Kotłownia hybrydowa z piecem stałopalnym

Wysokie ceny i ograniczona dostępność węgla i pelletu skłania wiele osób do zakupu pieca elektrycznego. Rozwiązanie takie pozwala uzyskać system grzewczy bezobsługowy, a osoby, które posiadają fotowoltaikę z nadwyżką energii, mogą tą energię wykorzystać do obniżenia zużycia węgla/pelletu w sezonie grzewczym. W tym poradniku prezentujemy podstawowe sposoby połączenia w kotłowni pieca stałopalnego z piecem elektrycznym.


Nadwyżkę energii można zagospodarować dobrze dobranymi grzejnikami elektrycznymi, lecz nie zawsze jest na nie miejsce oraz wymagają wydajnej instalacji elektrycznej.

1. Piec elektryczny z podłączeniem trójnikowym dla C.O.

Podstawowe podłączenie klasycznego pieca elektrycznego, który posiada własną pompę cyrkulacyjną do kotłowni z piecem stałopalnym:

Zalety:
  • proste podłączenie hydrauliczne za pomocą złączek (trójników) do linii zasilania układu grzewczego
  • zamontowane dwa zwory zwrotne na zasilaniu kotła gazowego i elektrycznego - przłączenie ogrzewania gaz-prąd ogranicza się do uruchomienia odpowiedniego kotła na jego panelu sterującym -nie trzeba przełączać żadnych zaworów.
  • jest to najtańsze rozwiązanie tego typu w zakresie zakupu jak i montażu, przeznaczone w instalacjach grzejnikowych i podłogowych z regulacją temperatury po stronie pomieszczeń (termostaty grzejnikowe, termostaty podłogowe dla każdego pomieszczenia).
  • ciepła woda użytkowa podgrzewana jest grzałką elektryczną w zasobniku która jest typowym wyposażeniem większości kotłowni opalanych węglem lub pelletem.
Wady:
  • układ grzewczy C.O może być zasilany tylko z jednego kotła w danym momencie. Pracuje albo kocioł stałopalny albo elektryczny.

2. Piec elektryczny z podłączeniem trójnikowym dla C.O. i zawór trójdrogowy dla ciepłej wody

Prezentowy układ to rozwinięcie schematu nr 1. Zawór trójdrogowy sterowany z kotła elektrycznego pozwala także na podgrzewanie ciepłej użytkowej w zasobniku. 

Zalety:
  • proste podłączenie hydrauliczne za pomocą złączek (trójników) do linii zasilania układu grzewczego oraz wężownicy zasobnika.
  • zamontowane dwa zwory zwrotne na zasilaniu kotła stałopalnego i elektrycznego i dwa zawory zwrotne w obwodzie podgrzewania zasobnika - przłączenie ogrzewania kocioł stałopalny - kocioł na prąd ogranicza się do uruchomienia odpowiedniego kotła na jego panelu sterującym - nie trzeba przełączać żadnych zaworów.
  • duża moc grzewcza kotła elektrycznego pozwala podgrzać zasobnika kilka razy szybciej niż tradycyjna grzałka elektryczna w podgrzewaczu.
Wady:
  • układ grzewczy C.O i ciepłej wody może być zasilany tylko z jednego kotła (pieca) w danym momencie. Pracuje albo kocioł stałopalny albo elektryczny.
3.  Piec elektryczny z podłączeniem trójnikowym dla C.O. oraz podgrzewaniem ciepłej wody przełączanym zaworami

Tym razem zrezygnowano z zaworu trojdrogowego. Za kontrole przepływu wodu w obwodzie grzewczym odpowiadają zawory zwrotne, a za podgrzewanie zasobnika tradycyjne ręczne zawory (np. kulowe).
Zalety:
  • proste podłączenie hydrauliczne za pomocą złączek (trójników) do linii zasilania układu grzewczego oraz wężownicy zasobnika. Niższy koszt zakupy rozwiązania w stosunku do układu nr 2.
Wady:
  • układ grzewczy C.O i ciepłej wody może być zasilany tylko z jednego kotła (pieca) w danym momencie. Pracuje albo kocioł stałopalny albo elektryczny.
  • zmieniając źródło ciepła należy pamiętać oby odpowiednio zamknąć jeden zawór kulowy a drugi otworzyć aby zapewnić podgrzewania zasobnika i prowidłowe działanie układu.
4. Piec elektryczny pracujący jako sprzęgło hydrauliczne

Poniżej prezentujemy schemat typowej instalacji grzewczej z kotłem stałopalnym,
który zasila obieg centralnego ogrzewania (grzejniki) oraz podgrzewa zasobnik ciepłej wody (wężownica).

Pomiędzy kocioł a instalację grzewczą wpięto piec elektryczny ASPC-S
Urządzenie podłączone tak jak na schemacie przelotowo dla zasilania i powrotu pełni funkcję sprzęgła hydraulicznego. Woda podgrzana przez kocioł trafia za pomocą pompy do podgrzewacza, skąd za pomocą pomp trafia na grzejniki (pompa układu CO) i do wężownicy zasobnika (pompa ładowania zasobnika).
Gdy wyłączymy piec stałopalny i jego pompę, woda z układu grzewczego będzie wracała tylko przez podgrzewacz i obmywając grzałkę, będzie podgrzewana do nastawionej temperatury ponownie trafiając do grzejników lub wężownicy zasobnika.

Jeżeli uruchomimy piec stałopalny i jego pompę, do podgrzewacza trafi ciepła woda, co spowoduje wyłączenie grzałki elektrycznej. Pompa CO i pompa ładowania zasobnika pchną wodę dalej do grzejników i wężownicy zasobnika.

Ustawienia pomp (przepływu wody) pozwala na dostosowanie układu do naszych oczekiwań i strategii ogrzewania w zależności od tego ile energii z fotowoltaiki mamy do dyspozycji.

Jeżeli pompy kotłowa i układu CO będą tłoczyły wodę z tą samą wydajnością w l/min układ się zrównoważy i w pionowej części podgrzewacza (wzdłuż grzałek) woda nie będzie przepływała, a tym samy znaczenie podgrzewania elektrycznego będzie znikome. Podgrzewacz zacznie pracować gdy zmniejszymy wydajność pompy kotłowej lub całkowicie ją wyłączy.

Zalety: 
  • brak potrzeby stosowania zaworów odcinających i przełączania hydraulicznego piec elektryczny/piec stałopalny.
  • w piecach stałopalnych z automatyką sterującą pompą obiegową, po wyczerpaniu paliwa a tym samym wygaśnięciu paleniska, pompa kotłowa zostanie wyłączona i woda zacznie płynąć przez podgrzewacz elektryczny, który automatycznie podejmie pracę zgodnie z nastawą.
  • jeżeli stosujemy pokojowy regulator temperatury, to powinien on sterować bezpośrednio pompą układu CO,
Wady: 
  • ograniczona moc dostępnych urządzeń ASPC-S do 12kW
  • należy dokupić dodatkową pompę cyrkulacyjną.

Podsumowanie

Powyższe rozwiązania oczywiście nie wyczerpują wszystkich możliwości. Konkretny układ powinien być dopasowany do już istniejącej instalacji oraz powinien realizować postawione cele.

Planując zakup kotła elektrycznego do kotłowni hybrydowej z piecem stałopalnym, należy:
  • Sprawdzić moc przyłącza energetycznego w umowie oraz wartość zabezpieczeń (bezpieczników) podlicznikowych - instalacja elektryczna i przyłącze powinny mieć zapas mocy minimum 5-10kW na potrzeby innych urządzeń elektrycznych (pralka, zmywarka, piekarnik, kuchenka, oświetlenie, itp.)
  • Dowiedzieć się u dostawy energii czy jest możliwość zwiększenia mocy przyłączeniowej.
  • Odpowiedzieć sobie na kluczowe pytania:
    • piec elektryczny ma tylko służyć do zużycia energii z fotowoltaiki czy ma być także źródłem ogrzewania awaryjnego na wypadek awarii kotła gazowego lub braku gazu?
    • czy i jak chcemy podgrzewać ciepłą wodę użytkową?
    • czy dochodzi do wyłączeń instalacji fotowoltaicznej podczas szczytu nasłonecznienia z powodu podniesienia napięcia powyżej 250V?
  • Kocioł elektryczny musi być przystosowany do pracy w układach otwartych (z naczyniem przelewowym) lub powinien posiadać opcję wyłączenia czujnika ciśnienia.
Do powyższych rozwiązań z naszej oferty można zastosować następujące produkty (linki):

Piece elektryczne:
 Zostaw swoją ocenę jeśli uważasz, że to wartościowy poradnik - dzięki temu wiemy jakie treści są najbardziej przydatne i że warto nad nimi pracować.

Ostatnia aktualizacja: lipiec 2022.