Автономное газовое отопление частного дома: варианты устройства и обзор лучших решений

Цены на газ постоянно растут, но пока еще отопление этим видом топлива остается одним из самых недорогих. Но речь идет о ежемесячных расходах — современные котлы имеют высокий КПД — 95-98%, что сокращает расходы. Также популярности добавляет высокая степень автоматизации — можно оставлять дом на довольно продолжительные периоды без особого риска (если электричество не отключат). Именно поэтому многие рассматривают именно газовое отопление частного дома в первую очередь.

Газовое отопление частного дома, пока, все еще наиболее экономичное

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.

Виды газовых котлов

По типу монтажа различают два типа газовых котлов: напольные и настенные. Настенные работать могут только с природным газом, напольные — с двумя типами голубого топлива. Плюс настенных газовых котлов в том, что их можно устанавливать в кухнях — они автоматизированы и безопасны. Некоторые напольные тоже могут устанавливаться на кухне (мощностью до 60 кВт), но это помещение должно отвечать определенным требованиям.

Настенный вариант более компактный, но менее мощный

Виды настенных котлов для отопления дома

В первую очередь стоит разделить газовое отопительное оборудование по функционалу: будет оно использоваться только для отопления или еще для подготовки горячей воды для технических нужд. Если предполагается подогрева воды, нужен двухконтурный котел, только на отопление работает одноконтурный.

Настенные газовые котлы — небольшой шкафчик, который модно установить на кухне

Далее следует определиться с типом отвода дыма. Есть газовые котлы с атмосферными дымоходами и открытыми камерами сгорания, есть с турбированными (камера сгорания у них закрытая). Атмосферные требуют наличия хорошего дымохода и тяги в нем, кислород для горения поступает из помещения в котором установлен агрегат, потому должен быть канал притока воздуха и исправный дымоход (при пуске системы все это проверяют).

Виды камер сгорания

Котлы с принудительной тягой (турбированные) можно ставить без дымохода. Дымовой выход котла через коаксиальную трубу (называют еще труба в трубе) может выводиться прямо в стену. При этом по одной трубе выходит дым (качается турбиной), по второй поступает воздух для горения прямо в камеру сгорания.

Этот тип оборудования всем хорош, кроме того, что зимой коаксиал зарастает инеем, что ухудшает тягу. При плохой тяге автоматика гасит котел — чтобы в помещение не поступали продукты сгорания. Включение возможно только при восстановлении тяги, то есть придется оббивать или каким-то другим способом удалять снежные наросты.

Также есть отдельный тип котлов — конденсационные. Они отличаются очень высокой эффективностью за счет того, что отбирается тепло у дымовых газов (конденсируют пары). Но высокая эффективность достигается только при работе в низкотемпературном режиме — в обратном трубопроводе теплоноситель не должен иметь температуру выше +40°C. Если температура будет еще ниже — еще лучше.

Конденсационные котлы наиболее эффективные

Такие условия подходят для отопления водяными теплыми полами. Так что если вы задумали такое газовое отопление частного дома — с теплыми полами, то конденсационный котел — это то что требуется. Минусов у него немного — высокая цена (по сравнению с обычными) и едкий конденсат, который предъявляет особые требования к качеству дымохода (из хорошей нержавейки).

Напольные газовые котлы

Если вам необходима большая мощность, настенный вариант не подойдет — у них максимальная производительность 40-50 кВт. В этом случае ставят напольный котел. Вот они есть больших мощностей, а еще есть модели, которые могут работать в каскаде. Так вообще можно отапливать большие площади.

Некоторые из напольных котлов могут работать не только от магистрального газа, но и от сжиженного. Некоторые могут еще работать и с жидким топливом. Так что это довольно удобные агрегаты. Корпус у них из стали, а теплообменник может быть стальным или чугунным. Чугунные весят и стоят больше, но имеют более длительный срок эксплуатации — на 10-15 лет. Внутри корпуса находится горелка, автоматика и теплообменник.

Строение напольного газового котла

При выборе необходимо обращать внимание на функциональные возможности автоматики. Кроме стандартного набора — контроля наличия газа, пламени и тяги есть еще немало полезных функций:

• поддержание заданной температуры,
• возможность программирования режимов по дням или часам,
• совместимость с комнатными термостатами;
• подстраивание работы котла под погоду,
• летний режим — работа на нагрев воды без отопления;
• возможность работы параллельно с солнечными батареями или другими альтернативными источниками тепла и т.д.

Чем более широкий функционал у автоматики, тем дороже котел и его техническое обслуживание. Но также многие программы позволяют экономить топливо, что не мене важно. В общем, выбирать вам.

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.

Анатолий Рыцев / Мастер — универсал, автор сайта

Мастер — универсал. Занимается внутренними и фасадными отделочными работами всех видов: малярка, штукатурка, оклейка обоев, все виды плиточных работ, а также строительством загородных домов и растениеводством.

Изготовление самодельного газового котла: устройство и схема для отопления частного дома

В последнее время счета за центральное отопление растут, поэтому многие хозяева стали переходить на автономное газовое отопление. Но котлы, работающие на этом топливе, имеют высокую стоимость, поэтому умельцы изготавливают их дома. В сети можно найти множество готовых чертежей и схем.

Можно обратиться к специалисту. Это обойдется дешевле, чем покупка нагревательного оборудования. Самодельные устройства являются достойной альтернативой для отопления частных домов.

Преимущества и недостатки

У газового отопления имеются свои плюсы и минусы.

Газ – один из дешевых видов энергоносителей. Именно поэтому использование нагревателей на этом топливе стало популярным. К достоинствам использования оборудования на газу относят:

1. Высокий КПД котлов.
2. Простоту в использовании.
3. Безопасность в экологическом плане.
4. Невысокую стоимость топлива.
5. Нагреватель можно использовать более 40 лет.

Недостатки у подобного оборудования также имеются:

1. У оборудования должна быть лицензия, которая выдается газовой службой. При её отсутствии запрещается подключать агрегат к централизованной системе газоснабжения.
2. Котел устанавливается в отдельном помещении, что может быть затруднительно в небольших домах.
3. Обязательна установка дымохода.
4. Для зажигания необходимо подключение к электросети.
5. Если не соблюдать правила эксплуатации может случиться взрыв бытового газа.

Виды водяного газового котла для отопления частного дома

На рынке можно найти несколько видов. У них общий принцип работы, но есть различия в характеристиках. Главным является способ крепления:

• настенные;
• напольные.

Настенный газовый котел

Настенный

1. Горелка прямоугольной или квадратной формы с несколькими отверстиями, сквозь которые подается топливо из форсунок, расположенных снизу.
2. Камера сгорания.
3. Секция для обмена тепла. В системе может быть один или несколько теплообменников. Если используются два, то один выглядит как сеть из труб, расположенных над горелкой, которые располагаются в месте с большим числом пластинчатых ребер. Это позволяет дольше сохранять температуру теплоносителя.
4. Вторичный теплообменник состоит из ламелей, сквозь которые движется жидкость по трубам. Происходит нагрев за счет выходящего горячего теплоносителя.
5. Клапан, управляющий объемом подаваемого топлива.
6. Трубопровод, по которому циркулирует жидкость.
7. Расширительный бак.
8. Электродвигатель.
9. Система подачи воздуха.
10. Насос для циркуляции жидкости по системе.
11. Набор датчиков и микросхема для контроля за работой оборудования.

Напольный

Главное отличие – способ монтажа. Такие агрегаты больше по размерам и массе. Вместо медного теплообменника используется чугунный, который надежнее. Может иметь один или несколько контуров. Количество автоматики меньше, чем у настенного аналога.

К основным модулям относят:

1. Горелку.
2. Газовую камеру.
3. Теплообменник.
4. Бак для нормализации давления при нагреве.
5. Набор клапанов.
6. Электрический силовой агрегат.
7. Систему подачи воздуха (вентилятор).
8. Вторичный теплообменник.
9. Циркуляционную помпу.
10. Набор датчиков для контроля за оборудованием.

Напольный

Из баллона

Баки изготавливаются из использованных газовых баллонов. Основные элементы:

1. Роль корпуса и основы выполняет газовый котел до 50 л. Ко дну баллона прикрепляется поршень с нижней насадкой. Оборудование может обогреть комнату до 70 кв.м.
2. Насадка является пустой внутри трубой, которая обеспечивает нагревательный элемент воздухом, необходимым для горения газа.
3. Внизу поршня прикрепляется металлический диск, диаметр которого незначительно меньше, чем у баллона. К нему привариваются лопасти дугообразной формы, необходимые для создания вихреобразных потоков.
4. Дымоход.
5. Верхняя часть после прикрепления ручек может использоваться как крышка.
6. Насос для принудительной циркуляции теплоносителя.

Котел из баллона

Принцип работы

При подключении устройства к сети и активации оборудования загорается горелка. Огонь нагревает корпус теплообменника, вследствие чего нагревается теплоноситель (вода, антифриз или другая жидкость). За счет насоса создается постоянное давление, которое обеспечивает циркуляцию теплоносителя по системе отопления. После попадания в радиаторы теплоноситель отдает тепло и по приводящим трубам возвращается для нагрева.

Полезные мелочи

Процесс самостоятельного изготовления сложный. Если нет навыков работы со сваркой, лучше не пытаться собрать котел самостоятельно, а приобрести агрегат в специализированном магазине. При выборе самодельного варианта стоит учитывать следующие нюансы:

1. Собранный самостоятельно нагреватель нельзя устанавливать без разрешения на подключение к газовой магистрали.
2. Оборудование должно быть осмотрено специалистом.
3. При несанкционированной установке возможна утечка топлива с последующим отравлением или пожаром.
4. Во время работ не стоит забывать о личной безопасности и использовать защитное оборудование.
5. Всё элементы, купленные в магазине, должны иметь сертификаты и паспорта.
6. Работы выполняются только по чертежам.

Чертеж Чертеж и принцип работы

Чертежи и расчеты

Для сборки желательно использовать готовые чертежи. На профильных сайтах выкладываются готовые схемы, которые уже были проверены другими владельцами.

Необходимо правильно провести расчет мощности. Существует несколько способов. Наиболее простой из них – расчет по мощности. По нему считается что на 10 кв.м требуется приблизительно 1 кВт. Для создания запаса требуется дополнительно обеспечить до 10% дополнительной мощности, чтобы котел не использовался на максимальных параметрах мощности.

Для дома площадью 100 кв.м требуется не менее 11 кВт энергии в час. Так за сутки расходуется 264 кВт. Для расчета объема нужно количество выделяемой энергии разделить на способность выделения тепла.

Чертеж с дымоходом

Материалы и инструменты

Для работы необходимы следующие инструменты и приспособления:

1. Перфоратор.
2. Плоскогубцы.
3. Строительный уровень.
4. Угол.
5. Измерительные приборы.
6. Металлическая труба.
7. Листы стали.
8. Труба для подачи газа.
9. Дверцы для формирования топки.
10. Огнеупорный кирпич.
11. Арматура.
12. Глина.
13. Жесть для оцинковки.
14. Сенсор для отслеживания температуры.
15. Система автоматики.
16. Система вентиляции.

Важными компонентами являются: дефлектор, система контроля и термостат.

Существует два основных вида термостатов – проводные и беспроводные. Устройства с проводным интерфейсом дешевле. Лучше всего выбирать модели с программируемыми показателями. Это поможет поддерживать постоянную температуру.

К автоматике причисляют модуль контроля за пламенем, систему аварийного выключения и контроллер тяги. Всё эти устройства покупаются отдельно. Чтобы устройство функционировало, придется установить их все.

Дефлектор требуется для обеспечения вытяжки. Можно купить его в виде конусообразного зонта.

Сборка отопительного агрегата

После сборки фундамента и подготовки кирпичного основания можно заняться корпусом. Из трубы 425 мм делается корпус. Если требуется отапливать небольшую площадь, достаточно высоты чуть более 1 м даже с учетом небольшого радиуса.

После измерения и нанесения меток можно обрезать трубу. Края обрабатываются болгаркой. На корпусе нужно прорезать отверстия:

1. Для топки (200х100) мм.
2. Для поддувала (200х30 мм).

Топочное отверстие располагается над поддувалом.

Расстояние от края до поддувала делается не менее 7 см, как и расстояние между отверстиями.

Делаются отверстия для подачи и возврата теплоносителя. Их диаметр равен 25 мм. Располагаются они напротив друг друга по разным сторонам трубы. После к ним привариваются сгоны.

Из стальных листов изготавливается три диска диаметром 425 и 412 мм. Последний крепится внутрь корпуса. В двух из них, большем и меньшем, вырезаются отверстия радиусом более 50 мм. Дымоход к установке делается из металлической трубы 100 мм. Для ножек вырезаются кусочки металла толщиной до 5 см. Из арматуры изготавливается решетка для зольника.

К блину с диаметром 412 мм прикрепляется дымоход. Внутри корпуса на высоте около 30 см от нижней части отверстия для топки прикрепляется временный упор. Он изготавливается из проволоки или арматуры. На него опускается диск с трубой.

Основные стыки

Важным моментом в сборке является соединение блинов и корпуса между собой. Шов требуется сваривать с обеих сторон и сделать это максимально надежно: на этом участке соединяются топка и бак.

После окончания сварки на дымоход надевается блин диаметром 425 мм. Необходимо надежно прикрепить оба шва при помощи сварки.

Топочный отсек

С обратной стороны от дымохода ставится газовая камера из металла. Она прикрепляется внутри корпуса, изготавливается теплообменник из стального бака и медной трубки, которую требуется согнуть в виде серпантина. Затем она вставляется в бак и закрепляется фитингами. Во время работы от горелки будет нагреваться спираль из меди и передавать тепло баку.

Теплообменник прикрепляется на уголки прямо над горелкой. Электронные компоненты закрепляются внутри согласно чертежу.

Нижняя часть корпуса

В конце работы закрепляется большой блин, который выполняет роль днища корпуса. Затем к нему привариваются ножки высотой 5 см. После закрепляются петли.

Конструкция для задвижки поддувала

Эта конструкция может быть разной по конструкции. Обычно изготавливаются в виде дверцы или заслонки.

Тестирование и подключение к системе

После завершения сборки требуется проверить и подключить котел к системе. Для этого на один из сгонов наносится заглушка, через второй пускается жидкость. Если выделений жидкости нет, то проблемы с зазорами отсутствуют, и можно заняться подключением к системе газоснабжения.

Электронный термостат

Монтаж дымохода

Дымоход требуется расположить вертикально. Если по конструкционным особенностям строения добиться этого не выходит – обеспечьте минимальное число изгибов. В противном случае возможно забивание дымохода пылью или другими продуктами.

Первая растопка

После установки горелки и подключения к системе растопки можно её зажечь и попробовать испытать. Необходимо следить за показателями на термостате. При резких скачках возможно образование вихревых потоков, а на стенках может появиться конденсат, который впоследствии сужает диаметр дымохода.

Регулировка зазора

В процессе первой растопки требуется отрегулировать зазор в поддувало. Желательно найти размер, за счет которого в горелку будет попадать достаточное количество кислорода, чтобы обеспечить горение.

Нюансы размещения готовой конструкции

Есть три основных способа размещения конструкции: внутри, снаружи или в гараже. Каждый из вариантов имеет свои характерные особенности.

Размещение внутри дома

Если самодельный газовый котел для обогрева и отопления необходимо расположить внутри дома, придется выделять для него отдельное помещение. Комната должна быть сухой, со стабильной температурой и низкой влажностью. Доступ к котлу должен быть свободным. Устанавливается естественная или принудительная система циркуляции воздуха. Для работы автоматики проводится электрический ток. Большинство современных розеток обладают встроенным заземлением, поэтому не требуется создавать отдельное.

Размещение котла снаружи дома

Если внутри дома нет достаточной площади для расположения котла, его располагают в пристройке. Основные требования к помещению:

1. Площадь помещения не менее 5 кв. м.
2. Стабильная температура выше +7 ᵒС . Для этого придется утеплить пристройку.
3. К зданию требуется провести электричество и установить розетку.

Все трубы, приводящие и отводящие теплоноситель, необходимо утеплить. В противном случае зимой будет теряться значительное количество энергии во время транспортировки от пристройки к дому.

Размещение котла в гараже

При отсутствии возможности расположить внутри гаража помещение для котла, желательно возвести пристройку. В гараже содержится большой объем диоксида углерода, выделяемый при работе автомобиля, котел увеличивает его концентрацию, что создает опасность для здоровья.

При утечке газа внутри гаража возможно возгорание из-за паров бензина, емкостей с маслом и другими ГСМ. Поэтому размещение самодельного оборудования в этом помещении нежелательно.

Заземление котла

Для нормального функционирования требуется заземлить котел. Для этого нужно приобрести в строительном магазине заземляющий контур, который располагается вдоль дома на глубине приблизительно 1 м. От него к оборудованию проводится полоса из металла. При подъеме она закрывается пластиковой коробкой.

После завершения работ можно обращаться в газовую службу для инспекции оборудования. Только после заключения специалиста о пригодности котла к эксплуатации происходит подключение к централизованному газоснабжению. Проверки требуется проводить каждые 2 года.