Газовое отопление частного дома. Варианты, схемы, подбор оборудования

Чтобы в частном доме было безопасно и комфортно жить, владелец должен озадачиться установкой хорошей системы отопления. Существует несколько способов поддержания тепла в доме, однако самым популярным из них является газовое отопления.

Сегодня рассмотрим эту тему поподробней, разберём, какие недостатки и преимущества имеет газовое отопление, как выбрать газовый котёл и выясним, какие варианты отопления этим способом существуют.

Плюсы и минусы газового отопления

Достоинствами отопления дома газом являются:

1. Цена самого газа. Она является наиболее адекватной исходя из трудозатрат на отопление.
2. Низкие потери. Газовое отопление гарантирует, что 80-90% вырабатываемого им тепла пойдёт на обогрев вашего дома, а не будет бесполезно расходоваться.
3. Несмотря на небольшой размер оборудования, оно способно отапливать большие помещения.
4. Агрегат бесшумен и не требует особого ухода. Система автономна и сама может поддерживать необходимую температуру, так что вам не придётся постоянно следить за ним.
5. От газового котла нет грязи.
6. Двухконтурные газовые котлы не только обогревают дом, но и поставляют горячую воду.
7. Газгольдеры, в которых содержится газ, считаются безопасными для человека.

Как видим, приобрести такую систему отопления вполне выгодно. Но нельзя забывать и о недостатках, которые есть у любого вида отопления.

Пожалуй, при приобретении котла не стоит забывать о том, что:

1. Автономность системы зачастую обеспечивается за счёт электроэнергии. Поэтому в случае её перебоев или неисправностей, работа котла прекратится, собьётся. Электричество создаёт тягу, необходимую наносам закрытого типа, отвечает за циркуляцию воды. Если его отключат, например, зимой, то велика вероятность застоя.
2. Автономность системы приобретается за немалые деньги, которые могут доходить до нескольких сотен тысяч.
3. Помещение должно быть проветриваемо, иметь дымоход. Это необходимо для вывода отработанных газов. Касается больше газовых агрегатов открытого типа
4. При приобретении газового отопления нужно придерживаться особенностей климата вашей местности. Суровые морозы не переживут котлы европейских марок, так как они не заточены под резкие перепады российских температур.
5. Изношенность горелки понижает КПД газового котла. Но это скорее не минус, а то, что следует иметь в виду.

Расчет расхода газа на отопление дома

А теперь подсчитаем, так ли выгодно устанавливать газовое отопление в частном доме. Для этого подсчитаем, сколько литров расходуется на отопление.

Для расчёта расходуемого газа необходимо нужное на обогрев дома количество кВ умножить на одну десятую объёма газа. Тогда получится узнать, сколько кубометров газа расходуется в один час.

Например, имеем жильё с площадью 250 квадратных метров. Тогда на обогрев дома нужен котёл мощностью 25 кВ. Тогда:

Значит, за сутки расходуется:

За месяц (берём 30 дней):

За год считают так: выбирают три холодных месяца и добавляют к ним ещё три месяца, в течение которых котёл будет работать в половину силы. Для удобства берут 100 дней в первом и 100 дней во втором случае. Тогда за год выходит:

(60 м 3 * 100 д) + (30 м 3 * 100 д) = 9000 м 3

Для домов с меньшей площадью, эта цифра, конечно, меньше. Кроме того то, что выходит математически, не всегда соответствует практике. Обычно реальная цифра меньше заявленной.

При расчёте учитывается только обогрев.

Уменьшить количество теплопотерь, расхода газа, помогут нехитрые манипуляции:

1. Необходимо уделить внимание теплоизоляции дома. Это касается и кровли.
2. Сменить, если это необходимо, окна на пластиковые и заменить двери.
3. Установить тепловой аккумулятор, радиаторы отопления, то есть оборудование, позволяющее экономно расходовать тепло.
4. Утеплить полы.

Выбор и виды газовых котлов

Следует знать, что у котлов есть несколько классификаций. Каждый вид по своему имеет право на существование и будет хорошо обеспечивать отопление газом частного дома.

Одноконтурные и двухконтурные котлы

Одноконтурные котлы предназначены исключительно для обогрева и каких-либо других функций не выполняют. Приобретаются в том случае, если у вас нет необходимости нагрева горячей воды напрямую от газового котла.

Такие котлы работают напрямую на систему отопления. Так же могут использоваться для нагрева бойлера косвенного нагрева, который в свою очередь используется для обеспечения дома горячей водой

Двухконтурные газовые котлы идеально подходят как для обогрева помещений, так и для нагревания воды. Следует учесть, что двухконтурные котлы не всегда эффективны для нагрева воды. Обычно хватает только на одну активную точку. Если вы, допустим, пойдете в душ и кто-то решит помыть посуду, то принимать вы уже будете холодный душ. Следует учитывать это при покупке.

Настенные и напольные котлы

Настенные котлы безопасны и автоматизированы, но работают зачастую только на одном виде газа – природном. (Есть модели, в которых можно поменять горелку и они будут работать и на сжиженном газе). Их можно устанавливать на кухнях, так как он имеет меньший, по сравнению с напольным, размер.

Мощность настенных котлов зачастую ограничена 35-40 квт. Поэтому если вы хотите сделать газовое отопление в большом доме, то придется либо ставить два настенных котла в каскадном режиме работы, либо устанавливать напольный котел.

Напольные котлы пособны отапливать огромные помещения, так как имеют большую мощность. Они универсальны в плане потребления топлива: подойдёт природный, сжиженный, магистральный газ. Бывают энергозависимыми и независимыми. Зачастую используют чугунный теплообменник. За счет своего исполнения имеют КПД ниже, чем у настенного, но при этом более долгий срок службы.

Варианты газового отопления

Читая статью, вы наверняка заметили упоминания о сжиженном и магистральном газах. Возникает резонный вопрос: а чем они различаются? Выгоднее отапливать частный дом при помощи магистрали или баллонов? Сейчас разберёмся.

Виды газового отопления:

1. Магистральный. Наиболее экологичен. Состоит преимущественно из метана, который очищают от различных примесей, оставляя мизерное количество одоранта, позволяющего людям обнаруживать утечки газов. Однако при его установке не обойтись без головной боли. От вас потребуется согласование документов с официальными органами, нужно будет переживать о достаточном давлении в трубах, да и сама проводка – довольно сложное мероприятие.
2. Сжиженный. Тот самый газ в баллонах ярко-красного цвета, в которых хранится всем знакомая пропан-бутановая смесь. Но они не будут мешать, если установить подземный резервуар, в котором можно безопасно хранить баллоны. Требуется он в пополнении один-два раза в год. Подходит под любые котлы.

Как видим, сжиженный газ выгоднее магистрального, но важно помнить, что в один баллон помещается около 50 литров газа. Один такой баллон меняют раз в двое-трое суток. В то время, как магистральный по трубам поступает в ваши квартиры. А газгольдеры, в которых хранится газ в баллонах, заполняются специальной машиной. Этот факт учитывается в зимнее время. Хранилище необходимо очищать от снега.

Альтернативные способы отопления частного дома

Газ – не единственный источник тепла, способный обогреть ваше жилище. Существует ещё несколько вариантов поддержания тепла в помещении. Но так ли они выгодны по сравнению с газовой системой?

Способы альтернативного отопления частного дома:

1. Электроэнергия. Самый распространённый и доступный источник энергии, однако, он чуть ли не самый дорогостоящий. Её может банально не хватать на отопление частного дома, так как не каждая электросеть сможет перенести необходимое на обогрев количество энергии. Не исключены неполадки в зимнее время. Не самый экономный и практичный вариант.
2. Дизель. Дизельное топливо имеет высокую цену. Переносит весьма неприятный аромат, от которого не отделаешься ничем ни дома, ни на улице. А если взять дизельное топливо недостаточно высокого качества, то может произойти поломка отопительной системы. Не самый лучший вариант.
3. Твёрдые виды топлива. Уголь и древесина. Их необходимо два-четыре раза в день поставлять в отопительную систему. Каждый день необходимо устранять золу из системы отопления. Естественно, что для отопления дома в год потребуется немалое количество топлива такого рода. На это нужны крупные денежные средства. Для них следует иметь отдельный склад, кроме того они опасны, так как могут выделять угарный газ. В этом плане газовые установки экономически выгоднее и безопаснее.
4. Пеллеты. Это особые гранулы, которые изготавливают из торфа и древесных отходов. Его минусы сродни отрицательным сторонам угля и дров: необходимо помещение для хранения большого количества пеллетов, они не очень здорово пахнут и их часто нужно загружать в отопительную систему. Разница в том, что они дешевле всех перечисленных выше видов топливо, кроме газа. Да и загружать их нужно реже, чем дрова или уголь: не более одного раза в неделю. Неплохой вариант.

Очевидно, что газовое отопление выигрывает по многим параметрам: экономичность, простота в эксплуатации, минимальные теплопотери, дешевизна самого топлива. Поэтому, если вы решили установить хорошую систему отопления, то остановите выбор на системе с газовым нагревом теплоносителя.

Полезные видео по теме

Какой котел лучше: одноконутрный или двухконтурный?

Какой котел выбрать: настенный или напольный?

Как правильно рассчитать расход газа на отопление и ГВС

Усредненный расход газа в частном доме или квартире обычно рассчитывается с целью определить величину затрат на отопление, горячее водоснабжение (ГВС) и приготовление пищи. Это делается еще на этапе проектирования здания или же перед выбором энергоносителя и котельного агрегата для сравнения с другими видами топлива.

Есть упрощенная методика, как рассчитать максимальный и средний расход газа на отопление и ГВС, она и будет рассмотрена в данном материале. Хотя выполнить такой расчет с большой точностью не удастся, но порядок цифр грядущей оплаты вы узнать сможете.

Расчет расхода газа на отопление

Перед тем как рассчитать потребление природного газа на отопление дома или квартиры, надо узнать один важный параметр – тепловые потери жилого здания. Хорошо, когда он правильно высчитан специалистами на стадии проектирования, это значительно повысит точность ваших расчетов. Но на практике такие данные часто отсутствуют, ведь мало кто из домовладельцев уделяет должное внимание проектированию.

Совет. Если у вас есть такая возможность, то стоит заказать расчет тепловых потерь в частной проектной организации. Это поможет не только выяснить средний расход газа на отопление частного дома, но и понять, нужно ли делать его утепление.

Величиной тепловых потерь здания определяется мощность системы отопления и самого котла либо газового конвектора. Поэтому при подборе газового котла для коттеджа или при устройстве автономного отопления квартиры приходится пользоваться следующими усредненными способами определения теплопотерь и мощности оборудования:

1. По общей квадратуре здания. Суть способа в том, что на обогрев каждого квадратного метра требуется 100 Вт теплоты при высоте потолков до 3 м. При этом для южных районов принимают удельное значение 80 Вт/м², а в северных норма расхода может достигать 200 Вт/м².
2. По суммарному объему отапливаемых помещений. Здесь на отопление 1 м³ выделяют от 30 до 40 Вт в зависимости от региона проживания.

Примечание. Представленные удельные расходы тепла корректны при разности температур между улицей и внутри помещений около 40 °С.

Выходит, что на обогрев жилья площадью 100 м² нужно порядка 10—12 кВт тепла в час во время сильных холодов и при расположении дома в средней полосе. Соответственно, для коттеджа 150 м² потребуется около 15 кВт тепловой энергии, для 200 м² – 20 кВт и так далее. Теперь можно и посчитать, какой максимальный расход газа покажет газовый котел в самые холодные дни, для чего используется формула:

V = Q / (q х КПД / 100), где:

• V – объемный расход природного газа в час, м³;
• Q – величина теплопотерь и мощности отопительной системы, кВт;
• q – низшая удельная калорийность природного газа, в среднем составляет 9.2 кВт/м³;
• КПД – коэффициент полезного действия газового котла или конвектора.

Примечание. КПД теплогенераторов на природном газе колеблется в пределах 84—96% в зависимости от конструкции. Самые простые энергонезависимые агрегаты имеют КПД 86—88%, конвекторы 84—86%, высокотехнологичные конденсационные котлы – до 96%.

Пример расчета

В качестве примера предлагается взять квартиру площадью 80 м² в средней полосе Российской Федерации. Для ее обогрева в самый холодный период потребуется 80 м² х 100 Вт = 8000 Вт или 8 кВт. Предполагается установить современный конденсационный котел на природном газе с КПД 96%. Тогда расчет расхода газа на отопление выглядит таким образом:

V = 8 / (9.2 х 96 / 100) = 8 / 9,768 = 0.91 м³/ч

Нетрудно посчитать, сколько горючего потребуется в сутки: 0.91 х 24 = 21.84 м³. Но для определения расходов на потребление природного газа нужно знать более реальные цифры, к примеру, его средний расход в квартире за весь отопительный сезон. Поскольку в течение этого сезона происходят значительные колебания температуры, то предполагается, что среднее количество топлива будет вдвое меньше максимального.

Тогда среднесуточное потребление газа на обогрев квартиры составит 21.84 м³ / 2 = 10.92 м³. Остается только умножить это число на продолжительность отопительного сезона, в Москве он длится 214 суток: 10.92 х 214 = 2336.9 м³. Сделав помесячную разбивку, несложно определить стоимость автономного отопления квартиры.

Для вычисления среднего расхода газа в квартире можно пойти и другим путем. Сначала выяснить расход газа на получение 1 кВт тепловой энергии, а затем помножить это значение на 8 кВт. Расчетная формула для вычисления объема топлива на 1 кВт тепла такая:

v = 1 / (q x КПД / 100), где v – это и есть искомый объем в м³/ч.

Соответственно, 1 / (9.2 х 0.96) = 0.113 м³/ч, а на всю квартиру это будет 0.113 х 8 = 0.905 м³/ч с небольшой погрешностью. Дальше вычисления ведутся так же, как это описано выше.

Примечание. В расчет не принято количество газа, расходуемое газовой плитой и на ГВС, о чем пойдет речь далее.

Потребление газа на ГВС

Когда вода для хозяйственных нужд подогревается с помощью газовых теплогенераторов – колонки или котла с бойлером косвенного нагрева, то для выяснения расхода горючего надо понять, сколько же требуется воды. Для этого можно поднять данные, прописанные в документации и определяющие норму на 1 человека.

Другой вариант – обратиться к практическому опыту, а он гласит следующее: для семьи из 4 человек при нормальных условиях достаточно нагреть 1 раз в сутки 80 л воды от 10 до 75 °С. Отсюда рассчитывается потребное на нагрев воды количество тепла по школьной формуле:

• с – теплоемкость воды, составляет 4.187 кДж/кг °С;
• m – массовый расход воды, кг;
• Δt – разница между начальной и конечной температурой, в примере равна 65 °С.

Для вычисления предлагается не переводить объемное потребление воды в массовое, считать что эти величины одинаковы. Тогда количество теплоты будет:

4.187 х 80 х 65 = 21772,4 кДж или 6 кВт.

Остается подставить это значение в первую формулу, где будет учитываться КПД газовой колонки или теплогенератора (здесь — 96%):

V = 6 / (9.2 х 96 / 100) = 6 / 8.832 = 0.68 м³ природного газа 1 раз в сутки уйдет на подогрев воды. Для полной картины сюда же можно прибавить расход газовой плитой на приготовление пищи из расчета нормы 9 м³ горючего на 1 проживающего человека в месяц.

Как определить расход сжиженного газа

Обогрев жилища, организованный с использованием сжиженного горючего (пропана или бутана) имеет свои особенности. Чаще всего домовладельцы устанавливают специальные емкости – газгольдеры, заправляющиеся на весь отопительный сезон. Обогрев с помощью баллонов встречается куда реже. Но никаких особых сложностей расчет расхода сжиженного газа на отопление дома не представляет.

Берется та же формула, только в нее подставляется удельная теплота сжигания СУГ (пропан-бутана), равная 46 МДж /кг или 12.8 кВт/кг. Обратите внимание: расчетная калорийность топлива относится к единице массы (килограмм), а на заправке цена считается за объем (литры). Результаты можно пересчитать после, сначала надо узнать потребление сжиженного газа обычным котлом (КПД – 88%), обогревающим дом площадью 80 м² из предыдущего примера:

V = 8 / (12.8 х 88 / 100) = 8 / 11.264 = 0.71 кг/ч.

Зная, что 1 л сжиженного газа имеет массу 540 г (справочная величина), нетрудно подсчитать расход пропана в литрах: 0.71 / 0.54 = 1.3 л. В сутки это 1.3 х 24 = 31.2 л газа, за месяц – 31.2 х 30 = 936 л. Теперь, учитывая изменения погодных условий, для определения среднего потребления сжиженного газа полученную цифру надо уменьшить вдвое: 936 / 2 = 468 л в месяц. Расход газа на отопление за год получится (31.2 л / 2) х 214 суток = 3338.4 л (для Москвы).

Как уменьшить расход газа на обогрев и другие нужды

В этом разделе речь пойдет о банальных вещах, о которых слышали многие. Но от банальности их важность не становится меньше. Ведь это прямой путь снизить количество используемых энергоносителей, в том числе большой расход газа, идущего на отопление частного дома.

Существенно уменьшить потребление позволят следующие мероприятия:

1. Провести качественное утепление здания, желательно с наружной стороны.
2. По возможности автоматизировать систему отопления, чтобы комнаты дома хорошо прогревались во время пребывания в них людей, а при их отсутствии поддерживалась дежурная температура 10—15 °С.
3. Задействовать таймер для бойлера косвенного нагрева, чтобы вода в нем подготавливалась к определенному времени суток.
4. Устраивать обогрев дома водяными теплыми полами.
5. Приобретать наиболее экономичные газовые котлы – конденсационные.

Все эти мероприятия принесут еще больше пользы и позволят уменьшить расход газа, если экономить будете и вы сами. Возможно, поставить автоматику удастся только частично или не удастся вовсе, тогда вам придется управлять системой самостоятельно. Кстати, современные контроллеры для котлов имеют встроенные функции дистанционного управления через интернет или сотовый телефон.