Как сделать автономное газовое отопление загородного дома

Особенности водяного отопления: требования к системе

Доминирование водяного отопления в частном секторе объясняется его достоинствами:

• Надежностью системы. Процесс идеально прост и отлажен: нагретая от котла вода циркулирует в трубах по замкнутому контуру, отдает тепло и возвращается обратно.
• Теплоемкостью (и теплоотдачей) воды. Она достаточна, чтобы эффективно и равномерно обогревать жилой дом. Остальные теплоносители (в том числе и антифризы) обладают худшими показателями.
• Дешевизной. Вода — дешевый и экологичный теплоноситель.

Недостатками можно считать:

Если из крана течет вода, система не завоздушенаИсточник binbank-info.ru

Прежде, чем вода побежит по трубам, отдавая тепло и поднимая настроение, ее необходимо нагреть. Способ нагрева (вид отопления) выбирается, исходя из нескольких критериев:

• Доступность топлива (его цена и возможность бесперебойного получения).
• Затраты на монтаж системы (стоимость работы, оборудования и материалов).
• Затраты на обслуживание и ремонт.

Принцип работы

Некоторые пользователи выбирают отопление жилища сжиженным газом. Этот вид топлива хранится в баллонах и газгольдерах, находясь при этом под давлением. Давление в емкостях можно и понизить, используя для этого редуктор. Кроме того, для нормального функционирования оборудования применяются специальные горелки, рассчитанные на сжиженный газ. Установка емкостей со сжиженным топливом осуществляется так же, как и конструкции, подключенные к общим сетям.

Что касается газовых котлов, они состоят из следующих элементов:

• горелки – в случае с использованием сжиженного газа применяются специальные горелки, заточенные под такое топливо; именно эта деталь подает газ в камеру сгорания, а форсунки равномерно распределяют его там;
• теплообменник;
• термостат;
• устройства для управления;
• циркуляционный насос (их бывает несколько);
• расширительный бак;
• манометр;
• термометр.

Энергия, которая образуется в тепловом обменнике, приступает к подогреву воды благодаря сгорающему газу. При этом такие детали, как манометр и термометр измеряют температурное значение и давление жидкости в общей системе. В момент, когда температура воздуха достигает подходящего значения, насос циркуляции перестает работать. Через некоторое время все этапы отопления повторяются. В условиях постоянной циркуляции в тепловом обменнике осуществляется безостановочное отопление жилой площади. Разогретые радиаторы или батареи при помощи теплового носителя прогревают все жилище, передавая тепло в воздух.

Электроотопление и его плюсы

Отопление частного дома на основе электричества – это экологично, безопасно и достаточно выгодно. Вот лишь некоторые преимущества:

• Надежность. Электричество будет присутствовать всегда, за исключением неуплаты долга или аварийного случая.
• Пассивность. Вы не должны весь день хлопотать и подкладывать дрова в ненасытный котел.
• Экологичность. Никаких отходов и выбросов дыма и сажи нет.
• Безопасность. Понятное дело, отпадает фактор риска открытого огня и утечки газа.
• Автоматика. Возможность поддерживать тот температурный режим, который выставляют хозяева.
• Высокий КПД. Минимальные потери тепла, и практически вся (около 98%) энергия преобразовывается в тепло.
• Цена. По сравнению с газовым котлом, стоимость действительно невысокая.

Возможность подключения к другим котлам

Даже если оборудование будет работать от баллона незначительное время, выбирая отопительный прибор, надо обращать внимание на оптимальное давление: оно должно составлять 3-4 мбар. Это позволит максимально использовать газ из емкости

Подключать к такому энергоносителю необходимо котлы, имеющие КПД не менее 90-95%.

Техника безопасности и настройка

В баллоне газ находится в сжиженном состоянии, т.к. закачивается туда под высоким давлением. В редукторе оно понижается, и топливо поступает к обогревательным приборам.

Для обеспечения безопасной и безотказной работы такого котла должны соблюдаться следующие правила:

• в доме может находиться только один баллон, если система состоит из нескольких, то для них предусматривают отдельное помещение;
• расстояние от котла или конвектора, а также другого отопительного оборудования до емкостей с газом должно быть более 1 м, при наличии защитного экрана или стены его можно уменьшить до 0,5 м;
• на улице баллоны прячут в шкаф из негорючих материалов, на помещении устанавливают соответствующий знак;
• рекомендуется утеплить место хранения или сделать его отапливаемым, вблизи не должно быть приямков, чтобы там не скапливались летучие вещества;
• к каждому элементу системы газ подводится только снаружи дома.

При соблюдении всех норм и правил пожаробезопасности регистрировать такую схему отопления не требуется.

Что требуется

Перед тем как подключить газовый котел к баллону, нужно приобрести следующие элементы:

• редуктор;
• запорную арматуру;
• емкости с сжиженным топливом;
• обогревательный прибор, имеющий специальную горелку;
• рампу (она нужна, если одновременно установлено несколько баллонов);
• металлические трубы и шланги.

Схема подключения баллона к котлу

Между отопительным прибором и резервуаром находится редуктор. Чтобы обеспечить длительную работу оборудования на одной заправке, емкости устанавливают на специальную рампу, где они делятся на основную и резервную группы. После того как топливо закончится в главных баллонах, система самостоятельно переключается на запасные. Когда резервуары будут заправлены, оборудование снова переходит в стандартный режим работы.

Дешевле использовать один редуктор для всех баллонов. Более надежное, но затратное решение — установка отдельного для каждой емкости.

Газопровод, соединяющий резервуар с топливом и котел, делают из металлических труб с разницей между внешним и внутренним диаметром более 2 мм. Если их нужно протянуть сквозь стены, используются специальные проходные элементы. Для подключения котла применяется гибкая подводка, а редуктор присоединяют с помощью дюритового (резинотканевого) шланга.

Установка современного прибора, работающего на сжиженном газе, — оптимальный вариант для отопления частного дома, позволяющий эффективно обогревать здание, если нет возможности подключиться к магистрали. Для перехода на питание от газопровода достаточно заменить горелку и перенастроить оборудование. Опытный мастер сделает все быстро, и котел будет работать на новом топливе.

Схемы газового отопления дома

Речь пойдет о водяном отоплении с использованием газа. Сразу стоит определиться с типом циркуляции теплоносителя. Она бывает естественной (такие системы еще называют гравитационными) или принудительной (с обязательным насосом).

Гравитационные системы требуют установки руб большого диаметра, то есть теплоносителя в системе получается много. Второй момент — за счет того что движется теплоноситель по трубам с небольшой скоростью, эффективность отопления не очень высокая. Дальние радиаторы в длинных ветках могут быть холодными. Это о недостатках. Их немало, но есть один большой плюс — системы с естественной циркуляцией не зависят от электричества

Это важно в тех регионах, в которых свет отключают часто

Схема ситемы с естественной циркуляцией

Теперь немного о системах с принудительной циркуляцией. Они более эффективны — теплоноситель движется с заданной скоростью, доставляя тепло во все уголки системы. Наличие насоса позволяет использовать трубы небольших диаметров. Это значит, что теплоносителя в системе не много и он быстро прогревается. В общем, они обеспечивают больший уровень комфорта, но имеют серьезный минус — для работы необходимо электричество, то есть требуется резервное питание. Если свет отключают редко, достаточно установить блок бесперебойного питания с несколькими аккумуляторами. Они могут обеспечить работу котла на десятки часов. Если же отключают свет часто и надолго, придется встраивать в систему еще и генератор. В любом случае, это дополнительные затраты и немалые.

Есть еще системы комбинированные — они спроектированы как гравитационные, но имеют встроенный циркуляционный насос. Такое решение можно назвать идеальным с точки зрения практичности: пока свет есть, отопление работает как принудительное, как только электропитание пропало, все работает как гравитационная система. В общем, неплохой вариант, за исключением того, что трубы будут проведены большие и слишком уж на виду.

Способ разводки

Есть три типа систем — однотрубные, двухтрубные и лучевые. В однотрубных радиаторы подключены последовательно к одной трубе. Этот способ разводки экономичен — требуется меньше труб, но его трудно компенсировать — сложно добиться одинаковой теплоотдачи от радиаторов. Все дело в том, что теплоноситель  поступает на первый радиатор в ветке горячим — сразу от котла. Он проходит через него, немного остывает, попадает на следующий, еще немного остывает. Так на всем протяжении ветки.

Схема однотрубной системы газового отопления частного дома

Получается, что к последнему радиатору приходит теплоноситель намного холоднее, чем к первому. Единственный выход — учитывать это явление при проектировании системы и увеличивать количество секций в радиаторе по мере удаления от котла. Но последние радиаторы все равно останутся наиболее холодными.

Более-менее легко можно сбалансировать систему, представленную на фото выше. В ней на каждом радиаторе присутствуют термостаты — устройства, позволяющие менять количество проходящего через радиатор теплоносителя. Чтобы при этом не «задавить» циркуляцию во всей системе, под каждым радиатором ставится байпас — перемычка, по которой идет теплоноситель, который не пошел через радиатор.

В двухтрубной системе радиаторы подключены параллельно — к подающему и обратному трубопроводу. В этой системе расход труб намного больше, так как тянется одновременно две нитки. Но в данном случае на каждый отопительный прибор подается теплоноситель с одинаковой температурой, благодаря чему теплоотдача радиаторов будет одинаковой (если поставить одинаковые батареи).

Пример двухтрубной схемы

В данной схеме также можно ставить термостаты, но для этого не требуются байпасы — регулируется только поток на один радиатор. Так что несмотря на больший расход труб, двухтрубные системы более популярны.

Лучевой способ разводки самый затратный по количеству туб. В них к каждому радиатору идет отдельно подающая и обратная труба. Она подключается к коллектору — устройству с одним входом и несколькими выходами. В данном случае регулировка возможна как на коллекторе, так и на радиаторе при помощи термостата.

Лучевая схема разводки отопления

Газовое отопление частного дома сделанное по этой схеме будет наиболее надежным: если повредиться один из трубопроводов, все остальные будут работать. Потому такой способ часто выбирают если трубы прячут в стяжку.

Каким может быть газовое отопление

Для отопления можно использовать два вида газа — магистральный и сжиженный. Магистральный газ под определенным давлением подается по трубам к потребителям. Это единая централизованная система. Сжиженный газ может поставляться в баллонах разной емкости, но обычно в 50 литровых. Также его заливают в газгольдеры — специальные герметичные емкости для хранения этого вида топлива.

Примерная картина по стоимости отопления разными видами топлива

Более дешевое отопление — с использованием магистрального газа (не считая подключения), применение сжиженного газа лишь чуть дешевле чем использование жидких видов топлива. Это общая статистика, но конкретно надо считать по каждому региону — цены отличаются значительно.

Водяное отопление

Традиционно в частных домах делают водяную систему отопления. Она состоит из:

• источника тепла — в данном случае — газового котла;
• радиаторов отопления;
• труб — соединяющих котел и радиаторы;
• теплоносителя — воды или незамерзающей жидкости, которая движется по системе перенося тепло от котла.

Схема водяного газового отопления для частного дома

Это самое общее описание системы водяного газового отопления частного дома, ведь есть еще немало дополнительных элементов, обеспечивающих работоспособность и безопасность. Но схематично — это основные компоненты. В данных системах котлы отопления могут быть на природном или сжиженном газе. Некоторые модели напольных котлов могут работать с двумя этими видами топлива, причем есть такие, которые даже не требуют замены горелки.

Воздушный (конвекторный) обогрев

Кроме того сжиженный газ также может использоваться как топливо для специальных конвекторов. В этом случае помещения отапливают нагретым воздухом, соответственно отопление — воздушное. Не так давно на рынке появились конвектора которые могут работать от сжиженного газа. Они требуют перенастройки, но могут работать и на этом виде топлива.

Газовые конвекторы хороши, если надо быстро поднять температуру в помещении. Они начинают прогрев помещения сразу после включения, но также быстро он перестают греть — как только выключаются. Еще один недостаток — они сушат воздух и выжигают кислород. Потому в помещении требуется хорошая вентиляция, зато нет необходимости ставить радиаторы и сооружать трубопровод. Так что и в этом варианте есть свои плюсы.

Схемы систем отопления

Схемы отопительных систем могут быть жидкостными и воздушными.

Жидкостная

Упрощённая схема с одноконтурным котлом состоит из:

• газового котла (в котельную при этом заводится газ, вода и электричество);
• бойлера;
• циркуляционного насоса;
• расширительного бака;
• оборудования, обеспечивающего безопасность при утечках газа;
• дымохода;
• разводки труб и радиаторов из котельной в большинство помещений дома.

Важно! Не допускайте минусовых температур в доме, если есть вода в трубах, чтобы не разморозить систему. Эта проблема снимается при использовании в качестве теплоносителя антифриза, однако его протекание опасны для здоровья проживающих

Воздушная

Стандартная схема включает котельную (зачастую оборудуется в подвальном помещении под центральной частью коттеджа), в которой устанавливаются:

• газовый теплогенератор;
• вентилятор для принудительной циркуляции воздуха;
• очистители и фильтры;
• при необходимости устройство для увлажнения воздуха;
• кондиционер (вторая его часть устанавливается снаружи);
• всевозможные датчики;
• основной магистральный воздуховод, проходящий вертикально через центр дома;
• горизонтальные воздуховоды каждого этажа с вентиляционными отверстиями в отапливаемых помещениях;
• набор вентиляционных отверстий и приспособлений для набора воздуха в систему внутри и снаружи дома, а также для вывода части воздуха из здания.

Из системы, при желании сэкономить, исключают кондиционер, увлажнитель, вентилятор. Система работоспособна и без принудительной циркуляции, но качество отопления в этом случае ухудшится значительно: тёплый воздух в комнатах распределяется менее равномерно, скапливаясь под потолком. И температура будет зависеть от открытия окон.

Особенности газгольдерного (сжиженного) топлива

Газгольдер (GasHolder) – это банальный резервуар для хранения газа (пропана + бутана). Туда он закачивается в сжиженном виде. Потом постепенно эта “жидкость” переходит в газообразное состояние, поднимая давление в емкости. И уже за счет высокого давления газ выдавливается из резервуара в трубы для подачи в дом.

Использование в газгольдерах пропана и бутана обусловлено наличием этих газов в достаточно больших объемах и простоте технологии их сжижения

По сути, бутан и пропан – это побочные компоненты, остающиеся после выделения метана из поднятого из недр «природного газа». Их доля в выкачанной из земли смеси нередко достигает 30%.

Плюс они же образуются при переработке попутного газа, который выходит из скважин вместе с нефтью. Их приходится либо сжигать в факелах на месторождении, либо искать способы применения в энергетике.

Газгольдеры могут быть применены для хранения различных газов. Но для автономного газоснабжения частных домов принято использовать оборудование, рассчитанное на пропан-бутановую смесь. Ее еще называют сжиженным углеводородным газом (СУГ). Заниматься сжижением метана для закачки в подобные бытовые емкости слишком дорого и невыгодно.

Смесь сжиженного пропана с бутаном (СУГ) различается на:

• зимнюю;
• летнюю.

Бутан дешевле пропана. Но он быстрее замерзает при отрицательных атмосферных температурах, поэтому в зимнюю смесь его добавляют в меньших долях. Зимой СУГ стоит дороже не из-за желания энергетиков заработать побольше, а из-за технологической необходимости увеличивать в нем процентное содержание дорогостоящего пропана.

Однако закупать сжиженный газ летом впрок не стоит. В зимний период при сильных морозах летний состав может “замерзнуть”. В лед он не превратится, а вот переходить из жидкого состояния в газообразное станет в меньших объемах.

Емкость газгольдера обычно рассчитывают так, чтобы углеводородного газа в нем хватало на полгода бесперебойной работы всего установленного в коттедже газового оборудования

Газгольдеры бывают вертикальными и горизонтальными, а также подразделяются на:

• подземные;
• надземные.

В российских климатических условиях рекомендуется монтировать только подземный вариант. При низких температурах на улице сжиженный пропан-бутан начинает менее эффективно испаряться.

Легче вырыть глубокий котлован, чтобы дно газгольдера оказалось ниже уровня промерзания грунтов на участке. Утеплять и искусственно поддерживать в емкости нужные для испарения температурные параметры, устанавливая специальные испарители, выходит дороже.

Некоторые “специалисты” утверждают, что вертикальные газгольдеры в сравнении с горизонтальными аналогами имеют более низкие показатели тепловой отдачи. Зеркало испарения внутри них гораздо меньше. И это действительно так. Меньше площадь жидкости сверху – меньше ее испаряется.

Однако в вертикальных резервуарах СУГ процесс испарения протекает с несколько более высокой скоростью, что полностью компенсирует меньший размер «зеркала». Результат в итоге получается практически одинаковым. Не зря же в Скандинавии, где климат во многом схож с российским, предпочитают монтировать газгольдерные емкости как раз в вертикальном исполнении.

Нюансы установки газового камина

Цена газового камина аналогична стоимости электрического и дровяного оборудования, но сам газ является более дешевым топливом и отсутствуют проблемы с золой. Также отсутствует потребность в постоянной подкидке поленьев и слежке за функционированием топки.

Виды газовых каминов:

1. Пристенные.
2. Центральные.
3. Встраиваемые.

Конструкция каминов аналогична строению котлов. Также совпадает способ подключения к сети. Единственные различия между оборудованием – принцип обогрева комнаты. Котел нагревает воду. Затем жидкость перемещается по трубам и обеспечивает отопление дома газом. Камин нагревает воздух.

Газовый котел

Отличительной чертой газовых котлов является то, что при сгорании топлива нагревается жидкость, которая в дальнейшем распространяется по устройствам отопления путем естественной либо искусственной циркуляции. Такими устройствами для отопления могут быть радиаторы, регистры, теплый пол и прочее.

Вариантов исполнения котлов может быть несколько, а выбор той или иной модели полностью будет зависеть от того, каковы ваши потребности.

Одно- и двухконтурные

Одноконтурные устройства предназначены исключительно для обогрева частного дома. И никаких вариантов. Объемы теплоносителя в нем постоянны, они не меняются.

В отличие от него, двухконтурный котел может совмещать свою прямую «обязанность» с нагревом воды для хозяйственных нужд. Это может быть, к примеру, накопительный бачок, оборудованный отдельной горелкой. Разумеется, что котел в данном случае становится частью не только отопительной системы, но и системы водоснабжения.

Искусственная и естественная циркуляция

Газовое отопление в частном доме может производиться при помощи котлов с естественной циркуляцией. при которой воздух из дома попадает в горелку, а продукты сгорания – в общую вентиляцию, и устройств с искусственной циркуляцией. Во втором варианте воздух, необходимый для горения газа, поступает с улицы, а продукты горения, наоборот, выводятся на улицу путем отдельного трубопровода.

В чем же отличия между обеими вариантами? Собственно, их всего два:

• Котел с искусственной вентиляцией может быть установлен непосредственно в жилом помещении.
• Устройство с циркуляцией естественной нуждается в отдельном помещении, в котором есть широкая дверь и окно, а площадь его должна быть не менее 4 метров квадратных.

Важно! Вне зависимости от выбранного типа котла, подключение и запуск отопительной системы должны производиться исключительно работниками газовой службы!

Конденсационный и конвективный котел

Разница между обеими вариантами заключается в следующем. В случае с конвективными устройствами теплоноситель получает тепловую энергию только от сжигания топлива – газа, а у конденсационных котлов участвуют еще и продукты сгорания, тепло которых также отбирается. Для этого используются дополнительные обменники – экономайзеры.

Но в чем же между ними разница для нас, обычных потребителей?

• Во-первых, отметим, что существует весьма распространенное мнение касаемо конвективных котлов – образование в них конденсата крайне опасно, поскольку кроме воды в нем присутствуют также кислоты. Это правда и это значит, что для теплообменника, не созданного для подобных условий работы, ничего хорошего не будет. Существует лишь один способ того, как побороть выпадение росы – добиваться максимально возможной температуры теплобменника, что, другими словами, значит: температуре теплоносителя, направляющегося по обратному трубопроводу, должна быть не меньше 60 градусов. Следовательно, в качестве отопительного оборудования с данного рода котлами должны использоваться конвекторы и настенные радиаторы. Нельзя использовать конвекторы, устанавливаемые в пол, а также саму систему теплого пола. ведь это не приведет ни к чему, кроме как к ожогу ног.
• Конденсационные устройства, напротив, буквально нуждаются в низкой температуре теплобменника. Стандартная схема отопления с применением котлов данного типа выглядит следующим образом: под окнами оборудуются радиаторы, установлена система теплого пола.

Характерным отличием газового конвектора является то, что тепло не передается посредством теплоносителя – источник тепла передает его непосредственно в воздух частного дома. Для отвода продуктов горения газа используется коаксильная труба: по ее сердечнику газу выходят наружу, а по ее оболочке в помещение проникает чистый воздух. Собственно, именно таким образом зачастую оборудуется индивидуальное газовое отопление в частном доме, если газовой магистрали поблизости нет.

Чем же отличается газовый конвектор от аналогичных устройств? Давайте посмотрим.

• Для установки или запуска газового конвектора не нужно обладать специальными знаниями, все это можно сделать самостоятельно.
• Для установки таких устройств не нужна специальная разводка или же отдельное помещение. Это существенное преимущество. Помимо того, такой конвектор будет стоить существенно дешевле, чем биметаллический радиатор (который, к тому же, нуждается в разводке).
• Если помещения изолированы, то для каждого из них потребуется отдельный конвектор.
• Вместе с тем, воздух распределяется неравномерно, под потолком будет жарко, а внизу холодно. Хотя, если разобраться, то у систем теплого пола подобных минусов нет.

Сжиженный газ

По стоимости киловатта энергии сжиженный газ занимает третье место.

Есть разные способы его доставки и хранения, но чем меньше объем, тем дороже выходит конечная цена. Поэтому для дома постоянного проживания необходим газгольдер, а для небольшой дачи, которую в холодное время посещают редко, можно обойтись несколькими баллонами по 50 литров. При использовании газгольдера цена киловатта тепла от сжигания сжиженного газа – 2.3-2.5 руб., применение баллонов поднимает планку на 50 коп.

Обогреваться также можно разными способами.

Наиболее простая система – прямое сжигание газа для получения тепла без нагрева промежуточного теплоносителя, обвязки из труб и радиаторов. Для этого применяют газовые конвекторы и инфракрасные обогреватели. Принцип действия и конструкция у них разные, но общее одно – доступность оборудования, компактность и работа от баллонного газа. Недостаток – ограничение по мощности и обогрев только одного помещения. Например, у инфракрасных и каталитических газовых обогревателей фирмы AYGAZ максимальная мощность 6.2 кВт.

Таким компактным инфракрасным обогревателем можно отапливать до 40 м2Источник vps-region.ru

Газгольдер позволяет построить полноценную автономную систему водяного отопления, а периодичность заправки зависит от объема емкости, площади обогрева и режима работы. По удобству эксплуатации и обслуживания система стоит на втором месте после электрического отопления. Но требует значительных начальных инвестиций на приобретение газгольдера, его установку (обычно подземную) и прокладку коммуникаций (труб для подключения к котлу и электрического кабеля для системы подогрева емкости).

Еще одна сложность для газгольдера – выбор места. Оно должно располагаться достаточно близко к дому и быть доступным для заправки газомИсточник zaprosotvet.ru