Безопасное тепло: схемы и принципы газового отопления в частном доме

Преимущество отопления дома газом — экономичность. Обогрев дешевле дровяного (до 2,5 раз) или электрического (до 7,5 раз) отопления.

Газовое отопление — система обогрева здания тепловой энергией, образующейся при сгорании газа в специальном котле.

В качестве теплоносителя в России чаще всего используется вода (при этом делается разводка труб с радиаторами), но в некоторых странах предпочтение отдают воздушному отоплению, когда тепло перераспределяется с воздухом по специальным воздуховодам. Воздушное газовое отопление до полутора раз дешевле водяного.

Особенности обогрева дома газом

Речь идёт об автономных системах отопления домов с собственным газовым котлом. Вот их основные свойства:

• Подходит для газифицированных населённых пунктов.
• Подключение газового оборудования требует согласований и привлечения специалистов.
• Основой системы отопления является котёл.
• Есть правила размещения газового котла (только в нежилых помещениях с нужными характеристиками, кроме санузлов).
• Такая система отопления дополняема различными устройствами, максимально автоматизирующими процесс обогрева.
• Для работы оборудования необходимо электричество.

Внимание! Выбор земельного участка под строительство с магистральным газоснабжением позволит эксплуатировать будущий жилой дом значительно дешевле.

Виды газового отопления в частном жилом помещении

По типу подачи газа — это:

1. системы с магистральным природным газом;
2. со сжиженным газом в баллонах или газгольдере.

Первый вариант является одним из самых экономичных видов отопления. Второй обходится владельцам в несколько раз дороже (по одному из источников, в пять раз).

При подключении магистрального газа необходимо заказывать проект газификации и проходить согласования в контролирующих органах.

Газовая труба заводится непосредственно к оборудованию в доме. Газ подаётся постоянно в автоматическом режиме.

Отопление с помощью баллонов или газгольдера предполагает самостоятельное обеспечение газом. Баллоны нужно постоянно менять (раз в 2–3 дня). Газгольдер (частное газохранилище) позволит создать более автоматизированную систему, ведь закачка в него газа может производиться раз в полгода-год.

В целом стоимость газохранилища и газа для него сделает отопление в несколько раз дороже. Но при наличии генератора такая система автономна, не зависит от подведения газопровода и может выдержать длительные перебои с подачей электроэнергии.

Газгольдера объёмом 2–3 куболитра хватит для отопления коттеджа порядка 150 кв. м., здание в 300 кв. м. потребует значительно большего объёма (по некоторым источникам до 9 куб. л).

Преимущества

К плюсам этого типа обогрева относят:

• экономичность при использовании магистрального газа;
• коэффициент полезного действия до 95%;
• возможность отапливать крупные дома;
• вариативность отопления, т. к. есть выбор между жидкостным и воздушным вариантами;
• экологичность (продукты сгорания минимально загрязняют окружающую среду);
• автоматизация (с магистральным газом система работает самостоятельно, включая контроль и обеспечение особых режимов отопления в разных помещениях);
• при использовании воздушного обогрева нет необходимости в радиаторах и трубах в помещениях;
• широкий выбор дополнительных функций: при воздушном отоплении — очищение и увлажнение воздуха, вентиляция, кондиционирование;
• безопасность, обеспечиваемая датчиками;
• в систему подключается контур снабжения дома горячей водой.

Недостатки

Внимание! Игнорирование требований к подключению и эксплуатации газового оборудования создаёт не только проблемы с контролирующими органами, но и опасность для проживающих.

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

Отопительные системы, использующие в качестве топлива газ, отличаются высокой эффективностью и надежностью. Генераторы тепловой энергии в них обладают внушительным КПД, безопасны в эксплуатации. Организовать газовое отопление частного дома можно несколькими способами.

Есть решения как бюджетные в исполнении, так и более дорогие с максимальной экономичностью и стабильностью в работе. Мы готовы поделиться с вами проверенными на практике вариантами устройства газовой отопительной системы. Использование наших рекомендаций гарантирует сооружение безотказно действующей и безопасной сети.

Представленная нами информация опирается на строительные нормативы. Предложенные к ознакомлению сведения дополняют наглядные фото-иллюстрации, схемы и видео-руководства.

Централизованное или автономное газоснабжение?

Без сжигаемого горючего толку от любого варианта внутридомовой отопительной системы в автономном исполнении будет ноль. Газ – это первое о чем необходимо подумать при планировании в загородном доме газового отопления.

Далеко не все населенные пункты в России газифицированы. Однако “голубое топливо” можно получать не только из трубы или баллона со сжиженным топливом, но и из газгольдера.

Природный газ, состоящий в основном из метана, в частные дома подается по трубам. Сжиженный его аналог – это пропан-бутановая смесь, которую для транспортировки и хранения закачивают в емкости. Давление в таких баллонах и газгольдерах около 15–18 атмосфер.

При организации отопления в частном доме с помощью баллонных емкостей в 50 литров последние зимой придется менять каждые 2-3 дня. Если для загородного коттеджа выбрано автономное газоснабжение, то лучше всего предпочесть газгольдер, который объемом может быть до 20 кубометров.

Выбор емкости по кубатуре зависит от уровня потребления сжиженных углеводородных газов (СУГ). Здесь необходимо учесть не только водогрейный котел, но и камин и газовую плиту, если они используются в доме.

Для коттеджа в 150 кв.м. рекомендуется газгольдер устанавливать объемом в 2000–3000 литров. А для загородного жилища в 300 кв.м. потребуется вариант на 8000–9000 литров.

По стоимости подключения газопровод в большинстве случаев более выигрышен, нежели резервуар в земле. Но только, когда населенный пункт уже газифицирован.

Возможны и ситуации, при которых установка газгольдер обойдется дешевле, нежели подсоединение к магистральному трубопроводу. Все зависит от конкретных условий подключения в регионе и удаленности поселка от большой газовой магистрали.

При использовании газгольдера не придется беспокоиться о наличии давления в трубе. Он предельно прост в эксплуатации. Надо лишь регулярно вызывать специалистов для его проверки на безопасность, а также не забывать производить заправку. Для монтажа всей системы потребуется не более трех дней.

Если выбран автономный вариант газификации, то газовый котел следует приобретать тот, который предназначен для работы на СУГ. В продаже есть модели, рассчитанные на функционирование исключительно на магистральном природном газе.

Но большинство газовых генераторов тепла приспособлены для сжигания обоих разновидностей этого топлива. Придется только поменять жиклеры, а также перенастроить на иной режим клапана и электронику.

О правилах и специфике газификации загородных домов подробно рассказано в одной из популярных статей нашего сайта.

Выбор отопительного газового котла

Современное теплогенерирующее оборудование на газу имеет разнообразную автоматику и в состоянии работать в нескольких режимах. Оно может быть напольным и настенным.

Второй вариант более компактен, но имеет ограничения по мощности. Если модель выбирается для большого по площади частного дома, то придется приобретать мощный агрегат в напольном исполнении.

Принцип функционирования газового котла предельно прост – горючие поджигается в горелке при помощи пьезоэлементов или электронного розжига, далее в результате прогорания топлива образуется тепловая энергия, которая посредством теплообменника передается воде.

Последняя уже используется в качестве теплоносителя в системе отопления либо расходуется в ГВС.

Теплообменник в газовом котле может быть выполнен:

Наиболее распространены варианты из стали. Этот металл дешев и пластичен, благодаря чему трещины от постоянного нагрева/остывания в нем появляются реже.

Но стальные элементы при постоянном взаимодействии с водой системы газового отопления, обустроенной в загородном доме, быстро начинают коррозировать.

Чугун меньше подвержен коррозии, но он довольно тяжел. Большинство моделей котлов с чугунными теплообменниками напольные. На стене такое тяжеловесное и габаритное оборудование смонтировать проблематично.

Если нужен компактный и максимально легкий нагревательный агрегат, то наилучший вариант – с медным змеевиком. Однако стоит он дороже всего среди аналогов из иных металлов.

От количества контуров в водонагревательном котле на газу зависит схема обвязки и принцип его использования. Один теплообменник изначально предназначен для организации в частном доме системы газового отопления. Для ГВС необходимо устанавливать еще один котел либо сразу подбирать двухконтурную модель.

Нагревать горячую воду для бытовых нужд лучше всего в накопительном бойлере. Потоковые модели менее экономичны. Газа они расходовать на нагрев будут больше.

Какая камера сгорания лучше?

Чтобы газ в топке котла горел, ему необходима постоянная подача кислорода. Берется он непосредственно из помещения котельной либо втягивается с улицы. Первый вариант подразумевает естественный приток воздуха, а второй – принудительный с помощью вентилятора.

Газовые котлы оборудуются камерами сгорания двух типов:

1. Закрытыми – подпитка кислородом производится через зазор между спаренными трубами разного диаметра. Продукты горения отводятся по внутреннему каналу.
2. Открытыми – воздух в топку поступает из комнаты с нагревательной установкой через приточный клапан. Продукты горения выводятся круглым в сечении дымовым каналом.

Первый вариант независим от площади помещения. Пригоден для комнат любого размера. Выводить коаксиальный вид дымохода от агрегата с закрытой топкой можно через стену или верхнее перекрытие с кровлей.

Во втором случае придется устанавливать высокую в 5–6 метров дымоходную трубу, иначе тяги для засасывания в камеру сгорания необходимых объемов кислорода будет недостаточно.

Но зато газовым котлам с атмосферной горелкой не требуется подключение к электросети. Вентилятора в них нет, все происходит естественным образом без принудительной циркуляции.

Водонагреватели на газу с открытой топкой рекомендовано ставить в специальных помещениях с хорошей вентиляцией. Если смонтировать их в жилых комнатах, то они сильно уменьшат объем кислорода в оных.

Без принудительной вентиляционной системы здесь уже будет не обойтись. А это дополнительные траты на монтаж и последующую эксплуатацию оборудования для вентилирования воздуха.

Характеристика конденсационных моделей

В обычных газовых котлах водяной пар, образующийся при сгорании газа, вылетает в дымоход. В процессе горения его образуется немного, но он все же несет в себе достаточно значимый объем тепловой энергии. Чтобы не тратить попусту это тепло, были разработаны конденсационные котлы.

Принцип работы этих установок основан на том, что при охлаждении пар отработанных газов отдает тепло воде из обратки системы отопления. Температура теплоносителя при этом повышается незначительно, но в качестве дополнительного источника тепловой энергии рекуператор вполне пригоден.

Конденсируемая вода из конденсационного котла отводится через специальный патрубок в канализацию либо отдельную емкость. Здесь стоит четко уяснить один нюанс – образующийся конденсат фактически является слабоконцентрированной кислотой. Причем в час его может натекать до 4–6 литров.

Если эту жидкость вылить в септик, то все живущий в нем микробы будут уничтожены. При наличии в загородном доме станции очистки сливать в канализационную систему конденсат из котла нельзя. С конструкцией дымохода все проще, достаточно взять тот, что предназначен для котлов с закрытой камерой.

Камин для газового отопления дома

По стоимости оборудования камины на газу сравнимы с электрическими или дровяными аналогами. Но газовое топливо значительно дешевле.

И, в отличие от дров, газовое отопление с помощью камина в загородном доме предполагает отсутствие проблем с золой. Плюс, не придется постоянно следить за работой топки и заботиться о колке поленьев.

По типу установки камины на газу бывают:

По общей конструкции и внутреннему наполнению (горелки, автоматика, устройство камер сгорания) они полностью повторяют газовые котлы. В обоих случаях технология подключения к сетям идентична. Различия существуют лишь в принципе обогрева помещений.

Водогрейный котел изначально предназначен для нагрева воды, а обычный камин – для конвекции воздуха от корпуса и лицевого экрана, за которым происходит горение топлива.

Схемы организации водяного отопления

Для обогрева коттеджей обустраиваются отопительные системы с водой в качестве теплоносителя, состоящие из:

• котла водонагревательного (одноконтурного либо двухконтурного);
• трубопроводов и фитингов (металлических или полипропиленовых);
• байпасов, позволяющих отключать отдельные обогреватели от сети;
• батарей (чугунных, алюминиевых, стальных и биметаллических);
• расширительного бака.

Газовые отопительные агрегаты оснащаются специфической системой безопасности, включающей электромагнитный клапан и термопару. Устройства соединены между собой проводами.

Если отопительный агрегат функционирует нормально, спай термопары нагревается запальником. В это время по обмотке электроклапана свободно течет ток, который обеспечивает открытое положение клапана.

При остывании термопары доступ газа перекрывается электромагнитным клапаном.

По схеме подсоединения батарей они бывают однотрубные и двухтрубные. В первом случае вода подводится и отводится от радиатора при помощи одной трубы. Во втором отопительный прибор подключается к двум раздельным трубопроводным магистралям (подающей и обратной).

Отопительные контуры по принципу движения воды в трубах бывают с естественной и принудительной циркуляцией. При устройстве второго варианта теплоноситель циркулирует в системе за счет конвекции и гравитации. А принудительная схема предполагает установку циркуляционного насоса.

Для обеспечения нормальной работы системы с двумя и более контурами, подсоединенными к коллектору, в ней предусматриваются установка гидрострелки. Гидравлическая стрелка исключает перепады давления и вероятность возникновения гидроудара.

Расширительный бачок может быть открытым и закрытым (разделенным внутри на две части герметичной мембраной). Для гравитационных систем отопления достаточно будет открытого варианта. Закрытый бак предназначен для контуров с принудительной циркуляцией.

Для небольших коттеджей достаточно будет естественного принципа движения воды. Однако если жилое строение имеет два-три этажа, то без насоса не обойтись. Длина циркуляционного контура в первой схеме ограничена 30-тью метрами. На большее расстояние котел воду “продавить” не сможет.

При естественной циркуляции теплоносителя в схеме газового отопления частного дома насос отсутствует. Если котел выбран энергонезависимый, то и вся система обогрева получается не зависящей от электроснабжения. В ней попросту нет потребляющих электричество элементов.

С одной стороны она более стабильна в работе, но с другой – качество отопления в ней ниже (до самых дальних от водонагревателя радиаторов вода доходит сильно остывшей).

Особенно последнее касается трубопроводов и батарей из стали либо чугуна. У этих материалов высокое гидравлическое сопротивление, которое снижает ток теплоносителя.

Возможен и вариант организации комбинированной системы обогрева. В ней циркуляционный насос подключается к магистрали через байпас. При необходимости быстро прогреть воздух в комнатах он включается на ускорение кругооборота воды.

А в остальных случаях отсекается от основной трубы запорными кранами, при этом система продолжает функционировать в естественном (гравитационном) режиме.

Правила обустройства газового отопления

Газификация и построение на основе газа системы обогрева в частном доме производится в несколько этапов:

1. Подготовка и последующее утверждение в надзорных органах проекта газового отопления.
2. Приобретение расходных материалов, котла и иного оборудования.
3. Подключение дома к поселковым газовым сетям.
4. Монтаж газового оборудования и системы трубопроводов с батареями.
5. Заполнение труб теплоносителем.
6. Проверка работоспособности путем пробного запуска.

Самостоятельно подготовить для своего загородного дома проект газового отопления со всеми схемами и расчетами без наличия диплома теплотехника невозможно.

К тому же сформированную документацию еще нужно согласовать у газовиков. Лучше всего все эти процедуры доверить сотрудникам соответствующей проектно-монтажной организации.

Схема обустройства в частном доме газового отопления должна быть просчитана до мелочей. Если котел выбрать слишком мощный, то он будет сжигать лишнее топливо. А при недостаточности мощностей агрегату придется работать на пределе возможностей, в результате чего он раньше срока выйдет из строя.

Для получения разрешения на подключение к централизованной магистрали и на использование оборудования на сжиженном газе необходимо получать разный пакет документов. Перед тем как принять решение об организации газовой системы, нужно изучить не только их, но и взвесить все “за и против”, чтобы определиться с наилучшим вариантом.

Выводы и полезное видео по теме

Ролик #1. Нюансы организации газового отопление коттеджа:

Ролик #2. Принципы циркуляции теплоносителя в отопительной системе частного дома:

Ролик #3. Самостоятельная сборка различных систем отопление для загородных коттеджей:

Грамотно подготовить для частного дома расчеты и схемы по организации газового отопления в состоянии только опытный теплотехник.

Составление проектной документации и ее согласование лучше всего доверить профессионалам. А вот дальнейший монтаж отопительной системы можно выполнить самостоятельно. Здесь нужны будут лишь навыки монтажных работ, а также четкое следование инструкциям и проекту.

У вас есть полезные советы по поводу организации газового отопления и выбора газового котла? Хотите поделиться собственным опытом или обнаружили спорные моменты в ходе ознакомления с представленным нами материалом? Пишите, пожалуйста, комментарии и задавайте вопросы в расположенном под текстом блоке.