Отопление газом: виды, способы, достоинства и недостатки

Газ — самый дешевый на данный момент из всех используемых для отопления загородных домов вид топлива. В качестве основного нагревательного оборудования при его применении в частных жилых зданиях монтируются в большинстве случаев котлы. Также отопление газом помещений загородного дома может осуществляться с использованием конвектора. Эта методика, помимо всего прочего, отличается еще и экономичностью.

Способы обустройства

В большинстве случаев загородные дома отапливают с использованием, конечно же, природного газа (метана). Этот вид топлива подается в малоэтажные частные здания по централизованным магистралям. Последние при этом могут прокладываться как на поверхности — по стойкам, так и под землей.

В тех загородных населенных пунктах, куда такие коммуникации не проведены, может производиться отопление домов газом в сжиженном состоянии (пропан-бутаном). В данном случае в качестве основного оборудования чаще всего также используются котлы особой конструкции. Сам газ для отопления, к примеру, небольших дачных домиков может храниться в баллонах. Жилые здания значительной площади отапливаются обычно топливом, подаваемым из газгольдера. Такие конструкции размещаются под землей.

Для обогрева загородных домов конвекторы обычно используются, работающие на природном газе. Допускается применять такое оборудование и при отоплении сжиженной формой газа. Но монтируют подобные системы из-за некоторого неудобства в эксплуатации владельцы загородных домов при применении в качестве топлива пропан-бутана все же достаточно редко.

Организация системы обогрева на магистральном газе

В данном случае в загородных домах обычно монтируются следующие виды оборудования:

магистрали для циркуляции теплоносителя по помещениям;

Одновременно с системой отопления природным газом обычно монтируется и горячее водоснабжение.

Газовый котел: выбор и установка

При покупке оборудования этой разновидности в первую очередь обращают внимание на такой параметр, как мощность. Рассчитываться этот показатель можно с учетом самых разных факторов. Это могут быть, к примеру, климатические особенности той местности, в которой построен дом, использовавшиеся способы утепления здания, количество в нем окон и дверей и пр.

Выполнить расчет необходимой для отопления газом дома мощности котла самостоятельно, таким образом, достаточно сложно. Делать такие вычисления обычно доверяют специалистам. Но для маленьких домов мощность котлов их владельцы зачастую рассчитывают по упрощенной технологии.

Считается, что для отопления 10 м 2 метров площади помещения со стандартной высотой потолков в 2.5 м необходим 1 кВт мощности котла. То есть, к примеру, для создания приятного микроклимата зимой в доме на 100 м 2 придется установить оборудование минимум на 10 кВт.

Где разместить

Бесшумная работа — это то, чем обычно отличаются используемые для отопления домов газом котлы. Поэтому оборудование такого типа в большинстве случаев устанавливается непосредственно в самом жилом здании. При этом для монтажа котла положено выбрать в доме исключительно помещение, отвечающее следующим требованиям противопожарной безопасности:

объем — не менее 15 м 3 ;

наличие окна с форточкой.

Отделана та комната, в которой устанавливается котел, должна быть негорючими материалами.

Монтаж магистралей

Разводка системы отопления при использовании природного газа делается обычным образом. В загородных частных домах, в зависимости от их размеров, могут монтироваться системы отопления:

В первом случае в здании протягивается всего одна магистраль, по которой теплоноситель покидает котел и возвращается к нему обратно. Плюсом этого способа разводки является простота монтажа и дешевизна. К минусам такой разводки относят в первую очередь неравномерный прогрев радиаторов. Чтобы во всех помещениях дома температура воздуха зимой была одинаковой, при использовании такой схемы прокладки магистралей дополнительно приходится использовать специальную запорную и регулирующую арматуру. Подходят однотрубные сети только для монтажа в очень небольших загородных зданиях.

В двухтрубных системах отопления газом монтируются сразу две магистрали — подводящая и обратная. Сборка таких сетей обходится довольно-таки дорого и считается относительно трудоемкой. Но зато и в эксплуатации двухконтурные системы гораздо более удобны. Радиаторы при использовании таких схем прогреваются в доме равномерно.

Коллекторные сети монтируются в основном лишь в загородных зданиях большой площади при наличии значительного количества потребителей. Чаще всего их собирают в зданиях в несколько этажей со множеством комнат разного назначения. В этом случае подающая и отводящая трубы присоединяются предварительно к коллектору. Далее уже от этой гребенки выполняется разводка магистралей по группам помещений.

Циркуляционный насос

Иногда отопление дома газом производится с использованием систем с естественным током теплоносителя. Вода по трубам в таких сетях перемещается под действием сил гравитации. Такие системы удобны в том плане, что могут эффективно функционировать в том числе и при отключениях электроэнергии.

Но все же в большинстве случаев владельцы загородных домов монтируют сети с принудительной циркуляцией теплоносителя. Это наиболее удобный способ отопления газом. Вода в данном случае перемещается по магистралям, благодаря работе циркуляционного насоса. При использовании такого оборудования в доме можно прокладывать трубы гораздо меньшего диаметра, чем в гравитационных сетях, что, конечно же, самым положительным образом сказывается на внешнем виде помещений.

Радиаторы отопления

Батареи в загородных домах могут устанавливаться алюминиевые, стальные, чугунные или биметаллические. При этом чаще всего в таких зданиях монтируется последний вид радиаторов. Такие батареи отличаются надежностью в плане протечек и долгим сроком службы. При этом и стоят они относительно недорого. Подключаться радиаторы любых видов к магистралям могут способами:

Самым эффективным при этом считается диагональный способ врезки. При использовании такой технологии значительно повышается КПД системы отопления. Нижнюю врезку применяют тогда, когда имеется возможность спрятать трубы внутри пола. Боковое подключение используют для радиаторов, расположенных рядом со стояками.

Отопление домов сжиженным газом: котлы

В данном случае в качестве основного нагревательного оборудования также в большинстве случаев используется именно этот вид агрегатов. Конструкцию котлы для сжиженного газа имеют практически такую же, что и модели, работающие на природном.

Единственным отличием такого оборудования для пропан-бутана является особая конфигурация горелки. Сжиженный газ, в сравнение с природным, отличается большей плотностью. В некоторых случаях для отопления пропан-бутаном могут использоваться и обычные котлы. Но в таком оборудовании при этом предварительно в обязательном порядке меняют горелку.

Хранилища

В маленьких загородных зданиях пропан-бутан в котел часто подается из баллонов. Чтобы избавить себя от необходимости частой перезаправки таких емкостей, владельцы частных домов объединяют их в батареи по нескольку штук. Монтаж таких конструкций, состоящих не более чем из 3 баллонов, может осуществляться без предварительного составления проекта специалистами.

В большие частные дома к котлам сжиженное топливо подается из газгольдеров. Такие емкости имеют очень большой объем и заправлять их нужно не более 1-2 раз за отопительный сезон. Подключение газгольдеров к отопительной системе дома могут выполнять по правилам только специалисты.

Различаются обогревательные сети на природном и сжиженном газу только по конструкции горелок используемых котлов и наличию/отсутствию хранилищ. Контуры магистралей и другое оборудование у них монтируется по одной и той же технологии.

Конвекторное отопление

Этот способ отопления газом загородных домов слишком уж распространенным назвать нельзя. Но иногда конвекторы, в том числе и газовые, для обогрева частных жилых зданий все же используются. Работают такие системы на основе простого закона физики. Нагретый воздух, как известно, поднимается кверху, а остывший — опускается вниз.

К преимуществам конвекторного отопления в первую очередь следует отнести:

отсутствие негативного влияния на воздух (не выжигается кислород);

отсутствие воздействия на влажность воздуха;

экономичность, легкость в монтаже.

Недостатками этого вида отопления считаются:

ощущение «перегрева» воздуха;

высокая разница температур внизу и вверху помещения;

низкая эффективность в высоких помещениях.

Основным нагревательным оборудованием в таких системах, используемых для отопления газом частных домов, является конвектор, работающий на голубом топливе. Воздух нагревается, проходя через теплообменник этого прибора и поступает в помещения.

Формулы расчета отопления газом

Конечно, владельцы загородных домов, желающие провести газ, интересуются, помимо всего прочего, и тем, во сколько будет обходиться эксплуатация таких сетей. При монтаже систем отопления этой разновидности средств обычно приходится тратить больше, чем при сборке большинства других. Но в последующем такие сети быстро окупаются за счет дешевизны голубого топлива.

Самостоятельно сделать расчет предстоящих расходов при использовании для обогрева дома газа будет относительно несложно. Основная формула, применяемая при проведении таких расчетов, выглядит следующим образом:

V=W/(H×n) — объем топлива для производства определенного количества тепла.

Здесь W-тепловая мощность, необходимая для поддержания в доме комфортной температуры, H — теплота сгорания газа, n — коэффициент полезного действия (указывается в характеристиках котла).

Параметр H определяется по специальным таблицам. Тепловую мощность W определяют следующим образом:

W = S × Wy / 10, где:

• S — отапливаемая площадь дома.
• Wy — удельная мощность, необходимая для обогрева 10 м 2 в конкретном климатическом поясе.

Для здания в средней полосе России площадью в 100 м 2 этот показатель будет равен:

100 × 1,1 кВт / 10 = 11 кВт.

Теплота сгорания природного газа (1 м 3 ) равна обычно 9.455 кВтч/м 3 . Посмотрев в паспорте котла значение n, вычислить объем топлива, необходимого для поддержания комфортной температуры в доме, будет несложно. Исходя из стоимости 1 м 3 газа в данном конкретном регионе, после этого можно будет определить и предстоящие расходы.

Системы газового отопления частных домов

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. Подробнее о том, как и где можно устанавливать газовые котлы читайте тут.

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.

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.