Взгляд внутрь наружного кожуха ТЭЦ мощностью 250 кВт с панелью управления и насосным модулем.

Если критически необходимо достаточное производство электроэнергии на месте (например, для больницы или центра обработки данных), ТЭЦ может быстро стать соображением. Офисные здания, учебные заведения, дома престарелых, гостиницы и общественные здания — все это главные кандидаты.

Некоторые, если не все, штаты предлагают различные программы поощрения, помогающие компенсировать расходы на когенерационные установки. Они могут покрывать от 25 до 50 процентов стоимости установки. Чтобы узнать, что доступно в вашем штате, выполните поиск на сайте www. EPA.gov по запросу «Партнерство CHP».

 

Без котла, без буэно

Есть один чрезвычайно важный компонент когенерационной системы, который мы еще не рассмотрели. Котлы так же важны в когенерационной системе, как и в обычной системе отопления.

Если когенерационная установка отключится по какой-либо причине, горячая вода должна быть всегда доступна. В дополнение к этому, некоторые когенерационные системы предназначены только для обеспечения части тепловой нагрузки. В этой ситуации котел или несколько котлов включаются с того места, где остановилась установка ТЭЦ.

Опять же, поскольку системы ТЭЦ часто используются в критически важных или медицинских учреждениях, резервирование котлов может быть чрезвычайно важным. Нередки случаи, когда один котел или группа котлов рассчитаны на всю отопительную и охлаждающую нагрузку объекта, а дополнительный котел используется в качестве отказоустойчивого. А с многочисленными конденсационными котлами, обслуживающими единую систему, модуляция может быть оптимизирована в условиях частичной нагрузки.

Но это не единственная причина, по которой высокоэффективные котлы являются выигрышным билетом в когенерационной системе. Котлы в когенерационной системе, скорее всего, не будут использоваться в течение длительного периода времени. Котлу большой массы потребуется гораздо больше времени для достижения заданного значения, но если он будет поддерживаться на заданном уровне или близко к нему, когда он не используется, потери тепла в режиме ожидания будут значительными.

 

Прочие соображения

Чтобы быть экономически эффективными, когенерационные установки должны работать долгие часы, независимо от того, требуется ли мощность нагрева или охлаждения. Весной и осенью потенциально могут возникнуть ситуации с низкой нагрузкой, когда генератор может выделять больше тепла, чем может использовать система HVAC. В таком случае системе когенерации нужен радиатор или другое место для сброса БТЕ. Необходимо установить какую-то систему отвода тепла, иначе блок ТЭЦ будет вынужден отключиться.

РубрикаРазное