Газовое отопление загородного дома: варианты, схемы, оборудование

При создании инженерных коммуникаций загородного дома важнейшим пунктом для любого собственника является правильный выбор системы обогрева постройки. В качестве теплогенераторов, устанавливаемых в жилище, применяются печи и котлы, работающие на твердом и жидком топливе, газе и электричестве. Сегодня в России, наиболее удобным и доступным считается газовое отопление загородного дома, варианты которого и будут рассмотрены в этой публикации.

Классификация систем газового отопления

Природный газ — это энергоноситель, который подается потребителю:

1. под давлением по централизованной магистрали;
2. в сжиженном состоянии, посредством заправки специализированных ёмкостей – газгольдеров или баллонов.

В первом случае, газ поступает по центральной трубе непосредственно в распределительное устройство, которое выравнивает давление между бытовой системой газоснабжения и магистралью. Только после этого природный газ поступает в жилище непосредственно к теплогенератору. Во втором варианте роль распределительного устройства играет редуктор. Именно это приспособление выравнивает давление между ёмкостью и точкой потребления.

Независимо от типа системы, наиболее востребованным у наших соотечественников является следующее газовое оборудование для отопления частного дома: газовый отопительный котел, конвектор. Далее будут рассмотрены конструктивные особенности, достоинства и недостатки централизованной и автономной системы обогрева загородного дома природным газом.

Автономное газовое отопление загородного дома применяется в том случае, если рядом с постройкой не проходит магистральный газовый трубопровод или давление газа в нем слишком мало для нормальной работы отопительных устройств.

Оборудование

Для хранения сжиженного газа нужно установить газгольдер. Он представляет собой цистерну, которая монтируется под землей. По подземному газопроводу топливо от резервуара подается к точкам потребления.

Если предполагается временная система автономного газоснабжения, то допускается и наземное расположение ёмкости.

Монтаж газгольдера нельзя назвать бюджетным решением. Именно поэтому в Европе распространена совместная установка одного подземного резервуара для хранения сжиженного газа, которым пользуются несколько домовладельцев. В данном случае, расходы на монтаж емкости снижаются в несколько раз. Для тех, кто не может себе позволить создание хранилища «голубого топлива» на своем приусадебном участке, остается единственный вариант – газовое отопление частного дома баллонами, наполненными сжиженным газом.

Эксплуатация газгольдера при недостаточно качественном его монтаже крайне опасна и вредна: повреждения резервуара могут спровоцировать утечку газа.

При автономной системе обогрева в качестве теплогенераторов используются отопительные котлы со специализированной горелкой для сжиженного газа, газовые конвекторы и инфракрасные рефлекторы. Первые, при сжигании топлива нагревают теплоноситель, который, циркулируя по системе, отдает свое тепло воздуху. Для увеличения площади теплообмена используются радиаторы.

Конвекторы – это устройства локального нагрева. Принцип работы данных установок заключается в нагреве радиатора, отдающего тепло воздуху в отапливающемся помещении. Для управления работой конвекторов применяются терморегуляторы, на которых выставляется верхнее и нижнее значение для каждой отапливаемой зоны.

Инфракрасные рефлекторы относятся к отопительным приборам, отражающим от разогретых керамических пластин тепловое излучение. Поэтому инфракрасное излучение нагревает предметы интерьера и как следствие помещение, а котором установлено устройство.

Традиционная схема отопления

Среди россиян наиболее популярна традиционная схема газового отопления в частном доме, в которой котел, посредством сжигания голубого топлива, нагревает теплоноситель. Чаще всего, в роли теплоносителя выступает обычная вода, которая перемещается по системе при помощи насоса или естественной тяги. Принцип работы такой системы прост: котел нагревает воду, циркулирующую по теплообменнику. Далее, по трубопроводу вода поступает в радиаторы. В них, теплоноситель теряет некоторую часть тепла, после чего вновь возвращается в котел и нагревается заново. Применение насоса позволяет более сложные системы обогрева, например, сочетание теплых полов с радиаторами. На рисунке ниже показана стандартная схема традиционной системы автономного отопления загородного дома.

При естественной циркуляции теплоносителя упрощенная схема системы отопления выглядит так:

Не зависимо от выбора той или иной схемы обогрева загородного дома, расчет и монтаж должен выполняться профессионалами.

Преимущества и недостатки

Основное преимущество автономного газового отопления – стабильное давление в газопроводе, чего не скажешь о магистральном топливе. Отопление дачи газом из баллонов позволяет круглогодичное проживание в загородном доме с обеспечением высокого уровня теплового комфорта и полной автоматизации системы обогрева и получения ГВС.

Теперь, несколько слов о недостатках. Затраты на приобретение газа. В режиме экономии, для отопления небольшого двухэтажного загородного дома, потребуется ежемесячно 6 – 10 баллонов сжиженного газа. И это, повторяемся, в режиме поддержания температуры в помещениях 16°С с 23:00 до 5:00 ежедневно; с 9:00 до 17:00 в будние дни. В выходные дни и по вечерам, температура в помещении поддерживается в районе 22°С. Необходимое количество газа будет точно посчитано в проектной документации, на основании мощности теплогенератора и объемов потребления «голубого топлива».

Если для газового отопления приходится использовать баллоны, то для их хранения необходимо выделить отдельное помещение, созданное по всем правилам пожарной безопасности, или сделать несгораемый, лучше утепленный шкаф.

Центральное газовое отопление

Наличие магистрального газа в загородном доме позволяет использовать его практически без ограничений. Единственным тормозом для домовладельца и обитателей дома может стать не объем емкости для хранения голубого топлива, а размер кошелька.

В качестве теплогенераторов, как и в случае автономного обогрева дома, используются водогрейные котлы, система трубопровода, радиаторы и запорная арматура. Единственная разница котла для сжиженного газа от нагревателей, работающих с природным голубым топливом – это конструкция горелки. Большинство современных отопительных котлов комплектуются горелками, для сжигания как природного, так и сжиженного газа.

Газовые отопительные котлы различаются:

• По способу монтажа. Сегодня, на рынке климатической техники в широком ассортименте присутствуют напольные и настенные котлоагрегаты. Благодаря тому, что напольные теплогенераторы не ограничены по весу, они часто оснащаются долговечным чугунным теплообменником. Настенные установки, как правило, имеют меньшую мощность, зато оснащаются высокоэффективными теплообменниками из цветных металлов или нержавеющей стали.
• По функциональным возможностям. Котлоагрегаты бывают одноконтурными и двухконтурными. Другими словами: первые служат только для нагрева теплоносителя, который используется в системе отопления дома; второй тип устройств применяется для отопления и создания ГВС дома.
• По типу тяги. В котлоагрегатах с от крытой камерой сгорания отработанные газы выводятся за счет естественной тяги в дымоходе. Подсос воздуха, необходимого для горения топлива осуществляется из помещения. В нагревателях с закрытой камерой сгорания создается принудительная тяга благодаря применению воздушной турбины. Все продукты горения выводятся, а свежий воздух подается через коаксиальный дымоход или раздельную систему дымоудаления.

Сегодня, у российского потребителя очень популярны конвекционные и конденсационные газовые отопительные котлы, КПД которых, в отличие от обычных 75% варьируется на отметке 95-99%.

Структура газовой отопительной системы

Любая схема газового отопления, которая предполагает использование жидкого теплоносителя, включает в себя: теплогенератор, его обвязку, один или несколько отопительных контуров. Обвязка котла включает в себя необходимую запорную арматуру, подрывные клапана и расширительный бак, напорный или безнапорный. Если система циркуляционная, то в обвязку котла обязательно входит и насос. Непосредственно контуры могут быть выполнены по однотрубной или двухтрубной схеме.

Однотрубная конфигурация – это когда теплоноситель обходит радиаторы в порядке из установки. При такой схеме происходит значительная экономия труб, но добиться равномерного нагрева всех помещений практически невозможно.

При двухтрубной конфигурации системы нагретый теплоноситель одновременно подается на все радиаторы. При использовании такой схемы можно контролировать и изменять температуру обогрева в каждом помещении, посредством использования механических регуляторов на каждом радиаторе.

Однотрубная конфигурация рекомендуется только для одноэтажного частного дома, площадью не более 100м 2 без дополнительных ответвлений, например, на теплые полы и пр.

На рисунке представлена типовая схема газового отопления двухэтажного частного дома.

Преимущества и недостатки обогрева дома природным газом

Преимущества газового отопления очевидны:

• Доступность. Магистральный газ в России является наиболее дешевым топливом, даже по отношению к палетам и другим типам твердого топлива.
• Возможность создания в жилище высокий уровень теплового комфорта.
• Экологичность. В современных низкотемпературных котлоагрегатах выбросы продуктов горения топлива в атмосферу сведены к минимуму.
• Эффективность. Использование современных отопительных устройств позволяет увеличить КПД от сгорания природного газа до 99%.

Несмотря на массу очевидных достоинств у газового отопления есть и недостатки. Газификация загородного дома – это процедура, требующая не только колоссальных финансовых, но и временных затрат. И это только стоимость врезки в магистраль. Далее, потребуется колоссальные вложения на расчеты необходимого регулирующего устройства, которое выравнивает давление между магистралью и бытовой системой; создание грамотной обвязки, уродующей фасад дома, и прочие типы работ. Стоимость проекта газификации частного дома может исчисляться десятками тысяч рублей и неограниченными временными рамками.

Несмотря на это, газовое отопление – это наиболее дешевая и безотказная система, которая позволяет владельцу комфортно проживать в загородном доме, и использовать «голубое топливо» в любое время года.

Минимум усилий, чтобы дома стало тепло. Автономное газовое отопление

Вы в поиске, что лучше выбрать, чтобы в доме было тепло, и при этом вы минимум прилагали усилий? Вариантов решения этого вопроса множество. Предлагаем рассмотреть вариант — автономное газовое отопление.

Благодаря инновациям в бытовой теплоэнергетике сегодня, возможно, реализовать в собственном коттедже индивидуальную систему теплоснабжения, используя в качестве источника, газовый котел и вспомогательное котельное оборудование.

Квалифицированно спроектированное автономное газовое отопление любого домовладения, дает возможность владельцу сэкономить личные средства, при этом эффективно отапливать дом на протяжении нескольких десятков студеных зимних периодов.

Автономное отопление газом: принцип действия

Такая система отопления жилых объектов функционирует самостоятельно вне зависимости от работы внешних инженерных систем. Наиболее экономичный вариант автономного теплоснабжения — использование природного газа в качестве энергоносителя. Порядок передачи газового топлива к источнику отопления может быть от магистрального газопровода и от групповой газобаллонной установки либо газгольдера. Востребованность данного типа обогрева объясняется простотой монтажа котельного и сетевого оборудования и разумной ценой, по сравнению с иными альтернативными видами топлива.

Газ поступает в горелочное устройство, где поджигается пьезозапальником. В процессе горения он выделяет тепловую энергию, которая передается через стенки внутренних поверхностей нагрева котла, от теплообменного аппарата к теплоносителю, циркулирующего от котла к радиаторам по трубной системе. Существует два варианта циркуляции теплоносителя — естественная (гравитационная) и принудительная с использованием электронасоса.

Критерии, по которым подбираются автономные системы теплоснабжения, зависят от вида используемого газа. При использовании сжиженного газа схема более сложная и дорогостоящая, поскольку потребуется установить оборудование для безопасного хранения газа с запасом не менее 10 дней, а в последующем организовать постоянный подвоз сжиженного топлива.

Преимущества автономного газового отопления

Независимый газовый отопительный агрегат в доме может обеспечить широкий диапазон теплотехнических режимов. Он не только быстро и результативно создает температурный санитарный режим в помещениях, но и способен полностью обеспечить потребности жильцов в ГВС.

Автономное газовое отопление частного дома обладает следующими преимуществами:

• Газовый энергоноситель обладает высочайшим коэффициентом теплоотдачи;
• низкая инерционность тепловых режимов гарантирует скоростной процесс подогрева теплоносителя;
• общедоступность и низкая стоимость магистрального газа;
• котельное оборудование, обеспеченное автоматикой регулирования и безопасности, имеет возможность функционировать без участия оператора;
• самые разные конструкции и типы котлов, работающие на газообразном топливе, могут эффективно обогревать, как малообъемные жилые дачные постройки, так и большие по отапливаемой площади дома;
• экологическая безопасность, котлы, работающие на данном виде топлива, выбрасывают в окружающую среду минимальное количество вредных веществ, по сравнению с другими;
• независимость от центральных инженерных сетей по горячей воде и отоплению;
• тонкая наладка температурного режима в каждой комнате;
• низкая себестоимость единицы выработанной тепловой энергии;
• нынешние модификации котлов обладают высшей степенью надежности и разработаны для продолжительных периодов эксплуатации.

Автономное газовое отопление: варианты устройства и обзор лучших решений

В большинстве случаев собственники автономного газового отопления предпочитают устанавливать одну из двух схем, отличающихся между собой по принципу движения греющей среды — естественную и принудительную. Первая система функционирует за счет перемещения горячей воды под действием разных плотностей холодного и нагретого теплоносителя. Во второй — движение водной среды по внутреннему контуру от источника нагрева к приборам отопления и обратно, происходит с помощью циркуляционного электронасоса.

При выборе схем необходимо учитывать тот факт, что при одинаковой отопительной площади, система с естественной циркуляцией требует в три раза больше объема воды, чем принудительная. Это выполняется за счет установки труб большого диаметра. При естественной циркуляции, может случиться перегрев теплоносителя, в связи, с чем возникает серьезное термическое повреждение пластиковых трубопроводов. Для того чтобы этого не допустить, специалисты советую автономное газовое отопление выполнять из металлических труб.

Как выбрать оборудование для газового отопления

Правильный выбор котла осуществляется специалистами на стадии проектирования. Для эффективной работы автономной системы отопления приходится учитывать много параметров функционирования системы, начиная от климатических данных района установки оборудования, с перспективой на 5 лет, и заканчивая уровнем теплоизоляции дома. Все они сегодня анализируются сегодня квалифицированным персоналом сервисных и проектных организаций, с применением сложных программных комплексов. После получения результатов на основании технико-экономического расчета из нескольких вариантов выбирают наиболее оптимальный тип котлоагрегата.

Различают два базовых типа отопительных устройств — одноконтурный и двухконтурный. Первый предназначается исключительно для отопления жилых комнат, с постоянным объемом в сети циркулирующего теплоносителя. Второй вариант разработан для нагрева дома и снабжения жителей бытовыми услугами ГВС. При этом подогрев холодной воды может осуществляться, как во внутреннем теплообменном аппарате котла, так и в наружном бойлере косвенного нагрева. Вторая схема более предпочтительна, поскольку наиболее экономичная и позволяет всегда иметь запас горячей воды в доме.

В торговой сети реализуются газотопливные котлоагрегаты навесного и напольного исполнения. Первые более компактны, представляют мини-котельную со всем необходимым встроенным котельным оборудованием. Они энергозависимы и требуют для своей работы источника питания. Считается, что данная модификация экономически обоснована для нагрева домов с отопительной площадью до 150 м2. Напольные котлы более мощные, практически не имеют ограничения по площади нагрева, но требуют установки в отдельном топочном помещении.

Автономные отопительные системы выпускаются, как, конвекционного, так и конденсационного типа. Первые наиболее известны привычные агрегаты, осуществляющие нагрев теплоносителя по принципу конвекции. В нем через встроенный теплообменный аппарат, циркулирует греющий теплоноситель, который снаружи омывается горячими дымовыми газами. Этот тип котлов имеет самую низкую цену.

Конденсационные котлы кроме того используют тепло от конденсации в дымовых газов за счет снижения их температуры до 55 С, для чего устанавливают дополнительный теплообменник на выходе из котла, называемого экономайзером. Характерной чертой данного вида агрегата, является работа его на сверхвысоких КПД выше 100 % и использование низкотемпературных теплоносителей ниже 55 С, например в системах теплый пол.

Технология установки газового отопления

После того как специалистами проектной организации выполнен проект автономного теплоснабжения, должна быть принята соответствующими государственными надзорными органами разрешительная документация, выполнена закупка всего теплового и вспомогательного оборудования начинается чрезвычайно значимый и ответственный этап — установка системы отопления.

Технология установки такого оборудования выполняется из нескольких этапов:

• Врезка внутридомовой газовой сети в магистральный газопровод;
• приготовление индивидуального помещения либо создания площадки для размещения котлоагрегата;
• монтаж газового агрегата, в строго горизонтальном положении и подсоединение его к дымоотводной системе;
• установка подающего/обратного трубопроводов и батарей с кранами Маевского и регуляторами температур;
• врезка циркуляционного электронасоса на обратном трубопроводе перед котлом, фильтр очистки теплоносителя устанавливается перед насосом;
• установка расширительного емкости на уровне не менее 2.0 м от котла;
• наполнение системы водой и проведение проверочного пуска;
• сброс воздуха из отопительной системы, настройка давления в расширительной емкости;
• приемка в работу котельного оборудования от монтажно-наладочной организации, с поставкой его на гарантийное обслуживание.

Схемы разводки автономного отопления

Существует 3 разновидности внутридомовых систем, используемых при автономном отоплении — одно, двухтрубные и лучевые. В первой батареи подключаются последовательно к общему трубопроводу. Данный вариант монтажа самый экономный, поскольку требует меньшее количество труб, но малоэффективен, так как трудно достигнуть равной теплоотдачи от всех приборов отопления, крайние всегда холоднее. В последнее время в такой системе легче выполнить температурную балансировку за счет установки на каждом радиаторе байпасных линий и термостатов, которые изменяют объем протекающего через батарею отопления теплоносителя.

Во второй схеме приборы отопления подключены параллельно – к подаче и обратке, что обеспечивает равный температурный нагрев каждого отдельного элемента. Себестоимость монтажа данной системы высокая за счет увеличения количества труб.

Лучевая схема еще более затратная, поскольку каждая батарея обвязывается самостоятельно, через общий подающий и обратный коллектор. В работе эта схема самая экономичная, позволяющая в автоматическом режиме поддерживать индивидуальную температуру в каждом изолированном помещении дома.

Калькулятор расходов на отопление дома

Точный расчет затрат на выработку тепловой энергии автономным источником нагрева выполняется в соответствующем разделе проекта теплоснабжения дома. Тем не менее, для выработки предварительного решения по виду котла и топлива выполняют предварительный расчет расходования газового топлива. Предполагаемый расход можно узнать из технического паспорта котла либо с применением онлайн калькуляторов.

Затем полученный часовой показатель умножают на 720 часов работы отопления в месяц и делят на поправку фактического использования максимальной мощности равную 2 и умножают на семь — усредненный показатель количества отопительных месяцев в году.

Например для котла 13.8 кВт мощности, способного обогреть дом в центральной части России в 138 м2, при КПД котла = 0.9 средний расход газа:

• 81 м2/ час;
• 47 м2/сутки;
• 594 м2/ месяц;
• 4158 м2 за отопительный сезон.

Максимальная цена за кубометр газа для населения сегодня составляет – 6 руб. 28 копеек для Санкт-Петербурга. Общая стоимость газа за сезон:

4158 х 6.28 = 26100 руб.

Кроме этих затрат необходимо учесть затраты на электроэнергию для энергозависимых котлов и воду, для подпитки тепловых сетей. Но в налаженных автономных системах нагрева, последние затраты являются несущественными и обычно не превышаю 10% затрат на голубое топливо.

Стоимость монтажа системы отопления под ключ

Стоимость монтажа такой системы под ключ — самая затратная часть обустройства инженерной системы, она зависит от вида проекта: экономный, стандартный и премиум. В первый входят котлы отечественных производителей, Китая или Турции, во второй — Чехии, а в третий — Германии или Италии.

Кроме того, цена значительно будет зависеть от типа прокладки труб, количества контуров котлов, вида расположения котла — настенная / напольная, вида батарей и материала труб, используемых для обвязки.

Эти цены разнятся по регионам и по конкретным монтажным фирмам.

В среднем для стандартного варианта в Москве стоимость автономного отопления для площади нагрева:

• 100 м.кв. – 295 тыс. рублей;
• 200 м.кв. – 405 тыс. рублей;
• 300 м.кв. – 579 тыс. рублей.

Эти расценки учитывают следующие показатели:

1. Производители котлов: Германия или Чехия.
2. Вариант обустройства агрегата — навесной.
3. Материал трубопроводов обвязки агрегата —полипропилен с армированием.
4. Нагрев ГВС — бойлер косвенного нагрева.
5. Укладка внутридомовых трубных систем — скрытая 2-х трубная.
6. Материал внутридомовой системы — сшитый полиэтилен.
7. Отопление по принципу «теплый пол» — до 60 м2.
8. Регулировка температурного режима механический на батареях / автоматическое на котле.
9. Батареи нагрева, производство — страны ЕС.

Видео

Сегодня автономная система отопления с газовым агрегатом — самые экономные и эффективные. После окончания монтажа такой системы, затраченные собственником коттеджа денежные средства, как правило, окупаются уже на 3-4 году эксплуатации.