Газовое отопление в частном доме

Газовое отопление частного дома — наиболее распространенный вид обогрева жилья в зимний период. «Голубое топливо» — самый экономичный и доступный энергоноситель, при сгорании которого отсутствуют отходы, сажа или зола, вредные выбросы в атмосферу.

КПД современных газовых котлов достигает 98%, что говорит о высокой эффективности использования этого вида топлива. Уровень газификации различных регионов России составляет 40-75% и постоянно растет. Интерес владельцев загородных усадеб и дач к газовому оборудованию для отопления усиливается.

Виды газового топлива

Газовое топливо для обогрева домов подают по магистральному трубопроводу централизованно или поставляют в сжиженном виде. Для его хранения используют специальные емкости — газгольдеры — объемом 5-10 м³, которые устанавливают рядом с домом.

Природный газ метан в 4-5 раз дешевле сжиженного. Не требуются заправка или сложное обслуживание оборудования, как при использовании газгольдеров. Но, к сожалению, жители не всех регионов имеют доступ к магистрали. Тогда экономически оправдано применение герметичных емкостей или баллонов, так как отопление дизелем или электричеством обойдется на 30-50% дороже. Для автономного обогрева предназначена смесь пропана и бутана, которую хранят в сжиженном виде при давлении 16 бар.

Преимущества газового отопления

Газовое отопление частного дома опережает другие системы обогрева по показателям:

• Стоимость. Полное сжигание топлива способствует высокой эффективности применения этого энергоносителя. В некоторых котлах используется высвобожденная энергия при конденсации отработанных газов, что повышает КПД до 109%.
• Компактность. Современные газовые котлы напоминают навесную мебель. Их можно разместить на кухне или в небольшом помещении. При этом объем комнаты не теряется, интерьер не перегружен видом оборудования. Не нужно выделять место для хранения дров, угля или дизельного топлива.

• Безопасность. Контроль за работой системы и удаление сгоревших газов выполняют автоматические устройства. При малейшем отклонении от нормы срабатывает блокировка поступления топлива в камеру сгорания.
• Экономичный расход. В связи с ростом цен на энергоносители изготовители котлов разрабатывают и постоянно усовершенствуют модели, мало потребляющие, но производящие большое количество тепловой энергии.
• Возможность регулировать температуру теплоносителя. В результате экономятся ресурсы, в каждом помещении создаются комфортные условия.

Двухконтурные газовые котлы осуществляют одновременно отопление дома и снабжают жильцов горячей водой. В условиях загородного хозяйства эта функция немаловажна.

Особенности

Газовое отопление — объект повышенной взрыво- и пожароопасности, поэтому всеми вопросами о подключении и обслуживании занимаются специальные службы.

Перед подключением дома к газовой магистрали составляют проект прокладки линии внутри помещений, схему запитки приборов. Документы согласовывают и утверждают в Гостехнадзоре.

Помещение, где установлен газовый котел, обеспечивают хорошей вентиляцией. Для некоторых моделей оборудуют дымоход, а в котельной устраивают отдельный выход.

Котельная в частном доме

Котлы с принудительным выбросом отработанных газов подключают к системе электроснабжения. Чтобы оборудование не вышло из строя при резком скачке давления в линии, устанавливают автоматику для адаптации.

Каким может быть газовое отопление

Система отопления в частном доме включает:

• источник тепла;
• теплопроводы;
• отопительные приборы.

Теплоноситель, распределяющий энергию от источника, может циркулировать естественным образом или нагнетаться насосами. Для поддержания основных параметров заданного режима работы и отведения сгоревших газов в систему встроены датчики, клапаны, насосы и другая автоматика.

По типу теплоносителя различают водяное и воздушное отопление.

Водяное отопление

Использовать воду как теплоноситель для отопления начали в конце 18 века. Французский инженер Боннеман создал обогреваемый инкубатор с естественной циркуляцией жидкости. В России до 1917 года такую систему могли позволить себе лишь богатые люди и доходные дома. Остальные жители для обогрева использовали дровяную или угольную печь.

Сейчас вода или химические жидкости — наиболее распространенный теплоноситель в отопительных системах как многоквартирных, так и частных домов.

Вода обладает максимальной теплоемкостью среди всех известных веществ — 4,18 Дж/гК. Медленно нагреваясь, она так же медленно отдает энергию окружающему пространству. Это самый эффективный тепловой аккумулятор, который сглаживает перепады температуры в масштабах планеты.

Вода или антифризы, нагретые газовым котлом, движутся по трубам к приборам отопления, где передают тепло окружающему пространству посредством излучения. В процесс включается перенос энергии конвекцией между нагретыми слоями воздуха.

Системы отопления с жидким теплоносителем отличают:

• длительный срок эксплуатации;
• возможность использования различных видов топлива в универсальных котлах;
• долгое сохранение тепла в помещении при остывании воды в радиаторах;
• равномерный прогрев батарей;
• простое обслуживание.

Недостатки водяных систем:

• монтаж трубопровода и радиаторов достаточно трудоемок;
• при перерывах в работе зимой трубопровод может повреждаться;
• в открытых системах, где вода испаряется в расширительных баках, требуется регулярная подпитка;
• длительное присутствие воды вызывает коррозия металлических деталей, выпадение нерастворимого осадка;
• при перепадах давления образуются воздушные пробки.

Некоторые недостатки устраняют применением дистиллированной воды или антифриза. Это приводит к удорожанию эксплуатации, но предохраняет от поломок и образования течей.

Воздушный (конвекторный) обогрев

В воздушных системах отопления тепло передается конвекцией. Воздух в помещении нагревается специальными приборами — конвекторами. Природный или сжиженный газ при сгорании преобразуется в энергию без участия теплоносителя.

Конвекторы с помощью датчиков поддерживают в комнате заданный температурный режим. Приборы оснащены камерой сгорания закрытого типа. Отработанные газы выходят на улицу по коаксиальной трубе, вмонтированной в стену. В помещении отсутствуют запах, уровень кислорода не снижается, чего напрасно боятся жители частных домов.

Воздушное отопление по сравнению с традиционным водяным намного экономичнее. Не требуется прокладка труб, закачка теплоносителя. Энергия тратится на обогрев помещения, а не теряется при прохождении по трубопроводу и для нагрева радиаторов. Расход газа — 0,13-0,51 м³/час при мощности 2-10 кВт.

Виды газовых котлов

Котел — основной элемент системы газового отопления частного дома. Он должен быть достаточно мощным, чтобы обеспечить прогрев всех помещений, безопасным и экономичным. Читайте также статью про котельную для частного дома, мы расскажем про основные требования и важные детали.

Изготовители производят газовое оборудование двух типов:

• Настенное. Компактные котлы размещают в специальной раме или на стене. Предназначены для отопления площади до 1200 м². Максимальная мощность — 100 кВт. Горелка изготовлена из стали или меди. Возможна настройка на потребление как природного, так и сжиженного газа.

• Напольное. Тяжелые мощные котлы для отопления больших площадей устанавливают на платформу. Теплообменники чугунные или стальные. Универсальные модели могут работать на жидком или твердом топливе.

Котел газовый напольный

Котлы выпускают с одним или двумя контурами. Первые предназначены только для отопления, вторые дополнительно обеспечивают жильцов горячей водой, которая нагревается в проточном теплообменнике или накопителе. Для розжига предусмотрены пьезо- или электронные устройства.

Газовое оборудование оснащают тягой двух типов:

• Естественной, при которой топливо сгорает в открытой камере, забор воздуха и выброс отработанных газов осуществляется в окружающую атмосферу. Котлы с такой тягой размещают в отдельном помещении, оборудованном дымоходами.
• Принудительной, где камера сгорания закрытая, а каналы для забора и отвода воздуха или газов сообщаются только с улицей. Их движение управляется автоматическими турбинами. Не требуются громоздкие дымоходы, продукты горения выбрасываются наружу через коаксиальную трубу, вмонтированную в стену.

Для нагрева теплоносителя используется низшая или высшая теплота сгорания топлива. В первом случае это традиционные котлы, где вода или антифриз охлаждаются в системе и поступают сразу в теплообменник.

В конденсационных котлах два теплообменника. В одном топливо сгорает, нагревая воду, в другой теплоноситель поступает из обратки. Там он предварительно подогревается энергией, полученной при конденсации паров из камеры сгорания.

Настенные котлы для отопления

Настенный котел — это котельная в миниатюре. В него уже встроены обвязка, расширительный бак и циркуляционный насос.

Топливо от сети подается в закрытую камеру сгорания. Теплоноситель нагревается в теплообменнике до заданной температуры и поступает в отопительную систему. Продукты горения через коаксиальную трубу выводятся наружу с помощью принудительной тяги, создаваемой вентилятором.

В двухконтурных котлах теплоноситель для отопления нагревается в первичном теплообменнике, вода для бытового потребления — во вторичном. В некоторых комбинированных моделях обе функции выполнят один теплообменник.

Устройство двухконтурного настенного котла

Автоматика управления и устройства безопасности обеспечивают работу котла в нужном режиме. Оборудование может изменять выработку тепла в зависимости от потребностей системы отопления на текущий момент. Модулируемая горелка позволяет регулировать подачу газа и интенсивность пламени. При этом температура воды остается постоянной независимо от расхода.

Модели для непостоянного использования оснащены защитой от замерзания. В таких системах оборудование работает в энергосберегающем режиме, поддерживая температуру теплоносителя в пределах +5°С…+6°С.

В некоторые котлах осуществляется самодиагностика. При обнаружении неисправности код ошибки выдается на табло. Сотрудник сервисной службы, получив эту информацию, сможет исправить неполадки очень быстро.

Напольные газовые котлы

Устройство и принцип работы напольных котлов во многом схожи с настенными аналогами. Топливо подается в камеру сгорания, где теплоноситель подогревается до нужной температуры и поступает в трубопровод для отопления или нужд хозяйственного назначения.

Основное отличие — более тяжелый и емкий теплообменник, обеспечивающий высокую мощность и долговечность котла. Чугун, из которого изготавливают важнейшую часть, отличается химической и температурной стойкостью, не прогорает, не корродирует в отличие от меди или стали.

По сравнению с настенными моделями, срок службы которых ограничен 10-15 годами, такой котел возможно эксплуатировать до 50 лет. Но чугун достаточно хрупок и чувствителен к перепаду температур. Особенно опасно воздействие холодной воды на разогретый металл.

Схемы газового отопления дома

Схему газового отопления частного дома разрабатывают, чтобы правильно организовать обогрев всех помещений, минимизировать затраты и оптимально использовать мощность отопительного котла.

Горячая вода циркулирует по трубам, подчиняясь естественным законам физики. Сначала в нагретом виде она поднимается по стояку, затем после охлаждения в радиаторах поступает обратно в коллектор и направляется к котлу. Движение жидкости обуславливает перепад гидростатического давления между столбами горячей и холодной воды. Такая система называется гравитационной, применяется там, где отопительные приборы расположены на этажах по вертикали.

В частных домах с нижней подачей воды или горизонтальной разводкой по этажам применяют принудительную циркуляцию теплоносителя с нагнетанием насосами. При этом выравнивается температура в радиаторах, затрачивается меньшая мощность котла, используются трубы более тонкого диаметра.

Способ разводки

Для отопления частных домов применяют системы:

• однотрубную, где подачу и забор теплоносителя ко всем радиаторам выполняет одна магистраль;
• двухтрубную, когда для подачи служит одна труба, для отведения — другая;
• лучевую, в которых каждый радиатор запитывается отдельной линией.

Однотрубную схему рекомендуется использовать в домах площадью до 100 м². Вода, последовательно проходящая через радиаторы, охлаждается. Первая от котла батарея всегда горячее последней. На больших площадях эта разница слишком велика, поэтому там применяют раздельное подведение и отвод теплоносителя.

Пример разводки в двухэтажном частном доме

Разводка труб может быть горизонтальной или вертикальной. Это условное разграничение, определяющее положение подающего горячую воду стояка.

Горизонтальная разводка чаще применяется при принудительном движении теплоносителя. В вертикальной системе с верхней подачей воды возникает достаточная разница гидростатического давления между холодным и горячим сегментами отопительного контура. Поэтому более оправданно использование естественной циркуляции.

Все вопросы по проектированию газового отопления желательно решать с профессионалами. Ошибки при организации обогрева жилья обходятся дорого и заканчиваются полным или частичным переоборудованием, ремонтом отделки.

Система автономного отопления для частного дома с газовым котлом

Газовые отопительные системы пользуются популярностью из-за их эффективности, надежности и безопасности. Газовое отопление в частном доме обеспечивает высокий КПД и организовывается разными способами. Среди них есть как простые и недорогие варианты обогрева дома, так и надежные и экономичные, но дорогостоящие отопительные системы, которые отличаются стабильностью работы и удобным управлением.

Выбор типа газоснабжения

Чтобы обустроить автономное газовое отопление, нужно обеспечить поступление газа в нагревательное оборудование. Для этих целей можно использовать газ из магистралей или баллонов. При использовании сжиженного газа целесообразно обустроить газгольдер для хранения топлива.

Магистральный газ состоит из метана, а его сжиженная разновидность является смесью бутана и пропана. Сжиженное топливо транспортируется в баллонах и может храниться в газгольдерах, где давление доходит до 18 атм.

Если в населенном пункте нет магистрального газа, то АГВ отопление делают на сжиженном топливе. Поскольку в одном баллоне помещается до 50 л такого горючего, менять емкости придется каждые три дня. В газгольдер можно вместить до 20 кубометров топлива, поэтому его использовать намного выгоднее. При расчете объема емкости учитывают, что газ будет потребляться и на бытовые нужды (камин, плита).

Важно! Для постройки с площадью 150 квадратов вполне достаточно газгольдера емкостью 2000-3000 л. Если площадь больше в 2 раза, то объем увеличивают до 9000 л.

Отопление дома газом из газгольдера имеет такие особенности:

• простота использования;
• в системе поддерживается постоянное давление газа;
• важно не забывать периодически пополнять хранилище;
• вся конструкция устанавливается в течение трех суток;
• время от времени важно проверять безопасность газгольдера (для этого приглашают специалистов);
• для таких систем подойдут универсальные модели котлов или агрегаты, работающие на сжиженном газе.

Подбор газового котла для обогрева дома

В продаже есть настенные и напольные разновидности АГВ газовых котлов для частного дома. Настенные модели имеют меньшую мощность, но более компактные. Для отопления большого дома используют напольные агрегаты большой мощности. Отдельно стоит рассказать, как выбрать АОГВ для частного дома.

В первую очередь стоит обратить внимание на материал теплообменника:

1. Стальные теплообменники самые востребованные. Их делают из нержавейки, поэтому они стоят недорого. За счет пластичности прибор менее подвержен образованию трещин. Однако его устойчивость к коррозии оставляет желать лучшего, особенно при условии, что он постоянно контактирует с водой.
2. Чугунные теплообменники более устойчивы к коррозии, но отличаются большим весом. При перепаде температуры теплоносителя повышается риск трещинообразования. Эту разновидность обычно используют в напольных моделях котлов.
3. Змеевик из меди отличается высокой коррозионной стойкостью, компактными размерами и малым весом, но его цена самая высокая.

Кроме этого, котлы бывают одноконтурные и двухконтурные. Первая разновидность применяется только для обогрева дома, а второй вид используют для подогрева теплоносителя и нагревания воды для горячего водоснабжения.

Разновидность камеры сгорания

По принципу поступления воздуха в камеру сгорания для формирования газовоздушной смеси котлы бывают следующих типов:

• В приборы с закрытыми камерами сгорания воздух нагнетается принудительно с улицы. Для удаления продуктов горения используется коаксиальный дымоход.
• В камеры открытого типа воздух поступает из помещения через приточный клапан. Продукты горения удаляются по традиционной дымоходной трубе.

Конструкции закрытого типа можно устанавливать в любом помещении, а коаксиальный дымоход делать в стене или крыше. Для работы приборов с открытыми камерами нужна достаточная тяга, поэтому надобится высокий дымоход.

Агрегаты с открытыми (атмосферными) горелками имеют и другие особенности:

1. Поскольку для работы котла не требуются механизмы, работающие от электричества, он считается энергонезависимым. А для бесперебойной работы оборудования с закрытой камерой нужен ток.
2. Атмосферные котлы устанавливают в отдельном помещении с выходом на улицу и эффективной вентиляционной системой.
3. Обязательно обустраивается отдельный дымоход и принудительная вентиляция.

Конденсационные котлы

Газовая система отопления частного дома может быть обустроена с использованием конденсационных моделей нагревательного оборудования. Принцип работы основан на использовании конденсата, который образуется при сгорании топлива, для подогрева обратки. В таких конструкциях используют дымоход коаксиального типа.

Конечно, значительно повысить температуру теплоносителя в обратке за счет конденсата не получится, но в качестве дополнительного источника тепла его можно использовать. Для отведения использованной конденсируемой жидкости устанавливается специальный патрубок. Он отводится в отдельную емкость или канализацию. Отводить конденсат в септик строго запрещено, потому что он является слабоконцентрированной кислотой и может привести к гибели полезных бактерий.

На заметку! В течение часа работы нагревательного оборудования образуется до 6 литров конденсата.

Газовое отопление от камина

Система газового отопления в частном доме может быть организована от камина. Расходы на его устройство сравнимы с покупкой твердотопливного или электрического камина, но стоимость отопления в разы меньше.

Дополнительные плюсы газового каминного отопления:

• при эксплуатации камина не образуется зола, которую нужно постоянно убирать, как при эксплуатации дровяного агрегата;
• нет необходимости в заготовке топлива и его складировании;
• не нужно контролировать работу топочной камеры.

В зависимости от места установки такие камины бывают пристенные, островные и встраиваемые. Внутри они сконструированы так же, как и газовый котел, и имеют горелку, систему автоматики и камеру сгорания.

Однако принцип работы каминной отопительной системы основан не на подогреве теплоносителя, а на обогреве помещения за счет конвекции теплого воздуха. Корпус прибора и его лицевая панель нагреваются при сгорании топлива и отдают тепло в помещение.

Схема водяной отопительной системы частного дома

Для устройства водяного отопления дома в качестве теплоносителя используют антифриз или воду.

В составе отопительной системы используют следующие комплектующие:

1. Одноконтурный или двухконтурный нагревательный котел.
2. Трубы и фитинги из металла или полипропилена.
3. Радиаторы из стали, алюминия, чугуна или биметалла, установленные на байпасах.
4. Расширительная емкость открытого или закрытого типа.
5. В контурах с принудительной циркуляцией теплоносителя устанавливают циркуляционный насос.
6. Система безопасности используется в контурах закрытого типа.

При устройстве водяной системы отопления с газовым котлом, схема разводки может быть однотрубной или двухтрубной. При однотрубной разводке все отопительные приборы подключаются к магистрали последовательно, поэтому в каждый последующий прибор поступает теплоноситель с меньшей температурой, что вынуждает увеличивать количество секций батарей.

Двухтрубная разводка отличается тем, что во все радиаторы поступает теплоноситель с одинаковой температурой, поэтому дом прогревается равномерно. Если требуется, отдельные помещения можно отключать от системы отопления.

Важно! Однотрубные разводки используют в небольших одноэтажных домах, а двухтрубные – в постройках большей площади и этажности.

По принципу циркуляции теплоносителя выделяют системы с гравитационным и принудительным током воды. В последнем случае для циркуляции жидкости используется насос. Естественное движение жидкости происходит за счет разницы плотности горячей и остывшей воды, а также под действием сил гравитации.

Расширительный бак открытого типа применяют в контурах с естественным током носителя. Бак закрытого типа имеет мембрану, разделяющую воздушную и водяную камеру, и применяется в контурах с принудительным током.

Насосное оборудование понадобится в домах с двумя и более этажами. Причем протяженность одного контура не должна превышать 30 м, поскольку насос не сможет продвинуть жидкость на больше расстояние.

В домах с перебоями электроснабжения целесообразно обустроить комбинированную систему, в которой насосное оборудование монтируется на байпасе. При отсутствии электроэнергии достаточно повергнуть рычаги, чтобы перейти с принудительной на естественную циркуляцию.

Внимание! При использовании двух и более контуров, подключенных к общему коллектору, в системе монтируют гидрострелку. Она защитит от гидроударов и перепадов давления.

Принципы газовой отопительной системы

Для обустройства газовой отопительной системы загородного дома придется пройти несколько этапов:

1. Сначала нужно изготовить проект и пройти согласование в соответствующих службах. Разработку проекта выполняют лицензированные организации, которые могут проводить такие проектные работы.
2. Затем нужно приобрести нагревательное оборудование и другие необходимые составляющие элементы системы.
3. К дому подводится магистраль с газом.
4. Производится сборка системы – устанавливаются радиаторы, монтируется газовый котел, насос, расширительный бак, прокладываются трубопроводы.
5. В контуры заливают теплоноситель.
6. Выполняется опрессовка системы, пробный запуск и регулировка работы.

Если есть опыт, то сборку всей отопительной системы можно выполнить собственноручно. Однако опрессовку можно доверить только специалистам, также как и пробный запуск с настройкой параметров работы в разных режимах. Все работы проводятся в присутствии представителя газовой службы, который по их завершении выдаст акт о пригодности системы к эксплуатации.

Источник https://stroim-dom.net/sistemy-gazovogo-otoplenija-chastnyh-domov/

Источник https://dizain-vannoy.ru/sistema-otopleniya/sistemy-otopleniya/gazovoe-kombinirovannoe/gazovoe-otoplenie.html

Источник

Источник