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.

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.