Газовое отопление частного дома

Преимущества и ограничения системы обогрева с помощью газа

Преимущества обогрева с помощью газа:

• Доступная стоимость;
• Высокая эффективность. КПД газовых котлов находится в пределах от 80% до 90%. Отдельные производители заявляют энергоэффективность 96-98% КПД, но в реальности это манипулирование цифрами;
• Небольшие габариты в сочетании с производительностью оборудования;
• Эксплуатация не требует частого обслуживания и специальных знаний. Большинство изделий работает в автоматическом режиме;
• Газовый котел не нуждается в загрузке топливом и последующей очистки;
• Установка двухконтурного котла даст возможность кроме обогрева дома, пользоваться горячей водой.

Но есть у этой системы технические ограничения:

• Работа оборудования, особенно если установлено много автоматических устройств, производится с помощью программируемого микроконтроллера, который не может работать без электроэнергии;
• Скачки напряжения, отключения электроэнергии, станут причиной поломки системы отопления, плата управления даже с защитой может сгореть;
• В помещении, где установлен газовый котел, нужно установить надежную вентиляцию, комната должна иметь площадь и объем соответствующую нормативам;
• Перед монтажом газового оборудования нужно получить специальные разрешения, установку системы должны проводить специалисты, у которых есть допуск для этих работ.

Воздушный (конвекторный) обогрев

В воздушных системах отопления тепло передается конвекцией. Воздух в помещении нагревается специальными приборами — конвекторами. Природный или сжиженный газ при сгорании преобразуется в энергию без участия теплоносителя.

Конвекторы с помощью датчиков поддерживают в комнате заданный температурный режим. Приборы оснащены камерой сгорания закрытого типа. Отработанные газы выходят на улицу по коаксиальной трубе, вмонтированной в стену. В помещении отсутствуют запах, уровень кислорода не снижается, чего напрасно боятся жители частных домов.

Воздушное отопление по сравнению с традиционным водяным намного экономичнее. Не требуется прокладка труб, закачка теплоносителя. Энергия тратится на обогрев помещения, а не теряется при прохождении по трубопроводу и для нагрева радиаторов. Расход газа — 0,13-0,51 м³/час при мощности 2-10 кВт.

Виды газового отопления в частном доме

Газовые котлы могут работать как от централизованной подачи топлива, так и при наличии газовых баллонов.

Отличия заключаются в следующем:

1. Магистраль обеспечивает подачу более чистого топлива. Но сам процесс подключения требует наличия разрешительных документов, разовых значительных вложений на подведение источника к дому, формирование дымохода и отдельного помещения для котла.
2. Сжиженное топливо из баллонов считается более дорогим, но при этом есть возможность быстрого переключения на работу из баллона (поменять горелку в котле). Нет ограничений на применение многоконтурных систем отопления. Минус в высоком расходе топлива и необходимости подзарядки баллонов.

Правила установки оборудования

Монтаж и подключение котла к системе следует начинать после прохождения этапа проектирования, когда для агрегата подготовлено место в доме. Если установить его с нарушением требований, специалисты газораспределительной компании не подсоединят оборудование к газовой магистрали.

Общие требования на этапе проектирования

Основные нормы установки газового оборудования прописаны в СНиП 42-01-2002. Вспомогательная информация содержится и в уже недействительном, но полезном СНиП 2.04.08-87.

Обычно все правила учитываются инженером-проектировщиком, но и для себя их знать полезно. Помещением для расположения котла может быть кухня, если мощность прибора колеблется в диапазоне до 60 кВт. Отдельная или пристроенная топочная актуальна для агрегатов с показателем мощности до 150 кВт.

Дополнительные нормы по монтажу газового оборудования приведены в СНиП о котельных установках, а также об отоплении, вентиляции, кондиционировании

Требования к помещению следующие:

1. Минимальное значение высоты комнаты — 2 м, объема — 7,5 м3. Если газовых приборов два и более, параметры меняются на 2,5 м и 13,5 м3 соответственно.
2. Не подходят для установки: подвалы, балконы, санузлы, коридоры, комнаты без форточек.
3. Стены помещения должны быть покрыты негорючими материалами или защищены специальными панелями.
4. Освещение: на 10 м3 комнаты приходится минимум 0,3 м2 окна. При взрыве газа окна представляют собой легкосбрасываемую конструкцию, что повышает безопасность эксплуатации оборудования.
5. Обязательно наличие заземления, трубопровода холодной воды.
6. Сечение дымохода соответствует мощности устанавливаемого оборудования.
7. Оставлено пространство вокруг прибора: спереди — от 1,25 м, по бокам (если необходимо обслуживание) — от 0,7 м.
8. Соблюдено расстояние от вертикального дымохода до агрегата — не больше 3 м.

Должна предусматриваться и вентиляция. Естественная рассчитывается в размере 3-х объемов комнаты за час. При организации приточной к этому значению добавляется воздух на горение (параметр указывается в паспорте котла).

Требования касаются не только помещений. Регламентируется и расстояние от навесного прибора до ближайших конструкций. Эти сведения указываются производителем в инструкции к оборудованию.

Если двухконтурный котел устанавливается на деревянную стену, к ней крепится лист кровельной стали (0,8 – 1 мм) или плита минерита. При условии расположения оборудования не в кухне возможен и асбест

Напольные модели котлов устанавливаются на негорючие основания. Если поверхность деревянная, обязательна металлическая подложка.

Рекомендуется размещать прибор как можно ближе к газовой трубе. Использование специальных шлангов допустимо, но они не должны быть большой длины. В продаже встречаются сильфонные шланги до 5 м, они разрешены к установке, но по европейским стандартам длина ограничивается двумя метрами.

Процесс подготовки документации

После общего ознакомления с тем, как технически правильно подключать двухконтурные газовые котлы, можно приступить к подготовке документации. Первый этап — получение ТУ. Необходимо обратиться в районную газовую службу с заявлением, где указан предполагаемый объем потребления голубого топлива в час.

Технические условия выдаются через 1-2 недели. Документ является разрешением на подключение жилья к газовой магистрали.

Второй этап — согласно ТУ разрабатывается проект установки оборудования. Третий — утверждение подготовленной документации инженерами обслуживающей газораспределительной компании.

Проект включает как схему установки самого котла, так и прокладку газопровода от точки подключения до магистрали. Если речь о частном доме, добавляется чертеж проведения коммуникаций по участку

В контролирующую организацию подается техпаспорт котла, инструкция по эксплуатации, сертификаты, заключение экспертизы о соответствии прибора всем нормам. Необходимые бумаги предоставляются производителем двухконтурного котла.

Согласование документации может произойти за неделю или продлиться до 3 месяцев, все зависит от сложности проекта. В случае отказа инспекция обязана предоставить список правок для устранения недостатков. Если все требования соблюдены, проставляются печати и можно приступать к подключению оборудования.

Типы принудительной циркуляции носителя тепла в обогреве

Применение схем отопления с принудительной циркуляцией в двухэтажных домах используется из-за протяжённости линий системы (более 30 м). Такой способ осуществляется при помощи циркуляционного насоса, перекачивающего жидкость контура. Он монтируется на входе в отопительный прибор, где температура теплоносителя является самой низкой.

При замкнутом контуре степень напора, которую развивает насос, не зависит от этажности и площади строения. Скорость водяного потока становится больше, поэтому при прохождении по трубопроводным линиям теплоноситель сильно не остывает. Это способствует более равномерному распределению тепла по всей системе и использованию теплогенератора в щадящем режиме.

Расширительный бак можно располагать не только в наивысшей точке системы, но и возле котла. Для совершенства схемы проектировщики ввели в неё разгонный коллектор. Теперь, если отключится электроэнергия с последующей остановкой насоса, система будет продолжать работу в режиме конвекции.

• с одной трубой;
• двумя;
• коллекторная.

Каждую можно смонтировать самим или пригласить специалистов.

Вариант схемы с одной трубой

На входе в батарею также монтируется запорная арматура, которая служит для регулировки температуры в комнате, а также необходимая при замене оборудования. Сверху радиатора устанавливают вентиль для спуска воздуха.

Вентиль на батареи

Чтобы повысить равномерность распределения тепла, радиаторы устанавливаются по линии байпасов. Если не использовать эту схему, то потребуется подбирать батареи разной мощности с учетом потери носителя тепла, то есть чем дальше от котла, тем больше секций.

Использование запорной арматуры необязательно, но без нее снижается маневренность всей системы отопления. При необходимости вы не сможете отключить от сети второй или первый этаж для экономии топлива.

Чтобы уйти от неравномерного распределения носителя тепла, используют схемы с двумя трубами.

• тупиковая;
• попутная;
• коллекторная.

Варианты тупиковой и попутной схем

Попутный вариант позволяет легко контролировать уровень тепла, но необходимо увеличивать длину трубопровода.

Наиболее эффективной признана коллекторная схема, которая позволяет подводить к каждому радиатору отдельную трубу. Тепло поступает равномерно. Есть один минус – высокая стоимость оборудования, так как увеличивается количество расходного материала.

Схема коллекторного горизонтального отопления

Существуют еще вертикальные варианты подачи носителя тепла, которые встречаются с нижней и верхней разводкой. В первом случае сток с подачей носителя тепла проходит сквозь этажи, во втором, стояк идет вверх от котла на чердак, где идет разводка труб на элементы обогрева.

Вертикальная схема

Двухэтажные дома могут иметь самую разную площадь, начиная от нескольких десятков и заканчивая сотнями квадратных метров. Также они отличаются расположением комнат, наличием пристроек и отапливаемых веранд, положением к сторонам света. Ориентируясь на эти и многие другие факторы, следует определиться с естественной или принудительной циркуляцией теплоносителя.

Простая схема циркуляции теплоносителя в частном доме с системой отопления с естественной циркуляцией.

Схемы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя отличаются своей простотой. Здесь теплоноситель движется по трубам самостоятельно, без помощи циркуляционного насоса – под действием тепла он поднимается вверх, попадает в трубы, распределяется по радиаторам, остывает и попадает в обратную трубу, чтобы вновь отправиться в котел. То есть, теплоноситель движется самотеком, подчиняясь законам физики.

Схема закрытой двухтрубной системы отопления двухэтажного дома с принудительной циркуляцией

• Более равномерный прогрев всего домовладения;
• Значительно большая длина горизонтальных участков (в зависимости от мощности используемого насоса, она может достигать нескольких сотен метров);
• Возможность более эффективного подключения радиаторов (например, по диагональной схеме);
• Возможность монтажа дополнительной фурнитуры и изгибов без риска снижения давления ниже минимального предела.

Таким образом, в современных двухэтажных домах лучше всего использовать отопительные системы с принудительной циркуляцией. Также возможен монтаж байпаса, который поможет выбирать между принудительной или естественной циркуляцией в целях выбора наиболее оптимального варианта. Мы делаем выбор в сторону принудительных систем, как более эффективных.

https://www.youtube.com/watch?v=olrD9qxCAhM

У принудительной циркуляции есть парочка недостатков – это необходимость в покупке циркуляционного насоса и повышенный уровень шума, связанный с его работой.

Виды газового топлива

Газовое топливо для обогрева домов подают по магистральному трубопроводу централизованно или поставляют в сжиженном виде. Для его хранения используют специальные емкости — газгольдеры — объемом 5-10 м³, которые устанавливают рядом с домом.

Природный газ метан в 4-5 раз дешевле сжиженного. Не требуются заправка или сложное обслуживание оборудования, как при использовании газгольдеров. Но, к сожалению, жители не всех регионов имеют доступ к магистрали. Тогда экономически оправдано применение герметичных емкостей или баллонов, так как отопление дизелем или электричеством обойдется на 30-50% дороже. Для автономного обогрева предназначена смесь пропана и бутана, которую хранят в сжиженном виде при давлении 16 бар.

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.

Виды банных котлов для нагрева воды

Котел для бани часто путают с печью, особенно рассматривая самые простые агрегаты, энергоносителем в которых является специальное твердое топливо, или, чаще — дрова. На самом деле котел имеет более сложное устройство, и представляет собой оборудование, которое состоит из печи, бака для нагрева воды, теплообменника, дымохода.

Теплообменник — змеевик, состоящий из конструкции труб: «две в одной», радиаторной решетки. В основной трубе — теплоноситель для отопления. В ней также расположена вторая труба для подачи горячей воды. Для максимальной теплоотдачи вода в них циркулирует в разных направлениях.

Оборудование для подогрева воды может быть встроенным, или выносным. Часто бак размещают в парилке, в предбаннике, или в обмывочной. Обкладывают камнем или кирпичом для лучшего удержания тепла. В первую очередь, выбор агрегата зависит от того, какой энергоноситель будет использован: электричество, газ, дрова, или специальное твердое топливо.

Электрокотлы для бань

Электрический котел сегодня используется практически в каждой квартире, поскольку по принципу работы он представляет собой обычный бойлер. Если рассматривать такое оборудование, как вариант подогрева теплоносителя для отопления — электрокотел неэкономичен.

При этом, само оборудование и его монтаж стоят недорого. Электрические котлы для бани практически не используются, поскольку имеют существенные недостатки:

• большое потребление электроэнергии;
• необходимость в трёхфазной сети с высокой мощностью.

Но применение электрических котлов имеет и положительные моменты: экологичность, чистота в помещении, компактность, работа в автоматическом режиме. Поэтому, в небольшой баньке часто устанавливают бойлер, или маленький одноконтурный котел — для подогрева воды в обмывочной.

Электрический котел устанавливают, когда баня находится в подвальном помещении, или гараже частного дома. В случае установки такого оборудования следует учитывать, что камни для создания пара также могут нагреваться от электричества.

Газовые котлы для бани

Самые выгодные и эффективные в использовании газовые агрегаты: компактные, простые и недорогие в эксплуатации, многофункциональные. Нет необходимости постоянно приобретать топливо. Используются для отопления предбанников и обмывочных, нагрева горячей воды.

В процессе топки газовое обогревающее оборудование не выделяет ни гари, ни запаха. Так как газовые устройства взрывоопасны, изготавливать их своими руками не рекомендуется. Существуют специализированные газовые банные котлы, которые предназначены только для нагрева камней, парной, небольшого предбанника.

Для крупных банных комплексов, или одновременного отопления жилых помещений и пристроек используются газовые котлы для дома:

• Одноконтурные — для обогрева небольшой баньки, подогрев воды в обмывочной.
• Двухконтурные — отапливают предбанник, нагревают воду. Если баня пристроена к дому, то оборудование можно использовать и для его индивидуального отопления.
• Трехконтурные — для обогрева полов помещения, и когда при бане оборудован небольшой бассейн.

Давление газа — важный критерий при выборе котла для бани

Следует учитывать, что подавая газ на котел из центральной магистрали, или тем более — из баллона, необходимо следить за давлением. При покупке котла давление в сети — является одним из критериев его выбора, поскольку производители предупреждают, что нарушение подачи энергоносителя — не безопасно для эксплуатации устройства.

Твердотопливные котлы для бань

Твердотопливные агрегаты длительное время хранят тепло, не требуют дополнительного подключения к источнику питания. Но их эксплуатация дорого обходится, поэтому они используются только для подогрева воды в обмывочной, и, реже — для обогрева небольшого предбанника.

Для этого вида котлов необходим уголь определенной фракции и влажности, поскольку дров для подогрева воды понадобится слишком много. Из-за угля в помещении будет присутствовать специфическая пыль, от которой сложно избавиться. Кроме того данное оборудование не может работать в автоматическом режиме. И самый неприятный момент — понадобится регулярная чистка котла.

Принцип работы твердотопливной печи для бани с выносной топкой подробно описан в нашей статье.

Чаще всего для маленьких бань используют простые дровяные котлы, которые также относятся к твердотопливным. Такое оборудование обычно устанавливается вместе с печью, при возведении бани. В отличие от других типов эноргоносителя — можно сделать дровяную печь и котел для бани своими руками, но для этого понадобится определенный опыт в строительстве.

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.

Выбор схемы отопления для котла отопления в частном доме

Сам котёл – лишь элемент системы отопления. Без труб и радиаторов, по которым циркулирует теплоноситель, его работа бесполезна. Поэтому разводку отопления нужно предусмотреть заранее, перед покупкой агрегата, дающего тепло. Задача облегчается тем, что отопительный контур для всех типов котлов имеет больше сходств, чем различий.

Гравитационная схема

Чаще всего такую схему используют для связки с твердотопливным или жидкостным котлом. Если подойти к вопросу строго, с учётом сохранения КПД, то современные газовые котлы не предполагают самотёчную циркуляцию теплоносителя. Во многих настенных и напольных моделях с электронным управлением уже встроен циркуляционный насос, который в принудительном порядке прогоняет воду или антифриз по трубам и радиаторам. В условиях частого отключения электроэнергии такой котёл будет бездействовать.

Общий вид гравитационной схемы

Тем не менее, во многих домах продолжают работать гравитационные схемы в связке с газовым энергонезависимым котлом простого типа с механическим управлением. С применением отопительных труб большого диаметра в системе создаётся достаточное давление воды для запуска газовой горелки. В старых системах брались трубы сечением 100 – 150 мм, которыми опоясывались комнаты по периметру. Теплоотдача такой конструкции невелика, зато сама она надёжна и долговечна. При установке радиаторов диаметр подающих труб должен быть не менее 40 мм для снижения гидродинамического сопротивления.

В гравитационных системах обязательным элементом является расширительный бачок. Если вода в системе достигает больших температур, в бак поступают её излишки из-за увеличившегося объёма. Бачок страхует систему от протечек и разгерметизации в случае скачкообразного повышения давления. В системах открытого типа бачок всегда расположен в верхней точке.

Гравитационная схема однотрубная. Это значит, что теплоноситель последовательно проходит все радиаторы, а потом возвращается через “обратку”. Для монтажа батарей при такой системе используют байпасы – обходные трубы с запорной арматурой, благодаря которым можно производить демонтаж и замену батарей без остановки котла и слива теплоносителя. Также на каждом радиаторе ставят кран Маевского для стравливания воздуха скапливающегося внутри разводки.

Кран Маевского

Схема с принудительной циркуляцией

Единственный минус этого типа отопительной разводки – зависимость от наличия напряжения в бытовой электросети. Помимо котла, вторым важным узлом такой схемы является циркуляционный насос, который врезается в “обратку” перед возвращением её в котёл. Современные насосы бесшумны, производительны и потребляют электроэнергии так же, как лампочка накаливания. Зато благодаря такому устройству появляется возможность сделать выбор в пользу двухтрубной системы. В этом случае обвязочная труба проходит через все отапливаемые помещения дома. От неё к каждой батарее подаётся отдельный поток горячей воды, а из неё остывший теплоноситель сливается в “обратку”, которая и есть та самая вторая труба в схеме. Это позволяет равномерно распределить тепло по всем радиаторам и поддерживать даже в самых дальних от котла помещениях одинаковую температуру.

Расширительный бачок при наличии циркуляционного насоса делается в обязательном порядке закрытым, чтобы можно было создать опредёлённое давление в системе. На случай превышения нормальных показателей предусмотрен аварийный клапан сброса давления.

Наглядное представление двухтрубной схемы

В обеих схемах должен быть предусмотрен подпиточный узел, через который в систему заливается теплоноситель. Если используется вода, то для наполнения трубопроводов врезают патрубок от водопроводной сети, установив на входе систему фильтрации. При использовании антифриза устраивают входной клапан с запорной арматурой, а закачку производят с помощью погружного насоса “малютка” или другого насосного оборудования.