Kombinované kotle dřevo-elektřina

Topný komplex skládající se z kotle na dřevo a elektrokotle je oblíbený zejména mezi majiteli chat o rozloze 100-200 m2. V podmínkách, kdy v blízkosti není plynovod a využití jiných zdrojů energie k vytápění je nákladné nebo obtížné, je kombinace „elektřiny a palivového dřeva“ zcela přijatelná. Všimněte si, že neexistují žádná omezení pro oblast vytápění pro dotyčný komplex – je důležité pouze to, aby elektrická energie dodávaná do venkovského domu byla dostatečná.

Ceny za kotle na tuhá paliva a elektrické kotle, které nejsou vybaveny automatizací, jsou více než dvakrát nižší než jejich protějšky na kapalná paliva. Výhodou kombinovaných kotlů je jejich vysoká provozní spolehlivost – při výpadku elektrických topných těles lze takový kotel bez problémů topit dřevem i do prvních teplých jarních dnů.

Vytápění elektřinou zcela eliminuje tepelné ztráty komínem, protože to není potřeba. Tepelná energie generovaná topnými články se téměř úplně přenáší do chladicí kapaliny. Konečně, vytápění elektrickým teplem vůbec nepoškozuje životní prostředí ve venkovském domě.

Spalování dřeva v topném kotli také nebude mít negativní dopad na životní prostředí. Když je vlhkost dřevěného paliva na úrovni 15-20%, emise kouře jsou minimální a obsah popela není vyšší než 1% původní hmoty palivového dřeva. Mimochodem, popel poslouží jako dobré hnojivo na zelené plochy kolem chaty. Pro srovnání: spalování kapalných a plynných paliv je doprovázeno emisemi škodlivých chemických sloučenin, které otravují atmosféru kolem venkovského domu.

Výstavba kombinovaného vytápění

Ve dvou a třípodlažních chatách se suterénem se strmou nebo plochou střechou musí být kotle na tuhá paliva a elektrické kotle integrovány do dvoutrubkového topného systému. V tomto případě lze elektrokotel instalovat ve vztahu ke kotli na tuhá paliva buď sériově nebo paralelně. U druhé možnosti je nutné na zpětné potrubí každého kotle osadit ventily, aby chladivo při průchodu vypnutým a studeným topným zařízením nevychladlo.

Přívodní a vratné stoupačky ve dvoutrubkovém systému jsou namontovány svisle. Potrubí se provádí v souladu s projektem budovy – buď horní, ve kterém se horké chladivo pohybuje do topných zařízení ve směru shora dolů (z podkroví), nebo spodní s prouděním horké vody do radiátorů ze suterénu (zdola nahoru).

Cirkulace chladicí kapaliny ve dvoutrubkovém topném systému je přirozená (gravitační) nebo nucená, se speciálními čerpadly vloženými do okruhu.

Vlastnosti přirozené cirkulace chladicí kapaliny

Systém gravitačního vytápění má dvě hlavní výhody: nízké náklady; ochrana proti poruchám jednotek, které zajišťují nucený oběh. Princip jeho činnosti je jednoduchý – hydrostatický tlak, způsobený rozdílem hustoty studené a horké chladicí kapaliny, zajišťuje pohyb vody v topném okruhu.

Jednoduchost a spolehlivý provoz přirozeného topného systému však nutí majitele domu smířit se se špatnou ergonomií potrubí, což v konečném důsledku snižuje úroveň jeho komfortu. Požadavky na sklony a prostorové uspořádání otopných trubek jsou neúprosné a pro účinnou cirkulaci vody v nich a dosažení vysokého přestupu tepla je nutné pokládat v prostorách velkoprůměrové potrubí a umisťovat je volně. Existují také omezení pro typ topných radiátorů – pro gravitační topný systém jsou vhodné pouze ty, které vytvářejí nejmenší hydraulický odpor chladicí kapalině. Typ zapojení – horní nebo spodní – nezáleží na poloze expanzní nádoby v systému. Expanzní nádoba se instaluje vždy v nejvyšším bodě topného okruhu – zpravidla v podkroví.

Mezi nevýhody okruhu s přirozenou cirkulací vody patří také pomalé zvyšování rychlosti chladicí kapaliny a obtížná regulace teplotních podmínek vytápění na různých místech chaty.

Oběhové čerpadlo v topném okruhu

Tato jednotka se montuje před kotle a zajišťuje nucený pohyb chladicí kapaliny v topném systému. Díky oběhovým čerpadlům je intenzita „zrychlení“ vody v okruhu výrazně vyšší než u přirozené cirkulace. To umožňuje vytvoření topného systému pomocí trubek s malým průměrem, což zvyšuje jeho ergonomii díky většímu počtu sklonů v okruhu.

Nucený oběh vytváří podmínky pro tvorbu komfortnějšího klimatu v místnostech díky řízené distribuci tepelné energie nejen stoupačkami, ale i radiátory topení. Modely s významným hydraulickým odporem lze navíc použít jako topná zařízení. Je přípustné vybudovat otopný systém s nuceným oběhem v hranicích jedné místnosti (včetně uzavřené expanzní komory), protože nevyžaduje výškové změny.

Spolehlivost takového topného systému je přitom nižší než u okruhu s přirozenou cirkulací – čerpadla podléhají opotřebení ve větší míře než jeho ostatní konstrukční prvky. Náklady na organizaci nuceného oběhu nejsou levné – každé čerpadlo vyžaduje speciální armatury a UPS v případě výpadků proudu.

Montáž kombinovaných kotlů

Vzhledem k nedostatku regulačního rámce pro výběr místa pro instalaci domácích kotlů na dřevo a elektrických kotlů ve venkovském domě se majitelé chat a návrháři mohou spoléhat pouze na praktická doporučení. Na základě zkušeností s provozem kombinovaných kotlů je nejvhodnější instalovat je do sklepní místnosti určené pro topeniště. Zapuštěná poloha kotle zajistí potřebný tlak pro cirkulaci chladicí kapaliny a zmenší průměr potrubí v topném okruhu. V blízkosti topeniště (mimo dům) je nutné uspořádat malý sklad palivového dřeva, ze kterého vede odtokový žlab nebo samostatné schodiště do suterénu – toto opatření vám umožní nosit palivové dříví obcházet obytné prostory ve venkovském domě.

Elektrický topný kotel se montuje na stěnu kotelny (výtopny) ve svislé poloze, která k němu zajistí volný přístup. Montáž jednotky, její instalace a připojení k napájecí síti se provádí při odpojeném stavu. Při montážních pracích je samozřejmě nutné vypnout i elektrokotel. Montážní úkony mohou provádět pouze certifikovaní odborníci, jinak jej výrobce elektrokotle vyjme ze záruky.

Jednofázové a třífázové (výkon do 12 kW) elektrokotle se připojují k napájecímu vedení měděným kabelem se třemi nebo čtyřmi žilami. Napájecí kabel je od elektrorozvaděče veden otevřeným způsobem, v kabelových kanálech nebo ochranných trubkách, nebo je jeho vedení utěsněno do stěn s předřezáním drážek. Nejlevnější variantou je otevřená elektroinstalace s elektrickým kabelem umístěným podél stěn na azbestové podložce o tloušťce 3 mm, přičemž azbestový plech přesahuje kabel na obě strany minimálně o 5 mm. Kabel je upevněn pomocí plechových pásků (šířka 10 mm, tloušťka kovu 0,3-0,5 mm), uvnitř položených elektroizolační lepenkou.

Připojení elektrokotle k napájení vyžaduje automatický jistič a zařízení musí být také uzemněno. V tomto případě je zakázáno používat kovové síťové konstrukce (vodovod, plyn a topení) jako ponorný okruh. Na trhu jsou elektrické topné kotle vybavené snímači zatížení elektrické sítě – musí být instalovány na vstupu elektrického kabelu před elektrickým panelem. Čidla sledují odběrové zatížení domácí elektrické sítě a v případě potřeby snižují spotřebu energie kotle jejím přerozdělením mezi domácí spotřebiče.

Montáž kotle na tuhá paliva (dřevo) se provádí dle návodu výrobce. Pokud je kotelna postavena z hořlavých materiálů, měla by být minimální vzdálenost od kotlového tělesa k nejbližší stěně, příčce a stropu 500 mm. Tuto vzdálenost je možné snížit na 250 mm překrytím hořlavých povrchů 8 mm azbestovou lepenkou, na kterou jsou připevněny ocelové střešní plechy. Minimální vzdálenost mezi kotlovým tělesem a nehořlavými plochami je 50 mm. Stejnou vzdálenost dodržuje kotel a hořlavé plochy, vyzděné cihlami se zdivem „na hraně“, vyvýšené do výšky jeden a půl metru. Před topeništěm kotle je na podlahu položen plech z ocelové střešní krytiny o rozměrech 700 x 500 mm s obložením z azbestové lepenky 8 mm. Při výběru umístění kotle na dřevo je nutné zajistit před ním průchod o šířce minimálně 1250 mm.

Jak vybrat výkon topného kotle

Potřeba kilowattů pro vytápění venkovského domu závisí na tepelně izolačních vlastnostech jeho obvodových konstrukcí, tj. druh materiálu stěny a celková plocha otvorů ve vnějších stěnách.

Kotel o jmenovitém výkonu 1 kW tedy efektivně topí:

• místnost o objemu do 25 m3 v domě, jehož stěny jsou silné 1,5-2 cihly a jsou dobře izolované, nebo z vrstveného dýhového řeziva či kulatiny (dobře zateplená chata pro celoroční bydlení). Plocha dveřních a okenních otvorů nepřesahuje 15% celkové plochy vnějších stěn;
• místnost o objemu do 20 m3, z nichž dvě nebo tři stěny směřují do ulice, mají tloušťku jedné cihly a jsou pokryty tepelně izolačním materiálem, nebo jsou postavené ze dřeva (dům se střední izolací). Plocha okenních a dveřních otvorů není větší než 25% plochy obvodových konstrukcí;
• místnost o objemu do 15 m3, stěny jsou z dřevěných panelů s vnitřním obkladem, střecha je tepelně izolovaná, není průvan (letní dům se zateplenými stěnami);
• místnost o objemu do 7 m3, stěny nezateplené, dřevěné, vlnité apod. (přístavba, zahradní přívěs).

Výstavba kombinovaného topného systému

Jeho projektování probíhá ve zdech projekčních a montážních firem a v souladu s klasickými metodami. Při instalaci se instalují topná zařízení (radiátory), topné kotle a expanzní nádoba odpovídající typu oběhu vody v okruhu (přirozený nebo nucený oběh). Dále jsou instalovány uzavírací, měřící a regulační ventily.

První fází prací je obvykle umístění a instalace radiátorů vytápění. I když není zakázáno zahájit instalaci s konstrukcí stoupaček a teprve poté instalovat topná zařízení. Topný systém se ke kotlům připojuje až po jeho propláchnutí a tlakové zkoušce.

Na konci

Dvoutarifní platba za elektřinu, pokud je zavedena v oblasti, kde se nachází venkovský dům s kombinovaným vytápěním, umožňuje ušetřit na účtech za kilowatty – je zapotřebí nádrž, která v noci akumuluje tepelnou energii a během dne ji uvolňuje do chladicí kapaliny. Bude to výhodné i při topení kotlem na dřevo – lze s ním topit maximálně několik hodin denně nebo dvě, čímž se dosáhne nejvyšší možné teploty spalování dřevěného paliva, minimalizuje se zbytky ve formě sazí, čistší spaliny a v důsledku toho nejvyšší účinnost topné jednotky.

Na trhu topných zařízení na tuhá paliva existují modely vybavené elektrickými topnými články – výrobci je umisťují jako kombinované kotle. Výkon topných těles v takových zařízeních však obvykle nepřesahuje 6 kW. Tyto kotle jsou schopny samostatně ohřívat chladicí kapalinu pouze v domech s vytápěnou plochou ne větší než 100 m2 a pouze v případě, že jsou stěny dobře izolované. A pokud existuje skutečná potřeba kombinovaného vytápění venkovského domu pomocí schématu „dřevo-elektřina“, budou zapotřebí dva nezávislé kotle – na tuhá paliva a elektrický – s dostatečným výkonem.