Как сделать систему газового отопления загородного дома

Как сократить издержки

К дополнительным факторам, влияющим на расход газа при отоплении дома, относятся:

  • качество поставляемого топлива;
  • использование второго контура котла для нагрева воды в системе ГВС (расход газа при интенсивном использовании горячей воды повышается на 20-25%);
  • температура наружного воздуха;
  • особенности конструкции и монтажа отопительной системы;
  • состояние отдельных элементов отопительной системы в процессе эксплуатации.

А также общие теплопотери дома, зависящие от степени утепления стен, пола и потолка, количества окон и дверей в помещениях, их размеры и состояние, наличие и конструкция системы вентиляции и других технологических отверстий с выходом наружу.

https://www.youtube.com/watch?v=https:rocketme.topads

Как сократить потребление газа и уменьшить стоимость отопления:

  1. купите котел с максимально возможным КПД (более высокая стоимость такого прибора окупается в процессе его длительной эксплуатации);
  2. используйте современные турбированные или конденсационные котлы;
  3. постарайтесь уменьшить теплопотери дома за счет его качественного утепления;
  4. используйте современную автоматику (терморегуляторы, датчики, термостаты), позволяющие поддерживать и регулировать необходимый уровень температуры в помещениях;
  5. установите теплоаккумулятор, который позволит сократить время работы газовой горелки;
  6. своевременно обслуживайте элементы отопительной системы (прочистка дымоходов, стравливание воздуха из радиаторов и т.д.);
  7. небольшое снижение температуры в помещениях (на 1-2 градуса), практически не заметное для человека, в сумме существенно сократит расходы за весь отопительный сезон.

Указанные меры позволяют сократить расход газа до 25-30% и более, что значительно отразится на ваших финансовых тратах в меньшую сторону.

Специфика получения биогаза

Биогаз образуется в результате брожения биологического субстрата. Его разлагают гидролизные, кислото- и метанообразующие бактерии. Смесь вырабатываемых бактериями газов получается горючей, т.к. содержит большой процент метана.

По своим свойствам она практически не отличается от природного газа, который используется для промышленных и бытовых нужд.

Биогазовая установка промышленного изготовления

При желании каждый владелец дома может приобрести биогазовую установку промышленного изготовления, но это дорого, а окупаются вложения в течение 7-10 лет. Поэтому имеет смысл приложить усилия и сделать биореактор своими руками

Биогаз – экологически чистое топливо, а технология его получения не оказывает особого влияния на окружающую среду. Более того, в качестве сырья для биогаза используют отходы жизнедеятельности, которые нуждаются в утилизации.

Их помещают в биореактор, где происходит переработка:

  • в течение некоторого времени биомасса подвергается воздействию бактерий. Срок брожения зависит от объема сырья;
  • в результате деятельности анаэробных бактерий выделяется горючая смесь газов, в состав которой входят метан (60%), углекислый газ (35%) и некоторые другие газы (5%). Также при брожении в небольших количествах выделяется потенциально опасный сероводород. Он ядовит, поэтому крайне нежелательно, чтобы люди подвергались его воздействию;
  • смесь газов из биореактора очищается и поступает в газгольдер, где хранится до момента использования по назначению;
  • газ из газгольдера можно использовать точно так же, как природный. Он поступает к бытовым приборам – газовым печам, отопительным котлам и т.п.;
  • разложившуюся биомассу необходимо регулярно удалять из ферментатора. Это дополнительные трудозатраты, однако усилия окупаются. После брожения сырье превращается в высококачественное удобрение, которое используют на полях и огородах.

Биогазовая установка выгодна для владельца частного дома только в том случае, если у него есть постоянный доступ к отходам животноводческих ферм. В среднем из 1 м.куб. субстрата можно получить 70-80 м.куб. биогаза, но выработка газа идет неравномерно и зависит от многих факторов, в т.ч. температуры биомассы. Это осложняет расчеты.

Схема устройства производительной установки

Биогазовые установки идеально подходят для фермерских хозяйств. Отходы жизнедеятельности животных способны дать достаточно газа для полноценного обогрева жилых помещений и хозяйственных построек

Чтобы процесс получения газа был стабильным и непрерывным, лучше всего строить несколько биогазовых установок, а субстрат в ферментаторы закладывать с разницей во времени. Такие установки работают параллельно, а сырье в них загружают последовательно.

Это гарантирует постоянную выработку газа, благодаря чему можно добиться его непрерывного поступления к бытовым приборам.

Схема эффективной домашней установки

В идеале биореактор должен подогреваться. Каждые 10 градусов тепла увеличивают выработку газа вдвое. Хотя обустройство подогрева требует вложений, это окупается большей эффективностью конструкции

Самодельное биогазовое оборудование, собранное из подручных материалов, обходится гораздо дешевле установок промышленного производства. Его эффективность ниже, но вполне соответствует вложенным средствам. Если есть доступ к навозу и желание приложить собственные усилия для сборки и обслуживания конструкции, это очень выгодно.

Как уменьшить потребление топлива владельцу частного дома

Озвученные выше суммы способны огорошить впечатлительного квартиросъемщика или рядового горожанина. Ну, а что поделаешь – «свой дом» был недешевым удовольствием во все времена. Однако, в отличие от проживающего в квартире горожанина, владелец частного жилья может изменить расходы на отопление в свою пользу.

Утепление дома поможет снизить расходы на отопление

Для этого ему понадобится сделать следующее:

  • Утеплить фасад, фундамент, кровлю, чердачное и цокольное перекрытие – даже тонкий слой термоизолирующего материала способен отыграть у счета за оплату газа, как минимум, парту тысяч, а то и целую десяточку.
  • Поменять старые окна на современные стеклопакеты, поставить в дверной проем теплостойкое полотно – это еще 5-10 тысяч в минус. Причем за двери и окна стоит взяться в первую очередь, поскольку они генерируют как минимум 40 процентов тепловых потерь.
  • Поставить в подвале или котельной тепловой аккумулятор, поменять схему разводки на двухконтурный или коллекторный вариант, обеспечивающий возможность точечной терморегуляции радиаторов, приобрести котел с высоким КПД. Сейчас в продаже есть отменные 95-процентные аппараты. В этом случае экономия может составлять до 10-15 процентов от общей суммы счета.

Словом, необходимо, во-первых, повысить теплостойкость дома, во-вторых, использовать более энергоэффективное оборудование. Причем никто не заставляет вас внести эти изменения за один сезон. Вы можете начать с окон, потом усовершенствовать котел и подобраться к стенам и перекрытиям. В итоге вы сможете сэкономить до четверти озвученных расходов.

Как сделать систему газового отопления загородного дома

Проведя предварительный подсчёт расходуемого топлива, многие делают выбор в пользу сжиженного вида и устанавливают в своём доме газовый котёл. Такой выбор обуславливается следующими факторами:

  1. Продолжительный срок службы. Сжиженное топливо не разрушает материал, из которого изготавливают котлы, поэтому они служат довольно долгое время.
  2. Простой монтаж. Если сравнивать процесс подключения к газопроводу и процесс установки индивидуального газового оборудования, то второй осуществляется гораздо легче и быстрее.
  3. Экономическая выгода. Поскольку для отопления одного и того же помещения сжиженного газа требуется меньше, чем магистрального, его использование будет экономически более выгодным (особенно в случаях с домами большой площади, превышающей 200 м²).
  4. Свойствами. Топливо в баллонах имеет лучшие характеристики. При его горении не выделяются опасные вещества. Минимальное содержание серы гарантирует высокую эффективность сгорания.
  5. Безопасность. Автономные установки оснащаются современными системами, предотвращающими утечку и взрыв топлива в случае поломки.

Газовый котел является экономичным и безопасным

При всех имеющихся достоинствах автономное отопительное оборудование не лишено некоторых недостатков. К таковым следует отнести необходимость регулярной заправки баллонов, влияние атмосферного давления на работу системы, невозможность работы при отключении электричества.

Основная частью любой автономной газовой отопительной системы — газгольдер. Это ёмкость, в которую закачивается сжиженный газ. От того, какую площадь для испарения имеет газгольдер, напрямую зависит количество тепловой энергии, выделяемой газом в процессе горения. Эту площадь внутри резервуара называют зеркалом. Если резервуар ёмкостью 4,8 тонны будет заправлен полностью, этого объёма хватит на период около 200 дней.

Помимо размера зеркала, на объём выделяемого тепла влияет конструкция отопительной системы, число и площадь входящих в неё радиаторов, климатические условия и другие факторы.

Как сделать систему газового отопления загородного дома

Вычислить, сколько потребляет газовый котел отопления в месяц, исходя из его мощности, намного проще, чем в предыдущем примере, поскольку в данном случае запасы на вентилирование и ГВС уже учтены. Для расчета находим 50 % мощности котла, а затем вычисляем потребление в сутки, за месяц или за весь период работы отопления.

Для примера возьмем котел с проектной мощностью в 24 кВт. Половина этой мощности, то есть показатель среднего потребления тепла в час, составит 12 кВт. Для дальнейшего расчета потребления топлива в час полученный показатель нужно разделить на удельную теплотворность топлива. В нашем примере получается: 12÷9,3=1,3 м3/ч.

Дальнейшие расчеты выглядят так:

  • потребление в сутки — 12×24=288 кВт или в объеме газа — 1,3×24=31,2 м3;
  • расход за месяц — 288×30=8640 кВт или в перерасчете на природный газ — 31,2×30=936 м3.

В данном примере мы не учили 10 % потерь на работу котла. Поэтому общее потребление природного газа в месяц составит немного более 1000 м3 (1029,3 м3). Этот пример расчета намного проще предыдущего, но общий принцип – аналогичный.

Учитывая установленную потребительскую цену, можно сказать, что газ на сегодняшний день является самым экономичным видом топлива для большинства регионов страны. Его состав характеризуется ничтожно малым содержанием сернистых составляющих, что во многом определяет эффективность голубого топлива. При горении выделяется очень мало загрязняющих атмосферу соединений, что позволяет говорить о его экологичности.

Голубое топливо характеризуется еще одним положительным фактором — оно не вызывает коррозии металлических частей котла при нагревании воды. А относительно сажи и копоти ему нет равных по сравнению с другими видами энергоресурсов (кроме электричества). Следовательно, отпадает необходимость чистки дымоходов. Общую картину органично дополняет долговечная работа всех видов газовых отопительных приборов.

Расход газа в котлах напрямую зависит от мощности обогревателя. Необходимый расчет мощности проводится при покупке отопительного оборудования. При этом опираются на размеры обогреваемой площади. Проводят расчет индивидуально для каждого помещения, учитывая наиболее низкую среднегодовую температуру.

Рассчитывая мощность, используют соотношение киловатт на 10м2 помещения, которое отапливается. Учитывая температурные перепады, понадобится только половина от значения, а это всего 50 Вт в час. Для площади 100м2 достаточно 5 квт. Формула для расчета природного газа: А = Q / q * B.

Расшифровка формулы:

  • А – необходимое количество газа для обогрева;
  • Q – мощность котла для отопления дома (для 100 м2 достаточно 5 квт);
  • q – минимальное количество удельной теплоты, измеряется в киловаттах и зависит от марки газа;
  • В – КПД котла, проценты следует перевести.

Чтобы определить расход, достаточно просто подставить в формулу исходные данные. Для дома площадью 100 м2 достаточно 0,557 кубометре в час. Для 150 м2 потребуется 0,836, а для площади 200 м2 – 1,114. Чтобы узнать, сколько потребляет газовый агрегат в день достаточно умножить полученное число на 24. Умножение показателя на 30 даст определения, сколько кубов необходимо для отопления в месяц.

Недостатки отопления метаном

Биогазовые установки имеют немало преимуществ, но и недостатков хватает, поэтому перед началом проектирования и строительства следует все взвесить:

  • Утилизация отходов. Благодаря биогазовой установке можно получить максимум пользы от мусора, от которого все равно пришлось бы избавляться. Эта утилизация менее опасна для окружающей среды, чем закапывание отходов.
  • Возобновляемость сырья. Биомасса – это не уголь и не природный газ, добыча которых истощает запасы ресурсов. При ведении сельского хозяйства сырье появляется постоянно.
  • Относительная небольшое количество СО2. При получении газа окружающая среда не загрязняется, а вот при его использовании в атмосферу выделяется небольшое количество двуокиси углерода. Оно не опасно и не способно критично изменить экологию, т.к. его поглощают растения в процессе роста.
  • Умеренное выделение серы. При сгорании биогаза в атмосферу попадает небольшое количество серы. Это негативное явление, однако его масштабы познаются в сравнении: при сжигании природного газа загрязнение окружающей среды окислами серы гораздо больше.
  • Стабильная работа. Производство биогаза более стабильно, чем работа солнечных батарей или ветряков. Если энергией солнца и ветра нельзя управлять, то биогазовые установки зависят от деятельности человека.
  • Можно использовать несколько установок. Газ – это всегда риски. Чтобы снизить потенциальный ущерб в случае аварии, можно рассредоточить по участку несколько биогазовых установок. Если правильно спроектировать и собрать систему из нескольких ферментаторов, она будет работать стабильнее, чем один крупный биореактор.
  • Выгоды для сельского хозяйства. Для получения биомассы высаживают некоторые виды растений. Можно выбрать такие, которые улучшают состояние грунта. Например, сорго снижает эрозию почвы, улучшает ее качество.

У биогаза есть и недостатки. Хотя это относительно чистое топливо, оно все же загрязняет атмосферу. Также могут возникать проблемы с поставками растительной биомассы.

Безответственные владельцы установок нередко заготавливают ее так, что истощают землю и нарушают экологический баланс.

  • Утечка метана может вызвать пожар или взрыв. (Это справедливо для любого топлива, горящего в газообразном состоянии, в том числе для водорода.) Обычно метану искусственно придают специфический запах, который легко распознать. Это обеспечивает бдительность людей к возможной утечке газа. Если вы почувствовали запах газа в своем доме, немедленно покиньте его и позвоните пожарным.
  • В последние годы нестабильность цен на природный газ и проблемы, возникавшие с его поставкой, повредили его репутации наиболее надежного топлива для обогрева домов.
  • В сельских местностях и в слаборазвитых странах газовые сети отсутствуют.
  • Вы можете хранить метан в своем доме при определенных условиях: если вы являетесь владельцем большой фермы и местные законы и правила не запрещают хранить газовые баллоны в частном владении.
  • Мировые запасы природного метана конечны, и они невозобновляемы. (Однако метан может быть получен при некоторых биологических процессах, и этот источник возобновляем.)
  • Некоторые компоненты современной системы отопления на метане нуждаются в электричестве. Они не будут работать, если напряжение в сети пропадет и если у вас нет резервного генератора на этот случай (см. выше — последний недостаток системы отопления соляркой).
Предлагаем ознакомиться  Салаты с грибами и курицей: 8 очень вкусных рецептов

Задача

Могут ли вместо метана использоваться другие газы в системах отопления, предназначенных для сжигания метана, в частности водород?

Решение

Как сделать систему газового отопления загородного дома

Водород имеет определенные перспективы для возможного использования вместо метана в городских трубопроводных сетях. Но водород, будучи самым легким химическим элементом, обладает большей склонностью к утечкам, чем метан. Кроме того, он горит с большим выделением теплоты. Это требует изменений в трубопроводах и в конструкции печей.

Как еще будет сказано ниже, хотя водород и является самым распространенным элементом во Вселенной, он не встречается в свободном состоянии на Земле в тех количествах, которые позволяют легко использовать его в качестве топлива. Существуют многочисленные методы для того, чтобы получать водород, выделяя его из химических соединений, в которых он содержится, но в период написания этой книги все подобные технологии пока еще дороги и неэффективны.

Биогазовые установки

Эти устройства состоят из следующих основных элементов — реактор, бункер загрузки органики, отвод биогаза, бункер выгрузки ферментированной органики.

По типу конструкции биогазовые установки бывают следующих типов:

  • без обогрева и без промешивания ферментируемой органики в реакторе;
  • без обогрева, но с промешиванием органической массы;
  • с обогревом и промешиванием;
  • с обогревом, промешиванием и приборам, позволяющими контролировать и управлять процессом ферментации.

Биогазовая установка первого типа подходит для небольшого хозяйства и рассчитана на психрофильные бактерии: внутренний объём биореактора 1–10 м3 (переработка 50–200 кг навоза за сутки), минимальная комплектация, полученный биогаз не хранится — сразу поступает к потребляющим его бытовым приборам. Такую установку можно использовать только в южных районах, она рассчитана на внутреннюю температуру 5–20 °С.

Конструкция второго типа также рассчитана на небольшое хозяйство, её производительность несколько выше биогазовых установок первого типа — в оснащение входит перемешивающее устройство с ручным или механическим приводом.

Третий тип биогазовых установок оснащён помимо промешивающего устройства принудительным обогревом биореактора, водогрейный котёл при этом работает на альтернативном топливе, производимом биогазовой установкой. Выработкой метана в таких установках занимаются мезофильные и термофильные бактерии, в зависимости от интенсивности обогрева и уровня температуры в реакторе.

Принципиальная схема биогазовой установки: 1 — подогрев субстрата; 2 — заливная горловина; 3 — ёмкость биореактора; 4 — ручная мешалка; 5 — ёмкость для сборки конденсата; 6 — газовый клапан; 7 — резервуар для переработанной массы; 8 — предохранительный клапан; 9 — фильтр; 10 — газовый котёл; 11 — газовый вентиль; 12 — газовые потребители; 13 — гидрозатвор

Последний тип биогазовых установок наиболее сложен и рассчитан на нескольких потребителей биогаза, в конструкцию установок вводятся электроконтактный манометр, предохранительный клапан, водогрейный котёл, компрессор (пневматическое промешивание органики), ресивер, газгольдер, газовый редуктор, отвод для загрузки биогаза в транспорт.

Как сделать систему газового отопления загородного дома

Теплотворность биогаза, произведённого в биогазовых установках, примерно равна 5 500 ккал/м3, что немногим ниже калорийности природного газа (7 000 ккал/м3). Для отопления 50 м2 жилого дома и использования газовой плиты с четырьмя конфорками в течение часа потребуется в среднем 4 м3 биогаза.

Предлагаемые на рынке России промышленные установки по производству биогаза стоят от 200 000 руб. — при их внешне высокой стоимости стоит отметить, что эти установки точно рассчитаны по объёму загружаемого органического субстрата и на них распространяются гарантии производителей.

Если же вы хотите создать биогазовую установку самостоятельно, то дальнейшая информация — для вас!

Форма биореактора

Наилучшая форма для него будет овальной (яйцеобразной), однако соорудить такой реактор крайне сложно. Более лёгким для конструирования будет биореактор цилиндрической формы, верхняя и нижняя части которого выполнены в виде конуса или полукруга. Реакторы квадратной или прямоугольной формы из кирпича или бетона будут малоэффективны, т. к.

Стальные ёмкости биореакторов герметичны, устойчивы к высокому давлению, их не так сложно построить. Их минус — в слабой устойчивости к ржавчине, требуется нанесение на внутренние стенки защитного покрытия, к примеру, смолы. Снаружи поверхности стального биореактора необходимо тщательно зачистить и окрасить в два слоя.

Ёмкости биореакторов из бетона, кирпича или камня необходимо самым тщательным образом покрыть изнутри слоем смолы, способным обеспечить их эффективную водо- и газонепроницаемость, выдерживать температуру порядка 60 °С, агрессию сероводорода и органических кислот. Помимо смолы для защиты внутренних поверхностей реактора можно использовать парафин, разбавленный 4% моторного масла (нового) или керосина и разогретый до 120–150 °С — поверхности биореактора перед нанесением на них парафинового слоя необходимо прогреть горелкой.

При создании биореактора можно воспользоваться не подверженными ржавчине ёмкостями из пластика, но только из жёсткого с достаточно прочными стенками. Мягкий пластик можно использовать только в тёплый сезон, т. к. с наступлением холодов на нём будет сложно закрепить утеплитель, к тому же стенки его недостаточно прочны. Пластиковые биореакторы можно применять только для психрофильной ферментации органики.

Сколько стоит сам газгольдер

Его размещение планируют в зависимости от свободного места на участке, удалённости от жилых построек, места размещения отходов и животных и т. д. Планирование наземного, полностью или частично погруженного в землю биореактора зависит от уровня грунтовых вод, удобства ввода и вывода органического субстрата в ёмкость реактора.

Ёмкость реактора требуется оборудовать люком, с помощью которого можно выполнять ремонтные и профилактические работы. Между корпусом биореактора и крышкой люка необходимо проложить резиновую прокладку или слой герметика. Необязательным, но крайне удобным будет оснащение биореактора датчиком температуры, внутреннего давления и уровня органического субстрата.

Её отсутствие не позволит эксплуатировать биогазовую установку круглый год, лишь в тёплое время. Для утепления заглубленного или полузаглубленного биореактора используется глина, солома, сухой навоз и шлак. Укладка утеплителя выполняется слоями — при установке заглубленного реактора котлован перекрывается слоем ПВХ-плёнки, препятствующей прямому контакту теплоизоляционного материала с почвой.

До установки биореактора на дно котлована насыпается солома, поверх неё слой глины, затем выставляется биореактор. После этого все свободные участки между ёмкостью реактора и проложенным ПВХ-плёнкой котлованом засыпаются соломой практически до торца ёмкости, сверху засыпается 300 мм слой глины вперемешку со шлаком.

Диаметр труб загрузки в биореактор и выгрузки из него должен быть не меньше 300 мм, иначе они забьются. Каждую из них в целях сохранениях анаэробных условий внутри реактора следует оснастить винтовыми или полуоборотными задвижками. Объём бункера для подачи органики, в зависимости от типа биогазовой установки, должен быть равным суточному объёму вводимого сырья.

Бункер подачи следует расположить на солнечной стороне биореактора, т. к. это будет способствовать повышению температуры во вводимом органическом субстрате, ускоряя процессы ферментации. Если же биогазовая установка связана непосредственно с фермой, то бункер следует разместить под её строением так, чтобы органический субстрат поступал в него под действием сил гравитации.

Трубопроводы загрузки и выгрузки органического субстрата следует расположить по противоположным сторонам биореактора — в этом случае вводимое сырьё будет распределено равномерно, а ферментированная органика будет легко извлекаться под воздействием гравитационных сил и массы свежего субстрата. Отверстия и монтаж трубопровода под загрузку и выгрузку органики следует выполнить до монтажа биореактора на место установки и до размещения на нём слоёв теплоизоляции.

Биогазовая установка промышленного изготовления

Ввод нового и вывод прошедшего ферментацию органического материала проще всего проводить по принципу перелива, т. е. подъём уровня органики внутри реактора при вводе новой порции выведет через трубу выгрузки субстрат в объёме, равном объёму вводимого материала.

Если необходима быстрая загрузка органики, а эффективность ввода материала самотёком низка из-за недостатков рельефа, потребуется установка насосов. Способов два: сухой, при котором насос устанавливается внутрь загрузочной трубы и органика, поступая к насосу по вертикальной трубе, прокачивается им; влажный, при котором насос установлен в бункер загрузки, его привод осуществляется мотором, также установленным в бункер (в непроницаемом корпусе) либо через вал, мотор при этом установлен вне бункера.

Как собирать биогаз

Эта система включает в себя газовый трубопровод, распределяющий газ по потребителям, запорную арматуру, ёмкости для сбора конденсата, предохранительный клапан, ресивер, компрессор, газовый фильтр, газгольдер и приборы потребления газа. Монтаж системы выполняется лишь после полной установки биореактора в месте размещения.

Вывод для сбора биогаза выполняется в наиболее высшей точке реактора, к нему последовательно подключаются: герметичная ёмкость для сбора конденсата; предохранительный клапан и водяной затвор — ёмкость с водой, ввод газопровода в которую выполнен ниже уровня воды, вывод — выше (трубу газопровода перед водяным затвором следует изогнуть, чтобы вода не проникала в реактор), который не позволит двигаться газу в обратном направлении.

Образованный в ходе ферментации органического субстрата биогаз содержит в себе значительное количество паров воды, образующих конденсат по стенкам газопровода и в некоторых случаях блокирующих поступление газа к потребителям. Поскольку сложно выстроить газопровод таким образом, чтобы по всей его длине существовал уклон по направлению к реактору, куда бы стекал конденсат, то в каждом его низком участке требуется установить водяные затворы в виде ёмкостей с водой. Во время работы биогазовой установки периодически требуется удалять из них часть воды, иначе её уровень полностью перекроет поступление газа.

Методика расчета газа на отопление дома с примерами

Финансовые издержки на обогрев здания традиционным методом зависят от множества параметров: типа окон, качества изоляции стен, высоты потолков, соотношения площадей пола и оконных проемов, требуемой температуры и других непостоянных внешних факторов. Определить точное значение затрат не представляется возможным, поэтому вычисляют усредненную величину.

При централизованной газоподаче максимальное число кВт⋅ч в месяц равно произведению площади обогреваемого строения, мощности котла и количества часов в месяце. Однако владельцев домов больше интересует, как узнать расход газа на отопление помещения за год. Для этого длительность отопительного сезона в месячном выражении (для России в среднем — 7) умножают на полученное значение.

Средняя стоимость наполнения 50-литрового баллона — 680 рублей (баллон заправляют на 80 %, в емкости находится 42,5 л). Значит 1 л газа стоит 16. При котле с КПД 93 %, 1 кВт⋅ч оценивают в 2,63.

1. Расчет для дома 100 м2

  • Централизованная газоподача. Опытным путем доказано, что котел мощностью 1 кВт⋅ч обогревает 10 м2 помещения. Для данного здания потребуется устройство 10 кВт⋅ч. Месячные затраты тепловой энергии равны 10 х 30 х 24 = 7 200 кВт⋅ч. Пусть отопительный сезон длится 7 месяцев, тогда максимальный расход газа в зимний период для утепленного дома – произведение 7200 х 7 = 50 400 кВт⋅ч. Усредненные годовые издержки в два раза меньше, то есть 25 200 кВт⋅ч. Денежный эквивалент определяется исходя из тарифов в конкретном регионе. Предположим, что 1 кВт⋅ч стоит 0,31 рубля. При умножении 25 200 х 0,31, получаем искомый результат. Итоговые затраты — 7812.
  • Стоимость доставки баллонов сильно колеблется, поэтому в общие затраты включают только расход сжиженного газа на отопление дома 100 м2, без учета транспортировки. Помещение указанной площади в среднем требует 18 000 кВт⋅ч в год. Затраты равны произведению 18 000 х 2,63 = 47 340 рублей.

2. Расчет для дома 200 м2

  • Чтобы в таком здании было тепло, устанавливают котел мощностью 20 кВт⋅ч. Месячный максимальный расход: 20 х 30 х 24 = 14 400 кВт⋅ч. Годовые затраты: 14 400 х 7 = 100 800 кВт⋅ч. Согласно методике, средний расчет природного газа на отопление дома 200 м2: 100 800 / 2 = 50 400 кВт⋅ч. В денежном выражении: 50 400 х 0,31 = 15 624 рубля.
  • Если речь идет о сжиженном газе в баллонах, то для обогрева здания тратится 36 000 кВт⋅ч в год. При стоимости 1 кВт⋅ч, равной 2,63 рубля, средние годовые издержки: 36 000 х 2,63 = 94 680.

Способы снижения расходов на отопление дома газом

1. Максимальная блокировка теплопотерь строения. Еще на этапе проектирования следует позаботиться о компактности сооружения.

2. Установка современного качественного оборудования.

3. Объединение баллонов в группу сокращает расход газа в литрах на отопление дома, но для коттеджей площадью более 200 м2, жидкое топливо дорогое.

4. Использование автоматических систем регулировки температуры воздуха в помещении (снижение обогрева ночью, изменение подачи тепла, в зависимости от внешних условий, поддержание фиксированной температуры).

5. Также можно самостоятельно создавать комфортные условия в каждой комнате при помощи термостатов. Нежелательно перетапливать, обогревать нежилые помещения.

6. Приобретение газгольдера дает существенную экономию на транспортных затратах, но сама емкость стоит немало. Оптимальный вариант — покупка крупного газового бака вместе с соседями.

7. Пассивное тепло (солнечные лучи, увеличение оконных проемов, выходящих на юг) значительно уменьшает расходы на отопление в загородном доме, если правильно использовать преимущества внешних условий.

8. Применение тепловых экранов за батареями, расположенными на стене.

Котел Жуковский АОГВ

Ян Баптиста ван Гельмонт и Алессандро Вольта

Количество затрачиваемого газа на отопление дома зависит главным образом от характеристики газового котла и условия его эксплуатации.

Поэтому для расчетов вам понадобится узнать:

  • технические параметры котла;
  • его мощность и КПД;
  • расход газа, указанный в техническом паспорте;
  • площадь помещения.

В нашем примере будет участвовать газовый котел АОГВ-17,4-3 (АО Жуковский) мощностью 17,4 кВт с КПД 88%.

Расход природного газа – 1,87 куб.м/ч, сжиженного газа – 1,3 кг/ч.

Котел будет обогревать до 140 кв. метров общей площади помещений.

При этом необходимо учитывать, что значения, указанные в паспорте, соответствуют непрерывному режиму работы котла на полной мощности, а по факту котел работает 12-14 часов в сутки, поэтому будем делить вычисленные значения на два.

Тарифы и цены на топливо

Условно примем стоимость тарифа на природный газ – 3,9 руб. за 1 кубометр.

Стоимость заправки стандартного 50-литрового баллона сжиженным газом – 600 руб. Такой баллон обычно заправляется на 80% (42,5 л), что составляет около 21 кг пропан-бутановой смеси.

Соответственно цена 1 килограмма сжиженного газа будет равна 600 / 21 = 28,6 рублей (без учета стоимости транспортировки баллона к заправочной станции и обратно).

Предлагаем ознакомиться  Через сколько дней веточка герани даст корни? А через сколько лист фиалки?

Это самый простой и наиболее приближенный способ расчета.

Ликбез по газовым котлам на сжиженном газе.

Удельная теплота сгорания (теплотворность) газа зависит от вида природного топлива и качественного состава смеси. Эту величину можно найти в справочниках по теплотехнике.

Для природного газа наименьшее значение удельной теплоты сгорания равно 34,02 МДж/куб.м или 9,45 кВт/ч тепловой энергии. При КПД прибора 88% этот показатель скорректируется до 9,5*0,88=8,3 кВт/ч.

Для сжиженного газа удельная теплота горения составляет 50,38 МДж/кг или 13,99 кВт/ч. При КПД 88% этот показатель скорректируется до 13,99*0,88=12,3 кВт/ч.

Расход газа у двухконтурного котла на 20-25% больше (к конечной сумме добавляйте эту разницу).

При сравнении результатов, заметно, что если считать по удельной теплоте сгорания газа, то расходы и стоимость отопления получается больше. Это происходит потому, что берется минимальное значение удельной теплоты сгорания, которая на самом деле может быть выше.

В любом случае стоимость отопления природным газом обойдется примерно в 5 раз дешевле, чем обогрев помещения баллонным газом. Тем не менее сжиженное топливо всё равно дешевле, чем автономное электрическое отопление.

Формула метана

В то же время следует учитывать наличие самой возможности подключения к газовой трубопроводной магистрали и стоимость такого подключения, которая составляет достаточно значительную сумму.

Также стоит отметить, что такие расчеты являются весьма грубыми и приближенными, так как они не принимают во внимание целый ряд обстоятельств, способных существенно влиять на конечную сумму расходов. При этом величина расчетов может значительно изменяться в большую или меньшую сторону

Точный расчет с учетом всех обстоятельств лучше всего доверить специалистам по теплотехнике.

В качестве сырья для производства биогаза обычно используют коровий навоз. Одна взрослая корова может дать его столько, чтобы обеспечить 1.5 м.куб. топлива; свинья – 0.2 м.куб.; курица или кроль (в зависимости от массы тела) – 0.01-0.02 м.куб. Чтобы понять, много это или мало, можно сравнить с более привычными видами ресурсов.

1 м.куб. биогаза обеспечивает такое же количество тепловой энергии, как:

  • дрова – 3.5 кг;
  • уголь – 1-2 кг;
  • электричество – 9-10 кВт/ч.

Альтернативное отопление — биогаз

Если знать примерный вес сельскохозяйственных отходов, которые будут доступны в течение ближайших лет, и количество необходимой энергии, можно просчитать рентабельность биогазовой установки.

Простая установка из компостной кучи

Один из главных недостатков добычи биогаза – запах. Возможность использования небольших компостных куч – это большой плюс, но придется терпеть неудобства и тщательно контролировать процесс, чтобы не спровоцировать распространение болезнетворных микроорганизмов

Для закладки в биореактор готовят субстрат, в который входят несколько компонентов в таких пропорциях:

  • навоз (лучше всего коровий или свиной) – 1.5 т;
  • органические отходы (это могут быть перегнившие листья или другие компоненты растительного происхождения) – 3.5 т;
  • подогретая до 35 градусов вода (количество теплой воды рассчитывают так, чтобы ее масса составляла 65-75% от общего количества органики).

Расчет субстрата сделан для одной закладки на полгода, если исходить из умеренного потребления газа. Примерно через 10-15 дней процесс ферментации даст первые результаты: газ появится в небольших количествах и начнет заполнять хранилище. Через 30 дней можно ожидать полноценной выработки топлива.

Индийский вариант простой биогазовой установки

Оборудование для производства биогаза пока еще не особенно распространено в нашей стране. Во многом это связано с плохой информированностью людей о преимуществах и особенностях работы биогазовых систем. В Китае и Индии многие небольшие фермерские хозяйства оборудованы кустарными установками для получения дополнительного чистого топлива

Если установка работает правильно, объем биогаза постепенно будет увеличиваться, пока субстрат не перегниет. Производительность конструкции напрямую зависит от скорости брожения биомассы, которая в свою очередь связана с температурой и влажностью субстрата.

Инструкция по самостоятельному строительству

Если нет опыта в сборке сложных систем, имеет смысл подобрать в сети или разработать самый простой чертеж биогазовой установки для частного дома.

Чем проще конструкция, тем она надежнее и долговечнее. Позже, когда появятся навыки строительства и обращения с системой, можно будет переделать оборудование или смонтировать дополнительную установку.

Чертеж упрощенной бытовой установки

В дорогих конструкциях промышленного производства предусмотрены системы перемешивания биомассы, автоматического подогрева, очистки газа и т.д. Бытовое оборудование не так сложно. Лучше собрать простую установку, а потом добавить элементы, в которых возникнет необходимость

При расчете объема ферментатора стоит ориентироваться на 5 м.куб. Такая установка позволяет получить количество газа, необходимое для обогрева частного дома площадью 50 м.кв., если в качестве источника тепла используют газовый котел или печь.

Химический состав биогаза

Это усредненный показатель, т.к. калорийность биогаза обычно не выше 6000 ккал/м.куб.

Заглубление биореакторов в землю

Чтобы процесс ферментации протекал более-менее стабильно, нужно добиться правильного температурного режима. Для этого биореактор устанавливают в земляной яме или заранее продумывают надежную теплоизоляцию. Постоянный подогрев субстрата можно обеспечить, если под основание ферментатора подвести трубу водяного отопления

Строительство биогазовой установки можно разделить на несколько этапов.

Практически вся биогазовая установка находится под землей, поэтому многое зависит от того, как была вырыта и отделана яма. Есть несколько вариантов укрепления стенок и герметизации ямы – пластик, бетон, полимерные кольца.

Оптимальное решение – покупка готовых полимерных колец с глухим дном. Они обойдутся дороже подручных материалов, зато не потребуется дополнительная герметизация. Полимеры чувствительны к механическим нагрузкам, зато не боятся влаги и химически агрессивных веществ. Они не подлежат ремонту, но при необходимости их легко будет заменить.

Яма под биогазовую установку

От подготовки стен и днища биореактора зависит интенсивность брожения субстрата и выход газа, поэтому яму тщательно укрепляют, утепляют и герметизируют. Это самый сложный и трудоемкий этап работ

Покупка и монтаж специальных мешалок для биогазовых установок – дорогое удовольствие. Систему можно удешевить, обустроив газовый дренаж. Он представляет собой вертикально установленные полимерные канализационные трубы, в которых проделано множество отверстий.

При расчете длины труб дренажа следует ориентироваться на запланированную глубину заполнения биореактора. Верхние части труб должны быть выше этого уровня.

Полимерные канализационные трубы

Для газового дренажа можно выбрать металлические или полимерные трубы. Первые прочнее, а вторые устойчивее к химическим воздействиям. Лучше отдать предпочтение полимерам, т.к. металл быстро проржавеет и сгниет

В готовый биореактор можно сразу загрузить субстрат. Его накрывают пленкой, чтобы выделяющийся в процессе ферментации газ находился под небольшим давлением. Когда будет готов купол, это обеспечит нормальную подачу биометана по отводящей трубе.

Завершающий этап сборки простейшей биогазовой установки – это монтаж купольной верхней части. В самой высокой точке купола устанавливают газоотводящую трубу и протягивают ее к газгольдеру, без которого не обойтись.

Емкость биореактора закрывают плотной крышкой. Чтобы предотвратить смешивание биометана с воздухом, обустраивают гидрозатвор. Также он служит для очистки газа. Нужно предусмотреть спусковой клапан, который сработает, если давление в ферментаторе будет слишком высоким.

Более подробно отом, как сделать биогаз из навоза читайте  в этом материале.

Самодельная биогазовая установка на участке

Свободное пространство биореактора в какой-то мере выполняет функции хранилища газа, однако этого недостаточно для безопасной работы установки. Газ должен потребляться постоянно, иначе возможен взрыв от избыточного давления под куполом

Использование пропан-бутановой смеси

Автономное отопление частных домов сжиженным пропаном либо его смесью с бутаном еще не потеряло своей актуальности в Российской Федерации, хотя в последние годы заметно поднялось в цене

Тем более важно подсчитать грядущий расход данного вида топлива тем домовладельцам, кто планирует подобный обогрев. Для расчета применяется та же формула, только вместо низшей теплотворности природного газа ставится значение параметра для пропана: 12,5 кВт с 1 кг топлива

КПД теплогенераторов при сжигании пропана остается неизменным.

Ниже приведен пример расчета для того же здания 150 м², только обогреваемого сжиженным горючим. Его потребление составит:

  • за 1 час — 15 / (12,5 х 92 / 100) = 1,3 кг, в сутки — 31,2 кг;
  • в среднем за сутки — 31,2 / 2 = 15,6 кг;
  • в среднем за месяц — 15,6 х 30 = 468 кг.

468 / 0,53 = 883 л, или 0,88 м³, пропана придется сжигать в среднем за месяц для здания площадью 150 м².

Учитывая, что розничная стоимость сжиженного газа составляет в среднем 16 руб. за 1 л, обогрев выльется в немалую сумму, порядка 14 тыс. руб. в месяц для того же коттеджа на полторы сотни квадратов. Есть повод задуматься, как лучше утеплить стены, и принять другие меры, направленные на снижение потребления газа.

Немало домовладельцев рассчитывают расходовать горючее не только на обогрев, но и для обеспечения горячего водоснабжения

Это дополнительные затраты, их надо обязательно рассчитать, плюс важно учесть добавочную нагрузку на отопительное оборудование

Тепловую мощность, потребную для ГВС, посчитать несложно. Надо определить необходимый объем воды в сутки и воспользоваться формулой:

  • с — теплоемкость воды, равна 4.187 кДж/кг °С;
  • t1 — начальная температура воды, °С;
  • t2 — конечная температура нагретой воды, °С;
  • m — количество потребляемой воды, кг.

Как правило, экономичный нагрев происходит до температуры 55 °С, ее и надо подставлять в формулу. Начальная температура бывает разной и лежит в диапазоне 4-10 °С. На сутки семье из 4 человек требуется приблизительно 80-100 л на все нужды при условии экономного использования. Переводить объем в массовые меры необязательно, поскольку в случае с водой они почти одинаковы (1 кг = 1 л). Остается подставить полученное значение QГВС в приведенную выше формулу и определить дополнительный расход газа на ГВС.

Методика расчета газа на отопление дома с примерами

Существует 3 варианта подачи природного газа на нужды отопления:

  • подключиться к ближайшей магистрали;
  • установить на придомовой территории подземный (наземный) газгольдер, провести в здание трубу топливоподачи;
  • использовать горючее в баллонах.
Газовая рампа для подключения 4-8 баллонов
Схема автономной газификации жилища от рампы с пропановыми баллонами

Каждый из перечисленных способов имеет свои плюсы и минусы. Самый простой и дешевый вариант – смонтировать газобаллонную рампу внутри металлического шкафа, установленного снаружи дома. Разрешительные документы и профессиональный монтаж не понадобится – все работы можно выполнить своими руками. Проблема кроется в эксплуатации установки:

  • чтобы нормально топить жилище в течение 2—3 дней понадобится минимум 4 баллона плюс два в запасе;
  • дважды в неделю придется заправлять опустошенные резервуары баллонным газом – таскать и перевозить тяжелые емкости;
  • при транспортировке вас может остановить и оштрафовать сотрудник полиции, основание – перевозка опасных сосудов под давлением на обычном автомобиле;
  • зимой шкаф с баллонами необходимо подогревать, иначе пропан перестанет испаряться, расходы на электричество прибавятся к общей стоимости отопления.

Предварительный вывод. Обогревать жилой загородный дом с помощью пропановых баллонов крайне неудобно и дорого. Данный вариант подойдет для небольшой дачи, где автономное отопление включается периодически, 5—6 дней в месяц.

Процедура подсоединения отопительного оборудования к наружной газовой сети в странах постсоветского пространства примерно одинакова. Если магистраль низкого давления проходит вблизи жилища (не далее 200 м), соберите следующий пакет документов:

  • проектная документация – планировка земельного участка (со всеми постройками), паспорт здания;
  • свидетельство о праве собственности;
  • ситуационный план – часть схемы населенного пункта с нанесенным газопроводом;
  • заявление установленной формы с указанием персональных данных, адреса проживания и других сведений;
  • предварительный расчет расхода горючего, м³/ч.

Пример вычислений. Двухэтажный дом площадью 200 квадратов планируется обогревать экономичным газовым котлом с закрытой камерой, производительность — 20 кВт, КПД = 92%. Расход топлива в режиме максимального горения составит V = 20 / (9.2 х 92 / 100) = 2 м³/ч.

Собранные документы предоставляете в абонентский отдел организации – поставщика газа. После одобрения вам выдают технические условия на подключение, являющиеся основой для проектирования наружной и внутренней топливной сети. Заказываете проект, согласовываете с поставщиком услуг и приступаете к монтажу.

Как подвести природный газ к дому
Прокладка газопровода надземным (слева) и подземным способом (фото справа)

Система теплоснабжения коттеджа, потребляющая магистральный газ, очень удобна и выгодна в эксплуатации (исключая страны, где цена горючего выросла в 5—10 раз). Теперь о недостатках:

  1. Неоправданно высокая стоимость подключения к централизованной сети газоснабжения. В Московской обл. РФ цена услуги нередко достигает 7500 у. е. (более 500 тыс. руб.), жители отдаленных регионов могут уложиться в 1000 у. е.
  2. Бюрократическая волокита при оформлении разрешительной документации и заключении договоров.
  3. Зависимость от внешнего источника подачи голубого топлива. В последние годы пользователи стран СНГ отмечают поставку низкокалорийного газа, предположительно, разбавленного азотом.
Ввод газа в помещение котельной
Перед монтажом газопровода нужно купить прибор учета, запорную арматуру и трубы, указанные в проекте

Для установки либо замены оборудования в газифицированном жилище необходимо, опять же, обращаться в Горгаз – получить разрешение и внести изменения в проект. Оформление индивидуального отопления в квартире многоэтажного дома – миссия практически невыполнимая.

Устройство газового независимого отопления подразумевает размещение на придомовом участке подземной либо надземной емкости и прокладку подающего трубопровода. Для ясности дадим более подробный перечень проектных и строительно-монтажных работ:

  1. Обследование ландшафта и грунтов, разработка проекта автономного газоснабжения, учитывающего способ установки газгольдера – прямо на земле или в котловане. Подземный вариант практичнее – цистерна не занимает придомовую территорию, как показано на фото.

    Размещение наземного газгольдера во дворе
    Наземную емкость необходимо утеплять, дабы обеспечить испарение СУГ в зимний период

  2. Выполнение земляных работ, заливка железобетонной плиты – якоря емкости.
  3. Монтаж газовой бочки и предохранительно-запорной арматуры – кранов, манометров, регулятора давления (напор жидкого пропана внутри резервуара – 15…18 Бар), указателя уровня, сбросного клапана и устройства, перекрывающего подачу при скоростной утечке СУГ.Автоматика безопасности газгольдера
  4. Организация антикоррозионной анодно-катодной защиты емкости.
  5. Прокладка пластикового трубопровода по траншее в дом, установка цокольного ввода, снабженного компенсатором удлинения полиэтиленового газопровода.
  6. Разводка внутренней сети, подключение газоиспользующего оборудования – котлов, колонок горячего водоснабжения.
  7. Пусконаладочные мероприятия, сдача в эксплуатацию, заправка газгольдера.
Как установить подземный газгольдер
При установке емкости необходимо соблюдать указанные расстояния до ближайших объектов

Своими руками произвести весь комплекс работ не удастся – придется нанимать специализированную фирму. Стоимость строительства под ключ стартует от 1500 у. е., что сопоставимо с подключением магистрального метана. Какие подводные камни вас ожидают при выборе емкости и оплате услуг монтажников:

  1. Одной заправки цистерны должно хватать на весь холодный период, иначе придется покупать дорогое горючее посреди отопительного сезона. Для отопления одноэтажного дома площадью 80…100 м² достаточно малой бочки 2.7…3 м³.
  2. Учтите, газгольдер заполняется на 85%, чтобы оставалось место для отделения паровой фазы.
  3. Правильнее взять горизонтальную бочку – ее не придется глубоко зарывать, а зеркало испарения СУГ втрое больше, чем внутри вертикального сосуда. Последний вариант принимается к исполнению в стесненных условиях.Установка горизонтального и вертикального газгольдера
  4. Некоторые работы, например, устройство анодно-катодной защиты, не входят в стандартный пакет услуг и оплачиваются отдельно. Заключая договор с монтажной организацией, выясните перечень дополнительных работ.
Предлагаем ознакомиться  Котлы отопления на трубе дымохода

Альтернативное отопление — биогаз

Микроорганизмы, перерабатывающие субстрат, есть в биомассе постоянно, однако для их интенсивного размножения нужна температура 38 градусов и выше.

Для подогрева в холодный период можно использовать змеевик, подсоединенный к системе отопления дома, или электрические нагреватели. Первый способ экономически выгоднее, поэтому чаще используют именно его.

Биогазовую установку необязательно заглублять в землю, есть и другие варианты обустройства. Пример работы системы, собранной из бочек, приведен в видеоролике ниже.

Подогрев субстрата в биореакторе

Проще всего обустроить подогрев снизу, проложив трубу от системы отопления, но эффективность работы такого теплообменника относительно низка. Лучше обустроить внешний обогрев, в идеале – паром, чтобы биомасса не перегревалась

Почему выбирают газ

Для подключения к магистральному газопроводу пользователю придется оплатить проект и монтажные работы. И эти траты нельзя назвать незначительными. Растущие аппетиты газовых служб делают газификацию жилищ очень затратным мероприятием. Однако все эти траты окупаются во время эксплуатации. На март 2017 года стоимость кубометра газа, в зависимости от региона РФ, составляет от 4,44 до 8,66 рубля.

Сжиженное топливо не требует врезки в магистраль, но для его хранения необходимо построить газгольдер – емкость, принимающую нужный объем топлива. Кроме того, эту тару придется периодически заполнять газом, который доставляется на участок с помощью специального транспорта, а эта услуга стоит недешево. А еще газгольдер придется чинить и обслуживать. Ведь от его состояния зависит безопасность всех жильцов дома, обогреваемого сжиженным газом.

Хранение сжиженного топлива

На начало весны 2017 года литр сжиженного газа на заправках стоил от 11 до 20 рублей, в зависимости от региона РФ. Средняя стоимость этого топлива составила 15,5 рубля. Поэтому отопление сжиженным газом дома на 150 квадратов обойдется в 98 394 рубля. За жилье площадью двести квадратных метров придется отдать еще больше – 131 192 рубля.

В прошлом веке экономически выгодным видом топлива выбирали дрова. С развитием механики и техники пальма первенства перешла к каменным углям. Открытие месторождений природного горючего газа потеснило уголь, вредных выбросов в атмосферу стало меньше.

Пришла эпоха развития зелёной энергетики и эксплуатации возобновляемых источников энергии в виде солнечного излучения и ветра. Но не везде количества ветреных дней достаточно для выработки и аккумулирования электроэнергии, необходимой для разогрева водяного котла. Солнечные батареи пока дороги. Человек придерживается консервативного и недорогого способа обогрева жилища – природным газом.

Загрязняющее вещество

Выбросы от сжигания, максимально

Каменного угля, г/т

Природный газ, г/м3

Зола

% от рабочей массы топлива

нет

Диоксид углерода CO2

3000

2000

Оксиды азота в пересчете на NO2

14

11

Оксиды серы в пересчете на SO2

0,19

Бензапирен

0,014

0,001

Как видно из таблицы, содержание опасных для здоровья человека веществ у газа ниже, чем у угля. Поэтому природное голубое топливо используется для обогрева жилья.

Для сжигания газа с целью обогрева частных домов применяется 4 вида теплогенераторов:

  • водогрейные котлы;
  • газовые конвекторы и камины;
  • инфракрасные обогреватели;
  • тепловые пушки.

Из названия понятно, что котельные газовые аппараты предназначены для работы с водяными системами отопления – радиаторами либо теплыми полами. Инфракрасные устройства нагревают предметы и открытые поверхности, передающие тепло воздуху помещений. Камины, конвекторы и тепловентиляторы – агрегаты чисто воздушные.

Тепловые газовые пушки и приборы инфракрасного нагрева практически не используются для полноценного отопления жилых зданий. Подобное оборудование идеально подходит для небольших дачных домиков и хозяйственных построек – теплиц, сараев, стройплощадок и так далее. Поэтому основное внимание предлагаем уделить стационарным источникам тепла – котлам и конвекторам.

Газовые котлы способны работать с любыми водяными системами – теплыми полами, радиаторами, внутрипольными конвекторами и плинтусными обогревателями. В коттеджах большой площади на 2—4 этажа нередко реализуется более современное решение – аппарат готовит теплоноситель для агрегатов воздушного отопления – водяных тепловентиляторов либо фанкойлов.

По принципу действия котлы делятся на 3 группы:

  1. Атмосферные с открытой камерой работают благодаря естественной тяге, возникающей в дымоходной трубе определенной высоты (4…6 метров и более). Необходимый для горения воздух затягивается в топку из помещения котельной, КПД аппаратов лежит в пределах 86…90%.
  2. Турбированные с закрытой камерой более экономны. Здесь воздух нагнетается внутрь герметичной топки вентилятором, подсоединенным к двустенному коаксиальному дымоходу. Естественная тяга не требуется, эффективность агрегатов достигает 93%.
  3. Конденсационные теплогенераторы сходны по строению с турбированными моделями. Отличие состоит в конструкции горелки и основного теплообменника цилиндрической формы. В низкотемпературном режиме котел использует скрытую теплоту сгорания газа, отчего КПД возрастает до 96%.
Разделение газовых котлов на типы
Классификация котлов на природном и сжиженном газе

Все разновидности котлов предлагаются в напольном и настенном исполнении. Большинство стационарных моделей функционируют без подключения к электросети, в то время как настенные версии представляют собой мини-котельные, укомплектованные встроенным циркуляционным насосом и расширительным баком. Для обеспечения дома горячей водой выпускаются двухконтурные модификации с проточным теплообменником.

Бывают комбинированные версии отопителей, рассчитанные на использование газа, дров и угля, либо дополненные электрическим нагревателем. Совмещение твердотопливной камеры с газовой увеличивает размеры и вес изделия, но снижает эффективность сжигания топлива. Другое дело — добавление ТЭНа, не занимающего много места и не влияющего на КПД котла.

Электро-газовый (слева) и угольно-газовый теплогенератор от бренда «Атем»

Рассмотрение каждой разновидности теплогенераторов на природном газе – тема довольно обширная, заслуживающая отдельного описания. Здесь мы приведем несколько рекомендаций по выбору котла под газовое отопление жилища:

  1. Тепловую производительность агрегата принимайте с запасом минимум 20% от расчетной. Если планируется греть воду на нужды ГВС, увеличивайте мощность в 1.5—2 раза.
  2. Выбирайте теплогенератор по финансовым возможностям. Если в доме построен дымоход, приобретайте недорогой атмосферный котел, при отсутствии такового – аппарат с наддувом. Монтаж дымовой трубы из сэндвича стоит дороже турбированной модели вместе с коаксиальным выходом отработанных газов.
  3. На одну точку водоразбора вполне хватит двухконтурной версии отопителя. Чтобы одновременно пользоваться горячей водой в двух санузлах, лучше поставить одноконтурный агрегат плюс бойлер косвенного нагрева.
  4. Под самотечную систему теплоснабжения берите энергонезависимый напольный котел, например, бюджетный вариант типа АГВ.
  5. Для работы с напольным обогревом и системой закрытого типа отлично подойдет любой настенный теплогенератор. Выбор производителя и количества функций нагревателя зависит от вашего бюджета.
  6. При устройстве индивидуального отопления жилища в многоквартирном доме выбирайте настенную турбированную версию газового котла с коаксиальной дымовой трубой.

Из-за слишком высокой цены конденсационные теплогенераторы продолжают оставаться роскошью для среднестатистического домовладельца. Второй отрицательный момент – сложная управляющая электроника, которая обойдется недешево в случае поломки, например, от перепадов напряжения электросети.

Мы объединили эти виды нагревателей, поскольку они работают примерно одинаково – сжигают газ и нагревают комнатный воздух. По внешнему виду и способу выброса дыма конвектор напоминает парапетный котел – аппарат ставится вплотную к наружной стене, труба выводится на улицу сквозь строительную конструкцию. Камину потребуется традиционный дымоход.

Альтернативное отопление — биогаз

Особенности газового конвективного отопления:

  • обогреватели располагаются в каждом помещении кроме коридора;
  • температура воздуха регулируется непосредственно на комнатном отопителе;
  • снаружи к аппаратам подводятся трубы с горючим, подключенные к газовой сети либо емкости СУГ;
  • эффективность сжигания топлива лежит в диапазоне 85…90%;
  • внутри жилища нет трубных разводок и батарей.

Камин – изделие дорогостоящее, подобные аппараты не расставишь по всем комнатам. Декоративный газовый очаг размещается в гостиной, выступая источником тепла и домашнего уюта.

По нашему мнению, применение конвекторов оправдано в домиках малой площади на 2—3 жилых комнаты. Более просторные коттеджи лучше топить котлами. Причины:

  1. Сколько жилых помещений, столько понадобится обогревателей. Под каждый необходимо пробить стену и установить коаксиальный выход газов.
  2. Вместо привычных батарей подоконные ниши займут более громоздкие конвекционные нагреватели.

    Разводка газопроводов под конвекторы
    Внутри дома трубопроводов нет, зато снаружи по стенам разведены газопроводы и торчат решетки дымоходов

  3. Снаружи по стенам здания придется развести газопроводы. К данным работам предъявляются повышенные требования, их не выполнишь самостоятельно.
  4. Чтобы трубопроводы не портили внешний вид здания, придется обшить стены сайдингом либо утеплить по технологии «вентилируемый фасад».
  5. Внутреннюю разводку водяной сети можно сделать скрытой и смонтировать без привлечения наемных работников.

Явный недостаток приборов воздушного отопления – невозможность подогревать нижнюю зону помещения. Альтернативное решение – электрические теплые полы газовые конвекторы – обойдется чересчур дорого.

Видео по теме

Хотя в сборке и обустройстве биогазового оборудования нет ничего сложного, нужно быть предельно внимательным к деталям. Ошибки недопустимы, т.к. могут привести к взрывам и разрушениям. Предлагаем видеоинструкции, которые помогут разобраться в устройстве установок, правильно их собрать и дополнить полезными приспособлениями для более удобного использования биогаза.

Какой бы простой ни была биогазовая установка, выбранная для частного дома, не стоит на ней экономить. Если есть возможность, лучше купить разборный биореактор промышленного производства.

Если нет – изготовить из качественных и устойчивых материалов: полимеров, бетона или нержавеющей стали. Это позволит создать по-настоящему надежную и безопасную систему газоснабжения дома.

Сжиженный газ

Многие котлы производятся таким образом, что при смене топлива можно использовать одну и ту же горелку. Поэтому некоторые владельцы выбирают метан и пропан-бутан для обогрева. Это вещество с низким показателем плотности. В процессе отопления выделяется энергия и происходит естественное охлаждение под воздействием давления. Расходование зависит от оборудования. Автономное снабжение включает в себя следующие элементы:

  • Сосуд или баллон, содержащий смесь бутана, метана, пропана – газогольдер.
  • Приборы для управления.
  • Система коммуникаций, по которым движется топливо и распределяется внутри частного дома.
  • Датчики для отслеживания температуры.
  • Запорная арматура.
  • Устройства автоматической регулировки.

Газогольдер должен находиться не менее, чем в 10 метрах от котельной. При наполнении баллона в 10 кубов для обслуживания здания в 100 м2 понадобится оборудование мощностью в 20 кВт. При таких условиях достаточно заправлять не более 2 раз в год. Чтобы высчитать ориентировочный расход газа, нужно в формулу R=V/(qHxK) вставить значение для сжиженного ресурса, при этом вычисления ведутся в кг, которые затем преобразуют в литры. При теплоте сгорания 13 кВт/кг или 50 мДЖ/кг получается следующая величина для дома в 100 м2: 5/(13х0,9)=0,427кг/час.

Альтернативное отопление — биогаз

Так как литр пропан-бутана весит 0, 55 кг, выходит формула – 0,427/0,55=0,77 литров сжиженного топлива за 60 минут, или 0,77х24=18 л за 24 часа и 540 л за 30 дней. Учитывая, что в одной емкости находится около 40 л ресурса, расход в течение месяца составит 540/40=13,5 баллонов газа.

Как уменьшить потребление ресурса?

В целях сокращения расходов на обогрев помещения владельцы домов применяют различные меры. В первую очередь необходимо проконтролировать качество оконных и дверных проемов. При наличии щелей тепло будет уходить из комнат, что приведет к большему потреблению энергии.

Также одним из слабых мест является кровля. Горячий воздух поднимается вверх и смешивается с холодными массами, увеличивая расход в зимний период. Рациональным и недорогим вариантом будет обеспечить защиту от холода на крыше при помощи рулонов минеральной ваты, которую укладывают между стропилами, при этом не требуется дополнительной фиксации

Важно заняться утеплением стен внутри и снаружи здания. Для этих целей существует огромное количество материалов с отличными свойствами

Например, пенополистирол считается одним из лучших изоляторов, который хорошо поддается финишной отделке, также его применяют в изготовлении сайдинга.

При установке оборудования для отопления в загородном доме необходимо рассчитать оптимальную мощность котла и системы, работающей на естественной или принудительной циркуляции. Датчики и термостаты контролируют температуру, в зависимости от климатических условий. Программирование обеспечит своевременную активацию и отключение при необходимости.

Гидрострелка к каждому прибору с датчиками для отдельно взятой комнаты автоматически определит, когда нужно начинать обогревать площадь. Батареи оснащают термоголовками, а стены за ними покрывают фольгированной мембраной, чтобы энергия отражалась в помещение и не уходила впустую. При теплых полах температура носителя достигает всего 50°C, что также является определяющим фактором при экономии.

Сантехники: Вы будете платить за воду до 50% МЕНЬШЕ, с этой насадкой на кран

Применение альтернативных установок поможет снизить потребление газа. Это гелиосистемы и оборудование, работающее от силы ветра. Считается наиболее эффективным использование нескольких вариантов одновременно.

Расход на отопление дома газом можно высчитать по определенной формуле. Вычисления лучше проводить на этапе проектирования здания, это поможет выяснить рентабельность и целесообразность потребления

Также важно принять во внимание количество проживающих людей, КПД котла и возможность применения дополнительных альтернативных систем обогрева. Эти меры позволят сэкономить и значительно сократить расходы

Нам уже известно годовое потребление отопительной системы. Теперь мы должны просчитать теплотворную способность самого источника энергии – сжиженного и природного газа. Оперируя этими величинами, мы сможем выйти на количество вещества, сжигаемого в топке газового котла за год.

Теплотворная способность – это соотношение количества выделяемых при окислении топлива киловатт энергии к единице массы или объема. Поскольку в качестве источника энергии нас интересует магистральный (природный) или сжиженный газ, используемый для отопления дома, то, как мерило вещества, мы будем оперировать кубическими метрами или литрами.

Сжиженный газ – это смесь пропана, этилена и прочих горючих углеводов. И она более «калорийна», чем диетическое природное топливо. По табличным данным теплотворная способность килограмма такого вещества равна 45,20 МДж или 12,5 кВт. Но общепринятая «единица измерения» сжиженного топлива – это литры, а его плотность равна 0,524 кг/л. Поэтому мы можем сказать, что при сгорании литра сжиженной смеси выделяется 6,55 кВт тепловой энергии.

Как сэкономить

Финансовые затраты на поддержание комфортного микроклимата в доме можно уменьшить за счет :

  • дополнительного утепления всех конструкций, установки окон со стеклопакетами и дверных конструкций без мостиков холода;
  • монтажа качественной приточно-вытяжной вентиляции (неправильно выполненная система может служить причиной повышенных теплопотерь);
  • использования альтернативных источников энергии – солнечных батарей и т.д.

Отдельно стоит обратить внимание на преимущества коллекторной отопительной системы и автоматики, благодаря которой в каждом из помещений поддерживается оптимальный уровень температуры. Это позволяет снижать нагрузку на котел и расход горючего при потеплении на улице, понижать нагрев теплоносителя, который подается в радиаторы или систему теплого пола в неиспользуемых помещениях

Если в доме стандартная радиаторная система, на стену за каждым прибором отопления можно наклеить лист тонкого вспененного теплоизолятора с наружной фольгированной поверхностью. Такой экран эффективно отражает тепло, не давая ему уходить сквозь стену на улицу.

Комплекс мер, направленный на повышение теплоэффективности дома, поможет свести к минимуму затраты на энергоноситель.

Расход топлива на обогрев дома зависит от общей площади отапливаемых помещений, а также коэффициента теплопотерь. Любая постройка теряет тепло через кровлю, стены, оконные и дверные проемы, пол нижнего этажа.

Соответственно, уровень теплопотерь зависит от следующих факторов :

  • особенностей климата;
  • розы ветров и расположения дома относительно сторон света;
  • характеристик материалов, из которых возведены строительные конструкции и кровля;
  • наличия подвала/цокольного этажа;
  • качества утепления пола, стеновых конструкций, чердачного перекрытия и кровли;
  • количества и герметичности дверных и оконных конструкций.

Тепловой расчет дома позволяет подобрать котельное оборудование с оптимальными параметрами мощности. Чтобы максимально точно определить потребность в тепле, расчет выполняется для каждого отапливаемого помещения в отдельности. К примеру, коэффициент теплопотерь выше у комнат с двумя окнами, у угловых помещений и т.д.

Обратите внимание! Мощность котла подбирается с некоторым запасом относительно полученных расчетных значений. Котельный агрегат быстрее изнашивается и выходит из строя, если регулярно работает на пределе возможностей

При этом чрезмерный запас мощности оборачивается увеличением финансовых затрат на покупку котла и повышенным расходом топлива.

Оцените статью
Огородник 24
Adblock detector