Обогрев дома газом – как сделать, в чем особенности

Природные газ из магистрали – самый дешевый энергоноситель. Управлять газовым обогревом удобно и комфортно, почти как и электрическим. Поэтому газовую теплогенерацию можно рекомендовать в первую очередь, если имеется возможность пользоваться магистральным газом.

Особенности подключения газа

Жильцы не могут просто так взять и подключить какое-либо газовое оборудование. Для установки котла требуется проект, который составит организация, имеющая на такую деятельность лицензию, тот же горгаз…

Затем, при необходимости, монтируется дополнительный наружный газовод, и согласно проекту, устанавливается и подключается котел, устанавливается газовый счетчик и главный вентиль.

Выбирать и приобретать какое либо газовое оборудования до утверждения проекта и начала ведения работ по газопроводу не нужно. Только когда все вопросы будут согласованы со специалистами, утверждено место размещения котла, можно заняться приобретением оборудования для отопления дома газом.

Настенный газовый котел во время работы шумит, лучше установить его в подсобных помещениях.

Газовые котлы и их выбор

Современный автоматизированный газовый котел весьма удобен и безопасен. Нужно учесть, что котлы бывают:

• одноконтурные – с одним теплообменником только для отопления;
• двухконтурные – с двумя независимыми контурами, для отопления и нагрева бытовой воды;
• комбинированные – с одним контуром, в котором совмещается нагрев жидкости для отопления и водоснабжения.

Наиболее удобным и практичным является применение бойлера косвенного нагрева с одноконтурным котлом, но этот вариант и несколько дороже.

Подобрать мощность котла весьма просто – 10 кВт на 100 м кв. жилплощади. Но только для нормально утепленного дома. Жилище нужно утеплить по требованиям нормативов еще до монтажа системы отопления. А не наоборот — выбирать в два раза мощнее систему отопления дома газом, чтобы хоть как-то прогреть холодный дом (например 20 — 25 кВт – на 100 м кв.).

Специалисты рекомендуют приобрести котел с запасом мощности на 20 процентов, чтобы в пики морозов он не работал бы на пределе, например 12 кВт для утепленного дома площадью 100 м кв. Но не стоит выбирать и слишком мощный, так как он будет работать не экономично, вне оптимального режима, с частыми остановками и перезапусками.

Разновидность котлов – конденсационные, наиболее полно используют энергию сгоревшего топлива, у них выше КПД, поэтому могут быть рекомендованы в первую очередь.
Не редко возникают следующие не стандартные ситуации при установке и эксплуатации газового оборудования.

Неполадки в работе котла

• Газовщики могут и не отрегулировать давление газа в магистрали для дома на придомовом редукторе, оставить его повышенным. В результате не автоматизированная печка работать будет, а котел нет. На части котлов автоматика не сигнализирует о такой ошибке (для западных разработчиков ситуация нонсенс), а защита не даст включиться. Сами наладчики в недоумении могут начать даже ремонтировать котел, меняя платы ….в общем заранее следует позаботиться, о нормальных параметрах всех подключений, — давлении газа, давлении воды и стабилизированном электропитании.
• Не редкость, что торговцы и установщики лишают гарантии, если электроснабжение котла выполнено без стабилизатора напряжения. Придется раскошелиться и на этот прибор.
• В систему лучше дополнительно установить реле низкого давления газа. Большая часть котлов таким реле не оборудована. Срабатывает лишь остановка котла по причине – «Авария — погасло пламя». Но после такой остановки котел сам не запустится.

Реле низкого давления

Если на магистрали газовщики начнут ремонт, газовая система отопления остановится. Потом газовщики дают газ, но котел не запускается и система замерзает…Возвратившиеся после 2-суточного отсутствия жильцы с интересом рассматривают треснувший от льда теплообменник котла. Реле низкого давления — стандартное газовое оборудование, которое устанавливается в тройник на газопроводе и размыкает электроконтакт при снижении давления.

Этот контакт нужно подключить на клеммы датчика температуры в котле, тогда размыкание будет восприниматься котлом как штатная команда на остановку. При повышении давления, котел включится в автоматическом режиме, и отопление будет продолжено.

Расход газа, затраты, важность утепления

Расход газа на отопление дома будет зависеть напрямую от теплопотерь этого дома. Теплопотери прямо зависят от площади, а «еще прямее» от утепленности дома. Расход газа может быть в 2 – 3 раза больше, если утепление отсутствует. Здание должно быть утеплено в соответствии со СНиП 23-02-2003 или еще лучше.

В первом приближении для одного кВт тепла требуется сжечь 0,1м3 газа. В максимальные морозы для 100 м кв. утепленной площади примерно потребуется 10 кВт, для которых потребуется 1 м куб газа в час, а за сутки – 24 м куб газа.

Тогда можно считать, что 3 самых холодных месяца котел будет работать с нагрузкой около 70%, следовательно, будет израсходовано 24х0,7х90дней =1512 м куб газа.

Еще 3 не слишком холодных месяца котел будет работать с нагрузкой 40%, израсходует 24х0,4х90 дней = 864 м куб.

Общий расход газа на отопление я небольшого утепленного дома за холодный период составляет 2376 м куб.
Теперь вы можете легко подсчитать, сколько будет стоить отопление дома газом по текущим тарифам региона.

На практике жильцы еще умудряются сэкономить, периодически отключая комнаты, или уменьшая температуру на время отсутствия, и вкладываются в 2000 м куб и даже в 1500 м куб для хорошо утепленных домиков.

Если же обычный дом в 200 м кв. площади будет плохо утеплен, то расход газа может быть и 8000 и 12000 м куб за сезон. Разница весьма ощутима.

Какая обвязка газового котла

Настенный газовый котел включает в себя как минимум группу безопасности с манометром, предохранительным клапаном избыточного давления теплоносителя, и воздухоспускным клапаном, а также водяной насос, которым собственно и способен гонять теплоноситель по всей системе отопления, на которую рассчитан котел. В отдельные модели котлов встраивается еще и расширительный бак на 6 — 10 литров.

Тогда ничего особенного в обвязке газового автоматизированного котла быть и не должно, – только следующее:

• обязательный на обратке фильтр-грязевик, повернутый сборником вниз;
• два крана на подаче и обратке, чтобы можно было отключить котел без слива системы.
• кран в самом низком месте трубопровода для слива системы и кран на водопровод для заливки системы (на двухконтурных котлах такой кран может быть в комплекте котла).
• если в котле нет расширительного бачка, то он приобретается дополнительно, устанавливается на обратке, накачивается воздухом 1,5 атм.

Подбор радиаторов при газовом отоплении

Вопрос подбора радиаторов для дома и котла возникает всегда, в том числе и при монтаже газового отопления. Подбор радиаторов по их типу отсутствует, так как для системы отопления частного дома подойдут любые радиаторы находящиеся в продаже, выбирают, понравятся по внешнему виду и цене.

Но мощность радиаторов подбирается только по теплопотерям комнат. Общая мощность всех радиаторов выбирается примерно как 1,2 от мощности котла. После этого она должна быть поделена между комнатами в прямой зависимости от их теплопотерь. Теплопотери же достаточно просто оценить по площади остекления, площади наружных стен и наличию наружных дверей. И по принятым условным единицам разбросать мощность радиаторов по комнатам.

Количество радиаторов определяется по количеству окон, плюс один устанавливается обычно около наружной двери, а также, возможно, вдоль глухой наружной стены, если ее длина более 2 метров. Во внутренних комнатах радиаторы, как правило, не ставятся.

Схемы подключения радиаторов

Подключение радиаторов выполняется к газовому котлу по одной из проверенных схем. Число радиаторов в обычном доме чаще не превышает10 шт. А бывает, что обходятся и 8, и 6 радиаторами. Для такого числа лучше всего подходит тупиковая (плечевая) схема разводки трубопроводов. При количестве радиаторов в плече до 4 — 5 шт., их нетрудно сбалансировать, а схема наиболее дешевая в монтаже.

Диаметр трубопровода применяется 3/4 дюйма, а полипропиленовый чаще 32 мм (наружный) для основной магистрали и 25 мм в тупиковых ответвлениях. Для подключения радиаторов используется 1/2 дюйма или 20 мм полипропилен. Тогда скорость теплоносителя не превышает предел по условию шума, а гидравлическое сопротивление системы в пределах нормы.

Если же количество радиаторов более чем 10 шт., то лучше применить попутную схему, хоть она и несколько дороже из-за большего диаметра труб.

Монтаж радиаторов и трубопроводов нужно доверить опытным специалистам и при этом настаивать на особом контроле за качеством соединений труб и фитингов перед руководством организации. Или осуществлять контроль лично, а возможно и сделать монтаж своими руками, ведь выполнение соединений на большинстве видов современных труб не столь сложно, и возможно к освоению за короткий срок.

Таким образом, составив проект, выбрав и установив котел и расставив радиаторы по комнатам, а также соединив их по принятой схеме трубопроводами, будет реализовано отопление дома газом.

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.

Важно. При поломках или нарушениях в работе котла нужно обращаться за помощью к специалистам с лицензией на ремонт газового оборудования.

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.

Важно. При эксплуатации нужно избегать засорения каналов теплообменника, подпитки работающего котла холодной водой, неправильной настройки горелки. В результате может возникнуть «тепловой шок» чугуна, последствия которого — деформации элементов или их растрескивание.

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.